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スパッタリング装置

国内特許コード P100001171
整理番号 PA20-075
掲載日 2010年11月5日
出願番号 特願2008-334311
公開番号 特開2010-156015
登録番号 特許第5131665号
出願日 平成20年12月26日(2008.12.26)
公開日 平成22年7月15日(2010.7.15)
登録日 平成24年11月16日(2012.11.16)
発明者
  • 草野 英二
出願人
  • 学校法人金沢工業大学
発明の名称 スパッタリング装置
発明の概要

【課題】生産性の低下を抑えつつ組成の異なる合金薄膜を形成可能なスパッタリング装置を提供する。
【解決手段】スパッタリング装置10は、外部より低圧な雰囲気に維持可能なチャンバ12と、チャンバ12内で基材14を保持する保持部16と、保持部16で保持された基材14に周面が対向するように設けられた回転可能な回転陰極18であって、表面のターゲット材料をスパッタリングするための電力が供給される筒状の回転陰極18と、回転陰極18の表面に金属材料を供給可能な複数の補助陰極320,330と、を備える。複数の補助陰極320,330は、互いに異なる金属材料を回転陰極18の表面に供給する。
【選択図】図1

従来技術、競合技術の概要


スパッタリング装置は、真空中においてターゲット材料を高いエネルギーを持つ粒子により気相中に蒸発させ、これを基材あるいは基板上に堆積する薄膜形成装置である。またスパッタリング装置の一種に、磁場によりプラズマを閉じこめることでスパッタリングの効率を上げることが可能なマグネトロンスパッタリング装置が知られている。このようなマグネトロンスパッタリング装置においてターゲットが固定されている場合、ターゲットの消耗が一様でないため、いわゆるレーストラックが生じる。このようなレーストラックを解消するスパッタリング装置として、シリンダ状の陰極の表面にターゲットを担持し軸方向を回転中心としたマグネトロンスパッタリング装置が知られている(特許文献1乃至5参照)。



このようなスパッタリング装置を用いて2種以上の金属元素を含む薄膜を基材上に形成する場合、ターゲットとして合金あるいは金属の混合物(混合焼結体)を用いるか、複数の陰極を並べてそれぞれに異なる種類の金属ターゲットを設置することが考えられる。

【特許文献1】特開平6-158312号公報

【特許文献2】米国特許第4417968号明細書

【特許文献3】欧州特許出願公開第0119631号明細書

【特許文献4】国際公開第91/07519号パンフレット

【特許文献5】国際公開第91/07521号パンフレット

産業上の利用分野


本発明は、スパッタリング装置に関し、特に回転陰極を有するスパッタリング装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
外部より低圧な雰囲気に維持可能なチャンバと、
前記チャンバ内で基材を保持する保持部と、
前記保持部で保持された基材に周面が対向するように設けられた回転可能な回転陰極であって、表面のターゲット材料をスパッタリングするための電力が供給される筒状の回転陰極と、
前記回転陰極の表面に薄膜材料を供給可能な複数の材料供給手段と、を備え、
前記複数の材料供給手段は、互いに異なる薄膜材料を前記回転陰極の表面に供給する、
ことを特徴とするスパッタリング装置。

【請求項2】
前記材料供給手段は、スパッタリング陰極を有することを特徴とする請求項1に記載のスパッタリング装置。

【請求項3】
前記保持部が設けられた成膜室と前記複数の材料供給手段が設けられた材料供給室との間のガスの移動を規制するとともに、前記回転陰極が回転可能な隙間を有して該回転陰極が配置される開口部が形成されたガス遮蔽部材を更に備え、
前記複数の材料供給手段は、薄膜材料を蒸発させるための蒸着源をそれぞれ有することを特徴とする請求項1に記載のスパッタリング装置。

【請求項4】
前記材料供給室は、蒸着が可能な真空度に該材料供給室を保つための真空ポンプと接続されるポンプ接続口が設けられていることを特徴とする請求項3に記載のスパッタリング装置。

【請求項5】
前記保持部が設けられた成膜室と前記複数の材料供給手段が設けられた材料供給室との間のガスの移動を規制するとともに、前記回転陰極が回転可能な隙間を有して該回転陰極が配置される開口部が形成されたガス遮蔽部材を更に備え、
前記複数の材料供給手段は、気相成長により前記回転陰極の表面に薄膜材料として成膜される原料が供給される原料供給路をそれぞれ有することを特徴とする請求項1に記載のスパッタリング装置。

【請求項6】
スパッタリングされた前記ターゲット材料と反応して化合物を形成する反応性ガスを、前記保持部と前記回転陰極との間の空間に供給する反応性ガス供給路を更に備えることを特徴とする請求項3乃至5のいずれかに記載のスパッタリング装置。
産業区分
  • 表面処理
  • 固体素子
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 権利存続中
参考情報 (研究プロジェクト等) 特許第5131665号
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