(57)【要約】本発明は、平面（２）および環状（４）などの異なる形状を有する複数のマグネトロン（２、４）を使用したエピ層のスパッタ蒸着に関する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スパッタリングチャンバー内の第１および第２のマグネトロンターゲットを含んでなり、第２のターゲットが、それからターゲット材料がスパッタリングされても良い内外面を提供する開口部を有する、フィルム蒸着のための装置。
【請求項２】
第２のターゲットが本質的に完全な円に成形される、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
第２のターゲットが、第１のターゲットとその上にフィルムが蒸着される基材との間に配置される、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
第２のターゲットが負電位を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
スパッタ蒸着が交流によって電力供給される、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
第１および第２のターゲットが、同一または異なる材料から製造される、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
第２のターゲットが冷却される、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
フィルムが厚いフィルムである、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
スパッタリングチャンバー内の第１および第２のマグネトロンターゲットを含んでなり、第２のターゲットが環として成形される、フィルム蒸着のための装置。
【請求項１０】
フィルムをスパッタリングチャンバー内の複数のマグネトロンターゲットからのスパッタリングによって蒸着する方法において、負電位をそれからターゲット材料がスパッタリングされても良い内外面を提供する開口部を有するマグネトロンターゲットに周期的に転移する工程。
【請求項１１】
フィルムをスパッタリングチャンバー内の複数のマグネトロンターゲットからのスパッタリングによって蒸着する方法において、負電位を環として成形されるマグネトロンターゲットに周期的に転移する工程。
【請求項１２】
フィルムを請求項１〜９のいずれか一項に記載の装置でスパッタリングする工程を含んでなる、フィルムを蒸着する方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本出願は、その内容全体を本願明細書の一部として引用した２００１年９月２７日に出願された米国仮出願番号第６０／３２５，３３１号の利益を請求する。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、異なる形状を有する複数のマグネトロンを使用したエピ層のスパッタ蒸着（ｓｐｕｔｔｅｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）に関する。
【背景技術】
【０００３】
高周波（「ＲＦ」）マグネトロンスパッタリング技術は、薄いフィルムのスパッタリングのために広く使用される。しかし厚いフィルム（すなわち１μｍを超える厚さのフィルム）のスパッタリングの場合、交流（「ＡＣ」）マグネトロンスパッタリングが、蒸着速度が高いために有利である。
【０００４】
特許文献１および特許文献２では、ＡＣ電源を使用して、スパッタリングする方法が述べられている。各事例で円柱状マグネトロンなどの複数のマグネトロンが使用されるが、スパッタリングはマグネトロンの表面からのみである。
【０００５】
複数のマグネトロンが用いられるスパッタリング工程において、環として成形されたマグネトロンを少なくとも１個使用することが有利であることが今や判明している。このような工程によって蒸着されたフィルムでは、混入が低下する。
【０００６】
【特許文献１】
米国特許第５，８１４，１９５号明細書
【特許文献２】
米国特許第６，３６５，０１０号明細書
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一実施態様は、スパッタリングチャンバー内に第１および第２のマグネトロンターゲットを有し、第２のターゲットが環として成形される、フィルム蒸着（ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）のための装置、あるいはこのような装置を用いたフィルム蒸着法である。
【０００８】
本発明のさらに別の実施態様は、スパッタリングチャンバー内に第１および第２のマグネトロンターゲットを有し、第２のターゲットが、それからターゲット材料がスパッタリングされても良い内外面を提供する開口部を有する、フィルム蒸着のための装置、あるいはこのような装置を用いたフィルム蒸着法である。
【０００９】
本発明の別の実施態様は、スパッタリングチャンバー内の複数のマグネトロンターゲットからのスパッタリングによるフィルム蒸着法において、負電位を環に成形されたマグネトロンターゲットに周期的に転移する（ｓｈｉｆｔｉｎｇ）工程である。
【００１０】
本発明のさらに別の実施態様は、スパッタリングチャンバー内の複数のマグネトロンターゲットからのスパッタリングによるフィルム蒸着法において、負電位をそれからターゲット材料がスパッタリングされても良い内外面を提供する開口部を有するマグネトロンターゲットに周期的に転移する工程である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明では、基材上のフィルム、特に厚いエピ層のより高い蒸着速度でのエピタキシャルなスパッタ蒸着のための方法および装置が提供される。ＡＣマグネトロンスパッタリング技術を使用して、エピタキシャルな（ｅｐｉｔａｘｉａｌ）フィルムを蒸着することが好ましい。
【００１２】
非導電材料などのターゲット材料をスパッタリングするためのスパッタエピタキシーチャンバーは、スパッタ材料源として、複数のマグネトロンスパッタリングターゲットを含有する。ターゲットは、平面および環状などの異なる形状を有しても良い。環状マグネトロンの好ましい性質は、それからターゲット材料がスパッタリングされても良い内外面を提供する開口部を有するようなものである。環状マグネトロンは、完全な円である必要はない。それは開口部が存在する限り、本質的に完全な円、不完全な円形、楕円形または多角形などのスパッタリングチャンバーに適したあらゆる形状に形成されても良い。マグネトロンとして使用するのに意図されるように機能する限り、環状マグネトロンが、３つの全軸に沿って取ることができる寸法の多様性に制限はない。
【００１３】
スパッタリングチャンバー内の第１および第２のマグネトロンターゲットにＡＣ電源が接続され、マグネトロンターゲットの１個は環状マグネトロンである。環状マグネトロンは、開口部を有さない平面長方形マグネトロンなどの別のマグネトロンターゲットと基材との間に配置されても良い。環状マグネトロンは、別のターゲットと同一材料から、あるいはそれから別のターゲットが製造される材料の１個だけ、またはそのいくつかから構築されても良い。蒸着工程中、その１個が環状マグネトロンである第１および第２のターゲットは、周期的に陰極および陽極として作動する。マグネトロンターゲットおよび環状ターゲットからのスパッタリングは、共に基材上にフィルムを形成する。
【００１４】
非導電材料をスパッタリングするためのスパッタエピタキシーチャンバーは、少なくとも１個が環として成形される２個のマグネトロンスパッタリング源、および基材を含む。２個の平面長方形マグネトロンスパッタリング源を有して、それらの間にＡＣ電源を接続する代わりに、我々は本発明で、その１個が環として成形される複数のマグネトロンスパッタリング源を有することを提案する。このマグネトロンは、別のものと同一材料から、あるいは複数元素の化合物である場合、その他のターゲットを作り上げる元素の１個から構築される。蒸着工程中に、どちらのターゲットも周期的に陰極および陽極として作動する。ＡＣ電源の使用によって、負電位が一方のマグネトロンから他方に周期的に転移させられる。負電位が環状マグネトロンに転移すると、基材上への蒸着のためにそのターゲットから材料がスパッタリングされる。基材上のフィルムはこのようにして、その内１個が環状マグネトロンである、第１および第２のマグネトロン双方からスパッタリングされる。これによって、１個の極がマグネトロンに接続し、１個の極が接地するＡＣを使用する場合に生じるかもしれない、フィルム上への混入物蒸着が低下する。
【００１５】
図１では、第１のマグネトロンスパッタリング源２、環状マグネトロンスパッタリング源４、および基材６を含む、スパッタエピタキシーチャンバーの構成要素が示される。ＡＣ電源８が２個のマグネトロンに接続される。環状マグネトロンは、第１のターゲットと基材との間に配置される。環状マグネトロンは、第１のマグネトロンと同一材料から、あるいは第１のターゲットが複数元素の化合物である場合、第１のターゲットを作り上げる元素の１個からまたはそのいくつかから構築される。
【００１６】
蒸着工程中、第１のターゲットおよび環状ターゲットは、周期的に陰極および陽極として作動する。環状ターゲットの存在は、第１のマグネトロンターゲットが正の電圧を有する場合に、スパッタリングされるエピタキシャルなフィルムの混入を低下させる一助となる。双方のマグネトロンターゲットからのスパッタリングは、基材上にフィルムを形成する。厚いフィルムの蒸着はより長時間のスパッタリングを必要とするので、環状マグネトロンターゲットは、ウォータージャケットなどの冷却装置を有しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】スパッタリング装置の構成要素のダイヤグラムである。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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