JPH02205667A - スパッタリング用ターゲット - Google Patents
スパッタリング用ターゲットInfo
- Publication number
- JPH02205667A JPH02205667A JP2285189A JP2285189A JPH02205667A JP H02205667 A JPH02205667 A JP H02205667A JP 2285189 A JP2285189 A JP 2285189A JP 2285189 A JP2285189 A JP 2285189A JP H02205667 A JPH02205667 A JP H02205667A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- target
- sputtering
- magnetic permeability
- alloy
- reduced
- Prior art date
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- Pending
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- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は基板表面にターゲット原子を付着させ薄膜を形
成するスパッタリングに用いられるターゲットに関する
ものである。
成するスパッタリングに用いられるターゲットに関する
ものである。
スパッタリングとは所定の基板表面に所定の材料の薄膜
を形成させる方法の−っであり、アルゴンガスのような
不活性ガス雰囲気下に基板とターゲットと呼ばれる薄膜
材料とを対向させ、該基板を陽極とし該ターゲットを陰
極として高電圧を印加することにより電気力線の向きが
該ターゲットの表面（スパッタ面）に対して垂直である
電界を形成し、このような電界空ｎａ内では電離した電
子が該不活性ガス原子と衝突してプラズマが形成され、
該プラズマ中の陽イオンが陰極であるターゲットのスパ
ッタ面に衝突して、該ターゲットを構成する原子がエネ
ルギーを受けてスパッタ面から突出し、陽極である基板
表面に付着して薄膜を形成するのである。
を形成させる方法の−っであり、アルゴンガスのような
不活性ガス雰囲気下に基板とターゲットと呼ばれる薄膜
材料とを対向させ、該基板を陽極とし該ターゲットを陰
極として高電圧を印加することにより電気力線の向きが
該ターゲットの表面（スパッタ面）に対して垂直である
電界を形成し、このような電界空ｎａ内では電離した電
子が該不活性ガス原子と衝突してプラズマが形成され、
該プラズマ中の陽イオンが陰極であるターゲットのスパ
ッタ面に衝突して、該ターゲットを構成する原子がエネ
ルギーを受けてスパッタ面から突出し、陽極である基板
表面に付着して薄膜を形成するのである。
マグネトロンスパッタリングと云うのは該ターゲットの
裏面に磁石を配置してスパッタリングを行なう方法であ
って、該磁石によってターゲットのスパッタ面近傍に磁
力線の向きが上記電界の電気力線の向きに直交する漏れ
磁界が形成される。
裏面に磁石を配置してスパッタリングを行なう方法であ
って、該磁石によってターゲットのスパッタ面近傍に磁
力線の向きが上記電界の電気力線の向きに直交する漏れ
磁界が形成される。
このような直交電磁界空間内においてはプラズマは安定
化されかつ高密度化されてスパッタリング速度が高めら
れるのである。
化されかつ高密度化されてスパッタリング速度が高めら
れるのである。
上記マグネトロンスパッタリングにあってはしたがって
ターゲットのスパッタ面近傍に形成される漏れ磁界の強
さを大とするとともに、その磁界分布が平坦で、かつタ
ーゲットの侵食につれて、それらがあまり変化しないこ
とが望ましい。
ターゲットのスパッタ面近傍に形成される漏れ磁界の強
さを大とするとともに、その磁界分布が平坦で、かつタ
ーゲットの侵食につれて、それらがあまり変化しないこ
とが望ましい。
従来は上記スパッタリングに用いられる特に強磁性体の
ターゲットとしてはＧｏ、Ｇｏ−Ｎｉ合金、Ｃｏ−Ｎｉ
−Ｃｒ合金、Ｃｏ−Ｃｒ合金、Ｃｏ−Ｐｔ合金、Ｆｅ−
Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｃｏ合金等が材料として用いられ、該
ターゲットは上記材料を冷間または温間で圧延、鍛造、
押出等の塑性加工することによって製造されている（例
えば特開昭６３−２２７７７５号公報）。
ターゲットとしてはＧｏ、Ｇｏ−Ｎｉ合金、Ｃｏ−Ｎｉ
−Ｃｒ合金、Ｃｏ−Ｃｒ合金、Ｃｏ−Ｐｔ合金、Ｆｅ−
Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｃｏ合金等が材料として用いられ、該
ターゲットは上記材料を冷間または温間で圧延、鍛造、
押出等の塑性加工することによって製造されている（例
えば特開昭６３−２２７７７５号公報）。
しかしながらこのような従来の製造方法にあっては、得
゛られるターゲットは板厚内でほぼ一定の透磁率を有す
るために、マグネトロンからの最も強い空間漏れ磁界付
近のターゲットが局部的に侵食されたとき、その分布が
急激にシャープになり。
゛られるターゲットは板厚内でほぼ一定の透磁率を有す
るために、マグネトロンからの最も強い空間漏れ磁界付
近のターゲットが局部的に侵食されたとき、その分布が
急激にシャープになり。
加速度的に、かつさらに局部的に侵食が進行するように
なり、放電条件も大きく変化してしまう。
なり、放電条件も大きく変化してしまう。
かつ形成される膜の膜厚分布や特性の変動も生じてしま
う。
う。
本発明は上記従来の課題を解決するための手段として、
マグネトロンスパッタリングのターゲットであり、裏面
から表面に向かって透磁率が低くなるように板厚方向に
透磁率を分布させた強磁性体からなるスパッタリング用
ターゲットを提供するものである。
マグネトロンスパッタリングのターゲットであり、裏面
から表面に向かって透磁率が低くなるように板厚方向に
透磁率を分布させた強磁性体からなるスパッタリング用
ターゲットを提供するものである。
本発明に用いられるターゲットの材料としてはＣｏ、Ｃ
ｏ−Ｎｉ合金、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ合金、 Ｃｏ −Ｃ「
合金、Ｃｏ −Ｃｒ −Ｔ ａ合金等のＣＯ系合金、
Ｆｅ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｃｏ合金、Ｆｓ−Ａ１合金、Ｆ
ｅ−８ｉ合金、Ｆ ｅ −Ｃ合金等のＦｅ系合金、 Ｔ
ｂ−Ｆｅ合金、Ｇｄ−Ｃｏ合金、Ｇｄ−Ｔｂ−Ｆｅ合金
、Ｔｂ−Ｆｓ−Ｃｏ合金等の希土類系合金等の強磁性体
が例示される。上記ＣＯ系合金は主として磁気記録媒体
として用いられ、上記Ｆｅ系合金は主として磁気ヘッド
として用いられ、上記希土類系合金は光磁気記録媒体と
して用いられる。
ｏ−Ｎｉ合金、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ合金、 Ｃｏ −Ｃ「
合金、Ｃｏ −Ｃｒ −Ｔ ａ合金等のＣＯ系合金、
Ｆｅ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｃｏ合金、Ｆｓ−Ａ１合金、Ｆ
ｅ−８ｉ合金、Ｆ ｅ −Ｃ合金等のＦｅ系合金、 Ｔ
ｂ−Ｆｅ合金、Ｇｄ−Ｃｏ合金、Ｇｄ−Ｔｂ−Ｆｅ合金
、Ｔｂ−Ｆｓ−Ｃｏ合金等の希土類系合金等の強磁性体
が例示される。上記ＣＯ系合金は主として磁気記録媒体
として用いられ、上記Ｆｅ系合金は主として磁気ヘッド
として用いられ、上記希土類系合金は光磁気記録媒体と
して用いられる。
本発明のターゲットは上記強磁性体からなり。
その組成は板厚方向で一定のまま裏面から表面に向かっ
て透磁率が低くなるような板厚方向の透磁率を有するも
のであるが、このようなターゲットを製造するには一般
にはターゲットの表面と裏面との加熱条件を変更するに
のようなターゲットの表面と裏面との加熱条件を変更す
るにはターゲット低温鍛造後に片面のみをレーザー光線
等で焼鈍する方法、ターゲット鍛造においてヘッドとハ
ンマーとの間に温度差を設ける方法、ヘッドとハンマー
との間にターゲツト面に対する接触面積差を設けろ方法
等が採用される。
て透磁率が低くなるような板厚方向の透磁率を有するも
のであるが、このようなターゲットを製造するには一般
にはターゲットの表面と裏面との加熱条件を変更するに
のようなターゲットの表面と裏面との加熱条件を変更す
るにはターゲット低温鍛造後に片面のみをレーザー光線
等で焼鈍する方法、ターゲット鍛造においてヘッドとハ
ンマーとの間に温度差を設ける方法、ヘッドとハンマー
との間にターゲツト面に対する接触面積差を設けろ方法
等が採用される。
このような方法以外にも材料によって板厚方向で残留歪
に分布を生ずるような鍛造・圧延方法や板厚方向で結晶
性の変化するような温度勾配をもち冷却速度を制御した
鍛造力なども用いられる。
に分布を生ずるような鍛造・圧延方法や板厚方向で結晶
性の変化するような温度勾配をもち冷却速度を制御した
鍛造力なども用いられる。
とにかく、板厚方向に透磁率が変化し、裏面の方が透磁
率が高いような構造をとれば良い。
率が高いような構造をとれば良い。
ターゲットのスパッタ面（表面）に局部的に二ローショ
ンが起った場合、該二ローションが進行してもターゲッ
ト表面の透磁率が低く裏面に向かって次第に該透磁率が
大きくなるので該二ローション部分に漏れ磁界が集中す
ることが軽減される。
ンが起った場合、該二ローションが進行してもターゲッ
ト表面の透磁率が低く裏面に向かって次第に該透磁率が
大きくなるので該二ローション部分に漏れ磁界が集中す
ることが軽減される。
したがって本発明においてはターゲットの二ロージゴン
が進行しても漏れ磁界の変動が小さくスパッタリングを
長時間にわたって安定に行なうことが出来る。
が進行しても漏れ磁界の変動が小さくスパッタリングを
長時間にわたって安定に行なうことが出来る。
実施例
Ｇｏ−３ＯＮｉ−７，５Ｃｒ合金を材料とし圧下率２０
％、温度３００〜４００℃で鍛造してターゲット原体を
作成する。該原体の一面は冷却しつＮ原体のもう一面に
ＹＡＧレーザー加工機を用いてレーザー光線を照射し、
ビーム径を広げつつＸ−Ｙ走査することにより極く表面
のみを急速焼鈍する。
％、温度３００〜４００℃で鍛造してターゲット原体を
作成する。該原体の一面は冷却しつＮ原体のもう一面に
ＹＡＧレーザー加工機を用いてレーザー光線を照射し、
ビーム径を広げつつＸ−Ｙ走査することにより極く表面
のみを急速焼鈍する。
このようにして厚さ５ｎａ、直径１００ ｍのターゲッ
トを作成した。該ターゲットを表面から３ｍｓ＋厚の個
所でスライスし１表面側（冷却されていた側）試料Ａ
（３ｎｍ厚）と裏面側（レーザー加熱された側）試料Ｂ
（２ｎａ厚）とに分割する。上記ターゲット、試料Ａ
、試料Ｂの三つの試料について夫々磁化物性即ちＢ−Ｈ
曲線を測定した。その結果を第１図に示す。図中実線グ
ラフはターゲット全体、−点Ｉ！４８１グラフは試料Ｂ
、点線グラフは試料Ａについて測定されたものであり、
その傾斜から透磁率μを求めるとターゲット全体では４
０、表面側試料では１０．裏面側試料では８５である。
トを作成した。該ターゲットを表面から３ｍｓ＋厚の個
所でスライスし１表面側（冷却されていた側）試料Ａ
（３ｎｍ厚）と裏面側（レーザー加熱された側）試料Ｂ
（２ｎａ厚）とに分割する。上記ターゲット、試料Ａ
、試料Ｂの三つの試料について夫々磁化物性即ちＢ−Ｈ
曲線を測定した。その結果を第１図に示す。図中実線グ
ラフはターゲット全体、−点Ｉ！４８１グラフは試料Ｂ
、点線グラフは試料Ａについて測定されたものであり、
その傾斜から透磁率μを求めるとターゲット全体では４
０、表面側試料では１０．裏面側試料では８５である。
上記ターゲットを第２図に示すようなマグネトロン装置
に載置して深さ３ｍ、直径１５ｍｍの二ローションＥが
生じた時の前後で水平漏れ磁界分布を測定する。図にお
いて（２）は例えばＦ ｅ−１２Ｃｒ合金のような軟磁
性材料からなるヨークであり、該ヨーク（２）上に中心
磁石（３）と周縁磁石（４）とが支持される。そして該
中心磁石（３）と周縁磁石（４）とはフェライト、サマ
リウム−コバルト等の材料からなる永久磁石や電磁石で
あり、その上には純銅のバッキングプレート（５）が乗
架せられ、該バッキングプレート（５）上にターゲット
（１）が支持されている。そしてバッキングプレート（
５）、ヨーク（２）、磁石（３）、（４）によって画定
される空間（６）には冷却水が導入される。そして中心
磁石（３）の直径は３０ｍ、周縁磁石（４）の巾は１０
ｍ５＋、ヨーク（２）の厚みは８ｆｆａ、バッキングプ
レート（５）の厚みは５Ｉとし、水平漏れ磁界分布はタ
ーゲット（１）表面から１２＋＋ｍの高さの位置で測定
された。比較として該ターゲット（１）と同材料でかつ
７００℃以上の熱間鍛造で作成したターゲットを用意す
る。該比較ターゲットのＢ−Ｈ曲線を第３図に示す。第
３図から求めた該比較ターゲットのμは４０である。
に載置して深さ３ｍ、直径１５ｍｍの二ローションＥが
生じた時の前後で水平漏れ磁界分布を測定する。図にお
いて（２）は例えばＦ ｅ−１２Ｃｒ合金のような軟磁
性材料からなるヨークであり、該ヨーク（２）上に中心
磁石（３）と周縁磁石（４）とが支持される。そして該
中心磁石（３）と周縁磁石（４）とはフェライト、サマ
リウム−コバルト等の材料からなる永久磁石や電磁石で
あり、その上には純銅のバッキングプレート（５）が乗
架せられ、該バッキングプレート（５）上にターゲット
（１）が支持されている。そしてバッキングプレート（
５）、ヨーク（２）、磁石（３）、（４）によって画定
される空間（６）には冷却水が導入される。そして中心
磁石（３）の直径は３０ｍ、周縁磁石（４）の巾は１０
ｍ５＋、ヨーク（２）の厚みは８ｆｆａ、バッキングプ
レート（５）の厚みは５Ｉとし、水平漏れ磁界分布はタ
ーゲット（１）表面から１２＋＋ｍの高さの位置で測定
された。比較として該ターゲット（１）と同材料でかつ
７００℃以上の熱間鍛造で作成したターゲットを用意す
る。該比較ターゲットのＢ−Ｈ曲線を第３図に示す。第
３図から求めた該比較ターゲットのμは４０である。
更に該比較ターゲットを実施例と同様にして表面側試料
Ａと裏面側試料Ｂとに分割してＢ−Ｈ曲線を測定したと
ころ試料Ａ、試料Ｂともに第３図のグラフと一致しμは
４０であった。
Ａと裏面側試料Ｂとに分割してＢ−Ｈ曲線を測定したと
ころ試料Ａ、試料Ｂともに第３図のグラフと一致しμは
４０であった。
上記本実施例のターゲットの水平磁界分布測定結果は第
４図に示され、上記比較ターゲットの水平磁界分布の測
定結果は第５図に示される。各々の図において縦軸には
漏れ磁界強度Ｂｘ（にＧ）、横軸にはマグネトロン中心
からの距離Ｄ （ｍｍ ）をとり。
４図に示され、上記比較ターゲットの水平磁界分布の測
定結果は第５図に示される。各々の図において縦軸には
漏れ磁界強度Ｂｘ（にＧ）、横軸にはマグネトロン中心
からの距離Ｄ （ｍｍ ）をとり。
点線は二ローション前、実線はエロージョン後の水平漏
れ磁界分布のグラフを示す、第４図と第５図とを比較す
れば、本実施例のターゲットは二ａ−ジョン前後で水平
漏れ磁界分布の変動が比較ターゲットよりも小さく、し
たがって利用効率が向上するとともにスパッタ条件の変
動が少ないことがわかる。
れ磁界分布のグラフを示す、第４図と第５図とを比較す
れば、本実施例のターゲットは二ａ−ジョン前後で水平
漏れ磁界分布の変動が比較ターゲットよりも小さく、し
たがって利用効率が向上するとともにスパッタ条件の変
動が少ないことがわかる。
第１図は本発明の実施例のターゲットのＢ−Ｈ曲線のグ
ラフであり、第２図は上記実施例で用いたマグネトロン
装置の説明図であり、第３図は比較ターゲットのＢ−Ｈ
曲線のグラフであり、第４図は上記実施例の水平漏れ磁
界分布のグラフ、第５図は比較ターゲットの水平漏れ磁
界分布のグラフである。 図中、（１）・・・ターゲット、（３）、（４）・・・
磁石第１０ 特許出願人 大同特殊鋼株式会社 代 理 人 宇 佐 見 忠 男
イ ［ 丁 第３目 第４０
ラフであり、第２図は上記実施例で用いたマグネトロン
装置の説明図であり、第３図は比較ターゲットのＢ−Ｈ
曲線のグラフであり、第４図は上記実施例の水平漏れ磁
界分布のグラフ、第５図は比較ターゲットの水平漏れ磁
界分布のグラフである。 図中、（１）・・・ターゲット、（３）、（４）・・・
磁石第１０ 特許出願人 大同特殊鋼株式会社 代 理 人 宇 佐 見 忠 男
イ ［ 丁 第３目 第４０
Claims (1)
- マグネトロンスパッタリングのターゲットであり、裏面
から表面に向かって透磁率が低くなるように板厚方向に
透磁率を分布させた強磁性体からなることを特徴とする
スパッタリング用ターゲット
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2285189A JPH02205667A (ja) | 1989-01-31 | 1989-01-31 | スパッタリング用ターゲット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2285189A JPH02205667A (ja) | 1989-01-31 | 1989-01-31 | スパッタリング用ターゲット |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02205667A true JPH02205667A (ja) | 1990-08-15 |
Family
ID=12094220
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2285189A Pending JPH02205667A (ja) | 1989-01-31 | 1989-01-31 | スパッタリング用ターゲット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02205667A (ja) |
-
1989
- 1989-01-31 JP JP2285189A patent/JPH02205667A/ja active Pending
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