JPS63143260A - スパッタリングターゲット - 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】 産業上の利用分野 本発明は、漏洩磁界の印加により高速かつ均一な成廖を
可能とするマグネトロンスパッタリング装置に使用され
るスパッタリングターゲットに関するものである。

従来の技術 近年、磁気光学効果を利用した光磁気記録媒体や磁気バ
ルブ記録媒体に磁化容易軸が膜面に対し垂直な方向にあ
るＴｂ　Ｆｅ　Ｃｏ　、　Ｇｄ　Ｔｂ　Ｆｅ　Ｃｏ等の
非晶質垂直磁化膜が多用されつつあり、前記非晶質垂直
磁化膜はマグネトロンスパッタリング装置により作製さ
れている。このマグネトロンスパッタリング装置は、膜
の付着形成速度が速い、基板の温度上昇をおさえること
ができる等の優れた特徴を有することから近年広く利用
されている。

以下、図面を参照しながら、上述したような従来のマグ
ネトロンスパッタリング装置のスパッタリングターゲッ
トについて説明を行う。

第４図は従来のマグネトロンスパッタリンクツ方法を説
明するためのマグネトロンスパッタリング装置の構成を
示す略断面図、第６図ａは従来のスパッタリングターゲ
ットの平面図、第６図すはＢ−Ｂ線断面図である。

第４図において、１ｏはアルゴン雰囲気中でかつ低真空
である真空容器、１２は基板１１を固定する基板ホルダ
ー、１４は非晶質垂直磁化膜１３の原料であるターゲッ
ト、１６はターゲット１４を固定したパッキングプレー
トである。

真空容器１ｏ内には、基板１１とターゲット１４が平行
に固定されている。ターゲット１４を固定したパッキン
グプレート１６の裏面にはターゲット１４の中心部がＳ
極となり周辺部がＮ極となるよう磁界発生装置（以下磁
石と略称する）１６が配置されていて、図示のごとく磁
界１７を生じさせている。まだ、ターゲット１４と基板
ホルダー１２との間には放電電力が供給される交流電源
（または直流電源）１８が接続されており、ターゲット
１４の表面に垂直方向に電界１９を生じさせる。

ここで、この電界１９の放電によって生ずる二次電子は
、磁界１７のターゲット１４面に平行な磁界成分によっ
てサイクロイドあるいはトコロイド運動をする。このた
め、スパッタガス分子と二次電子との衝突回数が増加し
イオン化が促進されて、ターゲット１４の表面近傍に高
密度プラズマが形成され、ターゲット１４の表面から高
速スパッタを生じさせるものである。

このマグネトロンスパッタリング装置に使用されるター
ゲットとしては、一般に遷移金属と希土類金属とをアー
ク炉等で溶解し、合金とした合金ターゲット、遷移金属
と希土類金属とを微粉末にして焼結した焼結ターゲット
等のスパッタリングターゲット１４をパッキングプレー
ト１６にボンディングして製作され使用されている。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成では、ターゲットの表面
の限られた領域でしか均一な平行磁界成分が得られず、
ターゲットのスパッタリング領域は不均一となる。この
ため、第６図のごと〈ターゲットは不均一に消耗してタ
ーゲットの寿命が短かくなり、まだスパッタが生ずる有
効面積が小さく、基板の膜形成速度が十分でないという
問題点を有していた。

本発明は上記問題点に鑑み、マグネトロンスパッタリン
グ装置のターゲットのエロージョン領域を広くすること
のできるスパッタリングターゲットを提供するものであ
る。

問題点を解決するための手段 この目的を達成するために本発明のマグネトロンスパッ
タリング装置のスパッタリングターゲットは、ターゲッ
トとターゲットを固定するパッキングプレートとの間の
一部が強磁性体により構成されている。

作用 この構成によって、ターゲットの裏面に設置した磁石に
よる磁界は、ターゲットとパッキングプレートの間の強
磁性体により磁界の方向が変えられ、ターゲットの表面
のほぼ全域にわたって漏洩磁界によるターゲットに平行
な磁界成分が得られることにより、エロージョン領域を
広げられることとなる。

実施例 以下本発明の実施例について、図面を参照しながら説明
する。第１図＆は本発明の一実施例におけるスパッタリ
ングターゲットの平面図であり、第１図すは第１図ａの
ムーム線断面図である。

第１図において、１は希土類金属と遷移金属を主成分と
するターゲット、２はＦｅ、　Ｇｏ、　　Ｎｉ　。

Ｆｅ−Ｎｉ合金、　Ｆｅ２Ｏ３等の強磁性体、３はター
ゲット１０表面での漏洩磁界、４はターゲット１及び強
磁性体２を固定するパッキングプレートである。

６は電磁石もしくは永久磁石で構成される磁石であり、
マグネトロンスパッタリング装置ではパッキングプレー
ト４の裏面に設置されている。このＮ極またはＳ極から
なる磁石５からの磁界は、ターゲット１とパッキングプ
レート４との間に配設された強磁性体２により磁界の方
向が変えられ、強磁性体２の厚さが厚い程ターゲット１
の表面に強い漏洩磁界を生ずるものである。このことか
ら本実施例に示すように、強磁性体２の厚さ全磁石６の
中心から離れる程厚くすることにより、ターゲット１表
面の全域にわたってほぼ均一な平行方向の磁界３を生じ
させている。そのため、放電により生ずる二次電子はタ
ーゲット１の表面近傍全域に効率良く高密度プラズマを
生成し、ターゲット１の表面全域にわたってスパッタを
生じさせることができる。第３図は本実施例のターゲッ
トの消耗状態を示すもので、消耗が表面全域にわたって
おり、エローシコン領域が広くなっている。

以上のように本実施例によれば、ターゲット１とパッキ
ングプレート４０間の一部に強磁性体を配設することに
より、ターゲット１表面に平行な磁界成分が、ターゲッ
ト１の表面の全域にわたって均一とすることができ、タ
ーゲット１の全域にわたってほぼ均一にスパッタするこ
とができる。

なお、第１図に示す本実施例では強磁性体の厚さは連続
的に変化させたが、第２図の別の実施例に示すように、
強磁性体２＆の厚さを不連続的に階段状に変化さ、せて
もよい。またターゲット形状は円板状としたが、四角形
等、任意の形状でもよい。

さらにターゲットの表面は平面としたが、強磁性体の厚
さと対応させて、連続的又は不連続的に変化させてもよ
い。

発明の効果 本発明は、ターゲットとパッキングプレートとの間に強
磁性体を配設することにより、磁石に生ずる磁界の向き
を変化させ、強磁性体を配設した近傍のターゲット表面
に比較的強い漏洩磁界を生じさせたため、ターゲット表
面のほぼ全域てわたって均一な平行方向の磁界が得られ
、ターゲットの全域より均一にスパッタが発生すること
ができる。このため、ターゲットのエロージョン領域が
広くなり、より有効なターゲットの利用が可能となる。

また、従来のようにターゲットの一部のみが消耗するこ
となく、タニゲットの寿命を長くすることができ、ター
ゲットの利用効率を向上させることができるものである
。さらに、スパッタが発生する面積が広くなるために基
板の膜付着速度が犬となるなど、数々の優れた効果を得
ることのできるスパッタリングターゲットを実現できる
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図ａは本発明の一実施例におけるスパッタリングタ
ーゲットの平面図、第１図すは第１図ａのムー人線断面
図、第２図ａは本発明の他の実施例におけるスパッタリ
ングターゲットの平面図、第２図すはＣ−Ｃ線断面図、
第３図は不発明のスパッタリングターゲットの消耗を示
す断面図、第４図は従来のマグネトロンスパッタリング
装置の構成を示す略断面図、第６図ａは従来のスパッタ
リングターゲットの平面図、第５図すはＢ−Ｂ線断面図
、第６図は従来のスパッタリングターゲットの消耗を示
す図である。 １・・・・・・ターゲット、２・・・・・・強磁性体、
３・・・・・・磁界、４・・・・・・パッキングプレー
ト、５・・川・磁石、１゜・・・・・・真空容器、１１
・・・・・・基板、１２・・・・・・基板ホルダー、１
３・・・・・・垂直磁化膜、１４・・・・・・ターゲッ
ト、１６・・・・・・パッキングプレート、１６・・・
・・・磁石、１７・・・・・・磁界、１８・・・・・・
電源、１９・・・・・・電界。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名−ヘ
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Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 希土類金属と遷移金属を主成分とする非晶質垂直磁化膜
   を生成するためのターゲットの表面に、前記ターゲット
   の背面に設けた磁界発生装置の磁界を漏洩させることに
   よるマグネトロンスパッタリング装置において、前記タ
   ーゲットと前記ターゲットを固定するパッキングプレー
   トとの間に強磁性体が配設されたことを特徴とするマグ
   ネトロンスパッタリング装置のスパッタリングターゲッ
   ト。