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JPH06102827B2 - スパツタリング装置 - Google Patents
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JPH06102827B2 - スパツタリング装置 - Google Patents

スパツタリング装置

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JPH06102827B2
JPH06102827B2 JP61066486A JP6648686A JPH06102827B2 JP H06102827 B2 JPH06102827 B2 JP H06102827B2 JP 61066486 A JP61066486 A JP 61066486A JP 6648686 A JP6648686 A JP 6648686A JP H06102827 B2 JPH06102827 B2 JP H06102827B2
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JP
Japan
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anode
sputtering apparatus
substrate
central axis
cooling water
Prior art date
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JP61066486A
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悟 高野
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、スパッタリング装置に関し、特に、円筒形
ターゲットの軸方向に磁界を印加し、前記ターゲットの
中心軸近傍に基板または長尺体を配置して放電せしめ、
スパッタリングにより前記基板または長尺体上に薄膜を
形成する同軸逆マグネトロン形スパッタリング装置に関
するものである。
[従来の技術]および[発明が解決しようとする問題
点] スパッタリング技術の改良過程において、第4図に概念
的に示すような古典的同軸マグネトロン形スパッタリン
グ装置が開発されている。この古典的同軸マグネトロン
形スパッタリング装置の極性を反対にしたものが、古典
的同軸逆マグネトロン形スパッタリング装置である。こ
れらの古典的マグネトロン形スパッタリング装置では、
磁界に垂直な方向に電子を円運動させることはできる
が、磁界と平行な方向に電子を運動させることはできな
い。そのため、雰囲気ガスのイオン化効率をそれほど大
きくすることはできず、成膜速度が遅い。
この欠点を改良するものとして、第5図および第6図に
それぞれ概念的に示すような磁石内蔵式スパッタリング
装置や陰極端板式スパッタリング装置が提案された。こ
れらのスパッタリング装置によれば、イオン化効率を高
めることはできるが、その反面、γ電子の衝撃による基
板の発熱が大きいという問題点がある。基板が発熱すれ
ば、その上に形成されている薄膜が基板内に拡散すると
いう障害も生じてくる。このことは、たとえば電子デバ
イスにとっては好ましくない。また、発熱のために基板
材料が軟化することもあり、たとえば張力下にある長尺
体では伸びが発生するということも生じてくる。
そこで、今日では、スパッタリング装置として大部分第
7図に概念的に示すようなプレーナマグネトロン形スパ
ッタリング装置が使用されている。この装置によれば、
上述した問題点は解消されるが、対象となるべき基板材
料に制限がある。すなわち、フィルムなどに対して連続
スパッタリングを施そうとする場合には、このプレーナ
マグネトロン形スパッタリング装置が有効である。しか
し、円筒状材料あるいは棒状材料などの外周面上に均一
に薄膜を形成しようとする場合には、プレーナマグネト
ロン形スパッタリング装置を使用すれば試料を回転させ
ることが必要となってくる。そのために、試料の全面に
所定厚さの被膜を得るには相当の長時間が必要となる。
さらに、γ電子のコレクタを別に設けたとしても、コレ
クタの陰になる部分で膜厚の不均一が生じたり、あるい
は、発熱したコレクタからの熱輻射によって基板が加熱
されたり、プラズマからの輻射による発熱が大きかった
りする。そのため、耐熱性の低い材料や細い線材に対し
て連続スパッタリングを行なうことは不可能であった。
それゆえに、この発明の目的は、基板または長尺体の外
周全体に薄膜を形成しようとするものであって、その際
基板または長尺体の発熱を防止し、なおかつ成膜速度を
所定以上に維持し得るスパッタリング装置を提供するこ
とである。
[問題点を解決するための手段]および[作用効果] この発明に従ったスパッタリング装置は、円筒形ターゲ
ットの軸方向に磁界を印加し、前記ターゲットの中心軸
近傍に基板を配置して放電せしめ、スパッタリングによ
り前記基板上に薄膜を形成する同軸逆マグネトロン形ス
パッタリング装置であって、基板の周囲を囲むように陽
極を設け、この陽極は、内部に冷却水を通している管で
あることを特徴とする。
また、この発明に従った他のスパッタリング装置は、円
筒形ターゲットの軸方向に磁界を印加し、前記ターゲッ
トの中心軸近傍に連続的に長尺体を供給して放電せし
め、スパッタリングにより前記長尺体上に薄膜を形成す
る同軸逆マグネトロン形スパッタリング装置であって、
長尺体の周囲を囲むように陽極を設け、この陽極は、内
部に冷却水を通している管であることを特徴とする。
基板または長尺体の周囲を囲むように陽極を設けている
ので、γ電子は陽極の方に吸収され、基板または長尺体
に衝突するγ電子の数は少なくなる。したがって、γ電
子の衝撃による基板または長尺体の著しい温度上昇や損
傷を防ぐことができる。
円筒形ターゲットからスパッタされた原子や分子は色々
な方向に飛散するので、陽極が基板または長尺体を囲む
ように設けられていたとしても、基板または長尺体の外
周面上に均一な膜厚を得ることができる。
基板または長尺体の周囲を囲むような陽極としては、色
々な態様のものが考えられる。たとえば、第1図に示す
ように、基板1の周囲を、ステンレス製金網からなる陽
極2で覆うことが考えられる。なお、図中、3はターゲ
ットで、4は電磁石である。また、別の態様として、円
筒形ターゲットとほぼ同心であり、かつ多数の小孔を有
する円筒形状の陽極も考えられる。しかし、本願発明者
は、金網陽極や円筒形状陽極を用いた場合には、その陽
極自体が著しく加熱されるおそれがあることを見出して
いる。その場合、陽極の損傷が著しいばかりではなく、
加熱された陽極からの輻射熱によって基板または長尺体
が加熱されるおそれもある。
そこで、本願発明では、冷却機能を有している陽極を設
けている。第2図は、そのような好ましい陽極を示して
いる。図中、11は連続的に供給される長尺体であり、13
はターゲット、14は電磁石である。そして、陽極として
は、円筒形ターゲット13の中心軸の方向に螺旋状に延
び、かつ内部に冷却水を通しているスパイラル銅管12が
用いられている。
第3図も、好ましい態様となっている陽極の一例を示し
ている。図中、21は連続的に供給される長尺体であり、
22は円筒形ターゲットである。そして、長尺体21の周囲
を囲む陽極として、円筒形ターゲット22の中心軸と平行
に直線状に延び、かつ内部に冷却水を通している3本の
パイプ23が用いられている。この3本のパイプは、長尺
体21を囲むように円筒形ターゲット22の中心軸を中心と
した円軌道24に位置するようにされている。パイプ23の
数が1本や2本であっても長尺体21の温度上昇をある程
度は下げることができるが、不十分である。そのため、
第3図に示すような態様の陽極を用いる場合には、少な
くとも3本のパイプが必要となろう。
以上のように、この発明は、同軸逆マグネトロン形スパ
ッタリング装置であって、基板または長尺体の周囲を囲
むように陽極を設け、その陽極が内部に冷却水を通して
いる管であることを特徴としているので、基板または長
尺体の温度上昇を防止し、なおかつ成膜速度を所定以上
に維持することができる。さらに、陽極の加熱および損
傷を防止することができる。このような効果を奏するこ
の発明は、電子デバイス、高熱によって軟化する素材、
張力を持った状態で供給される線や条などの長尺体をス
パッタリングするのに有効に利用される。
[実施例] 実験例1 第2図に示す装置を用いてスパッタリングを行なった。
長尺体11として鋼線を用い、中央部の温度を熱電対によ
って測定した。ターゲット13としては、99.99%のニッ
ケルからなり、内径100mmφ、外径110mmφ、長さ500mm
の円筒を用いた。この円筒形ターゲットの両端には、9
9.99%ニッケル製陰極端板が取付けられている。陽極12
として、外径5mm、内径3mmの銅管から作られ、直径60mm
φのスパイラル銅管を用いた。磁界は、外部に巻いたコ
イルにて、円筒形ターゲットの中央部にて260エルステ
ッドとなるように印加した。
なお、スパッタ条件は次のとおりであった。
到達真空度:2×10-6Torr ガス圧:1×10-3Torr 投入パワー:400Watt DC この実験では、長尺体の温度上昇を防止し、なおかつ成
膜速度を所定以上に維持し得ることが認められる。
実験例2 内径300mmφの銅からなる円筒形ターゲットの外面を水
冷し、その内部に10mm×100mm×1mm厚のアルミ板を設置
してスパッタリングを行なった。ターゲットの外周には
コイルを設け、ターゲットの中心部で400エルステッド
になるように磁界を印加した。
なお、スパッタリング条件は次のとおりである。
到達真空度:2×10-6Torr ガス圧:1×10-3Torr 投入パワー:600Watt 上記操作を10分間行なったところ、基板が350℃まで加
熱された。
円筒形ターゲットの中心軸に平行に2本の棒状の陽極を
設置して同じ操作を行なったところ、基板の温度上昇は
320℃までとなった。
次に、基板を取囲むように3本の棒状の陽極を設置して
同じ操作を行なったところ、基板の上昇温度は200℃ま
でとなった。
【図面の簡単な説明】
第1図は、改良されたスパッタリング装置を概念的に示
す図である。第2図は、この発明の一実施例を概念的に
示す図である。第3図は、この発明の他の実施例を概念
的に示す図である。 第4図は、古典的同軸マグネトロン形スパッタリング装
置を概念的に示す図である。第5図は、磁石内蔵式スパ
ッタリング装置を概念的に示す図である。第6図は、陰
極端板式スパッタリング装置を概念的に示す図である。
第7図は、プレーナマグネトロン形スパッタリング装置
を概念的に示す図である。 図において、1は基板、2はステンレス製金網からなる
陽極、3はターゲット、4は電磁石、11は長尺体、12は
スパイラル銅管陽極、13はターゲット、14は電磁石、21
は長尺体、22はターゲット、23は陽極としてのパイプ、
24は円軌道を示す。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】円筒形ターゲットの軸方向に磁界を印加
    し、前記ターゲットの中心軸近傍に基板を配置して放電
    せしめ、スパッタリングにより前記基板上に薄膜を形成
    する同軸逆マグネトロン形スパッタリング装置におい
    て、 前記基板の周囲を囲むように陽極を設け、 前記陽極は、内部に冷却水を通している管であることを
    特徴とする、スパッタリング装置。
  2. 【請求項2】前記陽極は、前記中心軸の方向に螺旋状に
    延び、かつ内部に冷却水を通している螺旋管である、特
    許請求の範囲第1項に記載のスパッタリング装置。
  3. 【請求項3】前記陽極は、前記中心軸と平行に直線状に
    延び、かつ内部に冷却水を通している少なくとも3本の
    パイプであり、 前記各パイプは、前記基板を囲むように前記中心軸を中
    心とした円軌道に位置するようにされる、特許請求の範
    囲第1項に記載のスパッタリング装置。
  4. 【請求項4】円筒形ターゲットの軸方向に磁界を印加
    し、前記ターゲットの中心軸近傍に連続的に長尺体を供
    給して放電せしめ、スパッタリングにより前記長尺体上
    に薄膜を形成する同軸逆マグネトロン形スパッタリング
    装置において、 前記長尺体の周囲を囲むように陽極を設け、 前記陽極は、内部に冷却水を通している管であることを
    特徴とする、スパッタリング装置。
  5. 【請求項5】前記陽極は、前記中心軸の方向に螺旋状に
    延び、かつ内部に冷却水を通している螺旋管である、特
    許請求の範囲第4項に記載のスパッタリング装置。
  6. 【請求項6】前記陽極は、前記中心軸と平行に直線状に
    延び、かつ内部に冷却水を通している少なくとも3本の
    パイプであり、 前記各パイプは、前記長尺体を囲むように前記中心軸を
    中心とした円軌道に位置するようにされる、特許請求の
    範囲第4項に記載のスパッタリング装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009140518A3 (en) * 2008-05-14 2010-03-04 Applied Materials, Inc. Microwave-assisted rotatable pvd
US7993733B2 (en) 2008-02-20 2011-08-09 Applied Materials, Inc. Index modified coating on polymer substrate
US8057649B2 (en) 2008-05-06 2011-11-15 Applied Materials, Inc. Microwave rotatable sputtering deposition

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4962386A (ja) * 1972-10-20 1974-06-17
JPS5141031A (ja) * 1974-10-05 1976-04-06 Tomota Fukuda Setsuchakuzaisoseibutsu
JPS5833306A (ja) * 1981-08-21 1983-02-26 Chino Works Ltd 入力信号補正装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7993733B2 (en) 2008-02-20 2011-08-09 Applied Materials, Inc. Index modified coating on polymer substrate
US8057649B2 (en) 2008-05-06 2011-11-15 Applied Materials, Inc. Microwave rotatable sputtering deposition
WO2009140518A3 (en) * 2008-05-14 2010-03-04 Applied Materials, Inc. Microwave-assisted rotatable pvd
US8349156B2 (en) 2008-05-14 2013-01-08 Applied Materials, Inc. Microwave-assisted rotatable PVD

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