(57)【要約】【課題】スパッタリング装置、およびスパッタリング装置を介してターゲットから基板上へ材料をスパッタリングする方法に関し、ターゲットの利用性を高くし、基板上へのデポジットに利用される領域のより均一な分布を実現することを目的とする。【解決手段】スパッタリング装置１が、スパッタリング中にグロー放電プラズマが形成されるようなスパッタリングターゲット２を備える。スパッタリングターゲットは、スパッタリング中にグロー放電プラズマが形成される側として規定される平面６の前部と、反対の側として規定される平面の後部とを有する平面内に配置される。スパッタリング装置は、電気的にフローティング状態の中心磁極18および外側磁極20を有する磁気回路を備える。中心磁極および外側磁極の両方の少なくとも一部が、スパッタリングターゲットにより規定される平面の前部に配置される。【選択図】図２
2010031371.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面内に配置されるターゲットであって、スパッタリング中にグロー放電プラズマが形成される前記平面の前部の側、および前記平面の後部の側を規定するようなターゲットと、
磁気回路の１つの部分を形成するための電気的にフローティング状態の外側磁極であって、第１の極性を有し、かつ、少なくとも前記外側磁極の一部が前記平面の前部の側に配置されるような外側磁極と、
前記磁気回路の他の部分を形成するための電気的にフローティング状態の中心磁極であって、第２の極性を有し、かつ、少なくとも前記中心磁極の一部が前記平面の前部の側に配置されるような中心磁極とを備えることを特徴とするスパッタリング装置。
【請求項２】
前記スパッタリング装置が、さらに、前記ターゲットに電気的に接続される電源を備える請求項１記載のスパッタリング装置。
【請求項３】
前記スパッタリング装置が、さらに、電気的にフローティング状態の前記外側磁極と前記電源との間に配置される外側絶縁体を備える請求項２記載のスパッタリング装置。
【請求項４】
前記スパッタリング装置が、さらに、電気的にフローティング状態の前記中心磁極と前記電源との間に配置される中心絶縁体を備える請求項２記載のスパッタリング装置。
【請求項５】
前記ターゲットが陰極である請求項１記載のスパッタリング装置。
【請求項６】
前記スパッタリング装置が、さらに、磁気回路を形成するための磁気要素であって、電気的にフローティング状態の前記中心磁極および電気的にフローティング状態の前記外側磁極に結合される磁気要素を備える請求項１記載のスパッタリング装置。
【請求項７】
前記スパッタリング装置が、さらに、電気的にフローティング状態の前記外側磁極に隣接する外側フローティングシールドを備える請求項１記載のスパッタリング装置。
【請求項８】
前記スパッタリング装置が、さらに、電気的にフローティング状態の前記中心磁極に隣接する中心フローティングシールドを備える請求項１記載のスパッタリング装置。
【請求項９】
前記磁気要素が、前記平面の後部の側に配置される請求項６記載のスパッタリング装置。
【請求項１０】
前記スパッタリング装置が、さらに、リング形状の前記ターゲットに隣接するターゲット・クランプを備える請求項１記載のスパッタリング装置。
【請求項１１】
前記スパッタリング装置が、さらに、電気的にフローティング状態の前記外側磁極に隣接し、かつ、前記ターゲット・クランプを覆う外側フローティングシールドを備える請求項１０記載のスパッタリング装置。
【請求項１２】
平面内にリング形状のターゲットを提供するステップであって、前記平面は、スパッタリング中にグロー放電プラズマが形成される前部の側、および後部の側を含むようなステップと、
前記リング形状のターゲットの近傍に、磁気回路を形成するための磁気要素を提供するステップと、
磁気回路内に電気的にフローティング状態の外側磁極を提供するステップであって、前記外側磁極は、第１の極性を有し、かつ、少なくとも前記外側磁極の一部が前記平面の前部の側に配置されるようなステップと、
磁気回路内に電気的にフローティング状態の中心磁極を提供するステップであって、前記中心磁極は、第２の極性を有し、かつ、少なくとも前記中心磁極の一部が前記平面の前部の側に配置されるようなステップとを有することを特徴とする、スパッタリング装置を形成する方法。
【請求項１３】
前記方法が、さらに、電源を前記リング形状のターゲットに電気的に接続するステップを有する請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記方法が、さらに、電気的にフローティング状態の外側磁極と前記電源との間に外側絶縁体を配置するステップを有する請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
前記方法が、さらに、電気的にフローティング状態の中心磁極と前記電源との間に中心絶縁体を配置するステップを有する請求項１３記載の方法。
【請求項１６】
前記リング形状のターゲットが陰極であって、かつ、前記電源に接続される請求項１２記載の方法。
【請求項１７】
前記方法が、さらに、電気的にフローティング状態の前記外側磁極に隣接する外側フローティングシールドを提供するステップを有する請求項１２記載の方法。
【請求項１８】
前記方法が、さらに、電気的にフローティング状態の前記中心磁極に隣接する中心フローティングシールドを提供するステップを有する請求項１２記載の方法。
【請求項１９】
前記磁気要素が、前記平面の後部の側に配置される請求項１２記載の方法。
【請求項２０】
前記方法が、さらに、ターゲット・クランプによって前記リング形状のターゲットを固定すると共に、電気的にフローティング状態の前記外側磁極に隣接する電気的にフローティング状態の外側シールドによって前記ターゲット・クランプを覆うステップを有する請求項１２記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スパッタリング装置、および当該スパッタリング装置を形成するための方法に関するものである。
任意のコンピュータシステムにおいて重要な構成要素の１つは、データを格納（記憶）する装置である。コンピュータシステムは、データを格納することができるような多くの様々な場所を有している。コンピュータシステムにおいて大量のデータを格納するための１つの共通の場所は、ディスク装置上に存在する。ディスク装置の最も基本的な部分は、回転する情報記憶用のディスク、トランスジューサをディスク上の様々な位置に移動させるアクチュエータ、およびディスクに対してデータを書き込んだりディスクからデータを読み取ったりするために使用される電気回路である。ディスク装置はまた、データが首尾よくディスク表面から読み出されたりディスク表面に書き込まれたりすることができるように、当該データをコード化するための回路を有する。ここで、マイクロプロセッサは、要求対象のコンピュータにデータを返送したり、要求対象のコンピュータからディスクに格納するためのデータを取得したりするのみでなく、ディスク装置の大部分の動作を制御する。
【背景技術】
【０００２】
ディスク装置の業界においては、記憶装置を用意するために装置基板上に複数の層を順次形成することによって作製される高性能で薄膜型の記憶装置は、当業者にとって周知である。硬いディスク基板上に形成される記憶ディスクに関していえば、記憶ディスク内の各々の層は、別々のチャンバ内でデポジット（ｄｅｐｏｓｉｔ）されることが可能である。例えば、下地層（ｕｎｄｅｒ −ｌａｙｅｒ）、磁性層および保護層（ｏｖｅｒ−ｌａｙｅｒ）（潤滑層（ｌｕｂｒｉｃａｔｉｏｎ  ｌａｙｅｒ））は、通常、別々のプロセス処理用チャンバ内でデポジットされる。一般に、このような層は、スパッタリングプロセスを用いてディスク表面上にデポジットされる。
【０００３】
スパッタリングは、比較的均一な状態で基板上に材料をデポジットすることを可能にするための周知の方法である。基本的に、スパッタリングは、静電界の存在する場所で陰極プレート、すなわち、ターゲットプレート上にガスイオンを衝突させることによって遂行される。ここで、静電界は、陰極プレート材料の微粒子を当該陰極プレートから放出するために存在する。このようにして放出された微粒子の経路内に基板を適切に配置することによって、陰極材料のデポジットが、基板上に形成されるであろう。代表的なスパッタリングシステムにおいて、ターゲット（陰極）および基板ホルダ（陽極）は、層がデポジットされるべき基板の表面が、ターゲットに向かい合う状態で基板ホルダ上に取り付けられるように配置されている。
【０００４】
ターゲットプレートに極めて近いところに、ガスイオンが生成されるグロー放電プラズマの電子を閉じ込め、これによって、ガスのイオン化がより頻繁に起こるようにすることにより、スパッタリング速度の増大が達成される。このようにして、ターゲットプレート上へのイオンの衝突の速度の増大が可能になり、ひいては、より大規模のスパッタリング活性化が可能になる。さらに詳しく説明すると、磁力線がターゲットプレートの表面から広がり、アーチ形の経路、すなわち、湾曲した経路に沿って当該ターゲットプレートに戻るような状態が生成され、これによって、仮想的なトンネル（ｔｕｎｎｅｌ）が形成されることにより、磁界が供給される。上記のような閉じたループ、すなわち、レーストラック（ｒａｃｅｔｒａｃｋ）形状にて磁界を供給することによって、印加した磁界および電界による影響の下で、閉じたループに沿って電子が進む傾向にある。この結果として生ずるプラズマの電子の閉じ込めが、周囲のガス、例えば、アルゴンの分子の高度なイオン化を促進する。この場合、イオンは、静電気的にターゲットプレートに引きつけられる。それゆえに、イオンは、高度の（大規模の）スパッタリング活性化を効果的に促進し、これによって、陰極にてスパッタリングされた基板上の材料に関して高いデポジション（ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）速度を効果的に促進する。
【０００５】
前述のような磁界が印加されている状態でターゲットプレートからスパッタリングされる材料は、最初に、湾曲した磁力線の下部に位置するエロージョン（ｅｒｏｓｉｏｎ）部から放出される。さらに、この磁力線が陰極に平行であるような場所に存在する領域が、最も効率良く電子を捕捉する。この結果として、前述のように磁力線が陰極プレートに平行であるような領域に対して実質的に一直線上に並んでいるターゲットプレート内の領域であって、かつ、当該磁力線が陰極プレートに平行であるような領域の下部に位置するターゲットプレート内の領域において、ターゲットのエロージョンが生ずる。ターゲットプレート全体の領域を考慮した場合、深いバレー（ｖａｌｌｅｙ）の最下部を規定するラインが、陰極プレートの中で上記の閉じたループ（磁気ループ）のほぼ中央に存在することがわかっている。それゆえに、陰極、すなわち、ターゲットのエロージョンは、レーストラックに沿って生じ、ターゲットの中心部および端部は、基板上にデポジットされることなく、陰極上へのイオンの衝突による損傷を受けない状態になっている。このことは、通常の場合、ターゲット材料のおおよそ１／３しか基板上へのデポジットに利用できないという点において不利である。レーストラック形状のエロージョン領域を有する平面状の陰極が、図１に示されている。
【０００６】
前述のようにターゲットがプレート材料からなるようなシステムは、平面マグネトロンスパッタリングシステムと呼ばれている。上記のようなターゲットの低利用性に加えて、平面状のマグネトロンターゲットには、その他の幾つかの制限がある。ターゲットの多くの部分はスパッタリングされないけれども、上記の部分は、スパッタリングガスによる衝突によってスパッタリングされた領域から後方散乱が生じた結果としてスパッタリングされた原子を集めている。所定の時間が経過した後に、スパッタリングされていない領域上に集められた膜が当該領域上に蓄積され、かつ、不完全な真空中に常に存在するような不活性ガス以外の周囲のガスと反応する。代表的に、不活性ガス以外の周囲のガスは、活性である（例えば、水蒸気（Ｈ2Ｏ）、窒素（Ｎ2）、酸素（Ｏ2）、または二酸化炭素（ＣＯ2）。それゆえに、スパッタリングされていない領域上に集められた膜のデポジットは、絶縁性を有する傾向にある。したがって、このデポジットは、放電により発生した電荷を集める。電荷が十分多い場合、チャンバ壁に向かって、または絶縁性の膜を介してターゲットに向かってアーク放電が発生する。このアーク放電によって、局部的な加熱および気化が生ずる。換言すれば、基板上に向かって頻繁に微粒子を噴出し、これによって、本来デポジットされるべき被覆物（膜）に欠陥を発生させるような小さなエクスプロージョン（ｅｘｐｌｏｓｉｏｎ）が生ずる。たとえアーク放電が発生しなくても、スパッタリングされていない領域上に蓄積された膜は、往々にして高い応力を有しており、膜に欠陥を発生させるような剥離を生じさせる傾向にある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
それゆえに、平面マグネトロンスパッタリングシステムにおいては、ターゲットの利用性を高くすると共に、基板上へのデポジットに利用される領域のより均一な分布を実現する必要性がある。このような必要性を満たす平面マグネトロンスパッタリングシステムは、ターゲットの厚さの増大を許容し、ひいては、各々のターゲットの歩留まりを向上させるであろう。これによって、上記システムにおけるコストが節減されると共に、上記システムの効率が高くなるであろう。
本発明の目的は、上記のような必要性を満たす平面マグネトロンスパッタリングシステム等のスパッタリング装置、およびスパッタリング装置を形成する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、１つの実施態様において、本発明は、厚いターゲットを有するスパッタリング装置を提供する。本発明のスパッタリング装置は、スパッタリング中にスパッタリングターゲット上にグロー放電プラズマが形成されるようなスパッタリングターゲットを備える。このスパッタリングターゲットは、スパッタリング中にグロー放電プラズマが形成される側として規定される平面の前部と、この前部とは反対の側として規定される平面の後部とを有する平面内に配置される。本発明のスパッタリング装置はまた、電気的にフローティング状態の中心磁極と、電気的にフローティング状態の外側磁極とを有する磁気回路を備える。中心磁極および外側磁極の両方の少なくとも一部が、スパッタリングターゲットにより規定される平面の前部の側に配置される。
【０００９】
他の実施態様において、本発明は、スパッタリング装置を形成する方法を提供する。本発明の方法は、前部の側および後部の側を含む平面内にリング形状のターゲットを提供するステップを有する。ここで、平面の前部の側は、スパッタリング中にグロー放電プラズマが形成される側として規定される。本発明の方法はまた、リング形状のターゲットの近傍に、磁気回路を形成するための磁気要素を提供するステップを有する。この磁気回路は、電気的にフローティング状態の外側磁極と、電気的にフローティング状態の内側磁極とを有する。外側磁極および内側磁極の両方の少なくとも一部が、スパッタリングターゲットにより規定される平面の前部の側に配置される。
【００１０】
容易に認識されるように、本発明は、本発明の範囲から逸脱することなく、その他の様々な実施態様を提示することが可能であり、かつ、本発明の詳細は、種々の明らかな観点において修正を提示することが可能である。それゆえに、添付の図面および本明細書の記載内容は、本来は、本発明を制限するものではなく、単なる例示的なものであるとみなされるべきである。
【００１１】
以下、添付の図面を参照しながら、本発明の例示的な実施例（実施形態）をより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】レーストラック形状のエロージョン領域を有する平面状のマグネトロンスパッタリングターゲットの斜視図である。
【図２】本発明の一実施例の斜視図である。
【図３】図２に示す実施例のライン３−３に沿って切断した断面を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図２は、本発明の一実施例に係るスパッタリング装置１を示すものである。図２のスパッタリング装置１は、実質的に平面６内に配置されるリング形状のターゲット２を備える。ここで、平面６は、リング形状のターゲットの前面４の方向により規定される。平面６の小さな部分８が、説明のために図２に示されている。この図に示す実施例においては、ターゲット２の前面４は平坦であり、平面６は、ターゲット２の前面４に一致している。しかしながら、ターゲット２の前面４は、必ずしも平坦である必要はない。実際に、ターゲットがスパッタリングに使用される場合、時間の経過に伴ってターゲットの多くの部分が浸食（ｅｒｏｄｅ）されるであろう。この結果、最初は平坦であったターゲット２は、このような特徴を維持しないであろう。それゆえに、平面６は、必ずしも、ターゲット２またはスパッタリング装置１の寸法により規定されない。１つの実施例において、平面６は、ターゲット２の両側２４を通り抜けることが可能である。
【００１４】
図２に示す実施例において、ターゲット２は、細長いリング形状を有するものとして具体化されている。リング形状のターゲット２は、単一のリング形状のターゲット片から構成されるか、または図示されているように、ターゲット材料の異なる部分１０、１２から構成されることが可能である。例えば、図示されている実施例は、リング形状を完成させるための２つの細長い部分１０と、２つの端部１２とを具備している。この実施例では、細長い部分を含むリング形状のターゲットが図示されているが、本発明に含まれるスパッタリング装置およびターゲットは、代替的な形状を有することが可能である。
【００１５】
本発明のスパッタリング用のターゲット２は、当該ターゲット２を電源に接続することによって陰極として利用される。本発明のスパッタリング装置１はまた、少なくとも１つの陽極１４を備える。図２に示す実施例において、スパッタリング装置１は、当該スパッタリング装置１の両側の細長い側部上で陽極１４を具備している。スパッタリング中に、陰極のターゲット２と陽極１４との間で電位が結合される。この結果、スパッタリング装置が使用されている期間中は、ターゲットの前部でグロー放電プラズマが形成され、ターゲット材料の微粒子が基板（例えば、磁気記録媒体）上にスパッタリングされる。
【００１６】
本発明のスパッタリング装置１はまた、グロー放電プラズマの電子を閉じ込めるのを助けるための磁気回路を備える。この磁気回路によって、スパッタリング速度が増大する。磁気回路は、フェリー磁性体素子または強磁性体素子を含む磁気要素１６（図３参照）により形成されることが可能である。図２に示すように、磁気回路は、中心磁極１８およびと外側磁極２０を有する。中心磁極１８は、第１の磁気分極を有し、また一方で、外側磁極２０は、第１の磁気分極とは反対の第２の磁気分極を有する。中心磁極１８および外側磁極２０の各々の少なくとも一部が、平面６の前部の側に配置される。中心磁極１８および外側磁極２０は、平面６の前部の側に伸びているので、ターゲット２は、磁気回路における基本的な要素ではない。この結果、ターゲット２の前部における磁界は増加する。さらに、このような事実は、ターゲット２の一部として非磁性材料を使用することを可能にする。非磁性材料を使用することに加えて、ターゲット２の前部で磁界の強さが増すので、より厚いターゲットの使用が可能になる。より厚いターゲットを使用することが可能になることは、ターゲットの製造速度の増大や、より効率的なターゲットの利用性につながる。
【００１７】
中心磁極１８および外側磁極２０は、磁気回路の一部を形成すること以外に、スパッタリング装置１の他の構成要素から電気的に絶縁されている。これによって、中心磁極１８および外側磁極２０は、電気的にフローティング状態になっている。中心磁極１８および外側磁極２０が電気的にフローティング状態になっているような実施例においては、本発明のスパッタリング装置は、グロー放電プラズマの電子を収容するための付加的な利点を有する。スパッタリングプロセス中にグロー放電プラズマが形成される場合、中心磁極１８および外側磁極２０に対して、最初に、プラズマからの電子が衝突する。このときに中心磁極１８および外側磁極２０は、電気的にフローティング状態になっているので、任意の電荷が中心磁極上および外側磁極上に蓄積されて別の場所に逃げていくための経路がない。それゆえに、中心磁極１８および外側磁極２０は、負に帯電するようになる。スパッタリング中に、グロー放電プラズマ内の電子は、負に帯電した中心磁極１８および外側磁極２０から反発される。このような現象は、ターゲット２の前面上のグロー放電プラズマの電子を密度の高いプラズマ内に収容するのを助ける。このようにして電子が閉じ込められた状態のグロー放電プラズマは、スパッタリング装置の効率を向上させると共に、ターゲットの利用性をより高くするのを助ける。
【００１８】
前述のような本発明の実施例のさらなる詳細は、図３に示す断面図を参照することによって比較的容易に理解されるであろう。図３に示すスパッタリング装置１は、スパッタリングチャンバ内で保持されている状態で図示されている。ここでは、スパッタリング装置の全体は図示されていないけれども、スパッタリング装置のチャンバ壁２２は図示されている。ターゲット２は、チャンバ壁２２とほぼ反対の側に配置されている。これによって、グロー放電プラズマは、チャンバ壁２２から離れた位置に向けられるようになる。ターゲット２は、平面６内に配置される。図２を参照しながら説明したように、ターゲット２の前面４は、平面６と同一面内にある。しかしながら、ターゲット２は、平面６に対して代替的な形状で配置されることも可能である。例えば、平面６は、ターゲット２の両側２４を通り抜けることも可能である。
【００１９】
スパッタリング装置のターゲット２は、冷却ブロック２６によって支持されている。ターゲット２の外側に設けられているターゲット・クランプは、冷却ブロック２６上でしっかりとターゲット２を保持する。ターゲットの冷却水３０は、ターゲット２を許容可能な動作温度に保つために、送水管３２を介して冷却ブロック２６に供給される。送水管断熱材３４は、送水管の入口点からターゲット２の後部のスパッタリングチャンバまでの部分において、送水管３２をチャンバ壁２２から断熱するために使用される。送水管３２は、チャンバ壁２２の外側のワッシャ３６および送水管保持ナット３８によって固定される。
【００２０】
スパッタリング装置の磁気回路の大部分は、冷却ブロック２６の後部に配置されている。ここに示す実施例において、磁気回路は、磁気要素１６によって形成される。磁気要素１６は、幾つかの異なる実施形態を有することが可能である。例えば図３に示すように、磁気要素１６は、複数の永久磁石により形成されることが可能である。代替的に、磁気要素１６は、複数の電磁素子（ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ  ｅｌｅｍｅｎｔ）により形成されることが可能である。さらに、磁気要素１６は、永久磁石または電磁素子のいずれか一方からなる単一の磁気構成素子（ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｃｏｎｓｔｉｔｕｅｎｔ）により形成されることが可能である。この図に示す実施例において、磁気要素１６は、磁気回路の主要部を構成する。この磁気回路はまた、中心磁極１８および外側磁極２０も含む。ここでは、外側磁極２０は、左側の１つの片および右側の１つの片からなる２つの片として明確に図示されているけれども、この外側磁極２０が、ターゲット２を取り囲む１つのリングとして形成されることも可能である。このような実施例において、図３は、外側磁極２０の左側の部分および右側の部分を単に示しているにすぎず、互いに異なる別個の要素を示しているわけではない。当然のことではあるが、外側磁極２０は、幾つかの要素を含むことも可能である。前述のように、中心磁極１８および外側磁極２０が平面６の前部の側に伸びることによって、磁気回路内にターゲット２が含まれるのを回避することが可能になる。この結果、ターゲット２の利用性がより高くなり、本発明のスパッタリング装置を使用して強磁性材料および非磁性材料の両方をスパッタリングすることが可能になる。
【００２１】
磁気要素１６は、中心磁極１８および外側磁極２０と一緒に、磁気要素支持プレート４０によって所定の位置に保持される。さらに、磁気要素支持プレート４０は、絶縁本体４４によって、スパッタリング用のチャンバ壁２２に隣接する支持ブロック４２から分離されている。絶縁本体４４は、絶縁体およびＯリングの組み合わせにより形成される。
【００２２】
一対の陽極１４は、外側磁極２０の外側に設置される。スパッタリング中に、一対の陽極１４が電源に接続され、これによって、ターゲット２の陰極の前面上にグロー放電プラズマが形成される。それゆえに、ターゲット２の近傍に位置する基板上に、ターゲット２の材料をスパッタリングすることが可能になる。このような方法を用いることによって、磁性材料および非磁性材料の両方の層が、種々の基板（例えば、磁気記録媒体）上に正確にスパッタリングされることが可能になる。
【００２３】
スパッタリング装置１の有効性を支援するために、外側磁極２０および中心磁極１８の両方が、スパッタリング装置１のその他の構成要素から電気的に絶縁されている。図３に示すように、中心磁極絶縁体４６が、中心磁極１８とスパッタリング装置１のその他の部分との間に配置される。同様に、外側磁極絶縁体４８が、外側磁極２０と磁気回路のその他の部分との間に配置される。中心磁極絶縁体４６および外側磁極絶縁体４８は、実際には、中心磁極１８および外側磁極２０を絶縁していない。その代わりに、中心磁極絶縁体４６および外側磁極絶縁体４８は、スパッタリング装置１のその他の部分から中心磁極１８および外側磁極２０を電気的に孤立させる。この結果、外側磁極２０および中心磁極１８は、電気的にフローティング状態になっており、帯電状態において変化し得る。このような事実は、本発明に関して次の利点を提供する。スパッタリング中に、フローティング状態の外側磁極２０および中心磁極１８に対して、これらの外側磁極および中心磁極からの放電の経路を有していない電子が衝突するであろう。電子が外側磁極および中心磁極に衝突する動作が続くと、これらの外側磁極および中心磁極は負に帯電するようになり、グロー放電プラズマ内で他の電子に反発し始めるであろう。中心磁極１８および外側磁極２０は、ターゲット２を事実上取り囲んでいるので、これらの中心磁極１８および外側磁極２０は、その中に電子を閉じ込めることによってプラズマを形成するのを助ける機能を有する。
【００２４】
ここで例示されている実施例に示すように、中心磁極１８および外側磁極２０は、それぞれ、中心磁気シールド５０および外側磁気シールド５２により覆われることが可能である。中心磁気シールド５０および外側磁気シールド５２は、磁気回路の一部になっており、磁気回路が望ましい方向に向くのを助けることが可能である。さらに、中心磁気シールド５０および外側磁気シールド５２は、スパッタリング装置の特定の構成要素をグロー放電プラズマからシールドするために使用され得る。例えば、ここで例示されている実施例では、外側磁気シールド５２が、ターゲット・クランプ２８を覆うような状態で図示されている。これによって、ターゲット・クランプ２８がスパッタリング装置の動作を妨げることが事実上なくなり、ターゲット・クランプ２８を金属製にすることが可能になる。
【００２５】
以上のように、本明細書においては、本発明の幾つかの好ましい実施形態、および幾つかの具体例および応用例が記述されているにすぎない。本発明は、様々な他の組み合わせおよび環境において使用されることが可能であり、かつ、添付の特許請求の範囲の請求項に記載された発明の概念の範囲内で変更および／または修正を行うことが可能であることが容易に理解されるであろう。
【図１】
2010031371.tif 000003
【図２】
2010031371.tif 000004
【図３】
2010031371.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成21年9月18日(2009.9.18)
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面内に配置されるターゲットであって、スパッタリング中にグロー放電プラズマが形成される前記平面の前部の側、および前記平面の後部の側を規定するようなターゲットと、
第１の極性を有する電気的にフローティング状態の外側磁極と、
第２の極性を有する電気的にフローティング状態の中心磁極とを備え、
前記外側磁極および前記中心磁極の各々は、磁気回路の一部を形成し、
前記外側磁極および前記中心磁極の各々の少なくとも一部が、前記平面の前部の側に配置されることを特徴とするスパッタリング装置。
【請求項２】
前記スパッタリング装置が、さらに、電気的にフローティング状態の前記外側磁極に隣接する外側フローティングシールド、および電気的にフローティング状態の前記中心磁極に隣接する中心フローティングシールドの少なくとも一方を備える請求項１記載のスパッタリング装置。
【請求項３】
電気的にフローティング状態の前記外側磁極が、前記ターゲットおよび電気的にフローティング状態の前記中心磁極を事実上取り囲んでいる請求項１または２記載のスパッタリング装置。
【請求項４】
電気的にフローティング状態の前記外側磁極および前記中心磁極は、スパッタリング中にそれぞれの磁極が負に帯電するように構成される請求項１から３のいずれか一項に記載のスパッタリング装置。
【請求項５】
前記ターゲットが非磁性材料を含む請求項１から４のいずれか一項に記載のスパッタリング装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載のスパッタリング装置を介してターゲットから基板上へ材料をスパッタリングする方法。
【外国語明細書】
2010031371000001.pdf