(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッキングプレートを介して磁界が印加される磁性材製のスパッタリングターゲットであって、スパッタ面においてエロージョン溝の形成が予想される磁束集中領域の近傍に磁束漏洩用の溝を設けたスパッタリングターゲットにおいて、
前記磁束集中領域の一方側及び他方側にそれぞれ前記溝を複数並設し、
前記複数並設された溝は、前記磁束集中領域に近い溝より前記磁束集中領域に遠い溝を深く形成したことを特徴とするスパッタリングターゲット。
【請求項２】
前記複数並設された溝は、複数に分割されていることを特徴とする請求項１記載のスパッタリングターゲット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、マグネトロン放電型スパッタ装置に用いるに好適な磁性材製のスパッタリングターゲットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のスパッタリングターゲットとしては、図７，８に示すものが知られている（例えば、特開平６−２６４２１８号公報参照）。
【０００３】
支持部材１の上には、磁界発生装置２を介してバッキングプレート３が設けられており、バッキングプレート３の表面には、磁性材製のスパッタリングターゲット４が装着されている。磁界発生装置２は、バッキングプレート３側がＳ極になるようにバッキングプレート３の中央部に配置された永久磁石２ａと、この永久磁石２ａを四角枠状に取囲み且つバッキングプレート３側がＮ極になるように配置された永久磁石２ｂとを備えている。スパッタリングターゲット４において、スパッタ面には、漏れ磁束を多くするために、深さ３ｍｍ程度の溝４Ａが磁石２ａ，２ｂ間の空間に対応して四角枠状に形成されている。
【０００４】
図９，１０は、従来の磁性材製のスパッタリングターゲットの他の例を示すもので、図７，８と同様の部分には同様の符号を付して詳細な説明を省略する。図９のスパッタリングターゲット５は、図７のスパッタリングターゲット４とは４Ａ相当の溝がない点で異なるものである。また、図１０のスパッタリングターゲット６は、図７のスパッタリングターゲット４とは４Ａ相当の溝がない点と、形状が円形である点とで異なるものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
図９，１０のスパッタリングターゲットによると、スパッタ面において、磁石２ａ，２ｂ間の空間に対応する個所に磁束が集中するため、エロージョン（磁界による自己スパッタ）が進行してエロージョン溝５ａ，６ａが形成される。この結果、ターゲット寿命が短くなる。また、ターゲットの一部分が集中的にイオンに打たれるため、スパッタ粒径が不揃いになり、スパッタ組成や膜厚分布の均一性が低下する。
【０００６】
一方、図７，８のスパッタリングターゲットによると、溝４Ａに放電プラズマが集中的に作用するため、高速のスパッタリングが可能になるものの、溝４Ａにてエロージョンが進行するのを避けることができない。このため、ターゲット寿命が短くなると共にスパッタ粒径が不揃いになるという問題点を免れない。
【０００７】
この発明の目的は、ターゲット寿命の延長とスパッタ組成及び膜厚分布の均一性向上とを達成できる新規なスパッタリングターゲットを提供することにある。
【０００８】
この発明に係るスパッタリングターゲットは、バッキングプレートを介して磁界が印加される磁性材製のスパッタリングターゲットであって、スパッタ面においてエロージョン溝の形成が予想される磁束集中領域の近傍に磁束漏洩用の溝を設けたスパッタリングターゲットにおいて、前記磁束集中領域の一方側及び他方側にそれぞれ前記溝を複数並設し、前記複数並設された溝は、前記磁束集中領域に近い溝より前記磁束集中領域に遠い溝を深く形成したことを特徴とするものである。
【０００９】
この発明のスパッタリングターゲットによれば、スパッタ面においてエロージョン溝の形成が予想される磁束集中領域の近傍に磁束漏洩用の溝を設けたので、放電プラズマは、磁束集中領域のみならず磁束漏洩用の溝及びその近傍にも作用するようになり、スパッタ面積が拡大される。このため、ターゲットの均一消費が可能となり、ターゲット寿命が延長される。また、スパッタ粒径が揃うようになり、スパッタ組成の均一性及びスパッタ膜厚分布の均一性が向上する。
【００１０】
この発明のスパッタリングターゲットは、磁束集中領域の一方側及び他方側にそれぞれ磁束漏洩用の溝を複数並設し、磁束漏洩用の溝を複数並設したときに磁束集中領域に近い溝より磁束集中領域に遠い溝を深く形成する。このようにすると、スパッタ面積が一層拡大され、ターゲット消費の均一性が一層向上する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１，２は、この発明の一実施形態に係るスパッタリングターゲットを示すもので、図１は、図２のＡ−Ａ’線に沿う断面を示す。
【００１２】
Ｃｕ等の導電材からなるバッキングプレート１２の一方の主面には、磁界発生装置１０が設けられと共に、バッキングプレート１２の他方の主面には、Ｆｅ等の磁性材からなるスパッタリングターゲット１４が設けられている。磁界発生装置１０は、バッキングプレート１２側がＮ極になるようにバッキングプレート１２の中央部に配置された永久磁石１０ａと、この永久磁石１０ａを四角枠状に取囲み且つバッキングプレート１２側がＳ極になるように配置された永久磁石１０ｂとを備えている。スパッタリングターゲット１４には、破線Ｍで磁束分布を示すように磁界発生装置１０からバッキングプレート１２を介して磁界が印加される。
【００１３】
スパッタリングターゲット１４のスパッタ面において、エロージョン溝の形成が予想される磁束集中領域１４ａの内側には、磁石１０ａの４つの外側壁にそれぞれ対応して磁束漏洩用の溝１６，１８，２０，２２が形成されると共に、磁束集中領域１４ａの外側には、磁石１０ｂの４つの内側壁にそれぞれ対応して磁束漏洩用の溝２４，２６，２８，３０が形成されている。溝１６〜３０について、深さＤは、０．２〜０．６ｍｍ程度とすることができる。溝１６〜３０の形成は、切削加工等により行うことができる。
【００１４】
溝１６〜３０を設けたので、磁束集中領域１４ａのみならず磁束漏洩用の溝１６〜３０及びその近傍にも導電プラズマが作用するようになり、スパッタ面積が拡大される。このため、ターゲット１４の均一消費が可能となり、ターゲット寿命が延長される。また、スパッタ粒径が揃うようになり、スパッタ組成や膜厚分布の均一性が向上する。
【００１５】
図３，４は、この発明の他の実施形態に係るスパッタリングターゲットを示すもので、図３は、図４のＢ−Ｂ’線断面を示す。図３，４において、図１，２と同様の部分には同様の符号を付して詳細な説明を省略する
図３，４のスパッタリングターゲット１４は、図１，２に関して前述したスパッタリングターゲットにおいて、溝１６〜３０をいずれも２本にしたものに相当する。すなわち、エロージョン溝の形成が予想される磁束集中領域１４ａの内側には、４組の磁束漏洩用の溝１６ａ−１６ｂ，１８ａ−１８ｂ，２０ａ−２０ｂ，２２ａ−２２ｂが磁石１０ａの４つの外側壁にそれぞれ対応して設けられると共に、磁束集中領域１４ａの外側には、４組の磁束漏洩用の溝２４ａ−２４ｂ，２６ａ−２６ｂ，２８ａ−２８ｂ，３０ａ−３０ｂが磁石１０ｂの４つの内側壁にそれぞれ対応して設けられている。磁束漏洩用の各組の２本の溝は、ほぼ平行に延長するように形成されている。
【００１６】
図５は、図３，４のスパッタリングターゲットの変形例を示すもので、図３，４と同様の部分には同様の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００１７】
図５のスパッタリングターゲット１４は、図３，４に関して前述したスパッタリングターゲットにおいて、磁束漏洩用の各組の２本の溝のうち磁束集中領域１４ａに近い溝より磁束集中領域１４ａから遠い溝を深く形成したものに相当する。すなわち、溝１６ａ〜３０ａより溝１６ｂ〜３０ｂが深く形成されている。溝１６ａ〜３０ａについて、深さＤ１は、０．２〜０．６ｍｍとすることができると共に、溝１６ｂ〜３０ｂについて、深さＤ２は、０．６〜０．７ｍｍとすることができる。
【００１８】
図６は、図３，４のスパッタリングターゲットの他の変形例を示すもので、図３，４と同様の部分には同様の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００１９】
図６のスパッタリングターゲット１４は、図３，４に関して前述したスパッタリングターゲットにおいて、磁束漏洩用の各組の２本の溝をそれぞれ複数に分割したものに相当する。すなわち、溝１６ａ，１６ｂ、２０ａ，２０ｂ、２４ａ，２４ｂ、２８ａ，２８ｂは、各組毎に２分割されると共に、溝１８ａ，１８ｂ、２２ａ，２２ｂ、２６ａ，２６ｂ、３０ａ，３０ｂは、各組毎に３分割されている。
【００２０】
図３〜６に関して前述したパッタリングターゲットによれば、図１，２に関して前述したパッタリングターゲットに比べてスパッタ面積が一層拡大される。従って、ターゲット寿命が一層延長されると共に、スパッタ組成や膜厚分布の均一性が一層向上する。
【００２１】
以上のように、この発明によれば、磁性材製のスパッタリングターゲットのスパッタ面にエロージョン溝の形成が予想される磁束集中領域の近傍に磁束漏洩用の溝を設けたスパッタリングターゲットにおいて、前記磁束集中領域の一方側及び他方側にそれぞれ前記溝を複数並設し、前記複数並設された溝は、前記磁束集中領域に近い溝より前記磁束集中領域に遠い溝を深く形成したことにより、ターゲットの均一消費を可能としたので、ターゲットの寿命延長とスパッタ組成及び膜厚分布の均一性向上とを達成できる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の一実施形態に係るスパッタリングターゲットを示す断面図である。
【図２】  図１のスパッタリングターゲットのスパッタ面を示す平面図である。
【図３】  この発明の他の実施形態に係るスパッタリングターゲットを示す断面図である。
【図４】  図３のスパッタリングターゲットのスパッタ面を示す平面図である。
【図５】  図３，４のスパッタリングターゲットの変形例を示す断面図である。
【図６】  図３，４のスパッタリングターゲットの他の変形例を示す断面図である。
【図７】  従来のスパッタリングターゲットの一例を示す斜視図である。
【図８】  図７のＸ−Ｘ’線に沿う断面図である。
【図９】  従来のスパッタリングターゲットの他の例を示す一部断面斜視図である。
【図１０】  従来のスパッタリングターゲットの更に他の例を示す一部断面斜視図である。
【符号の説明】
１０：磁界発生装置、１２：バッキングプレート、１４：スパッタリングターゲット、１４ａ：磁束集中領域、１６〜３０，１６ａ〜３０ａ，１６ｂ〜３０ｂ：磁束漏洩用の溝。
【図１】
0004007010.tif 000002
【図２】
0004007010.tif 000003
【図３】
0004007010.tif 000004
【図４】
0004007010.tif 000005
【図５】
0004007010.tif 000006
【図６】
0004007010.tif 000007
【図７】
0004007010.tif 000008
【図８】
0004007010.tif 000009
【図９】
0004007010.tif 000010
【図１０】
0004007010.tif 000011