JPS61576A - 多層膜形成用スパツタリング装置 - Google Patents
多層膜形成用スパツタリング装置Info
- Publication number
- JPS61576A JPS61576A JP59120531A JP12053184A JPS61576A JP S61576 A JPS61576 A JP S61576A JP 59120531 A JP59120531 A JP 59120531A JP 12053184 A JP12053184 A JP 12053184A JP S61576 A JPS61576 A JP S61576A
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- JP
- Japan
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- target
- targets
- main chamber
- chamber
- sputtering
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-
- 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
- C23C14/3464—Sputtering using more than one target
-
- 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
- C23C14/50—Substrate holders
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- 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〕
この発明は、半導体や磁気記録媒体などの薄膜の電気・
磁気的特性及び切削工具などの表面被覆層の耐摩耗性等
の特性の向上のために、二層以上の多層からなる膜ある
いは被覆層を形成するのに用いられるスパッタリング装
置に関する。
磁気的特性及び切削工具などの表面被覆層の耐摩耗性等
の特性の向上のために、二層以上の多層からなる膜ある
いは被覆層を形成するのに用いられるスパッタリング装
置に関する。
従来の多層膜形成用スパッタリング装置は、第４図に示
すように、ターゲット（ｔ）が必要な数だけ１つのチャ
ンバーｆｃＪ内に置かれる構造を有している。
すように、ターゲット（ｔ）が必要な数だけ１つのチャ
ンバーｆｃＪ内に置かれる構造を有している。
そのため、従来の構造の多層膜形成用スパッタリング装
置は以下のような問題点（ａ）〜（ｂ）を有するのであ
る。
置は以下のような問題点（ａ）〜（ｂ）を有するのであ
る。
（ａ）組成の異なったターゲットが同一チャンバー内に
置かれているため、１つのターゲットをスパッタリング
している時、基板上だけではなく他のターゲット上にも
蒸気の凝縮付着が起こり、他のターゲットが汚染される
。 ゛ （ｂ）１つのチャンバー内に多数のターゲットを並ベる
構造なので、どうしてもチャンバー径が大きくなり（例
えば、２００ ｔａｎ ｐ位の大きさのターゲットを用
いる場合、例えば、ターゲットの数が３つではチャンバ
ー径が約６００ｍｍ、ｇ、 ターゲットの数が７つで
はチャンバー径が約８５０ｍ＋ｎＯであり）、排気容量
の大きいポンプが必要となる。
置かれているため、１つのターゲットをスパッタリング
している時、基板上だけではなく他のターゲット上にも
蒸気の凝縮付着が起こり、他のターゲットが汚染される
。 ゛ （ｂ）１つのチャンバー内に多数のターゲットを並ベる
構造なので、どうしてもチャンバー径が大きくなり（例
えば、２００ ｔａｎ ｐ位の大きさのターゲットを用
いる場合、例えば、ターゲットの数が３つではチャンバ
ー径が約６００ｍｍ、ｇ、 ターゲットの数が７つで
はチャンバー径が約８５０ｍ＋ｎＯであり）、排気容量
の大きいポンプが必要となる。
本発明者らは、複数個のターゲットを用いる多層膜形成
用スパッタリング装置において、小容量の装置であって
、しかも、現にスパッタリングに用いていない他のター
ゲットの汚染を防止しながら、多層膜を形成することが
できるスパッタリング装置を得べく、鋭意研究を重ねた
。
用スパッタリング装置において、小容量の装置であって
、しかも、現にスパッタリングに用いていない他のター
ゲットの汚染を防止しながら、多層膜を形成することが
できるスパッタリング装置を得べく、鋭意研究を重ねた
。
第３図に示すように、多層膜形成用スパッタリング装置
（２０）を、排気口と基板ホルダーを有しスパッタリン
グを行なうメインチャンバー（１）と、その周囲に設げ
られた複数個のターゲット収納用ザブチャンバー（２）
、 （２γ、・・・から構成する。メインチャ（′−
とＰｊｆ−Ｖ ７／Ｚ−（７］片０・開閉可會旨な分離
手段である（開いたとき両チャンバーを連通し、閉じた
とき両チャンバーを分離する）シャッター（１０） カ
ケ−）バルブ＋８＋ （シャッターとゲートバルブは全
部図示されていない）を設ける。更に、メインチャンバ
ー（１）とサブチャンバー（２）、 ｔ２１’、 ・
どの間のターゲラ） （６１、（７）、 ・・・の移
動が可能であるような機構（例えば、第３図に示された
装入棒（１２）あるいはチェーン、コロ等を用いて電動
で移動させる機構など）を設け、しかも、装入棒（１２
）とサブチャンバー（２）、 （２１’、・・・の外壁
との間を例えばＯリングでシールすることにより、スパ
ッタリング装置内の真空を破ることなく装入棒（１２）
を出し入れすることができる、即ちターゲット（６）
、 （７）、 ・・・を移動することができろようにす
るものである。
（２０）を、排気口と基板ホルダーを有しスパッタリン
グを行なうメインチャンバー（１）と、その周囲に設げ
られた複数個のターゲット収納用ザブチャンバー（２）
、 （２γ、・・・から構成する。メインチャ（′−
とＰｊｆ−Ｖ ７／Ｚ−（７］片０・開閉可會旨な分離
手段である（開いたとき両チャンバーを連通し、閉じた
とき両チャンバーを分離する）シャッター（１０） カ
ケ−）バルブ＋８＋ （シャッターとゲートバルブは全
部図示されていない）を設ける。更に、メインチャンバ
ー（１）とサブチャンバー（２）、 ｔ２１’、 ・
どの間のターゲラ） （６１、（７）、 ・・・の移
動が可能であるような機構（例えば、第３図に示された
装入棒（１２）あるいはチェーン、コロ等を用いて電動
で移動させる機構など）を設け、しかも、装入棒（１２
）とサブチャンバー（２）、 （２１’、・・・の外壁
との間を例えばＯリングでシールすることにより、スパ
ッタリング装置内の真空を破ることなく装入棒（１２）
を出し入れすることができる、即ちターゲット（６）
、 （７）、 ・・・を移動することができろようにす
るものである。
この発明の多層膜形成用スパッタリング装置の作用を第
３図に基いて説明する。
３図に基いて説明する。
まず、サブチャンバー（２）とメインチャンバー（１）
の間のシャッターあるいはゲートパルプを開けて、装入
棒（１２）を押し込むことにより、ターゲット（７）を
サブチャンバー（２）からメインチャンバー（１）へ移
動させて、ターゲット（７） Ｋよるスパッタリングを
行なう。その間、他のターゲラ） ｖ３１． を収納
するサブチャンバー（２）’ 、・・・とメインチャン
バー（１）との間はシャッター（１０）あるいはゲート
パルプ（８）により分離されている。ターゲット（７）
によるスパッタリングの終了後、装入棒（１２）を引張
ることにより、ターゲット（７）をメインチャンバー（
１）からサブチャンバー（２）へ戻し、メインチャンバ
ー（１）とサブチャンバー（２）の間のシャッターある
いはゲートパルプを閉じて、次いで、他の任意のターゲ
ット（６）を収納するサブチャンバー（２）′とメイン
チャンバー（１）トの間のシャッターあるいはゲートパ
ルプを開けて、装入棒（１２）を押し込むことにより、
他のターゲット（６）をサブチャンバー（２）′からメ
インチャンバー（１）へ移動させろ。そして、今度はタ
ーゲット（６）のスパッタリングを始める。以下、順次
向、様な操作を繰り返すことにより、現にスパッタリン
グに用いていない他のターゲットの汚染を防止しながら
多層膜を形成することができるのである。
の間のシャッターあるいはゲートパルプを開けて、装入
棒（１２）を押し込むことにより、ターゲット（７）を
サブチャンバー（２）からメインチャンバー（１）へ移
動させて、ターゲット（７） Ｋよるスパッタリングを
行なう。その間、他のターゲラ） ｖ３１． を収納
するサブチャンバー（２）’ 、・・・とメインチャン
バー（１）との間はシャッター（１０）あるいはゲート
パルプ（８）により分離されている。ターゲット（７）
によるスパッタリングの終了後、装入棒（１２）を引張
ることにより、ターゲット（７）をメインチャンバー（
１）からサブチャンバー（２）へ戻し、メインチャンバ
ー（１）とサブチャンバー（２）の間のシャッターある
いはゲートパルプを閉じて、次いで、他の任意のターゲ
ット（６）を収納するサブチャンバー（２）′とメイン
チャンバー（１）トの間のシャッターあるいはゲートパ
ルプを開けて、装入棒（１２）を押し込むことにより、
他のターゲット（６）をサブチャンバー（２）′からメ
インチャンバー（１）へ移動させろ。そして、今度はタ
ーゲット（６）のスパッタリングを始める。以下、順次
向、様な操作を繰り返すことにより、現にスパッタリン
グに用いていない他のターゲットの汚染を防止しながら
多層膜を形成することができるのである。
この発明は次のような効果を有する。
（１）チャンバーをスパッタリングを行なうメインチャ
ンバーと、ターゲットを収納するサブチャンバーとに分
け、メインチャンバーとサブチャンバーとを開閉可能の
分離手段により分離することにより、ターゲットの汚染
がなくなった。
ンバーと、ターゲットを収納するサブチャンバーとに分
け、メインチャンバーとサブチャンバーとを開閉可能の
分離手段により分離することにより、ターゲットの汚染
がなくなった。
（１１）サブチャンバーの容積が小さいので、従来装置
と比較して装置の全容量が小さくて済むようになった。
と比較して装置の全容量が小さくて済むようになった。
従って排気容量の小さなポンプで必要な真空度にするこ
とができる。
とができる。
第１図乃至第２図はこの発明の一実施例を示すものであ
り、第１図はこの発明の装置の概略を表わす正面図、第
２図はその平面図である。
り、第１図はこの発明の装置の概略を表わす正面図、第
２図はその平面図である。
第１及び２図において、多層膜形成用スパッタリング装
置（２０）は、メインチャンバー（１）と３個のサブチ
ャンバー（２） 、 （３） 、 （４）から構成され
ており、メインチャンバー（１）は直径が６００咽、高
さが４５０Ｉの円筒からなり、サブチャンバー（２１、
Ｃ３＋及び（４）。
置（２０）は、メインチャンバー（１）と３個のサブチ
ャンバー（２） 、 （３） 、 （４）から構成され
ており、メインチャンバー（１）は直径が６００咽、高
さが４５０Ｉの円筒からなり、サブチャンバー（２１、
Ｃ３＋及び（４）。
はいずれも１６５個ダＸ２００ｍｍの大きさを有しテ℃
・る。さらに必要に応じて数個のサブチャンバーを付加
することも可能である。
・る。さらに必要に応じて数個のサブチャンバーを付加
することも可能である。
メインチャンバー（１）には、排気口（１５）と基板ホ
ルダー（５）が設けられている。そして、メインチャン
バー（１）とサブチャンバー（２）、 （３）、 （４
）との間には、シャッター（１０）（第１図はシャッタ
ー（１０）が開いた状態を示す）あるいはゲートバルブ
（９） 、 （８）が設けられている。
ルダー（５）が設けられている。そして、メインチャン
バー（１）とサブチャンバー（２）、 （３）、 （４
）との間には、シャッター（１０）（第１図はシャッタ
ー（１０）が開いた状態を示す）あるいはゲートバルブ
（９） 、 （８）が設けられている。
装入枠（１２） 、 ＋１３）はそれぞれ外部からサブ
チャンバーの外壁を貫通してサブチャンバー（３） 、
（２）まで伸びており、ターゲットを取り付けられる
ようになっている。そして、装入枠とサブチャンバーの
外壁との間はＯリング等によりシールされ、スパッタリ
ング装置（２０）内の真空を破らずに装入枠（１→、
（１３）の押込み・引張りができるようになっている。
チャンバーの外壁を貫通してサブチャンバー（３） 、
（２）まで伸びており、ターゲットを取り付けられる
ようになっている。そして、装入枠とサブチャンバーの
外壁との間はＯリング等によりシールされ、スパッタリ
ング装置（２０）内の真空を破らずに装入枠（１→、
（１３）の押込み・引張りができるようになっている。
又、サブチャンバー（２）、メインチャンバー（１）及
びサブチャンバー（３）を通って、ベアリングを有すル
レール（１１）が敷かれており、装入枠（＋２１ 、
（１３１に取り付けら週 れたターゲットがレ
ール（１１）上を滑らかに移動できろような構造となっ
ている。
びサブチャンバー（３）を通って、ベアリングを有すル
レール（１１）が敷かれており、装入枠（＋２１ 、
（１３１に取り付けら週 れたターゲットがレ
ール（１１）上を滑らかに移動できろような構造となっ
ている。
さらに、この装入枠（＋ｌ 、 （＋３）の内部には、
クーゲットの冷却水を送るための配管が同軸で設けられ
、又、装入枠（１３）はＤＣ電源０８）と接続可能であ
る。
クーゲットの冷却水を送るための配管が同軸で設けられ
、又、装入枠（１３）はＤＣ電源０８）と接続可能であ
る。
基板ホルダー（５）の内部にも、基板の冷却水を送るた
めの配管が同軸で設けられ、又、基板ホルダー（５）は
マツチングボックス（１６）を経てＲＦ電源（１７）に
接続可能である。
めの配管が同軸で設けられ、又、基板ホルダー（５）は
マツチングボックス（１６）を経てＲＦ電源（１７）に
接続可能である。
上記の装置を用いて、ｃｏ−Ｃｒ、Ｆｅ３Ｏ４の二層膜
の連続スパッタリングを以下の条件で行なった。
の連続スパッタリングを以下の条件で行なった。
くスパッタリング条件〉
到達真空度： ２． ＯＸ １０−６ｔｏｒｒ以下Ａｒ
ガス圧 ： ３．ＯＸ １０ ｔｏｒｒ基板・ターゲ
ット間距離：５０７ 放電パワーおよびスパックリング時間 Ｃｏ−Ｃｒ（ターゲット（７１） ： ＤＣ３６０Ｗで４００秒 Ｆｅ３Ｏ４（ターゲット（６） ） ：ＲＦ １００Ｗ
で６００秒 即ち、第１及び２図において、（７）のターゲット
゛のスパッタリング時には、（９）のゲートバルブ
でターゲットワ）をサブチャンバー（３）に収納し、σ
）のターゲットのスパッタリング終了後、装入枠（１３
）によりターゲット（７）をサブチャンバーＱ）内に収
納してシャッター（１０）で分離し、ゲートバルブ（９
）を開けて、装入枠（１２）により、ターゲット制をメ
インチャンバ“−（１）に移動させ、ターゲット（６）
のスパッタリングを始めるのである。
ガス圧 ： ３．ＯＸ １０ ｔｏｒｒ基板・ターゲ
ット間距離：５０７ 放電パワーおよびスパックリング時間 Ｃｏ−Ｃｒ（ターゲット（７１） ： ＤＣ３６０Ｗで４００秒 Ｆｅ３Ｏ４（ターゲット（６） ） ：ＲＦ １００Ｗ
で６００秒 即ち、第１及び２図において、（７）のターゲット
゛のスパッタリング時には、（９）のゲートバルブ
でターゲットワ）をサブチャンバー（３）に収納し、σ
）のターゲットのスパッタリング終了後、装入枠（１３
）によりターゲット（７）をサブチャンバーＱ）内に収
納してシャッター（１０）で分離し、ゲートバルブ（９
）を開けて、装入枠（１２）により、ターゲット制をメ
インチャンバ“−（１）に移動させ、ターゲット（６）
のスパッタリングを始めるのである。
このようにして、この発明の装置を用いると、互いにタ
ーゲット表面が他の元素で汚染されることがなく（ター
ゲットのＡｕｇｅｒ分析より、Ｃｏ −Ｃｒターゲット
のＦｅ含量２０１％、Ｆｅ３Ｏ４ターゲットのＣｏ含量
＝０１％入良好な膜の作成が可能であった。又、この構
造の装置では、サブチャンバーの個数、したがってター
ゲットの個数は７個まで増やすことができる。
ーゲット表面が他の元素で汚染されることがなく（ター
ゲットのＡｕｇｅｒ分析より、Ｃｏ −Ｃｒターゲット
のＦｅ含量２０１％、Ｆｅ３Ｏ４ターゲットのＣｏ含量
＝０１％入良好な膜の作成が可能であった。又、この構
造の装置では、サブチャンバーの個数、したがってター
ゲットの個数は７個まで増やすことができる。
これに対し、第４図に示された従来装置の構造では、タ
ーゲットの個数が７個のときはチャンバー径は８５０ｍ
ｍ＄でなければならないし、又、同じスパッタリング条
件でスパッタリングを行なったときのＣｏ−Ｃｒターゲ
ットのＦｅ含量は２５％、Ｆｅ３Ｏ４ターゲットのＣｏ
含量は３４％であった。
ーゲットの個数が７個のときはチャンバー径は８５０ｍ
ｍ＄でなければならないし、又、同じスパッタリング条
件でスパッタリングを行なったときのＣｏ−Ｃｒターゲ
ットのＦｅ含量は２５％、Ｆｅ３Ｏ４ターゲットのＣｏ
含量は３４％であった。
即ち、ターゲットが７個のとき、この発明の装置は従来
装置の容量の０６倍ですむのである。
装置の容量の０６倍ですむのである。
第１図は、この発明の装置の一実施例を示す正面図、第
２図は、その平面図であり、第３図は、この発明の装置
の平面図であり、第４図は、従来装置の平面図である。
２図は、その平面図であり、第３図は、この発明の装置
の平面図であり、第４図は、従来装置の平面図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 排気口と基板ホルダーを有するメインチャンバーと、そ
れぞれ１つのターゲットを収納可能な複数個のサブチャ
ンバーから構成され、 メインチャンバーとサブチャンバーの間には、両チャン
バーの分離及び連通を可能とするシャッターあるいはゲ
ートバルブが設けられ、 真空を破らずにメインチャンバーとサブチャンバーとの
間のターゲットの移動が可能であるような機構を有する
ことを特徴とする多層膜形成用スパッタリング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59120531A JPS61576A (ja) | 1984-06-12 | 1984-06-12 | 多層膜形成用スパツタリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59120531A JPS61576A (ja) | 1984-06-12 | 1984-06-12 | 多層膜形成用スパツタリング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61576A true JPS61576A (ja) | 1986-01-06 |
| JPS6317903B2 JPS6317903B2 (ja) | 1988-04-15 |
Family
ID=14788578
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59120531A Granted JPS61576A (ja) | 1984-06-12 | 1984-06-12 | 多層膜形成用スパツタリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61576A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6411970A (en) * | 1987-07-06 | 1989-01-17 | Nippon Telegraph & Telephone | Device for forming and evaluating multi-layered thin film |
| US5429729A (en) * | 1989-11-29 | 1995-07-04 | Hitachi, Ltd. | Sputtering apparatus, device for exchanging target and method for the same |
| WO2005116288A1 (ja) * | 2004-05-31 | 2005-12-08 | Tdy Inc. | 多層薄膜連続形成用超高真空スパッタリング装置及び多層薄膜連続形成用超高真空スパッタリング方法 |
-
1984
- 1984-06-12 JP JP59120531A patent/JPS61576A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6411970A (en) * | 1987-07-06 | 1989-01-17 | Nippon Telegraph & Telephone | Device for forming and evaluating multi-layered thin film |
| US5429729A (en) * | 1989-11-29 | 1995-07-04 | Hitachi, Ltd. | Sputtering apparatus, device for exchanging target and method for the same |
| WO2005116288A1 (ja) * | 2004-05-31 | 2005-12-08 | Tdy Inc. | 多層薄膜連続形成用超高真空スパッタリング装置及び多層薄膜連続形成用超高真空スパッタリング方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6317903B2 (ja) | 1988-04-15 |
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