JPH042773A - 高速成膜スパッタリング装置 - Google Patents
高速成膜スパッタリング装置Info
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- JPH042773A JPH042773A JP10299790A JP10299790A JPH042773A JP H042773 A JPH042773 A JP H042773A JP 10299790 A JP10299790 A JP 10299790A JP 10299790 A JP10299790 A JP 10299790A JP H042773 A JPH042773 A JP H042773A
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- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims abstract description 12
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 13
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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、プラスチックフィルム、紙、鋼板等の表面に
機能性薄膜を形成するためのスパッタリング装置に関す
る。
機能性薄膜を形成するためのスパッタリング装置に関す
る。
（従来の技術）
第３図〜第５図は特開昭６０−４６３６９号公報に記載
の対向ターゲット式スパッタリング装置の概念図てあり
、第３図はターゲットと基板との配置状態を示す斜視図
であり、第４図は対向ターゲｙ）式スパッタリング装置
の全体の断面図であり、第５図は第４図の＾−Ａ矢視平
面図である。
の対向ターゲット式スパッタリング装置の概念図てあり
、第３図はターゲットと基板との配置状態を示す斜視図
であり、第４図は対向ターゲｙ）式スパッタリング装置
の全体の断面図であり、第５図は第４図の＾−Ａ矢視平
面図である。
第３図においては、ホルダー２２．２２ａに保持された
一対の角形ターゲット２１．２１ａの空間部の側方に、
冷却ロール２０を平行に配置し、該冷却ロール２ｏに巻
装させた連続テープ状の基板１９を移送させながら、上
記空間部からのプラズマ流により基板１９上に成膜する
ものである。
一対の角形ターゲット２１．２１ａの空間部の側方に、
冷却ロール２０を平行に配置し、該冷却ロール２ｏに巻
装させた連続テープ状の基板１９を移送させながら、上
記空間部からのプラズマ流により基板１９上に成膜する
ものである。
第４図においては、ホルダー２２．２２ａに保持された
ターゲラ） ２２．２２ａは、空間部２３を隔てて対向
させた長方形平板状の強磁性体よりなる角形ターゲット
であり、該ターゲット２２．２２ａのスパッタ面２５゜
２５ａと僅かな間隔を隔ててその周辺部外方にシールド
リング２４．２４ａを覆設し、該シールドリング２４２
４ａは上記ターゲットホルダー２２．２２ａと絶縁体２
６゜２６ａにより絶縁して接地させている。第５図に示
すシールドチップ２７．２７ａは、角形ターゲット２１
゜２１ａの周辺部に設けたシールドリング２４．２４ａ
の略中央部６カ所に適宜間隔て配置し、上方に突出する
ように相対峙させる。該ンールドチップ２７．２７ａは
シールドリング２４．２４ａを介して接地される。また
、角形ターゲラ） ２１．２１ａの背面には永久磁石２
８２８ａが配置され、角形ターゲラ） ２１．２１ａの
スパッタ面２５．２５ａに垂直方向の磁界を発生するよ
うにそれぞれ対向配置する。真空槽２９は角形ターゲッ
ト２］、 ２１ａ及び空間部２３を包囲する。
ターゲラ） ２２．２２ａは、空間部２３を隔てて対向
させた長方形平板状の強磁性体よりなる角形ターゲット
であり、該ターゲット２２．２２ａのスパッタ面２５゜
２５ａと僅かな間隔を隔ててその周辺部外方にシールド
リング２４．２４ａを覆設し、該シールドリング２４２
４ａは上記ターゲットホルダー２２．２２ａと絶縁体２
６゜２６ａにより絶縁して接地させている。第５図に示
すシールドチップ２７．２７ａは、角形ターゲット２１
゜２１ａの周辺部に設けたシールドリング２４．２４ａ
の略中央部６カ所に適宜間隔て配置し、上方に突出する
ように相対峙させる。該ンールドチップ２７．２７ａは
シールドリング２４．２４ａを介して接地される。また
、角形ターゲラ） ２１．２１ａの背面には永久磁石２
８２８ａが配置され、角形ターゲラ） ２１．２１ａの
スパッタ面２５．２５ａに垂直方向の磁界を発生するよ
うにそれぞれ対向配置する。真空槽２９は角形ターゲッ
ト２］、 ２１ａ及び空間部２３を包囲する。
第４図の装置による成膜の手順を説明すると、まず、真
空槽２９内部を真空排気し、アルゴン等のスパッタガス
を導入し、その後角形ターゲット２１゜２１ａを陰極と
するように電圧を印加し、接地されたシールドリング２
４．２４ａとの間にグロー放電を発生させ、永久磁石２
８．２８ａによる角形ターゲット２４２４ａに対して垂
直方向の磁界により、空間部２３内に上記角形ターゲッ
ト２１．２１ａの金属原子、二次電子及びアルゴンガス
イオン等の飛散したプラズマ状態が形成される。空間部
２３内に突出して配置されたシールトチ・ノブ２７．２
７ａがプラズマ空間部内の二次電子を吸収してアルゴン
ガスのイオン化を制御してプラズマ密度の均一化をする
。このように均一化されたプラズマ空間部内の金属原子
は衝突を繰り返しなからエネルギーを失いつつ拡散によ
って、空間部２３の側方の基板１９に被着し、成膜され
る。
空槽２９内部を真空排気し、アルゴン等のスパッタガス
を導入し、その後角形ターゲット２１゜２１ａを陰極と
するように電圧を印加し、接地されたシールドリング２
４．２４ａとの間にグロー放電を発生させ、永久磁石２
８．２８ａによる角形ターゲット２４２４ａに対して垂
直方向の磁界により、空間部２３内に上記角形ターゲッ
ト２１．２１ａの金属原子、二次電子及びアルゴンガス
イオン等の飛散したプラズマ状態が形成される。空間部
２３内に突出して配置されたシールトチ・ノブ２７．２
７ａがプラズマ空間部内の二次電子を吸収してアルゴン
ガスのイオン化を制御してプラズマ密度の均一化をする
。このように均一化されたプラズマ空間部内の金属原子
は衝突を繰り返しなからエネルギーを失いつつ拡散によ
って、空間部２３の側方の基板１９に被着し、成膜され
る。
（発明が解決しようとする課題）
上記の対向ターゲット式スパッタリング装置は、二極ス
パッタリング装置やマグ不トロンスバ、タリング装置等
に比べて薄膜形成速度が大きいが、工業上幅広く利用さ
れている真空蒸着装置に比べると、１０分の１以下の薄
膜形成速度しか得らていない。
パッタリング装置やマグ不トロンスバ、タリング装置等
に比べて薄膜形成速度が大きいが、工業上幅広く利用さ
れている真空蒸着装置に比べると、１０分の１以下の薄
膜形成速度しか得らていない。
これは安定したグロー放電を維持するためのプラズマ空
間部におけるプラズマ密度に制約があるからである。上
記第４図に示した例では、スパッタ面に垂直な磁界を印
加することにより、プラズマ密度を向上させているが、
一対の角形ターゲットを使用する構造であるため、基板
への薄膜形成速度が不十分である。また、上記のスパッ
タリング装置を複数設置することも考えられるが、装置
全体が大きくなり、高価になるという問題がある。
間部におけるプラズマ密度に制約があるからである。上
記第４図に示した例では、スパッタ面に垂直な磁界を印
加することにより、プラズマ密度を向上させているが、
一対の角形ターゲットを使用する構造であるため、基板
への薄膜形成速度が不十分である。また、上記のスパッ
タリング装置を複数設置することも考えられるが、装置
全体が大きくなり、高価になるという問題がある。
そこで、本発明は、上記の問題点を解消し、コンパクト
で安価な高速成膜スパッタリング装置を提供しようとす
るものである。
で安価な高速成膜スパッタリング装置を提供しようとす
るものである。
（課題を解決するための手段）
本発明は、陰極となる一対の角形ターゲットのスパッタ
面を対向させ、該スパッタ面の間のプラズマ空間部の側
方に基板を配置した高速成膜スパッタリング装置におい
て、上記一対の角形ターゲットを複数組み併設し、隣接
する組みの角形ターゲットの背面にターゲット面に略垂
直な磁界を印加するように、磁石を配置したことを特徴
とする高速成膜スパッタリング装置である。
面を対向させ、該スパッタ面の間のプラズマ空間部の側
方に基板を配置した高速成膜スパッタリング装置におい
て、上記一対の角形ターゲットを複数組み併設し、隣接
する組みの角形ターゲットの背面にターゲット面に略垂
直な磁界を印加するように、磁石を配置したことを特徴
とする高速成膜スパッタリング装置である。
（作用）
本発明による対向ターゲットの放電の原理は、対をなす
ターゲットの背面に永久磁石の両極をそれぞれ配置する
ことにより、磁力線が複数のターゲットのスパッタ面に
対して垂直に貫くように形成される。そして、該ターゲ
ットを陰極としてＤＣ又はＲＦの高電圧を印加してター
ゲットの間で放電を発生させ、ターゲット間のガスを電
離させてプラズマを生成する。ファラデーの法則により
、ターゲットに直交する磁力線のまわりの電子が螺旋運
動を開始して他の原子と衝突して電離を促進するため、
プラズマ密度が増加し、イオン化領域が広くなり、薄膜
形成速度を増加させることができる。そして、従来の対
向ターゲット式スパッタリング装置が、ターゲット毎に
永久磁石を配置するのに対して、本発明では、ターゲッ
トの背面に設ける１つの永久磁石が、隣接する２つのタ
ーゲットに作用するため、使用する永久磁石の数を大幅
に減少させることができ、限られた容積の真空槽内に複
数対のターゲットを容易に組み込むことができるととも
に、複数対のターゲットにより同時に成膜することがで
きるところから、薄膜形成速度を飛躍的に増大させるこ
とができる。
ターゲットの背面に永久磁石の両極をそれぞれ配置する
ことにより、磁力線が複数のターゲットのスパッタ面に
対して垂直に貫くように形成される。そして、該ターゲ
ットを陰極としてＤＣ又はＲＦの高電圧を印加してター
ゲットの間で放電を発生させ、ターゲット間のガスを電
離させてプラズマを生成する。ファラデーの法則により
、ターゲットに直交する磁力線のまわりの電子が螺旋運
動を開始して他の原子と衝突して電離を促進するため、
プラズマ密度が増加し、イオン化領域が広くなり、薄膜
形成速度を増加させることができる。そして、従来の対
向ターゲット式スパッタリング装置が、ターゲット毎に
永久磁石を配置するのに対して、本発明では、ターゲッ
トの背面に設ける１つの永久磁石が、隣接する２つのタ
ーゲットに作用するため、使用する永久磁石の数を大幅
に減少させることができ、限られた容積の真空槽内に複
数対のターゲットを容易に組み込むことができるととも
に、複数対のターゲットにより同時に成膜することがで
きるところから、薄膜形成速度を飛躍的に増大させるこ
とができる。
（実施例）
第１図は本発明の１実施例である高速成膜スバ・ツタリ
ング装置の断面を示した概念図であり、第２図は第１図
の斜視図である。
ング装置の断面を示した概念図であり、第２図は第１図
の斜視図である。
真空槽１内に、背面に永久磁石を備えた角形ターゲット
のプラズマ空間部＋３．１４．１５の側方に冷却ロール
１８を配置して、該冷却ロールに沿って移送する基板１
６上に成Ｍ１７を形成するものである。図には３組の角
形ターゲット２．２ａ、 ３．３ａ、４，４ａをホルダ
ー５，５ａ、６，６ａ、７，７ａで背面より保持しく第
２図参照）、空間部１３．１４．１５をそれぞれ介して
対向させ、隣接するターゲットの間に永久磁石８．９．
１０゜１１を配置したもので、磁石の極は図のようにタ
ーゲットに向けることにより、ターゲットのスパッタ面
に垂直な磁力線Ｂが矢印のように形成される。
のプラズマ空間部＋３．１４．１５の側方に冷却ロール
１８を配置して、該冷却ロールに沿って移送する基板１
６上に成Ｍ１７を形成するものである。図には３組の角
形ターゲット２．２ａ、 ３．３ａ、４，４ａをホルダ
ー５，５ａ、６，６ａ、７，７ａで背面より保持しく第
２図参照）、空間部１３．１４．１５をそれぞれ介して
対向させ、隣接するターゲットの間に永久磁石８．９．
１０゜１１を配置したもので、磁石の極は図のようにタ
ーゲットに向けることにより、ターゲットのスパッタ面
に垂直な磁力線Ｂが矢印のように形成される。
なお、永久磁石は基板１６に向かってターゲ・ｙ）の前
後の端部に設けてもよいし、ターゲ・ノドの背面全体に
設けてもよい。図面の装置では、冷却ロール１８の上の
基板１６に向けてプラズマ空間部を形成するために、角
形ターゲ・、ｌ−のホルダー及び永久磁石の両端を円弧
状の架台１２．１２ａで保持するが、平面上を移送する
基板については、略平行に角形ターゲットを配列しても
よい。
後の端部に設けてもよいし、ターゲ・ノドの背面全体に
設けてもよい。図面の装置では、冷却ロール１８の上の
基板１６に向けてプラズマ空間部を形成するために、角
形ターゲ・、ｌ−のホルダー及び永久磁石の両端を円弧
状の架台１２．１２ａで保持するが、平面上を移送する
基板については、略平行に角形ターゲットを配列しても
よい。
次に、この装置を用いた成膜スフで・ツタリング操作を
説明する。まず、ホルダーに所定のターゲットを装着す
る。真空槽１の内部を真空排気してから、アルゴン等の
スバ、タガスを導入し、角形ターゲｙ）を陰極として電
圧を印加してスパッタ面に垂直な磁力線Ｂを形成し、タ
ーゲットからスパッタリングされて飛び出した原子、二
次電子及びアルゴンガスイオン等の飛散したプラズマが
形成される。プラズマ空間部内のターゲット材の原子は
、磁力線Ｂのまわりに螺旋運動する電子γなどと衝突を
繰り返しなからエネルギーを失いつつ拡散し、イオン化
領域βを広げ、高速で空間部の側方の基板１６に付着し
て成膜１７を形成する。図の装置では、角形ターゲ７）
２，２ａの原子が付着して形成された成膜の上に、角形
ターゲット３．３ａの原子が付着し、さらに、角形ター
ゲソ）４，４ａの原子が付着して成膜の厚さを増してゆ
く。３対の角形ターゲット材料が同じ場合は、一対のも
のに比べて３倍の成膜速度を得ることができる。また、
異なる角形ターゲット材料を使用するときには、ターゲ
ットとは異なる組成比の成膜が得られる。
説明する。まず、ホルダーに所定のターゲットを装着す
る。真空槽１の内部を真空排気してから、アルゴン等の
スバ、タガスを導入し、角形ターゲｙ）を陰極として電
圧を印加してスパッタ面に垂直な磁力線Ｂを形成し、タ
ーゲットからスパッタリングされて飛び出した原子、二
次電子及びアルゴンガスイオン等の飛散したプラズマが
形成される。プラズマ空間部内のターゲット材の原子は
、磁力線Ｂのまわりに螺旋運動する電子γなどと衝突を
繰り返しなからエネルギーを失いつつ拡散し、イオン化
領域βを広げ、高速で空間部の側方の基板１６に付着し
て成膜１７を形成する。図の装置では、角形ターゲ７）
２，２ａの原子が付着して形成された成膜の上に、角形
ターゲット３．３ａの原子が付着し、さらに、角形ター
ゲソ）４，４ａの原子が付着して成膜の厚さを増してゆ
く。３対の角形ターゲット材料が同じ場合は、一対のも
のに比べて３倍の成膜速度を得ることができる。また、
異なる角形ターゲット材料を使用するときには、ターゲ
ットとは異なる組成比の成膜が得られる。
なお、対向する角形ターゲットの使用組み数は、上記の
３組に限定されるものではなく、その目的に応じて選択
される。
３組に限定されるものではなく、その目的に応じて選択
される。
（発明の効果）
本発明は、上記の構成を採用することにより、複数対の
対向ターゲットを限られた容積の真空槽に容易に組み込
むことができ、比較的小さな冷却ロールの上を移送する
基板に対してもプラズマ空間部を対面させることができ
、全体としてコンパクトに装置を構成することができる
。また、プラズマ密度も増大させることができるため、
高速成膜機能を容易に確保することができる。
対向ターゲットを限られた容積の真空槽に容易に組み込
むことができ、比較的小さな冷却ロールの上を移送する
基板に対してもプラズマ空間部を対面させることができ
、全体としてコンパクトに装置を構成することができる
。また、プラズマ密度も増大させることができるため、
高速成膜機能を容易に確保することができる。
第１図は本発明の１実施例である高速成膜スパッタリン
グ装置の断面を示した概念図、第２図は第１図の斜視図
、第３図は従来の対向ターゲット式スパッタリング装置
における、ターゲットと基板との配置状態を示す斜視図
であり、第４図は従来の対向ターゲット式スパッタリン
グ装置の全体の断面図であり、第５図は第４図のＡ−Ａ
矢視平面図である。 第２図 第３図
グ装置の断面を示した概念図、第２図は第１図の斜視図
、第３図は従来の対向ターゲット式スパッタリング装置
における、ターゲットと基板との配置状態を示す斜視図
であり、第４図は従来の対向ターゲット式スパッタリン
グ装置の全体の断面図であり、第５図は第４図のＡ−Ａ
矢視平面図である。 第２図 第３図
Claims (1)
- 陰極となる一対の角形ターゲットのスパッタ面を対向さ
せ、該スパッタ面の間のプラズマ空間部の側方に基板を
配置した高速成膜スパッタリング装置において、上記一
対の角形ターゲットを複数組み併設し、隣接する組みの
角形ターゲットの背面にターゲット面に略垂直な磁界を
印加するように、磁石を配置したことを特徴とする高速
成膜スパッタリング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2102997A JP2755776B2 (ja) | 1990-04-20 | 1990-04-20 | 高速成膜スパッタリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2102997A JP2755776B2 (ja) | 1990-04-20 | 1990-04-20 | 高速成膜スパッタリング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH042773A true JPH042773A (ja) | 1992-01-07 |
| JP2755776B2 JP2755776B2 (ja) | 1998-05-25 |
Family
ID=14342328
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2102997A Expired - Lifetime JP2755776B2 (ja) | 1990-04-20 | 1990-04-20 | 高速成膜スパッタリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2755776B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008266676A (ja) * | 2007-04-17 | 2008-11-06 | Choshu Industry Co Ltd | 合金薄膜の製造装置及び方法 |
| CN116837332A (zh) * | 2023-05-09 | 2023-10-03 | 宁波招宝磁业有限公司 | 一种钕铁硼磁体表面磁控溅射方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI322190B (en) * | 2004-12-28 | 2010-03-21 | Fts Corp | Facing-targets sputtering apparatus |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60182711A (ja) * | 1984-02-29 | 1985-09-18 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | 磁性薄膜の形成方法およびその装置 |
| JPS6354789A (ja) * | 1986-08-26 | 1988-03-09 | Toshiba Corp | ガスレ−ザ装置 |
-
1990
- 1990-04-20 JP JP2102997A patent/JP2755776B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60182711A (ja) * | 1984-02-29 | 1985-09-18 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | 磁性薄膜の形成方法およびその装置 |
| JPS6354789A (ja) * | 1986-08-26 | 1988-03-09 | Toshiba Corp | ガスレ−ザ装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008266676A (ja) * | 2007-04-17 | 2008-11-06 | Choshu Industry Co Ltd | 合金薄膜の製造装置及び方法 |
| CN116837332A (zh) * | 2023-05-09 | 2023-10-03 | 宁波招宝磁业有限公司 | 一种钕铁硼磁体表面磁控溅射方法 |
| CN116837332B (zh) * | 2023-05-09 | 2023-11-17 | 宁波招宝磁业有限公司 | 一种钕铁硼磁体表面磁控溅射方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2755776B2 (ja) | 1998-05-25 |
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