JPS634631B2 - - Google Patents
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- JPS634631B2 JPS634631B2 JP58020700A JP2070083A JPS634631B2 JP S634631 B2 JPS634631 B2 JP S634631B2 JP 58020700 A JP58020700 A JP 58020700A JP 2070083 A JP2070083 A JP 2070083A JP S634631 B2 JPS634631 B2 JP S634631B2
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- Japan
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- film
- sputtering
- thin film
- bias
- electrode
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- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 15
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/34—Sputtering
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は薄膜電子材料を製造するスパツタリン
グ装置に関するものである。
グ装置に関するものである。
従来例の構成とその問題点
近年電子材料技術の発展と共に、薄膜化した機
能材料を要求されることが多い。この要求に対し
真空槽を用いた蒸着、イオンプレーテイング、ス
パツタリングなどの方法が用いられている。
能材料を要求されることが多い。この要求に対し
真空槽を用いた蒸着、イオンプレーテイング、ス
パツタリングなどの方法が用いられている。
スパツタリングはその附着膜強度の大きいこ
と、廻り込み効果があつて均一厚み膜が得られる
などで、導電性、非導電性膜を得る有力な方法と
して広く用いられているが、最近スパツタリング
法により磁性材料、誘電材料の結晶性を制御しな
がら積層させる方法としてバツフア印加法が用い
られている。第１図は一般的なスパツタリング装
置の概略図である。真空槽１は真空引口２によつ
て高真空又は任意ガス雰囲気に保たれ、ターゲツ
ト電極３上に置かれたターゲツト材料（被着母材
料）４は対陰極５上に置かれた試料基体６上にガ
スプラズマのスパツタリングによつて飛散積層す
る。通常ターゲツト電極３と対陰極５の間に交流
又は直流のスパツタリング電圧が印加され薄膜
（図示せず）が形成される。７はスパツタリング
電源であり、９はこの対陰極電極５（普通真空槽
１の外体と連結してアースされている）とアース
８間に正又は負のバイアス電界を印加するバイア
ス電源であり、積層膜の結晶配向性や粒子径状を
任意に制御できる特長を持つている。
と、廻り込み効果があつて均一厚み膜が得られる
などで、導電性、非導電性膜を得る有力な方法と
して広く用いられているが、最近スパツタリング
法により磁性材料、誘電材料の結晶性を制御しな
がら積層させる方法としてバツフア印加法が用い
られている。第１図は一般的なスパツタリング装
置の概略図である。真空槽１は真空引口２によつ
て高真空又は任意ガス雰囲気に保たれ、ターゲツ
ト電極３上に置かれたターゲツト材料（被着母材
料）４は対陰極５上に置かれた試料基体６上にガ
スプラズマのスパツタリングによつて飛散積層す
る。通常ターゲツト電極３と対陰極５の間に交流
又は直流のスパツタリング電圧が印加され薄膜
（図示せず）が形成される。７はスパツタリング
電源であり、９はこの対陰極電極５（普通真空槽
１の外体と連結してアースされている）とアース
８間に正又は負のバイアス電界を印加するバイア
ス電源であり、積層膜の結晶配向性や粒子径状を
任意に制御できる特長を持つている。
しかしながら、この印加方法では、積層膜の全
領域を均一な性質にすることが困難であつて、特
に基板６が絶縁体の場合に絶縁体基板６を介して
電位を与える構造であるために表面電圧を均一に
することが困難で均一な積層膜が得られない欠点
があつた。
領域を均一な性質にすることが困難であつて、特
に基板６が絶縁体の場合に絶縁体基板６を介して
電位を与える構造であるために表面電圧を均一に
することが困難で均一な積層膜が得られない欠点
があつた。
発明の目的
本発明は従来の上記欠点を解消するもので、絶
縁基板上に均一な積層膜が得られるようにしたス
パツタ装置の提供を目的とするものである。
縁基板上に均一な積層膜が得られるようにしたス
パツタ装置の提供を目的とするものである。
発明の構成
本発明は上記目的を達成するもので、ターゲツ
トからのスパツタリングにより絶縁基板上に導電
性薄膜を形成させる構成を有し、前記ターゲツト
と導電性薄膜との間にバイアス電圧を印加するバ
イアス印加手段を備え、前記バイアス印加手段の
一方の電極と導電性薄膜とを電気的に接続させた
ことを特徴とするスパツタリング装置を提供する
ものである。
トからのスパツタリングにより絶縁基板上に導電
性薄膜を形成させる構成を有し、前記ターゲツト
と導電性薄膜との間にバイアス電圧を印加するバ
イアス印加手段を備え、前記バイアス印加手段の
一方の電極と導電性薄膜とを電気的に接続させた
ことを特徴とするスパツタリング装置を提供する
ものである。
実施例の説明
スパツタリングで薄膜を得る際、バツチ処理で
１回のスパツタリングで１枚の薄膜を得る場合の
実施例を第２図に示す。
１回のスパツタリングで１枚の薄膜を得る場合の
実施例を第２図に示す。
図中ターゲツト電極３、ターゲツト材料４、対
陰極電極５、絶縁基体６の構成は従来と同様であ
る。バイアス電圧は電源９から導線を通して真空
槽１中に導かれ、基体６上に加圧接着する端子電
極１０に印加されている。この場合積層導電金属
薄膜としてGdCo合金、GdTbFe合金、CoCr合金
等を用い、バイアス印加電極端子１０を基体６の
上に加圧接着しながらスパツタリングを行つた。
スパツタリングが開始されると、時間の経過とと
もに導電金属膜１１が基体６に積層されるが、バ
イアス端子電極１０の上にも被着しているので、
バイアス電位は基体６表面上に全面均一に同電位
で与えられることになる。この結果、膜面上の場
所間の結晶性の不均一さが無くなり、電子材料と
して使用する際、歩留りも向上し、特性向上と共
に大変良い効果を生むことになる。
陰極電極５、絶縁基体６の構成は従来と同様であ
る。バイアス電圧は電源９から導線を通して真空
槽１中に導かれ、基体６上に加圧接着する端子電
極１０に印加されている。この場合積層導電金属
薄膜としてGdCo合金、GdTbFe合金、CoCr合金
等を用い、バイアス印加電極端子１０を基体６の
上に加圧接着しながらスパツタリングを行つた。
スパツタリングが開始されると、時間の経過とと
もに導電金属膜１１が基体６に積層されるが、バ
イアス端子電極１０の上にも被着しているので、
バイアス電位は基体６表面上に全面均一に同電位
で与えられることになる。この結果、膜面上の場
所間の結晶性の不均一さが無くなり、電子材料と
して使用する際、歩留りも向上し、特性向上と共
に大変良い効果を生むことになる。
本実施例において装置は円筒状真空槽１であ
り、対陰極５も径10cmの円板を使用した。積層し
たGdCo，CoCr膜のＣ軸配向度をＸ線回折で求
め、径方向の距離の関数として図示したのが第３
図である。図中で、従来方法のバイアス印加で行
つた場合の配向度分布を実線イに示す。本実施例
のように積層した金属膜に直接バイアス電圧を約
−50V与えた場合の配向度分布を点線ロに示す。
本実施例による方が面内の安定性に秀れ、又配向
性も全面に良くなつたのがわかる。
り、対陰極５も径10cmの円板を使用した。積層し
たGdCo，CoCr膜のＣ軸配向度をＸ線回折で求
め、径方向の距離の関数として図示したのが第３
図である。図中で、従来方法のバイアス印加で行
つた場合の配向度分布を実線イに示す。本実施例
のように積層した金属膜に直接バイアス電圧を約
−50V与えた場合の配向度分布を点線ロに示す。
本実施例による方が面内の安定性に秀れ、又配向
性も全面に良くなつたのがわかる。
高分子フイルムの連続体の上に同様なCoCr，
GdCo膜を積層する場合の本発明の第２の実施例
を第４図に示す。真空槽１の中は真空引口２に接
続するポンプで高真空に保たれ、内部にベース高
分子フイルムの原料を巻いたリール１２と、スパ
ツタリング膜被着フイルムを巻取るリール１６が
装着される。ベースフイルム６は送りガイド１３
を通つてクーリングキヤン１４に巻きつき、スパ
ツタリングターゲツト電極３上に設けられたター
ゲツト材料４からスパツタリングにより金属層１
１が被着する。金属膜のついたフイルムはガイド
ローラ１５を通つて巻取リール１６に入る。この
際送りガイドローラ１５の表面と、中心軸の装置
本体と連結する部分は非導電性物質により電気的
に絶縁されている。膜形成中にバイアス電源９か
ら印加される電位は、ガイドローラ１５の表面の
導電性膜に接触加圧している電極端子１０より与
えられる。本装置を用いると、積層した金属薄膜
に直接負電位−50Vを与えながら連続にスパツタ
リング膜形成を行なうことができ、実用生産機と
しての利用価値は高いものでである。本装置によ
る形成膜のＣ軸配向度の走行幅方向への分布につ
いては、第３図の例で見たのと同様に本実施例に
よる膜の方が配向度が高く、その分布も均一であ
つた。
GdCo膜を積層する場合の本発明の第２の実施例
を第４図に示す。真空槽１の中は真空引口２に接
続するポンプで高真空に保たれ、内部にベース高
分子フイルムの原料を巻いたリール１２と、スパ
ツタリング膜被着フイルムを巻取るリール１６が
装着される。ベースフイルム６は送りガイド１３
を通つてクーリングキヤン１４に巻きつき、スパ
ツタリングターゲツト電極３上に設けられたター
ゲツト材料４からスパツタリングにより金属層１
１が被着する。金属膜のついたフイルムはガイド
ローラ１５を通つて巻取リール１６に入る。この
際送りガイドローラ１５の表面と、中心軸の装置
本体と連結する部分は非導電性物質により電気的
に絶縁されている。膜形成中にバイアス電源９か
ら印加される電位は、ガイドローラ１５の表面の
導電性膜に接触加圧している電極端子１０より与
えられる。本装置を用いると、積層した金属薄膜
に直接負電位−50Vを与えながら連続にスパツタ
リング膜形成を行なうことができ、実用生産機と
しての利用価値は高いものでである。本装置によ
る形成膜のＣ軸配向度の走行幅方向への分布につ
いては、第３図の例で見たのと同様に本実施例に
よる膜の方が配向度が高く、その分布も均一であ
つた。
発明の効果
本発明は、絶縁体基体の上に導電金属膜をスパ
ツタリング形成する際に、バイアス電位を直接、
積層された膜を通じて与えるようにしたもので、
電位の面方向への不均一を消滅されることになり
結果として膜特性の面方向の均一度を高めること
になり、又その特性向上の効果自体も高めること
ができる効果を生ずる。
ツタリング形成する際に、バイアス電位を直接、
積層された膜を通じて与えるようにしたもので、
電位の面方向への不均一を消滅されることになり
結果として膜特性の面方向の均一度を高めること
になり、又その特性向上の効果自体も高めること
ができる効果を生ずる。
また本発明をフイルムのような長尺巻取り装置
中に採用することにより、均質は良好性の金属薄
膜を連続スパツタリング生産することができる。
中に採用することにより、均質は良好性の金属薄
膜を連続スパツタリング生産することができる。
第１図は従来のスパツタリング装置の概略構成
図、第２図は本発明の第１の実施例であるスパツ
タリング装置の概略構成図、第３図は生成膜の表
面方向のＣ軸配向分布を示す図、第４図は本発明
の第２の実施例であるスパツタリング装置の概略
構成図である。 １…真空槽、２…真空引口、３…ターゲツト電
極、４…ターゲツト材料、５…対陰極電極板、６
…絶縁基体、７…スパツタリング電源、８…アー
ス、９…バイアス電源、１０…バイアス電極の端
子、１１…被着形成金属薄膜、１２…原料フイイ
ルム送り出しリール、１３，１５…表面と中心軸
が電気的に絶縁されたガイドローラ、１４…クー
リングキヤン、１６…フイルム巻取りリール。
図、第２図は本発明の第１の実施例であるスパツ
タリング装置の概略構成図、第３図は生成膜の表
面方向のＣ軸配向分布を示す図、第４図は本発明
の第２の実施例であるスパツタリング装置の概略
構成図である。 １…真空槽、２…真空引口、３…ターゲツト電
極、４…ターゲツト材料、５…対陰極電極板、６
…絶縁基体、７…スパツタリング電源、８…アー
ス、９…バイアス電源、１０…バイアス電極の端
子、１１…被着形成金属薄膜、１２…原料フイイ
ルム送り出しリール、１３，１５…表面と中心軸
が電気的に絶縁されたガイドローラ、１４…クー
リングキヤン、１６…フイルム巻取りリール。
Claims (1)
- １ ターゲツトからのスパツタリングにより絶縁
基板上に導電性薄膜を形成させる構成を有し、前
記ターゲツトと導電性薄膜との間にバイアス電圧
を印加するバイアス印加手段を備え、前記バイア
ス印加手段の一方の電極と導電性薄膜とを電気的
に接続させたことを特徴とするスパツタリング装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58020700A JPS59145785A (ja) | 1983-02-10 | 1983-02-10 | スパツタリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58020700A JPS59145785A (ja) | 1983-02-10 | 1983-02-10 | スパツタリング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59145785A JPS59145785A (ja) | 1984-08-21 |
| JPS634631B2 true JPS634631B2 (ja) | 1988-01-29 |
Family
ID=12034422
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58020700A Granted JPS59145785A (ja) | 1983-02-10 | 1983-02-10 | スパツタリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59145785A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0522031Y2 (ja) * | 1988-10-07 | 1993-06-07 |
-
1983
- 1983-02-10 JP JP58020700A patent/JPS59145785A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0522031Y2 (ja) * | 1988-10-07 | 1993-06-07 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59145785A (ja) | 1984-08-21 |
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