JPH11256323A - スパッタリング方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ターゲットの再生を真空槽を大気開放するこ
となく行うことができるターゲットの再生方法及びスパ
ッタリング装置を提供する。 【解決手段】 ターゲット再生ユニット２１を真空槽１
内に配置し、このターゲット再生ユニット２１によっ
て、ターゲットの侵食部にターゲット材料と大略同質の
膜を形成するようにした。ターゲット交換による稼働率
低下を減少し、成膜速度の変化を抑制することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、薄膜形成技術の一
つのスパッタリング方法及び装置に関し、特にマグネト
ロンスパッタリング装置におけるターゲットの再生方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】スパッタリング法は、一般に低真空雰囲
気で気体放電を起こすことによりプラズマを発生させ、
プラズマの陽イオンをカソードと呼ばれる負極に設置さ
れたターゲットに衝突させ、衝突によりスパッタされた
粒子を基板に付着させて薄膜を生成する方法である。こ
のスパッタリング法は組成の制御や装置の操作が比較的
簡単であることから、広く成膜過程に使用されている。

【０００３】しかし、従来のスパッタリング法は真空蒸
着法などに比べ、薄膜生成速度が遅いという欠点を有し
ていた。このため、永久磁石や電磁石を磁気回路として
用いてターゲット付近に磁場を形成するマグネトロンス
パッタリング法が考案され、薄膜の形成速度を向上し、
半導体部品や電子部品等の製造工程においてスパッタリ
ング法による薄膜形成の量産化を可能にした。

【０００４】図１５に従来のマグネトロンスパッタリン
グ装置の構成を示す。図１５において、１は真空槽、２
は真空ポンプによって排気される真空槽１の真空排気
口、３は真空槽１の圧力を制御するための可動バルブ、
４は真空槽１へのガス導入管、５はガス導入管４に取付
けられたガス流量制御器である。６はガス導入管４から
真空槽１内に導入される放電ガスで、通常アルゴンガス
を用いる。７はターゲット、８はスパッタリング電極、
９は放電用電源、１０はターゲット６の裏面に配置され
た磁石、１１は基板ホルダである。１２は基板で、その
上に薄膜を形成する。

【０００５】次に、以上のように構成されたスパッタリ
ング装置の動作を説明する。まず、真空槽１内を真空排
気口２から真空ポンプで１０^-7Ｔｏｒｒ程度にまで排気
する。次に真空槽１の一端に接続されたガス導入管４を
介して真空槽１内に放電ガス６を導入し、真空槽１内の
圧力を可動バルブ３を用いて１０^-3〜１０^-2Ｔｏｒｒ程
度に保つ。ターゲット７を取付けたスパッタリング電極
８に直流あるいは高周波のスパッタリング用電源９によ
り負の電圧または高周波電圧を印加すると、電源９によ
る電場とターゲット７の裏面に配置された磁石１０によ
る磁場との作用でターゲット７表面近傍に放電によるプ
ラズマを発生し、スパッタリング現象が起こり、ターゲ
ット７から放出されたスパッタ粒子により基板ホルダ１
１に設置された基板１２上に薄膜が形成される。

【０００６】スパッタリング装置では、スパッタリング
用電源９によるスパッタリング電極８への電力の印加時
間とともにターゲット７の侵食が進行する。そして、タ
ーゲット７の侵食の最深部が所定の厚さになったときタ
ーゲット７は寿命となり、新たなターゲット７と交換す
る必要がある。

【０００７】一般にマグネトロンスパッタリング装置の
場合、ターゲット寿命時のターゲット利用効率（１−
（寿命時のターゲット重量）／（使用前のターゲット重
量））は２０〜３０％と極めて悪い。そこで、例えば特
開平２−２５９０７１号公報に記載のようにターゲット
裏面に配置した磁石１０を成膜中に移動するなどしてタ
ーゲット利用効率を高める試みが多数なされている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成では、ターゲットの長寿命化が達成したとして
も、ターゲットの交換は必ず行う必要があり、ターゲッ
トの交換作業はスパッタリング装置の稼働率を低下させ
るだけでなく、真空槽を一旦大気開放する必要があるた
め、真空槽内のあらゆる部材に水分などの不純物ガスが
付着し、膜中ヘの不純ガス混入などにより製品の歩留り
を悪くするという問題があった。

【０００９】一方、ターゲットの侵食の進行は、ターゲ
ットの表面形状を変化させるため、ターゲットから放出
されたスパッタ粒子の放出角度の分布がターゲットの侵
食に伴って変化し、ターゲット使用初期から寿命時にか
けて基板に形成される薄膜の膜厚及びその分布が変化す
るため、一定の膜厚範囲に制御することが困難であると
いう問題があった。

【００１０】本発明は、上記従来の問題点に鑑み、ター
ゲット再生を真空槽を大気開放することなく行うことが
でき、かつ膜厚及びその分布の変化を小さくできるスパ
ッタリング方法及び装置を提供することを目的としてい
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明のスパッタリング
方法は、真空槽内でプラズマを発生させてその陽イオン
をターゲットに衝突させ、衝突によりスパッタされた粒
子を基板に付着させて薄膜を生成するスパッタリング方
法において、真空槽内でターゲットにターゲット材料と
大略同質の材料を成膜形成して寿命前あるいは寿命後の
ターゲットを再生するものであり、真空槽を大気開放す
ることなくターゲット再生を行うことができ、膜厚及び
その分布の変化を小さくできる。

【００１２】好適には、溶射法により成膜形成すること
ができる。また、再生中の真空槽内の圧力を大気圧以下
とし、また真空槽内の圧力を一定の圧力に圧力制御しな
がら再生を行うことができる。また積算印加電力が一定
値に達するごとにターゲット再生を行うことができる。

【００１３】また、本発明のスパッタリング装置は、タ
ーゲットを用いてスパッタリングを行うスパッタリング
装置において、真空槽内に成膜手段を配置し、ターゲッ
トにターゲットと大略同質の材料を形成できるようにし
たものであり、真空槽を大気開放することなくターゲッ
ト再生を行うことができ、膜厚及びその分布の変化を小
さくできる。

【００１４】好適には、成膜手段が溶射法による成膜手
段にて構成され、また真空槽内の圧力を一定の圧力に圧
力制御するように構成され、また積算印加電力検出手段
を設け、積算印加電力が一定値に達するごとにターゲッ
トの再生を行うように構成される。

【００１５】また、真空槽の中央部にスパッタリング電
極を回転可能に配設し、真空槽の内周壁に沿って１又は
複数の基板とターゲット再生手段を配設してスパッタリ
ング電極が基板又はターゲット再生手段に選択的に対向
するように構成され、その場合に基板に対する成膜時に
ターゲット再生手段に対する膜付着を防止するシャッタ
と、ターゲット再生時に基板に対する膜付着を防止する
シャッタとを設けるか、スパッタリング電極に、成膜及
び再生の相互の膜付着を防止するための防着板を設ける
のが好ましい。

【００１６】また、真空槽内を基板が配設された成膜室
とターゲット再生手段が配設された再生室に仕切ると、
成膜と再生をそれぞれ専用室で行うことができる。

【００１７】また、スパッタリング電極を成膜室と再生
室の間を移動可能に構成すると、択一的に成膜と再生を
行うことができ、その場合スパッタリング電極に、成膜
室と再生室のいずれかに位置する状態でその室をシール
する手段を設けるとスパッタリング電極を移動するだけ
で使用する室のシールが確保される。

【００１８】また、スパッタリングによる成膜及びター
ゲットの再生を同時に行えるように構成することもでき
る。具体的には、回転及び軸芯方向に移動可能なステー
ジを設けるとともにその軸芯の周囲に成膜室と再生室を
配設し、ステージにそれぞれ成膜室と再生室に対応する
複数のスパッタリング電極を配設し、ステージの軸芯移
動によって各室をシールした状態と回転可能状態に切り
換え、ステージの回転によって任意のスパッタリング電
極を成膜室又は再生室に対向させるように構成できる。

【００１９】また、本発明のターゲット製造方法は、タ
ーゲット形状に対応する枠内にプラズマ溶射法にてター
ゲット材料を溶射するものである。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施形態におけ
るスパッタリング装置におけるターゲット再生方法につ
いて図を参照して説明する。

【００２１】（第１の実施形態）まず、第１の実施形態
について図１〜図５を参照して説明する。図１はターゲ
ットの再生方法を実施するためのスパッタリング装置の
平面図、図２は同正面図、図３はターゲット再生中の状
態を示す正面図である。

【００２２】図１〜図３において、１は真空槽、２は真
空槽１に備えられかつ真空ポンプに通じた真空排気口、
３は真空槽内の圧力を一定圧力に制御するための可動バ
ルブ、４は真空槽１に備えられたガス導入管、５はガス
導入管４に取付けられたガス流量制御器である。６はガ
ス導入管４から真空槽１内に導入される放電ガスで、通
常はアルゴンガスが用いられている。７は真空槽１内に
配置されたアルミナからなるターゲット、８はターゲッ
ト７を支持するスパッタリング電極で絶縁体８０を介し
て冷却水を導入可能なシャフト８１により真空槽１に取
付けられている。また、シャフト８１はモータ８２に連
結されている。９はスパッタリング電極８に高周波電圧
を印加する放電用の高周波電源、１０はターゲット７の
裏面に配置された磁石、１１は真空槽１内のターゲット
７に対向する位置に配置された基板ホルダである。１２
は基板ホルダ１１に保持される基板で、この上に薄膜を
形成する。２１はターゲット再生ユニットで、図４に示
すように、タングステンからなるカソード２２、銅から
なるアノード２３及び粉末供給管２４、ガス供給管２
５、電力供給用配線２６から構成されている。２７は基
板用シャッタで、ターゲット再生中に再生ユニット２１
からの基板１２及び基板ホルダ１１への膜付着を防止す
る。２８は再生ユニット用シャッタで、スパッタリング
による成膜中ターゲット７からのスパッタ粒子の再生ユ
ニット２１への付着を防止する。

【００２３】以下に本実施形態の動作を説明する。真空
槽１内にアルゴンガスを導入し、真空槽１内の圧力を可
動バルブ３及びガス流量制御器５によって１０ｍＴｏｒ
ｒに調圧した後、高周波電源９によってスパッタリング
電極８に電圧を印加し、基板シャッタ２７を開け、基板
１２上にアルミナ膜を形成する。このスパッタリング動
作を繰り返すと、ターゲット７の表面にはリング状の侵
食部７０が形成される。このとき装置の状態は、図２に
示すようにターゲット７表面と基板１２が対向するよう
になっている。また、再生ユニット用シャッタ２８によ
りターゲット再生ユニット２１への膜付着を防いでい
る。

【００２４】次いで、スパッタリング電極８への積算印
加電力が１００ｋＷｈになったとき、モータ８２により
スパッタリング電極８を１８０°回転し、図３に示すよ
うにターゲット７表面と再生ユニット２１が対向するよ
うにする。この状態で、ガス供給管２５からアルゴンガ
スを供給するとともに真空槽１内の圧力を１００Ｔｏｒ
ｒに調圧し、電力供給用配線２６から電力を供給すると
ともに粉末供給管２４からアルミナ粉末を供給し、再生
ユニット用シャッタ２８を開け、ターゲット７の侵食部
７０の形状に沿って再生ユニット２１を移動させながら
アルミナ溶射を行い、ターゲット７の侵食部７０にター
ゲット７と同質材料であるアルミナ層を成膜形成する。
このとき、電力供給用配線２６により印加する電力は３
０ｋＷとした。また、このとき基板用シャッタ２７によ
り基板ホルダ１１への膜付着を防いでいる。

【００２５】図５に、スパッタリング電極への積算印加
電力と基板上へのアルミナ膜の形成速度の変化との関係
を、本実施形態と従来のターゲット再生を行わない場合
とを比較して示す。図５から分かるように、ターゲット
再生を行わない場合は、積算印加電力とともに膜の形成
速度が減少している。一方、本実施形態にかかるターゲ
ット再生を行った場合、積算印加電力に対して形成速度
の変化量を±３％以内に抑えることができた。

【００２６】なお、本実施形態ではターゲット７及び溶
射材料としてアルミナを用いた例で説明したが、他の絶
縁膜及び導電体膜であっても同様の効果が得られること
は言うまでもない。また、溶射用のガスは他のガスでも
よいが、アルゴンガスのような不活性ガスの方が大略タ
ーゲットと同質の溶射膜を形成するためには好ましい。

【００２７】また、ターゲット再生ユニット２１はター
ゲット７をアノードとする移行型の溶射トーチであって
も同様の効果が得られるが、装置の簡素化のため非移行
型溶射トーチの方が好ましい。

【００２８】さらに、本実施形態においてはターゲット
７への成膜手段として、溶射法によるものを説明した
が、大気圧以下での成膜であれば他の方法であっても何
ら問題はない。

【００２９】（第２の実施形態）図６は、本実施形態に
かかるターゲットの再生方法を実施するためのスパッタ
リング装置の構成を示す正面図である。大略の構成は、
第１の実施形態と同一であるが、異なる点はターゲット
７が設置されたスパッタリング電極８に防着板３１を設
けた点である。

【００３０】この防着板３１により基板１２及び再生ユ
ニット２１に対するシャッタ機構を設けることなく、互
いの膜付着を防止することができ、スパッタリングによ
る膜形成及びターゲットの再生を繰り返し行うことがで
きる。

【００３１】以上のように本実施形態では、第１の実施
形態と同様な効果を奏することができるとともに、シャ
ッタ機構を設けることなく、ターゲット再生を行うこと
ができる。

【００３２】（第３の実施形態）図７、図８は本実施形
態にかかるターゲットの再生方法を実施するためのスパ
ッタリング装置における成膜中の状態を示す平面図と側
面図、図９はターゲット再生中の状態を示す正面図であ
る。

【００３３】図７、図８及び図９において、１は真空槽
で、仕切り５１によって成膜室５２と再生室５３に仕切
られている。２ａ、２ｂはそれぞれ成膜室５２及び再生
室５３に備えられかつ真空ポンプに通じた真空排気口、
３ａ、３ｂはそれぞれ成膜室５２及び再生室５３の圧力
を一定の圧力に制御するための可動バルブ、４は成膜室
５２に備えられたガス導入管、５はガス導入管４に取付
けられたガス流量制御器である。６はガス導入管４から
成膜室５２内に導入される放電ガスで、通常はアルゴン
ガスが用いられる。７ａ、７ｂ、７ｃは成膜室５２内に
配置されたアルミナからなるターゲット、８はターゲッ
ト７ａ、７ｂ、７ｃを支持するスパッタリング電極で絶
縁体８０を介して冷却水導入可能なシャフト８１により
真空槽１に取付けられており、真空シール８３ａ及び８
３ｂが備えられている。また、シャフト８１はシリンダ
８４に連結されている。９はスパッタリング電極８に高
周波電圧を印加する放電用の高周波電源である。またタ
ーゲット７ａ、７ｂ、７ｃの裏面にはそれぞれ磁石（図
示せず）が配置されている。１１ａ、１１ｂ、１１ｃは
成膜室５２内でターゲット７ａ、７ｂ、７ｃに対向する
位置に配置された基板ホルダである。１２ａ、１２ｂ、
１２ｃは基板ホルダ１１ａ、１１ｂ、１１ｃに保持され
る基板で、この上に薄膜を形成する。又、２１は再生室
５３に配設されたターゲット再生ユニットで、第１及び
第２実施形態と同一の構成である。

【００３４】以下、本実施形態の動作を説明する。図
７、図８に示すように、真空シール８３ｂと仕切り５１
によって成膜室５２と再生室５３が真空的に仕切られた
状態で、成膜室５２内にアルゴンガスを導入し、成膜室
５２内の圧力を可動バルブ３ａ及びガス流量制御器５に
よって１０ｍＴｏｒｒに調圧した後、高周波電源９によ
ってスパッタリング電極８に電圧を印加し、基板１２
ａ、１２ｂ、１２ｃ上にアルミナ膜を形成する。このス
パッタリング動作を繰り返すと、ターゲット７ａ、７
ｂ、７ｃの表面には、第１及び第２の実施形態と同様に
リング状の侵食部７０ａ、７０ｂ、７０ｃが形成され
る。そこでスパッタリンク電極８への積算印加電力が５
０ｋＷｈのとき、シリンダ８４によりスパッタリング電
極８を移動し、図９に示すように真空シール８３ａと仕
切り５１によって成膜室５２と再生室５３を真空的に仕
切る。この状態で、ターゲット再生ユニット２１のガス
供給管２５からアルゴンガスを供給するとともに真空槽
１内の圧力を１００Ｔｏｒｒに調圧し、電力供給用配線
２６から電力を供給するとともに粉末供給管２４からア
ルミナ粉末を供給し、ターゲット７ａ、７ｂ、７ｃの侵
食部７０ａ、７０ｂ、７０ｃの形状に沿ってターゲット
再生ユニット２１を移動させ、ターゲット７ａ、７ｂ、
７ｃの侵食部７０ａ、７０ｂ、７０ｃにターゲット７と
同質材料であるアルミナ層を形成した。このとき、ター
ゲット再生ユニット２１に印加する電力は３０ｋＷとし
た。

【００３５】以上のように本実施形態では、第１、第２
の実施形態と同様な効果を奏することができるとともに
ターゲット再生ユニット２１のメンテナンス時などに成
膜室５２を大気開放する必要がないため、装置の稼働率
及び歩留りの低下を防ぐことができる。

【００３６】（第４の実施形態）図１０は、本実施形態
にかかるターゲットの再生方法を実施するためのスパッ
タリング装置における成膜とターゲットの再生を同時に
行っている状態を示す正面図、図１１は成膜中のターゲ
ットと再生中のターゲットが入れ替わった状態の正面図
である。また、図１２は基板搬送部とスパッタリング電
極８及びステージ６１の部分の模式図である。

【００３７】図１０、図１１及び図１２において、１は
真空槽で、内部に仕切り５１ａ及び５１ｂでそれぞれ仕
切られた成膜室５２と再生室５３を備えている。２ａ、
２ｂはそれぞれ成膜室５２及び再生室５３に備えられか
つ真空ポンプに通じた真空排気口、３ａ、３ｂはそれぞ
れ成膜室５２及び再生室５３の圧力を一定の圧力に制御
するための可動バルブ、４は成膜室５２に備えられたガ
ス導入管、５はガス導入管４に取付けられたガス流量制
御器である。６はガス導入管４から成膜室５２内に導入
される放電ガスで、通常アルゴンガスが用いられる。７
ａ、７ｂはアルミナからなるターゲット、８ａ、８ｂは
ターゲット７ａ、７ｂを支持するスパッタリング電極
で、ステージ６１に備えられている。ステージ６１は絶
縁体８０を介して冷却水導入可能なシャフト８１により
真空槽１に取付けられている。また、シャフト８１は昇
降及び回転用のアクチュエータ８５に連結されている。
９はスパッタリング電極８ａ、８ｂに高周波電圧を印加
する放電用の高周波電源、１０ａ、１０ｂはターゲット
７ａ、７ｂの裏面に配置された磁石、１１は成膜室５２
内でターゲット７ａまたは７ｂに対向する位置に配置さ
れた基板ホルダである。１２は基板ホルダ１１に保持さ
れる基板で、この上に薄膜を形成する。６２は基板搬送
用アーム、６３は基板用の突き上げピン、６４は基板付
き上げ用シリンダで、突き上げピン６３に連結されてい
る。また、２１はターゲット再生ユニットで、第１及び
第２の実施形態と同一の構成である。

【００３８】以下、本実施形態の動作を説明する。ステ
ージ６１を上昇させた状態で、基板１２を真空予備室
（図示せず）から基板搬送用アーム６２によって真空槽
１内に搬送し、シリンダ６４により上昇した突き上げピ
ン６３に受け渡し、その後突き上げピン６３を下降させ
ることによって基板１２を基板ホルダ１１に保持させ
る。その後、アクチュエータ８５によってステージ６１
を下降させ、ターゲット７ａを成膜室５２に備えられた
仕切り５１ａと密着するようにステージ６１を下降させ
る。さらに、このときターゲット７ｂは再生室５３に備
えられた仕切り５１ｂと密着するようにしている。この
ときステージ６１には真空シール（図示せず）が備えら
れており、成膜室５２及び再生室５３は真空的に仕切ら
れることになる。その後第１、第２及び第３の実施形態
と同様に成膜室５２を調圧後、スパッタ電極８ａに高周
波電源９によって電力を印加することによりスパッタリ
ングによる成膜を行うとともに、再生室５３において第
１、第２及び第３の実施形態と同様にターゲット再生ユ
ニット２１によってターゲット７ｂの侵食部７０にアル
ミナ膜を形成した。すなわち、図１３に示すように、装
置の状態は図１３（ａ）から図１３（ｂ）を経て図１３
（ｃ）の状態に変化し、さらに図１３（ｂ）を経て、図
１３（ａ）の状態になるということを繰り返す。

【００３９】以上のように本実施形態では、第１、第２
及び第３の実施形態と同様の効果を奏することができる
とともに スパッタリングによる成膜とターゲットの再
生を同時に行うことができるため、さらに装置の稼働率
を向上できる。また、連続生産中において、真空槽を大
気開放する必要がないため、製品の歩留りもさらに向上
することができる。

【００４０】（第５の実施形態）上記実施形態ではター
ゲットを再生する例について説明したが、上記ターゲッ
ト再生ユニット２１と同様のプラズマ溶射装置を用いて
ターゲットを製造することもでき、その実施形態を図１
４に示す。

【００４１】図１４において、４１は製造すべきターゲ
ット形状に略対応するマスキング用の銅板から成る枠
体、４２はプラズマ溶射トーチであり、プラズマ溶射ト
ーチ４２はそのプラズマスプレイ４３を枠体４１内に均
等に噴射するように枠体４１の配置平面と平行なＸ、Ｙ
２方向に移動可能に構成されている。プラズマ溶射トー
チ４２は、筒状のトーチ本体を構成するアノード４４
と、その軸芯部に配設されたカソード４５と、アノード
４４とカソード４５間に電力を供給する電源４６と、ア
ノード４４内にガスを供給するガス供給手段４７と、ア
ノード４４の先端ノズル部にアルミナなどのターゲット
原料の粉体を供給する原料粉体供給手段４８にて構成さ
れている。４９はプラズマジェットである。好適には、
１Ｔｏｒｒ以下に保持可能な減圧室（図示せず）にこれ
らが設置され、減圧状態でターゲットを製造するように
構成される。

【００４２】以上の構成において、ガス供給手段４７か
らアルゴンガスを供給するとともに電源４６から電力を
供給し、原料粉末供給手段４８からアルミナ粉末を供給
することによってプラズマ溶射トーチ４２からプラズマ
スプレイ４３が噴射されて枠体４１内にアルミナが溶射
されてアルミナ層が形成され、プラズマ溶射トーチ４２
を枠体４１内の全面に沿って移動させることによってタ
ーゲット７が製造される。

【００４３】

【発明の効果】本発明のスパッタリング方法及び装置に
よれば、以上のように真空槽を大気開放することなく、
ターゲット侵食部の再生を行うことができるため、スパ
ッタリング装置の稼働率を著しく向上することができる
とともに、ターゲットの局所てき侵食に伴う成膜速度、
膜厚及び膜質などの経時的変化の小さいスパッタリング
装置を提供することができる。

【００４４】また、本発明のターゲット製造方法によれ
ば、ターゲット形状に対応する枠内にプラズマ溶射法に
てターゲット材料を溶射することにより、効率的に安価
にタゲットを製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態におけるターゲットの
再生方法を実施するためのスパッタリング装置の成膜中
の状態を示す平面図である。

【図２】図１の正面図である。

【図３】同実施形態のスパッタリング装置のターゲット
再生中の状態を示す正面図である。

【図４】同実施形態のスパッタリング装置のターゲット
再生ユニットの構成を示す模式図である。

【図５】同実施形態における積算投入電力と薄膜の形成
速度の関係を示す図である。

【図６】本発明の第２の実施形態におけるターゲットの
再生方法を実施するためのスパッタリング装置の正面図
である。

【図７】本発明の第３の実施形態におけるターゲットの
再生方法を実施するためのスパッタリング装置の成膜中
の状態を示す平面図である。

【図８】図７の正面図である。

【図９】同実施形態のスパッタリング装置のターゲット
再生中の状態を示す正面図である。

【図１０】本発明の第４の実施形態におけるターゲット
の再生方法を実施するためのスパッタリング装置の一の
状態を示す正面図である。

【図１１】同実施形態のスパッタリング装置の他の状態
を示す正面図である。

【図１２】同実施形態のスパッタリング装置の基板の搬
送部及びスパッタリング電極部の模式図である。

【図１３】同実施形態のスパッタリング装置の状態変化
を示した模式図である。

【図１４】本発明の第５の実施形態におけるターゲット
製造方法を示す斜視図である。

【図１５】従来例のターゲット裏面に磁石を有するマグ
ネトロンスパッタリング装置の正面図である。

【符号の説明】

１ 真空槽 ３ 可動バルブ ７ ターゲット ８ スパッタリング電極 １０ ターゲット裏面に配置された磁石 １２ 基板 ２１ ターゲット再生ユニット ３１ 防着板 ４１ 枠体 ４２ プラズマ溶射トーチ ５２ 成膜室 ５３ 再生室

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 真空槽内でプラズマを発生させてその陽
   イオンをターゲットに衝突させ、衝突によりスパッタさ
   れた粒子を基板に付着させて薄膜を生成するスパッタリ
   ング方法において、真空槽内でターゲットにターゲット
   材料と大略同質の材料を成膜形成して寿命前あるいは寿
   命後のターゲットを再生することを特徴とするスパッタ
   リング方法。
2. 【請求項２】 溶射法により成膜形成することを特徴と
   する請求項１記載のスパッタリング方法。
3. 【請求項３】 真空槽内の圧力が大気圧以下であること
   を特徴とする請求項１又は２記載のスパッタリング方
   法。
4. 【請求項４】 真空槽内の圧力を一定の圧力に圧力制御
   しながら再生することを特徴とする請求項１〜３の何れ
   かに記載のスパッタリング方法。
5. 【請求項５】 積算印加電力が一定値に達するごとにタ
   ーゲット再生を行うことを特徴とする請求項１〜４の何
   れかに記載のスパッタリング方法。
6. 【請求項６】 ターゲットを用いてスパッタリングを行
   うスパッタリング装置において、真空槽内に成膜手段を
   配置し、ターゲットにターゲットと大略同質の材料を形
   成できるようにしたことを特徴とするスパッタリング装
   置。
7. 【請求項７】 成膜手段が溶射法による成膜手段である
   ことを特徴とする請求項６記載のスパッタリング装置。
8. 【請求項８】 真空槽内の圧力を一定の圧力に圧力制御
   するように構成したことを特徴とする請求項６又は７に
   記載のスパッタリング装置。
9. 【請求項９】 積算印加電力検出手段を設け、積算印加
   電力が一定値に達するごとにターゲットの再生を行うよ
   うに構成したことを特徴とする請求項６〜８の何れかに
   記載のスパッタリング装置。
10. 【請求項１０】 真空槽の中央部にスパッタリング電極
    を回転可能に配設し、真空槽の内周壁に沿って１又は複
    数の基板とターゲット再生手段を配設してスパッタリン
    グ電極が基板又はターゲット再生手段に選択的に対向す
    るように構成したことを特徴とする請求項６〜９の何れ
    かに記載のスパッタリング装置。
11. 【請求項１１】 基板に対する成膜時にターゲット再生
    手段に対する膜付着を防止するシャッタと、ターゲット
    再生時に基板に対する膜付着を防止するシャッタとを設
    けたことを特徴とする請求項１０記載のスパッタリング
    装置。
12. 【請求項１２】 スパッタリング電極に、成膜及び再生
    の相互の膜付着を防止するための防着板を備えたことを
    特徴とする請求項１０記載のスパッタリング装置。
13. 【請求項１３】 真空槽内が基板が配設された成膜室と
    ターゲット再生手段が配設された再生室に仕切られてい
    ることを特徴とする請求項６〜９の何れかに記載のスパ
    ッタリング装置。
14. 【請求項１４】 スパッタリング電極が成膜室と再生室
    の間を移動可能に構成されていることを特徴とする請求
    項１３記載のスパッタリング装置。
15. 【請求項１５】 スパッタリング電極に、成膜室と再生
    室のいずれかに位置する状態でその室をシールする手段
    を設けたことを特徴とする請求項１４記載のスパッタリ
    ング装置。
16. 【請求項１６】 スパッタリングによる成膜及びターゲ
    ットの再生を同時に行えるようにしたことを特徴とする
    請求項１３に記載のスパッタリング装置。
17. 【請求項１７】 回転及び軸芯方向に移動可能なステー
    ジを設けるとともにその軸芯の周囲に成膜室と再生室を
    配設し、ステージにそれぞれ成膜室と再生室に対応する
    複数のスパッタリング電極を配設し、ステージの軸芯移
    動によって各室をシールした状態と回転可能状態に切り
    換え、ステージの回転によって任意のスパッタリング電
    極を成膜室又は再生室に対向させるように構成したこと
    を特徴とする請求項１６記載のスパッタリング装置。
18. 【請求項１８】 ターゲット形状に対応する枠内にプラ
    ズマ溶射法にてターゲット材料を溶射することを特徴と
    するターゲットの製造方法。