JPH02501754A - スパッタリング方法及び装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 スパッタリング方法 共に係属する出願との関係 本願は「スパッタリング方法」と称する１９８９年１月２１日出願の米国特許出 願節１４６．３００号の一部係属出瀬である。

本発明はイオン衝突によるスパッタリング、周期律表の２以上の元素の析出によ る合金若しくは化合物薄膜等の多成分薄膜の形成、及びスパッタリング析出の被 覆における基板−ターゲットの幾何学的配置に関する。特に、本発明は大面積に 亘る薄膜の析出あるいは被覆をなすスパッタリング方法、又はターゲットに対し て広く異なる位置における析出あるいは薄膜形成方法に関し、スパッタされる材 料のターゲットと同一の固体組成元素とする被覆が得られるものである。

２、先行技術の記載 平坦なターゲットの元素から得られる被覆元素におけるかたよりの発生の主な原 因は、ターゲットからスパッタリングされる種々の核種が異なる角度分布を有し ていることにある。例えば、もしある核種が好ましくターゲット表面から直角な 方向へ放出したとすると、閉鎖系における質量不変の法則によってこの核種が放 出の他の角度において無効となることになる。角度０度（直角放出）から＋／− ９０度の角度のすべての放出に亘る核種量の積分は正確なターゲット組成まで必 然的に加算しなければならない。しかしながら、質量不変の法則は、酸素などの 揮発ガスがポンプで部分的に損失し又は装置の他の部分において吸着する場合に 、該ガスに対して適用されない。

二元の合金における構成元素の角度分布については、最初に本発明者によって研 究され、アールーアールーオルラン及びジー・ケー・ウェーナ−（Ｒ，Ｒ，０Ｉ ｓｏｎ　ａｎｄ　Ｇ、に、Ｗｅｈｎｅｒ）によって「真空科学技術ジャーナル（ Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｖａｃｕｕｍ　５ｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏ ｌｉｇｙ）　Ｊ第１４号、第３１６頁（１９７６年）に発表され、続いてさらに 詳細にはアール・アール・オルラン、エム・イー・キング・　（Ｍ、Ｅ、　Ｋｉ ｎｇ）及びジー・ケー・ウェーナーによって「応用物理ジャーナル（Ｊｏｕｒｎ ａｌ　ｏｆ’　Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｐｈｙｓｉｃｓ）　Ｊ第５０号、第３６７７頁 （１９７９年）に発表されている。多成分材料スパッタリングは、概説章におい て、ペッツ（Ｂｅｔｚ）及びウェーナーによって「応用物理トピックス（Ｔｏｐ ｉｃｓ　ｏｆ’　Ａｐｐｌｊｅｄ　Ｐｈｙｓｉｃｓ）Ｊ第５２号、スブリンガー 　バーラグ、　二ニーヨーク、１９８３年（Ｓｐｒｉｎｇｅｒ　Ｖｅｒｌａｇ　 Ｎ、Ｙ、１９８３）に記載されている。

マグネトロンスパッタリングにおける初期の試みにおいてターゲットの幾何学的 配置は重大な役割を負っていた。

このスパッタリングにおいては、円柱状、円錐状及び半球状のターゲットは平坦 なターゲットからのマグネトロンスパッタリングが発明される以前に考え出され ており、チャッピン（Ｃｈａｐｉｎ）によって米国特許第４．１６６．０１８号 として特許された。

もし平滑で平坦な合金ターゲットが２つの金属だけを含んでいるとすると、一方 の金属は常にターゲットにおいて同じ組成となる放出角であることが分る。しか し、このことは２以上の元素が含まれている場合に常に起るわけではない。なぜ ならば各核種はそれ自体の角度分布を有しており、すべての３つの元素がターゲ ットの組成として正確に薄膜を形成するような放出角度は存在しないのである。

さらに、ターゲットに対して基板の配置を限定することははなはだ実際的ではな い。平坦ターゲットの他の煩雑な点は、異なる核種の角度分布が衝突イオンエネ ルギで変化することである。

本発明は平坦面からスパッタリングをさせないようにすることにより、先行技術 の欠点を克服しており、スパッタリングは、放射線周波数あるいはマイクロウェ ーブ周波数で生じるプラズマ中あるいは三極もしくは二極の気体あるいは蒸気の 放電の不均一プラズマ中に配置された少なくとも部分的に球状のターゲットもし くは少なくとも１つの球状ターゲットからスパッタリングをなすことによって上 記欠点を解消している。

発明の概要 本発明の全体的目的は球状ターゲットを使用することにあり、この場合、質量不 変の法則とともにターゲットの球状の対称性がターゲットと同一の固体組成を析 出させることを、制限があるが基板の位置にかかわりなく保証する。

たとえ基板からの蒸発あるいは再スパツタリングもしくは内包される元素の弱い 付着力による離脱が生じたとしても、球状閉鎖系における質量保存則は組成がタ ーゲットの組成から変化することなく維持され、スパッタリングのためのイオン エネルギが何程であるかは関係ないのである。新しいターゲットでは平衡状態を 形成するため予め短期間のブリスパッタリングを必要とする。そこで、ターゲッ トにおける表面組成は自動的に調整されて、不変の組成で取り除かれる材料を達 成し得るために、かたまりの元素とは異なることになる。もちろん、ターゲット 温度はその元素がそのかたまり中で移動し始める温度値より低い温度に保たれる 必要があり、その温度値はそこから容易にスパッタリングされる核種を再堆積さ せるために表面へ分散させるものである。

本発明は、スパッタリング原子の平均自由行程がターゲット及び基板間の移動距 離に比して非常に短くなる圧力管理の下では殆ど有効とならない。スパッタリン グ原子及び気体若しくは蒸気原子間の衝突は非物質的（ｆｍａｔｅｒｉａｌ）な ターゲットから放出方向へ向かわせる。しかし、多くの考慮が低い気体圧力管理 （数センチメートル若しくはそれ以上のスパッタリング原子の平均自由行程で１ ０−’Ｔｏｒｒ）において操作するために必要であり、例えばスパッタ原子の高 運動エネルギを保持し析出率を低下させるターゲットへのスパッタ原子の逆分散 を防止したり、得られる被覆のより良い付着を達成することが必要である。

低圧力下において平坦なターゲットに代えた球状ターゲットからのスパッタリン グは他の重要な違いを生ぜしめる。

すなわち、衝突原子のエネルギに関して異なるのである。

なぜならば、かかる原子の直角放出だけでなく、高い放出エネルギを有すると知 られている斜めに放出した原子が生じるからである。このことは薄膜付着方向上 だけでなく、化合物を形成し、核形成及び原子の表面移動を向上させる故に、こ れ等は順次、低基板温度によるエビタクシ−にとって有利となる。

酸素含有ターゲット中、プラズマ中若しくは他の電気釣魚の核種を有するターゲ ット中においては、負イオンの形態でこれら原子の多くがスパッタされることに 関して更なる問題を扱わなければならない。これらの負イオンは、第１図に示さ れる平坦なターゲットの場合、負イオンビーム、を形成するターゲット表面に直 角な方向において全スパッタリング電圧まで正イオン外被内にて加速される。こ の負イオンビームは平坦なターゲットに対向して配置された基板から材料を再度 スパッタさせることが出来る。球状ターゲットではこれら負イオンはビームを形 成しないが、その半径方向に広がる。もしこのような原子が負イオンとじて離れ 析出物中に包埋されるとすれば、質量不変の法則により酸素等の揮発性の核種を 保持することになるであろう。

第１図に示すような先行技術による平坦なターゲットからのマグネトロンスパッ タリングは、析出率を増加させるだけでなく、ターゲットから離れる電子が基板 へ衝突し基板を加熱することをも防止する。１つの球状ターゲット又は多数のタ ーゲットにおいては、これらの電子は、これら電子を反射させる磁場のための必 要性を解消する全包囲領域に亘って分布される。

球状ターゲットは、単一元素ターゲットが金属酸化物のような２元素被覆を生み 出す負電気気体プラズマ中でスパッタリングされたときに生じる問題を解消する 。平坦なターゲットの場合は、衝突圧酸素イオンは、その衝突時にターゲット表 面に直角なビームを再び形成する負イオンへ部分的に変換される。この変換は、 該イオンが基板からその材料を再度スパッタリングさせる故に好ましくない。球 状ターゲットでは、これらイオンは半径方向に加速され、よって良く稀釈化され るのである。

本発明は最近発見されたセラミック、高Ｔｃ超電導材料に特に有効である。

本発明はさらに以下の領域においても応用可能である。

１、ＮｂＳｎ、ＮｂＴｔ、ＮｂＧｅ等の超電導化合物すなわち高Ｔｃセラミック 材。

２、ＧａＡｓ、ＡＮ　ＧａＡｓ、ＨｇＣｄＴｅ、等の半導体薄膜。

３、　かみそりの刃におけるＰｔＣｒ等の腐食性、摩耗抵抗に優れより高い高度 を有する金属間化合物。

４、　潤滑性が向上されたＭ　ｏ　Ｓ　２薄膜。

５、　特定のシート抵抗（Ｓｈｅｅｔ　ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）を有する被膜を 形成するサーメツト膜。

６、　ｓ４　ｃ、　ｗｃ、炭化物、ホウ化物、ケイ化物等の高硬度被膜。

７、　光学的（太陽色、ＴｉＮ金色等）またはＭｎＢＬ。

ＣｏＣｒ等の垂直磁気記録のための磁気的特性を有する膜。

その他に摩耗、硬度、摩擦等の機械的特性、さらに光学的、電気的、磁気的又は 光磁気特性を有する他の物質にも応用できる。

図面の簡単な説明 本発明の他の目的及び本発明の付随的効果は、添付の図面について考察しつつ以 下の詳細な説明を参照することによって容易に理解されるであろう。

第１図は平坦なターゲットからスパッタリングをなす先行技術を図示している。

第２図は大型球状ターゲットから基板へスパッタリングをなす本発明を図示して いる。

第３図は小型状ターゲットから基板へスパッタリングをなす本発明を図示してい る。

第４図は１２３組成ターゲットからスパッタ析出された超電導体の抵抗対絶対温 度のグラフを図示している。

第２図においては正規位置に保持されかつ直流電源の負極に接続され、又は、金 属球状に絶縁被覆がある場合はＲＦスパッタ電源へ接続された電気的導電性のタ ーゲット球が図示されている。基板の許容される位置は、接続がなされている球 状領域の視野の線上に限定されるわけではない。

もちろん球へ導く接続はプラズマから絶縁される必要があり、これはスパッタリ ングに影響されないためである。球は、スパッタリングがなされる材料で形成さ れ、あるいはスパッタリングがなされる材料の十分な厚さの層を被覆した金属球 であってもよい。

球及び基板間の距離並びに球の大きさは組成には影響しないが、これらは析出率 に影響する。基板に対するターゲット球の関係は、スパッタリングされた原子が 一９０″から＋９０″の放出角度範囲に亘って基板に達するようになされなけれ ばならない。所望の球の部分のみが、基板の全部分に亘るかかる放出角度領域を 提供するようにしてもよい。もし平坦表面に亘って析出率の高い均一性を達成さ せようと試みる場合、第３図に示すように、小型のターゲット球と大きな基板距 離とを使用すべきであるが、析出率は大変小さくなる。第２図に示すように、大 型ターゲット球の近傍に基板を配置した場合には、窩密度の均一なプラズマで基 板及びターゲット間空間を充すことが困難となるだけでなく、平坦なターゲット 上の析出率は機械的な運動を用いないとしても不均一になることになる。

実用においては、析出率や膜厚や均−性等の一層多くの条件によって球の大きさ や距離における妥協点がめられがちである。大型球は容易に冷却するので単−球 の高いスパッタリングレートへ向けて狙いを定める場合にこの冷却が必要になる 。この高いレートは、Ｈｇ三極放電によって生じる高プラズマ密度により、さら に三極不活性ガス放電により容易に得ることができる。この場合、管体をターゲ ット球における円孔あるいは所望の材料の十分な膜厚の析出の被覆がなされた中 空金属球の小孔へ接続することによって可能である。球を中空化することなく簡 単に冷却するためには、全部ではなく第２図の場合のようにターゲット球をその 半分より少なく使用することによって許容される基板配置を狭くすることもでき る。または、第３図に示すように球の半分より幾分多くすることもできる。また 、これらの部分的に球体はもちろんスパッタリングから保護されるに必要な冷却 プラットホームへ接続され得る。基板は、球ターゲットを保持又は冷却する支持 体が形成される位置の視野の線上に置くべきではない。

絶縁体のスパッタリングは、金属球に印加されたＲＦ電力でのみ達成することが でき、該球は球の外部表面に添付されたスパッタリングされるべき絶縁材料を有 している。

ターゲット球からスパッタリングされる析出物の組成は基板位置（上述したよう にな限定された範囲内において）には左右されず、さらに、ターゲット及び基板 間の距離にも独立であるという事実は、プラズマ浸漬球状ターゲットを使用可能 とし、特に、基板及びターゲット間距離がターゲット球よりも大きくなればなる ほど該ターゲットが使用されやすくなる。この場合、析出率を３倍にして、平坦 な基板上の析出率の均一性を達成するためには、３個の球状ターゲットがその中 心に対して直角な方向に配置された基板に向けて三角形配置にて配置される。球 状ターゲットは、直線スパッタリングターゲット源に亘って連続的に移動される 大型ガラス板を被覆するレーストラックマグネトロンスパッタリング源（ｒａｃ ｅ　ｔｒａｃｋ　１１ａｇｎｅｔｏｒｏｎ　ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ　ｓ。

ｕｒｃｅｓ）で通常用いられているように、スパッタリングされる材料の線状の スパッタリング源を形成するために一列に配置され得る。さらに、ターゲットは 円形状に配置されてもよく、スパッタ被覆される全体又は棒体は連続的に該円形 の中心を通って引かれる。さらに、多くの球状ターゲットは三角形マトリクス状 に配置されてもよく、高析出率及び膜厚における高均一性を大面積に亘って得る ために三次元配置をとってもよい。独立した球は均一なプラズマ密度によって囲 まれていることを確実にし得る。以上に説明したように、球に接続する球保持部 は基板の視野の線の外部に配置されるべきである。

操作モード 本発明の急激な衝突はＹＩＢａ２　Ｃｕ３０７−Ｘ　（以下、１２３組成という ）のセラミック超電導体の薄膜析出中に存在する。これらの材料は適当な割合で 混合され焼結され酸素中で高温にて焼鈍しされる粉末からプレスされる。これら 材料の薄膜は、Ｙ、Ｂａ及びＣｕ又はこれらの化合物を含む三つの源又は二つの 源から真空蒸着又はスパッタリングによって通常合成される。析出物中に金属の １２３組成を正確に得ることは簡単なことではない。なぜならば、個別の源のた めに流量の監視が必要であり、さらに１２３組成を正確に得るための位置が非常 に限定されているからである。単一の超電導１２３組成ターゲットからのスパッ タリングは大変単純であるがそれほど成功するものではなく、少なくとも従来技 術におけるより大面積の１２３薄膜を形成するにすぎない。ある場合においては 、析出物中の所望の１２３組成はターゲット組成を変化させるに従って向上させ ることができる。

実施例：約４ｍ＋ｓ半径の未兜全の半球が砥石車によって１２３組成ディスクか ら形成された。７０００人の膜厚の薄膜がこの半球からスパッタリングされて、 半球の対向する側に対称的に配置された５ｒＴ４０３結晶基板上に形成された。

全球ターゲットでは基板位置は限定されない。第４図のグラフはこの結果を図示 している。

本発明は、Ｈｇブール上で点火されたカソードスポット（ｃａｔｈｏｄｅ　５ｐ ｏｔ）から供給される電子による水銀三極プラズマ装置において実験的に証明さ れた。このプラズマの存在理由は、この装置が適当であり操作自在であること、 及び発明者がその装置について長い経験を有していることによるものである。同 じ結果は不活性気体三極放電に得られることは疑いない。

この装置は、本出願人であるウニーナーによってなされた米国特許第３．０２１ ．２７１号明細書に記載されている。変更点はグリッド１６及び反射電極３２を 除去した点だけである。なぜならば両者はスパッタリングに左右されること、及 び不要な不純な金属を発生させることからである。第４図の析出は基板３４に向 かう対称軸に向かいつつ平坦なターゲット３６を１２３組成超電導体半球ターゲ ットへ置換する二とで得られた。

本発明における第４図で示した結果を得た実施例の条件は以下のとおりである。

ターゲット半球は４１１Ｉ＋１の半径であった。基板は５×６×１ｍｍの５ｒＴ ４０３結晶でターゲットから４０離した。カソード２２及びアノード３０間の主 放電電流は４アンペアで電位差は２５ボルトであった。パイレックス管体の下端 部は水中に浸されており、水温は１１℃であり、Ｈｇの蒸気圧は約５　Ｘ　１０ −’Ｔｏｒｒに設定された。管体は１２Ｌ／秒のＨｇ拡散ポンプで吸引された。

ターゲット電圧は３００ボルトでプラズマ電位に非常に近いものであり、２ｍＡ のイオン電流がプラズマから引かれた。この低圧、非温度（ｎｏｎ−ｔｈｅｒａ ａｌ）のプラズマ中の浮動電圧は、−１７ボルトシ、ｒ、ｔ、アノードで勿論ス パッタ析出が開始される前に絶縁基板をスパッタ洗浄をするのに役立つものであ る。析出薄膜の膜厚は７０００人であり、これは約１１時間のスパッタリングで 得られた。

第４図は３００　”　ｋから９２°ｋまでの全抵抗曲線が下方へ曲折しているこ とを示し、他の公開されたデータと異なるものである。Ｔ（１０％から９０％） はまだ高い。全超電導は７６＠ｋに達している。この試料は析出後は絶縁体であ り、適性量の酸素を含有させる通常の酸素焼鈍処理が必要である。この処理は酸 素中において９０分間６５０℃、３０分間７５０℃になして連続的にゆっくりと 冷却して室温にさせる処理である。

これらの薄膜は、０７−Ｘ　（ＸＩ　）組成を得るため及び斜方晶系構造の材料 へ変換させるための析出後の高温加熱処理を常に必要とする。

本発明の請求の範囲から離れることなく種々の変形から本発明に対してなし得る 。より高い超電導転移温度を有する新規な材料が発見されても、それらの組成を 複雑化させることなくこれらの物質は、本発明によってターゲットか、ら大面積 の変化しない組成の膜へ移動させることが容易になされ得る。さらに本発明は部 分的球形又は半球形の如く実質的に球状である球体に応用できるのである。

竿１図 第２図 那り凌（ｋ） 手続補正書 平成　２年　３月１２日須司 特許゛庁長官　殿 １、事件の表示 ＰＣＴ／ＵＳ８８１００９４８ ２、発明の名称 スパッタリング方法 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住　所　アメリカ合衆国　ミネソタ州　５５４３６エデイナ　ウオールナツトド ライヴ　６０１７氏　名　ウェーナー　ゴツトフライド　ケイ８４、代理人 住所　〒１０４東京都中央区銀座３丁目１０番９号６、補正により増加する請求 項の数　１５７、補正の対象　明細書の「特許請求の範囲」の欄及び図面８６補 正の内容 １）　特許請求の範囲　別ｊ紙の通り ［別紙］ 「特許請求の範囲 で前記球状ターゲット表面から放出した原子から組成と置換する球状多成分ター ゲットであることいて前記球状ターゲットを浸す工程を有することを特徴とする 請求項１記載の方法。

（４）　二極放電の低プラズマ中において前記球状ターゲットをカソードとなす 工程を有する二球のターゲットを用いる工程を有することを特徴衝突される球状 ターゲットの一部分を全表面に亘（１１）　１以上の球状ターゲットを用いて、 該ターゲットの各々は析出率を増加させるため及びより厚い均一な析出圧の析出 物を前記基板の平をスパッタ析出する少なくとも１つの高Ｔｃ超電導材料である ことを特徴とする請求項１］記載のせ前記球状ターゲットのすべてを低圧プラズ マ中に浸漬し、 ｂ１個別的かつ同時に基板上にスパッタし、有することを特徴とする請求項１記 載の方法。

（１５）　ａ、線状体又は棒状体の基板をスバツタするために前記球状ターゲッ トを円形状に配中心を通して前記線状体又は棒状体の基板を移動Ｃ１放出し得る すべての角度の下において析出原子からなるように前記球状ターゲットを基板を 存在する前記ターゲット元素と同一割合で析出すテムであって、 を発生させる手段とからなり、前記ターゲット超プラズマ中に浸し、 ｂ、負スパッタリング電圧を印加し電流を担持しかつ該電流を均一な低圧プラズ マ中に保持するための金属線体又は棒体を前記実質的球状ターゲットに提供し、 Ｃ８析出材料がすべての可能な放出角度の下で前記球状ターゲット表面から放出 した原子からなるように基板を配置する工程を有する方法。

（２５）　前記ターゲットは析出中にターゲット組成と置換する球状多成分ター ゲットであるこおいて前記球状ターゲットを浸す工程を有することを特徴とする 請求項２４記載の方法。

（２７）　二極放電の低プラズマ中において前記球状ターゲットをカソードとな す工程を有することを特徴とする請求項２４記載の方法。

（２８）　低圧ＲＦ励起プラズマ中において前記球状ターゲットを浸す工程を有 することを特徴とする請求項２４記載の方法。

（２９）　マイクロウェーブ励起プラズマ中に前記球状ターゲットを浸す工程を 有することを特徴とする請求項２４記載の方法。

（３０）　スパッタすべき材料で被覆された金属球のターゲットを用いる工程を 有することを特徴とする請求項２４記載の方法。

（３１）　前記ターゲットは絶縁体で被覆されかつＲＦを印加することによって 金属球ヘスバッタされることを特徴とする請求項３０記載の方法。

（３２）　前記ターゲットを冷却する工程を有することを特徴とする請求項２４ 記載の方法。

（３３）　被覆されるべき前記基板は、均一に衝突される球状ターゲットの一部 分を全表面に亘って臨むように配置する工程を有することを特徴とする請求項２ ４記載の方法。

（３４）　１以上の球状ターゲットを用いて、該ターゲットの各々は析出率を増 加させるため及びより厚い均一な析出圧の析出物を前記基板の平坦な表面上にて 得るために低圧プラズマ中に浸されることを特徴とする請求項２４記載の方法。

（３５）　ａ、球状ターゲットを一列に整列させ前記球状ターゲットのすべてを 低圧プラズマ中に浸漬し、 ｂ０個別的かつ同時に基板上にスパッタし、Ｃ０大面積基板の被覆をなすための 該−列スパッタ源を横切るように基板を移動させる工程を有することを特徴とす る請求項２４記載の方法。

（３６）　低圧水銀三極プラズマ中でスパッタリングを行い、プラズマを形成す る電子が水銀プール上に支持され点火されるカソードスポットから供給される工 程を有することを特徴とする請求項２４記載のターゲット。

（３７）　自体と同一組成を有する膜又は被覆を基板上にスパッタリング析出す るのに使用する多成分球状ターゲットをスパッタするシステムでの超電導体の元 素からなる少なくとも１つの実質上球状のターゲット素子からなり、 ｂ、低圧で均一な気体又は蒸気圧プラズマ中に配置する手段と、 された材料が球状ターゲットの表面から放出した原子からなるように前記球状タ ーゲットを基板を配置する手段とからなり、これらによってターゲット元素は前 記基板上に前記ターゲットにおいて存在する前記ターゲット元素と同一割合で析 出すリングを行い、プラズマを形成する電子が水銀プール上に支持され点火され るカソードスポットから供給されることを特徴とする請求項３７記載のＢａ２　 、Ｃｕ３．０７−Ｘ　）であることを特徴とす８４図 Ｈ１°ラス“マ申ｃＱｔ−１２３ターケバ、・、トから。

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Claims (24)

【特許請求の範囲】
1. １．固体元素に関して同一組成を有する膜又は被覆を基板上にスパッタリング析 出するのに使用する多成分ターゲットであって、 ａ．放出核種の異なる角度分布を有する複数の元素からなる少なくとも１つの実 質上球状のターゲットからなり、ｂ．前記ターゲットの表面に直角に放出した核 種を通して前記ターゲットの表面に接する方向に放出した基板における核種の遮 断をなすようになされ、前記ターゲットの元素は前記ターゲット元素が前記ター ゲット中に存在すると同一割合で比例して前記基板上に析出する多成分ターゲッ ト。
2. ２．実質的球状のターゲットから薄膜又は被覆をスパッタ析出する方法であって 、 ａ．低圧力及び均一な気体又は蒸気圧プラズマ中において実質的に球状のターゲ ットを浸し、ｂ．負スパッタ電圧を印加し、負イオン電流を担持し、かつ均一な プラズマ中に該イオン電流を保持する金属線もしくは金属棒を有する実質的に球 状のターゲットを提供し、ｃ．析出された材料が放出し得るすべての角度の下に 球状ターゲットの表面から放出した原子からなることを特徴とする方法。
3. ３．前記ターゲットは析出中にターゲット組成と置換する球状多成分ターゲット であることを特徴とする請求項２記載の方法。
4. ４．三極放電の均一な低圧プラズマ中において前記球状ターゲットを浸す工程を 有することを特徴とする請求項２記載の方法。
5. ５．二極放電の低圧プラズマ中において前記球状ターゲットをカソードとなす工 程を有することを特徴とする請求項２記載の方法。
6. ６．低圧ＲＦ励起プラズマ中において前記球状ターゲットを浸す工程を有するこ とを特徴とする請求項２記載の方法。
7. ７．マイクロウェーブ励起プラズマ中に前記球状ターゲットを浸す工程を有する ことを特徴とする請求項２記載の方法。
8. ８．スパッタすべき材料で被覆された金属球のターゲットを用いる工程を有する ことを特徴とする請求項２記載の方法。
9. ９．前記ターゲットは絶縁体で被覆されかつＲＦを印加することによって金属球 へスパッタされることを特徴とする請求項７記載の方法。
10. １０．前記ターゲットを冷却する工程を有することを特徴とする請求項２記載の 方法。
11. １１．被覆されるべき前記基板は、これが均一に衝突される球状ターゲットの一 部分を全表面に亘って臨むように配置されていることを特徴とする請求項２記載 の方法。
12. １２．１以上の球状ターゲットを用いて、該ターゲットの各々は析出率を増加さ せるため及びより厚い均一な析出圧の析出物を前記基板の平坦な表面上にて得る ために低圧プラズマ中に浸されることを特徴とする請求項２記載の方法。
13. １３．ａ．球状ターゲットを一列に整列させ前記球状ターゲットのすべてを低圧 プラズマ中に浸漬し、ｂ．個別的かつ同時に基板上にスパッタし、ｃ．大面積基 板の被覆をなすための該一列スパッタ源を横切るように基板を移動させることを 特徴とする請求項２記載の方法。
14. １４．ａ．線状体又は棒状体の基板をスパッタするために前記球状ターゲットを 円形状に配置し、 ｂ．該基板を均一に被覆するために該円形の中心を通して前記線状体又は棒状体 の基板を移動することを特徴とする請求項２記載の方法。
15. １５．低圧水銀三極プラズマ中でスパッタリングを行い、プラズマを形成する電 子が水銀プール上に支持され点火されるカソードスポットから供給されることを 特徴とする請求項２記載の方法。
16. １６．前記球状ターゲットは薄膜又は被覆をスパッタ析出する少なくとも１つの 高Ｔｃ超電導材料であることを特徴とする請求項２記載の方法。
17. １７．前記超電導材料は１２３組成セラミックであることを特徴とする請求項２ 記載の方法。
18. １８．前記基板上に形成された超電導体の薄膜又は被覆からなる請求項１６の工 程により得られた物。
19. １９．固体元素に関して同一組成を有する膜又は被覆を基板上にスパッタリング 析出するのに使用する多成分球状ターゲットであって、 ａ．放出核種の異なる角度分布を有する複数の元素からなる少なくとも１つの実 質上球状のターゲットと、ｂ．前記球状ターゲットを低圧で均一な気体又は蒸気 圧プラズマ中に配置する手段と、 ｃ．析出された材料が放出し得るすべての角度の下に球状ターゲットの表面から 放出した原子からなるように基板を配置する手段とからなり、これらによってタ ーゲット元素は前記基板上に前記ターゲットのそれと同一割合で析出したことを 特徴とするターゲット。
20. ２０．低圧水銀三極プラズマ中でスパッタリングを行い、プラズマを形成する電 子が水銀プール上に支持され点火されるカソードスポットから供給されることを 特徴とする請求項１７記載のターゲット。
21. ２１．前記複数の元素は超電導材料であることを特徴とする請求項１７記載のタ ーゲット。
22. ２２．前記超電導材料は１２３組成セラミックであることを特徴とする請求項１ ９記載のターゲット。
23. ２３．基板上にスパッタリング析出をなす多成分超電導球状ターゲットであって 、 ａ．放出核種の異なる角度分布を有する少なくとも１つの実質上球状の超電導タ ーゲットと、ｂ．前記ターゲットを低圧で均一な気体又は蒸気圧プラズマ中に配 置する手段と、 ｃ．析出材料が可能なすべての放出角の下にて球状ターゲット表面から放出した 原子からなるように前記基板を配置する手段とを有し、ターゲット超電導材料は 前記基板上に析出されることを特徴とするターゲット。
24. ２４．基板上に超電導材料をスパッタリングするシステムであって、 ａ．超電導材料からなる実質的球状のターゲットと、ｂ．前記ターゲットの近傍 に位置する基板と、ｃ．前記ターゲットの周囲に均一なプラズマを発生させる手 段とからなり、前記ターゲット超電導材料は前記基板上に析出されることを特徴 とするシステム。