(57)【要約】【課題】簡単な構造で、ターゲットのエロージョンを均一化して、ターゲットの利用効率を高めることのできるマグネトロンスパッタリング用のターゲットホルダーを提供する。【解決手段】ターゲットホルダー１０は、保持したターゲット１の背面側に複数の永久磁石３を配置し、ターゲット１の外側表面に磁界を作って、ターゲットの蒸発を促進する。永久磁石３は、ターゲット１の外側表面の中心からずらして配置する。スパッタリングに伴ってターゲット１蒸発減耗すると、ターゲットまたは永久磁石３を、それらの相対位置を変えて取り付けることにより、ターゲット１の蒸発減耗する領域を変更して、固体蒸発原料の使用時間を延長する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マグネトロンスパッタ用ターゲットホルダーであって、固体蒸発源となるターゲットをホルダーの外側へ向けて取付け、このターゲットの外側表面に磁界を作る複数の蒸発用永久磁石をターゲットの背面側に設け、これら蒸発用永久磁石をターゲット外側表面の中心からずらして配置するとともに、蒸発用永久磁石またはターゲットの取り付け位置を、これら蒸発用永久磁石とターゲットとの相対位置が変わるように変更可能に形成した、マグネトロンスパッタ用ターゲットホルダー。
【請求項２】
請求項１に記載のターゲットホルダーにおいて、蒸発用永久磁石をターゲットから遠ざかり或いは近づくように移動可能に設置し、これら蒸発用磁石をターゲットの外側表面に対して垂直に移動させる機構を有する、マグネトロンスパッタ用ターゲットホルダー。
【請求項３】
請求項１または２に記載のターゲットホルダーにおいて、密閉空間を形成する箱状ケースを含み、ターゲット用の取付面をこの箱状ケースの一方の外側面に設置し、蒸発用永久磁石はその外側面に対向して密閉空間に収容し、箱状ケースは、取付面を冷却する流体を導入するために密閉空間へ通じる入口と出口を有する、ターゲットホルダー。
【請求項４】
請求項３に記載のターゲットホルダーにおいて、箱状ケースの密閉空間内に移動可能に取付部材を設け、蒸発用永久磁石をこの取付部材に取り付け、前記入口および出口を該取付部材と前記箱状ケースの外側面と間に開口させた、マグネトロンスパッタ用ターゲットホルダー。
【請求項５】
マグネトロンスパッタ用ターゲットホルダーにおいて、固体蒸発源となるターゲットをホルダーの外側へ向けて取付ける取付面と、該取付面に関してターゲットとは反対側に設置した、ターゲットの外側表面に磁界を作る複数の蒸発用永久磁石とを備え、これら蒸発用永久磁石をターゲット外側表面の長手方向中心および幅方向中心のうちの少なくとも一方からずらして配置するとともに、ターゲットまたは蒸発用永久磁石を同じ向きのまま１８０度回転させて取り付け得るように形成した、マグネトロンスパッタ用ターゲットホルダー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、一般的には、スパッタリングにおいて固体蒸発源となるターゲット材料を有効に利用するための方法に関する。
詳細に云うと、本発明は、スパッタリングに用いるターゲットホルダーに係り、このホルダーは、該ホルダーに保持するターゲットの背面側、すなわちターゲット材の蒸発面の反対側に、ターゲットの中心軸からずらした位置に永久磁石を配することにより、ターゲットの蒸発消耗の多い領域を移動させることを可能にするものである。
【背景技術】
【０００２】
薄膜形成において、固体を蒸発させ基板表面に被膜を形成する手段として、スパッタリング方法が用いられている。
この方法は、固体蒸発源となるターゲットに、減圧下で負の電圧を印加することにより、ターゲット近傍に生成した放電プラズマ中のイオンをターゲットに入射させ、このときの衝突エネルギーで膜の原料となる固体を蒸発させる。固体蒸発源に入射させるイオン種としては、蒸発効率の良い希ガスイオンが選ばれ、一般には、安価に入手できるアルゴンガスを用いて生成されるアルゴンイオンが用いられる。
【０００３】
この場合、１個の入射アルゴンイオンに対して１個のオーダーの固体原子または分子が蒸発するので、蒸発速度は入射イオン数に比例する。これらイオンは放電プラズマ中で生成される。したがって、処理効率を高めるには、入射イオン数を増し、蒸発速度を上げる必要があり、それには、放電プラズマの強度を上げる必要がある。
そこで、考えられたのが、ターゲット（固体蒸発源）の背面側に磁石を配して、その磁界によりターゲット近傍の空間に強い放電プラズマ領域を形成するマグネトロンスパッタリング法である。そのための装置は、一般に、ターゲットの背面側に、中心部とその外周部にＮとＳの極性を反対にしたＳｍＣｏやＮｅＦｅＢなどの強い永久磁石を用いている。
【０００４】
マグネトロンスパッタリング法は、従来のスパッタリング法に比べて、蒸発速度が改善される反面、磁界の強弱による固体蒸発源の蒸発の不均一性が問題となる。蒸発によって浸食されたターゲットの領域は、エロージョン領域と呼ばれる。エロージョンの不均一性が大きいと、ターゲット上に部分的に、固体蒸発源がなくなる領域が現れ、これがターゲットの利用限界となって、ターゲットの利用効率が低下する。
また、反応性マグネトロンスパッタリング法の場合には、エロージョンが大きく進行すると、ターゲットからの蒸発速度が変化し、成膜された膜の化学量論比が変化するという問題もある。
【０００５】
このターゲットのエロージョンの不均一性を改善するため、いくつかの対策が考えられている。
例えば、駆動装置を用いて、ターゲットの背面に設置する蒸発用の永久磁石ユニットを平行移動して、エロージョン領域を移動させる方法がある（特許文献１または特許文献２を参照）。或いは、ターゲットの背面側に置く蒸発用磁石として、永久磁石に換えて電磁石を用い、電磁石強度を調整することにより蒸発領域の制御を行う方法などがある（例えば、特許文献３を参照）。
【特許文献１】特開２００１−５９１７１号公報
【特許文献２】特開平６−１３６５３２号公報
【特許文献３】特公平６−８６６５８号公報
【０００６】
しかしながら、前者の方法は、磁石ユニットの平行移動に駆動機構を要し、構造が複雑で高価になる。さらに、磁石ユニットは、ターゲットの表面に平行な方向へ移動可能であるが、表面に垂直な方向への移動はできない。従って、蒸発量の変動分を補正するには、別の手段による制御を行わなければならない。
後者の方法は、特定の用途に対して適用する技術であり、電磁石の位置が固定されるため、エロージョンの不均一性を改善する効果は小さい。また、商業用装置の場合、高速で成膜するように、マグネトロンスパッタリングターゲットに大きなイオン電流を流すので、固体蒸発源の発熱が大きい。そこで、ターゲットユニットに水冷機構を設けて、固体蒸発源の溶融を防止するが、その構造は複雑であり、また、水冷機構と蒸発用磁石とを効率良く配置するのが困難である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、かかる問題点に鑑みて、マグネトロンスパッタリングにおいて、簡単な構造により、ターゲットのエロージョンを均一化し、ターゲットの利用効率を高めることのできるターゲットホルダーを得ることである。
本発明の別の目的は、上記に加えて、蒸発量の安定化を図ることのできるターゲットホルダーを得ることである。
本発明はさらに、上記に加えて、蒸発用磁石を効率良く用いることのできるターゲットホルダーの提供も目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のマグネトロンスパッタ用ターゲットホルダーは、固体蒸発源となるターゲットをホルダーの外側へ向けて取付け、このターゲットの外側表面に磁界を作る複数の蒸発用永久磁石をターゲットの背面側に設け、これら蒸発用永久磁石をターゲット外側表面の中心からずらして配置するとともに、蒸発用永久磁石またはターゲットの取り付け位置を、これら蒸発用永久磁石とターゲットとの相対位置が変わるように変更可能に形成することによって、最初の課題を達成するものである。
【０００９】
上記蒸発用永久磁石の配置は、ターゲット外側表面の長手方向中心および幅方向中心のうちの少なくとも一方からずらす配置でよい。
また、蒸発用永久磁石とターゲットとの相対位置の変更は、ターゲットまたは蒸発用永久磁石を同じ向きのまま１８０度回転させて取り付けるものでよい。或いは、蒸発用永久磁石をターゲットの中心より一方の側へ偏らせて配置し、ターゲット材の蒸発減耗時に、蒸発用永久磁石をターゲットの他方の側へ平行移動させて取り付け直すようにしても、同様な結果が得られる。
【００１０】
上記構成においてさらに、蒸発用永久磁石をターゲットから遠ざかり或いは近づくように移動可能に設置し、これら蒸発用磁石をターゲットの表面に対して垂直に移動させる機構を設けることにより、ターゲット材の蒸発量を制御し、その安定化を図ることが可能である。
【００１１】
このターゲットホルダーは、密閉空間を形成する箱状ケースを含み、ターゲット用の取付面をこの箱状ケースの一方の外側面に設置し、蒸発用永久磁石はその外側面に対向して密閉空間に収容し、箱状ケースは、取付面を冷却する流体を導入するために密閉空間へ通じる入口と出口を有することが好ましい。
また、箱状ケースの密閉空間内に移動可能に取付部材を設け、蒸発用永久磁石をこの取付部材に取り付け、前記入口および出口を該取付部材と前記箱状ケースの外側面と間に開口させてもよい。
ターゲット材近くを効果的に冷却することにより、蒸発用磁石の温度上昇を抑えて、その磁界効率を高めることが可能である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のターゲットホルダーは、上記構成により、スパッタリングに伴ってターゲットが蒸発減耗すると、蒸発用永久磁石とターゲットの相対位置を変えて、蒸発用永久磁石によるターゲットの蒸発減耗する領域を違えることができる。そのため、所定のスパッタリング毎にターゲットの消耗領域を移動して、ターゲットを有効利用し、その使用時間を延長可能である。
これには、蒸発用永久磁石またはターゲットの取り付け位置を変更するのみで済み、従来の駆動機構による磁石の平行移動などに比して、簡単な構造で実現することができる。
【００１３】
また、ターゲット材がエロージョンにより減耗すると、ターゲット表面近傍の磁力線密度の変化に伴ってターゲット材の蒸発速度が変わる。そこで、本発明のターゲットホルダーは、蒸発用磁石を垂直に移動させることにより、ターゲットの蒸発表面の後退に合わせて蒸発用磁石の位置を動かして磁界を後退させ、ターゲットのエロージョンが進んでも安定した蒸発速度を維持し、対象物に安定した膜厚を得ることができる。
【００１４】
本発明のターゲットホルダーはさらに、ターゲット材を取り付けるケースの背面側に密閉空間を設け、この空間に蒸発用磁石を配置して、この空間に冷却液を導入することにより、ターゲットと蒸発用磁石を効果的に冷却することが可能である。これは、構造が簡単で、水漏れの原因となる箇所も少なくすることができ、使いやすい液冷構造とすることができる。
さらに、冷却空間部および蒸発用磁石の両者をターゲット材に近づけて配置できるので、冷却能力が高く、蒸発用磁石の磁界効率を高めるものとなる。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、本発明を実施する形態の一例を、図面を参照して説明する。
図１と図２を参照すると、本発明の好適な実施形態による、水冷機構を備えたマグネトロンスパッタリング用のターゲットホルダーは、全体を参照符号１０で指している。図１は図２のＢ−Ｂ線に沿ったターゲットホルダー１０の垂直断面を、図２は図１のＡ−Ａ線に沿った水平断面をそれぞれ示している。
なお、ターゲットホルダー１０は、図１と図２に示す構造に加えて蒸発用磁石の垂直方向移動機構を備えているが、この機構部分は、説明を容易にするために図１と図２では省略しており、図３と図４を参照して後述する。
【００１６】
ターゲットホルダー１０は、一方の側（図１では上方）に開口部２ａを、他方の側（図１の下方）に底部２ｂをもつ銅製の有底箱形状のケース２と、この開口部２ａを閉ざすＳＵＳ製の平板状の裏蓋５とを有する。ケース２はさらに、開口部２ａの周囲に平坦な鍔部２ｃを備える。
ケース２の、裏蓋５とは反対の側、すなわち底部２ｂの外面には、固体蒸発源となる平板状のターゲット１用の取付面２ｄを設けている。取付面２ｄは、図示しない締着手段によってターゲット１を固定するようになっている。
【００１７】
裏蓋５は、シール１２を介してケースの鍔部２ｃに取り付けられ、ケース２内に、冷却空間部９となる密閉空間を形成している。裏蓋５とケース２は、図示しないボルトで離脱自在に結合される。
裏蓋５には、長手方向のほぼ両端の位置に、冷却流体用の入口管６と出口管７とを設けている。入口管６および出口管７は、裏蓋５がケース２に取り付けられると、ケース内の冷却空間部９につながる。
【００１８】
冷却空間部９には、ＳＵＳ３０４製の平板状の取付部材４を浮動状に、すなわち裏蓋５とケース底部２ｂの間を移動可能に収容する。取付部材４は、上述の入口管６と出口管７とにそれぞれ対応する位置に、入口管６および出口管７よりも径の大きい孔４ａ，４ｂを備える。取付部材４は、孔４ａ，４ｂに入口管６と出口管７をそれぞれ通し、これら管に沿って移動可能である。
【００１９】
冷却空間部９内にはさらに、ターゲット１の背面側、すなわち取付部材４とケース底部２ｂとの間の側に、複数のＳｍＣｏ製の永久磁石３を設置する。
この磁石３は、ＳｍＣｏやＮｅＦｅＢ等の磁力が強い希土類磁石を使用することが好適である。また、永久磁石は、大きなものは製作、取扱等が難しいので、多数の小型磁石を軟鋼などの磁性体、あるいはＳＵＳ３０４ステンレス等の非磁性体に固定して一体化するのがよい。
【００２０】
これら磁石３は、互いに並んで列を成して配置する。本実施の形態では、ケース２の長手方向に沿った等間隔（中央に対して両側が対称）の３列３ａ，３ｂ，３ｃと、ケース２の幅方向に沿った２列３ｄ，３ｅを形成している。
磁石列３ａ〜３ｅは、取付部材４に一体状に取り付けられてターゲット蒸発用磁石３０（図５について後述）を構成し、取付部材４と共に、ケース取付面２ｄのターゲット１へ接近し或いは遠ざかるように冷却空間部９内を移動可能である。
【００２１】
これらの磁石列は、図２に示す通り、ケース長手方向のものが、一方の側の列３ｂをケース２の側壁に沿わせ、反対側の列３ｃをケース２の側壁から離し、中央の列３ａもケース２の中心線ＣＬから離している。かくして、磁石列３ａ，３ｂ，３ｃは全体として、ケース２の中心線ＣＬに関して一方の側にずらした配置である。ケース幅方向の磁石列３ｄ，３ｅは、ケース２両側の側壁に沿って配置している。
また、永久磁石３は、図２に明瞭に見られるように、ターゲット１に対して、中央の列と周囲の列とでＮＳの極性が反対となるように配置して、マグネトロンスパッタリング用磁石を構成する。
【００２２】
前述した冷却用の入口管６と出口管７は、取付部材４を貫いて、磁石列３ａ〜３ｅの間の冷却空間部９につながる開口６ａ，７ａを有する。
ターゲットホルダー１０は、入口管６と出口管７を介して、図示しない冷却系統に接続するようになっている。冷却系統の冷却液は、入口管６の開口６ａを通って磁石列３ａ〜３ｅ間の冷却空間９へ流入し、ケース底部２ｂからターゲット１の熱を除去し、この空間内の蒸発用磁石３０を熱から守る。その後、冷却液は、出口管７の開口７ａを通して、ターゲットホルダー１０から流出する。冷却液の一部は、取付部材４の孔４ａ，４ｂと入口および出口管６，７とのすき間を通って、裏蓋５側の冷却空間部９にも流通し、取付部材４の裏側の冷却を行う。
【００２３】
次に、図３と図４を参照して、蒸発磁石用の垂直方向移動機構を説明する。図４は、同機構を含むターゲットホルダー１０の上面図で、図３は図４中のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。
垂直方向移動機構４０は、ターゲットホルダー上に設置した５つの歯車４２，４４を備える。歯車４２，４４はそれぞれ回転軸４１，４３を有し、これら回転軸を、裏蓋５に形成した支持部５ａに回転自在に取り付けている。図４に明瞭に見られるように、４つの歯車４２は正方形の四隅を成すように配置され、残る１つの歯車４４はそれらの中央にあって、４つの歯車４２にそれぞれ噛み合い係合する。
これらの回転軸４１，４３と支持部５ａおよび裏蓋５との間には、密封用のＯリング４６と、回転軸抜け止め用のストッパー４７をそれぞれ設けている。
【００２４】
歯車４２の回転軸４１は裏蓋５を貫いてケース２の冷却空間部９へ伸び、それらの下端部に外ネジ４１ａを備える。一方、ケース２内の取付部材４は、４つの歯車の回転軸４１に対応した位置に内ネジ４ｃを備え、これら歯車の回転によって上下動するように、回転軸４１の外ネジ４１ａに対応する内ネジ４ｃを噛み合い係合させている。
中央の歯車４４は、その回転軸４３に、機構駆動用のさらに別の歯車４５を取り付けている。この歯車４５を手動で、或いは電動モータなどで駆動すると、歯車４４が動いて、４つの歯車４２と回転軸４１を回転させる。それに伴って、回転軸４１の外ネジ４１ａに係合した内ネジ４ａを介して、取付部材４が上下に移動する。
【００２５】
垂直方向移動機構４０は、こうして取付部材４と同部材上の永久磁石３をケース２に対して垂直方向へ動かす。
取付部材４の孔４ａ，４ｂは、取付部材４が上下動する際に入口管６と出口管７に接触しないように、さらに、冷却液の流体力などによって取付部材４が、従って同部材上の永久磁石３が傾く等の影響を受けないような大きさに設定する。
また、ケース２のターゲット用取付面２ｄと締着手段（図示しない）は、ターゲット１を、蒸発面をターゲットホルダーの外側（図１の下方）へ向けた状態のまま、１８０度回転させて取り付け得るように形成している。
【００２６】
本発明のターゲットホルダーは、このような構成によって、ターゲット１或いは蒸発用磁石３０を、それまでの取り付け位置に対して、向きを変えずに１８０度回転させて取り付け、ターゲット蒸発面の、それまでの工程で主に蒸発していた領域外の新たな領域にスパッタ放電を発生させて用いることにより、ターゲット寿命の向上を可能にする。
【００２７】
これを、図５を参照して、さらに詳細に説明する。
図５は図１のＤ−Ｄ線に沿ったターゲットホルダー１０の断面を示し、ターゲット１を回転させて取り付けた場合、あるいは磁石３０をターゲット１に対して垂直方向に移動させた場合の放電領域の変化を図示する。図５（ａ）はターゲット１と磁石３０が図１に示した位置にある状態を示し、（ｂ）はターゲットを１８０度回転して取り付けた状態、（ｃ）は図５（ｂ）の状態から蒸発用磁石３０をターゲット１から遠ざけた状態、（ｄ）は図５（ｃ）の状態からターゲット１を再び１８０度回転して取り付けた状態をそれぞれ示している。
【００２８】
このような構成のターゲットホルダー１０は、ターゲット１のエロージョンエリアの均一化と、安定な蒸発速度とを確保することができる。
すなわち、図２に示す永久磁石３はターゲットホルダー１０のセンターラインＣＬより片側に寄って配置している。また、ターゲットにエロージョンの起こる領域は、中心部の磁石列３ａとその両側の磁石列３ｂ、３ｃの間にある。そのため、使用によりターゲット１のエロージョンが進んだ場合には、図５（ｂ）や（ｄ）に示すようにターゲット１を１８０度回転して取り付け直すことによって、次の使用ではエロージョンがターゲットの新たな領域に移り、エロージョン域が平均化されることになる。
【００２９】
同様な効果は、ケース２内の取付部材４を１８０度回転させて取り付け直し、ターゲット１に対する磁石列３ａ−３ｃの位置を変えることによっても得られる。この場合、本実施の形態では、裏蓋５を蒸発用磁石３０ごと、ケース２に対して１８０度回転させて取り付け直して、磁石列３ａ−３ｃの位置を変える。
また、ターゲットが一枚の板ではなく、複数の板を並べて構成される場合には、個々の小片を１８０度回転させる方法によっても、同様な効果が得られる。
本実施の形態ではさらに、図５の（ｃ）、（ｄ）のようにターゲット１から蒸発用磁石３０を遠ざけ、ターゲットのエロージョンが進んでも安定な蒸発速度を確保することができる。
【実施例】
【００３０】
前述した本発明のターゲットホルダーを用いて、マグネトロンスパッタリングを実施した。その結果を次に説明する。
図６は、この実施に用いたマグネトロンスパッタリング装置の反応容器部を概略に示している。この装置は、本発明者等の別途出願（特開２０００−３８６６３号公報）に示した構成によるもので、本願の図１−４に示すターゲットホルダー１０を４つ備え、それらの長手方向を縦（図５の紙面に垂直な方向）にして設置している。ターゲットホルダー１０は、隣り合う２枚のターゲット１とターゲット１の表面が幅方向で傾斜角α＝１２０度となるように、対を成し互いに傾斜して配置され、傾斜ターゲット型マグネトロンスパッタリング装置を構成している。このように、実施に用いた装置は、２対で合計４個のターゲットホルダー１０およびターゲット１を備える。
【００３１】
図６において、参照符号３１は真空室（反応室）、３３は扉をそれぞれ指し、３４は薄膜が積層される基体を置く回転テーブルであり、矢印方向に回転し、積層される薄膜の均一化等をはかる。参照符号３５は、基体を加熱する加熱ヒータを指している。また、３６はシャッターであり、基体加熱時およびターゲット活性時にターゲット１とテーブル３４の間を遮断し、テーブル上の基体への不純物の蒸着を防ぐ。このシャッターは、イオンボンバード時ならびに蒸着時には、加熱ヒータ３５とターゲット１およびテーブル３４との間を遮断して、加熱ヒータへの膜の蒸着を防ぐ。３７はプラズマの発生を補助する電磁石であり、プラズマ領域の拡大、プラズマの安定化を行う。
マグネトロンスパッタリング装置のその他の構成は、公知のものと同様であるので、説明を省略する。
【００３２】
この装置により、同一条件で繰り返しＴｉＮ膜被覆処理する試験を行って、基体へ積層された膜厚の変化を調べ、ターゲットの利用限界を調査した。
ターゲットは厚さ５ｍｍのＴｉターゲットを用い、スパッタリング用ガスとしてＡｒ（アルゴン）ガスを、反応ガスとしてＮ２（窒素）ガスを流した。被覆処理は、真空引き、ヒータによるワーク加熱、アルゴンボンバードによる試験片表面のスパッタリングクリーニング、ＴｉＮ被覆処理、冷却の順に行った。ターゲットを消耗させる時間、すなわちＴｉＮ被覆処理の時間は２時間一定とした。ターゲット１個あたりに印加する電流は４．５Ａ一定とし、定電流モードで運転した。ターゲット１個にかける電力は３Ｋｗにも達するので、ターゲットの過熱を防止するためターゲットホルダーには冷却水を流した。
【００３３】
試験は、蒸発用磁石３０の配置を図５に示した４つの位置に変えて行った。
１回目試験の蒸発用磁石３０は、図５（ａ）に示すように配置した。この配置にて繰り返し被覆処理を２０チャージまで行い、膜厚の変化を調べた。第１チャージ目のＴｉＮ膜の膜厚は５．６μｍであり、最初の４チャージ目までは膜厚がわずかに上昇し、その後減少に転じた。そして、１６チャージ目で１チャージ目の膜厚より３０％薄くなり、色調も金色から濃い金色へと変化し始めた。そこで、１６チャージ目を、１回目の蒸発用磁石配置における固体蒸発源の利用限界とした。ターゲット表面の蒸発状況は、図５（ａ）のエロージョン２１のようになっている。
【００３４】
次いで、図５（ｂ）のようにターゲットを１８０度回転して取り付け、１回目の試験と同じ条件でＴｉＮ被覆処理を繰り返した。膜厚は１回目の試験と同様な変化を示し、１５チャージ付近で当初の７０％にまで減少した。蒸発後のターゲット表面はエロージョン２２となり、図５（ａ）の配置とほぼ同数のコーティングチャージが可能であった。
さらに、蒸発用磁石３０をＴｉターゲット１から遠ざけ、図５（ｃ）に示すように設置した。この配置にて同様に蒸発試験を繰り返したところ、膜厚は前２回の試験と同様な傾向をたどった。ターゲット材料は、同図のエロージョン２３まで安定した蒸発速度で使用可能であった。
次いで、図５（ｃ）の状態からターゲット１をさらに１８０度回転して取付け、図５（ｄ）に示す配置で最後の試験を行った。この試験でも、前３回での蒸発用磁石配置と同様な安定した蒸発傾向が得られ、ターゲットは、最終エロージョン２４まで安定使用が可能であった。
【００３５】
ちなみに、蒸発用磁石を１つの位置に固定した配置では、安定した２時間の被覆工程を１５〜１６回行える。これら工程によるＴｉターゲットの最大エロージョン深さは約２．４ｍｍであった。ターゲット材を回転しない場合や、蒸発用磁石３０を移動しない場合には、これでターゲットは寿命となり、交換が必要になる。
一方、本発明のターゲットホルダーによれば、上記の被覆工程を４回繰り返すことができるので、板厚が５ｍｍという比較的薄いターゲットでも、従来の４倍の回数まで安定した蒸発形態で使うことが可能である。
【００３６】
以上、本発明を特定の実施の形態と実施例を参照して説明したが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。
例えば、上述の実施の形態は、裏蓋５ごと蒸発用磁石の位置を変える構成としているが、これに代えて、取付部材４の孔４ａ，４ｂを幅方向に沿った長孔形状にすることにより、或いは、垂直方向移動機構４０をケース２の中心に設置することによって、取付部材４のみを１８０回転させて取り付け、ターゲット１に対する永久磁石３の相対位置を変えるように変更することもできる。
また、ターゲットが一枚の板ではなく、複数の板を並べて構成される場合には、個々の小片を１８０度回転させる方法によっても、同様な効果が得られる。
このように、本発明のターゲットホルダーは、添付の特許請求の範囲内で、種々の形態を採り得るものである。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施の形態による、水冷機構を備えたマグネトロンスパッタリング用ターゲットホルダーの、図２のＢ−Ｂ線に沿った垂直断面図である。
【図２】このターゲットホルダーの、図１のＡ−Ａ線に沿った水平断面図である。
【図３】このターゲットホルダーの、蒸発用磁石の垂直方向移動機構を追加して示す、図１と同様な垂直断面図である。
【図４】このターゲットホルダーの、蒸発用磁石の垂直方向移動機構を追加して示す平面図である。
【図５】（ａ）〜（ｂ）は、このターゲットホルダーの図１のＤ−Ｄ線に沿った断面図であり、ターゲット材を回転させて取り付け直すことや、蒸発用磁石の移動によるターゲット表面の減耗（蒸発）状況を示している。
【図６】本発明のターゲットホルダーを組み込んだマグネトロンスパッタリング装置の反応容器部を示す概略図である。
【符号の説明】
【００３８】
１  ターゲット（固体蒸発源）
２  ケース
２ａ  （ターゲットの）取付面
３  永久磁石
４  （永久磁石の）取付部材
５  裏蓋
６  入口管
７  出口管
９  冷却空間部（密閉空間）
１０  ターゲットホルダー
３０  蒸発用磁石
４０  （蒸発用磁石の）垂直方向移動機構
【図６】
2008019474.tif 000003
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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