JP2000309867A - マグネット回転スパッタ装置 - Google Patents
マグネット回転スパッタ装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 冷却効率と温度分布の均一性を向上し、エロ
ージョンエリアをターゲットのより広い領域に分布させ
ることによって、基板を回転あるいは移動させることな
く、より均一な膜質と膜厚を得ることのでき、高速成膜
時の製造トラブルや部品交換ロスを低減する高速スパッ
タを可能としたマグネット回転スパッタ装置を提供する
ことにある。 【解決手段】 Ｎ極とＳ極とが回転軸に対する直角方向
に互いに対向して形成されて、回転するマグネットまた
はマグネットユニット２が複数個並べて配置され、 マ
グネットまたはマグネットユニット２の表面は、耐水腐
食性に優れた材料であって、冷媒８中にマグネットまた
はマグネットユニット２が配置されている。
ージョンエリアをターゲットのより広い領域に分布させ
ることによって、基板を回転あるいは移動させることな
く、より均一な膜質と膜厚を得ることのでき、高速成膜
時の製造トラブルや部品交換ロスを低減する高速スパッ
タを可能としたマグネット回転スパッタ装置を提供する
ことにある。 【解決手段】 Ｎ極とＳ極とが回転軸に対する直角方向
に互いに対向して形成されて、回転するマグネットまた
はマグネットユニット２が複数個並べて配置され、 マ
グネットまたはマグネットユニット２の表面は、耐水腐
食性に優れた材料であって、冷媒８中にマグネットまた
はマグネットユニット２が配置されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガラス基板あるいは半
導体ウエハ等に導電性材料あるいは絶縁物の被膜を形成
するスパッタ装置に関する。
導体ウエハ等に導電性材料あるいは絶縁物の被膜を形成
するスパッタ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶表示素子やＩＣ等の半導体素子など
の製造において、その基板上に金属あるいは絶縁物など
の薄膜を形成する薄膜形成工程では、薄膜形成用の原材
料をターゲットとし直流高圧あるいは高周波電圧による
電界中でアルゴンガス等のプラズマ化ガスによって前記
ターゲット材料を活性化して融解し、飛散させ、対象と
なる基板の表面に被着させるスパッタ装置による成膜方
法が用いられている。
の製造において、その基板上に金属あるいは絶縁物など
の薄膜を形成する薄膜形成工程では、薄膜形成用の原材
料をターゲットとし直流高圧あるいは高周波電圧による
電界中でアルゴンガス等のプラズマ化ガスによって前記
ターゲット材料を活性化して融解し、飛散させ、対象と
なる基板の表面に被着させるスパッタ装置による成膜方
法が用いられている。
【０００３】従来から、このスパッタ成膜を高速化する
ために、ターゲットの裏側にマグネットを配置し、ター
ゲット表面に磁力線を略云平行に走らせることにより、
ターゲット表面にプラズマを閉じ込め、高密度のプラズ
マを得るマグネトロンスパッタ装置による成膜法が主流
となっている。図１７はこのような従来技術によるマグ
ネトロンスパッタ装置の主要部構成を説明するための図
であり、１０１はターゲット、１０２は薄膜を形成する
基板、１０３は複数のマグネット、１０４は磁力線、１
０５はターゲット１０１が融解剥離する領域のエロージ
ョンエリアである。
ために、ターゲットの裏側にマグネットを配置し、ター
ゲット表面に磁力線を略云平行に走らせることにより、
ターゲット表面にプラズマを閉じ込め、高密度のプラズ
マを得るマグネトロンスパッタ装置による成膜法が主流
となっている。図１７はこのような従来技術によるマグ
ネトロンスパッタ装置の主要部構成を説明するための図
であり、１０１はターゲット、１０２は薄膜を形成する
基板、１０３は複数のマグネット、１０４は磁力線、１
０５はターゲット１０１が融解剥離する領域のエロージ
ョンエリアである。
【０００４】図１７に示すように、ターゲット１０１の
裏側に複数のマグネット１０３をそれぞれのＮ極とＳ極
の向きを所定の方向に配置し、ターゲット１０１と基板
１０２との間に高周波（ＲＦ）電力１０６、あるいは図
中の一点鎖線などで示すように直流高圧電力１０７を印
加し、そのＮ極とＳ極との間のターゲット１０１の表面
に磁力線１０４を這わせることで前記ターゲットの表面
にプラズマを閉じ込め、高密度プラズマを形成する。こ
のプラズマによってターゲット１０１を溶解し、活性化
したターゲット材料を矢印１０８に示したように基板１
０２の表面に飛散させて薄膜を形成する。このようにし
て、高速成膜が可能なスパッタ装置が実用化されてい
る。
裏側に複数のマグネット１０３をそれぞれのＮ極とＳ極
の向きを所定の方向に配置し、ターゲット１０１と基板
１０２との間に高周波（ＲＦ）電力１０６、あるいは図
中の一点鎖線などで示すように直流高圧電力１０７を印
加し、そのＮ極とＳ極との間のターゲット１０１の表面
に磁力線１０４を這わせることで前記ターゲットの表面
にプラズマを閉じ込め、高密度プラズマを形成する。こ
のプラズマによってターゲット１０１を溶解し、活性化
したターゲット材料を矢印１０８に示したように基板１
０２の表面に飛散させて薄膜を形成する。このようにし
て、高速成膜が可能なスパッタ装置が実用化されてい
る。
【０００５】しかしながら、上述したような従来のマグ
ネトロンスパッタ装置においては、高密度プラズマを形
成する領域がターゲット１０１の裏面に配置したマグネ
ット１０３のＮ極とＳ極で挾まれた部分に限られ、大き
くは移動しないので、ターゲット１０１の表面であって
高速スパッタが実現される領域（すなわち、エロージョ
ンエリア１０５）は通常、ターゲット１０１表面の４分
の１程度等と、ある限られた狭い範囲の領域となってい
る。このように、ある限られた領域のエロージョンエリ
ア１０５のみでターゲットの消耗が激しいので、ターゲ
ット１０１は局部的に急速に消耗し、ターゲット材料の
大部分が使用されずに残存した状態で前記ターゲットが
寿命となり、新しいターゲットに交換される。従って、
交換回数の増加し、ターゲット材料の利用効率が悪いな
ど、極めて不経済であるという問題がある。また、、従
来技術においては、前記エロージョンエリア１０５が局
部的に分布し、基板１０２の表面でスパッタ速度が増大
するエリアが偏よってしまうので、成膜する膜厚などが
場所により不均一であり、膜厚の均一化を図るためには
基板１０２をスパッタ中に回転させたり移動させる事が
ある。基板１０２上に形成される薄膜の膜厚均一性の制
御を、対象基板の回転や平行移動により行う場合、その
膜厚は上記回転あるいは移動の速度を主要ファクターと
して制御することになる。しかし、その制御は極めて精
密に行われる必要があると共に、前記回転あるいは移動
を含めた基板搬送メカニズムを備えるスパッタ装置の構
造は極めて複雑になり、特に、液晶表示装置のような大
型基板の場合、装置が大型化し、真空引きの時間ロスが
大きい、装置自体の製作と搬送据え付けが困難などの問
題がある。また、他の方法として、図１８に示すよう
に、マグネット１０９を揺動１１０させてエロージョン
１１１のエリアを広げ、ターゲット１１２の利用効率と
膜厚の均一化を図ることもある。しかし、この場合で
も、マグネット１０９の揺動１１０の幅や速度を製造条
件に応じて制御しても、ターゲットの利用効率や膜厚の
均一性を改善するには不十分である。また、マグネット
１０９が揺動するので、その近傍に冷却パイプなどを配
置するのが困難であったり、構造が複雑化する等の問題
点があった。以上の問題を解決する一手法として、特開
平５−１４８６４２号公報に示された装置を用いること
が考えられる。これは、図１９に示すように、ターゲッ
ト１１２の裏面側に設置する磁界発生手段１１３をター
ゲット面と平行な軸の廻りで回転させて、ターゲット面
上に形成される磁力線１１４を移動させることでエロー
ジョンエリアをターゲット面上で均等化し、ターゲット
消耗の片偏りを低減し、かつ、基板内の膜厚分布の一定
化を図るものである。
ネトロンスパッタ装置においては、高密度プラズマを形
成する領域がターゲット１０１の裏面に配置したマグネ
ット１０３のＮ極とＳ極で挾まれた部分に限られ、大き
くは移動しないので、ターゲット１０１の表面であって
高速スパッタが実現される領域（すなわち、エロージョ
ンエリア１０５）は通常、ターゲット１０１表面の４分
の１程度等と、ある限られた狭い範囲の領域となってい
る。このように、ある限られた領域のエロージョンエリ
ア１０５のみでターゲットの消耗が激しいので、ターゲ
ット１０１は局部的に急速に消耗し、ターゲット材料の
大部分が使用されずに残存した状態で前記ターゲットが
寿命となり、新しいターゲットに交換される。従って、
交換回数の増加し、ターゲット材料の利用効率が悪いな
ど、極めて不経済であるという問題がある。また、、従
来技術においては、前記エロージョンエリア１０５が局
部的に分布し、基板１０２の表面でスパッタ速度が増大
するエリアが偏よってしまうので、成膜する膜厚などが
場所により不均一であり、膜厚の均一化を図るためには
基板１０２をスパッタ中に回転させたり移動させる事が
ある。基板１０２上に形成される薄膜の膜厚均一性の制
御を、対象基板の回転や平行移動により行う場合、その
膜厚は上記回転あるいは移動の速度を主要ファクターと
して制御することになる。しかし、その制御は極めて精
密に行われる必要があると共に、前記回転あるいは移動
を含めた基板搬送メカニズムを備えるスパッタ装置の構
造は極めて複雑になり、特に、液晶表示装置のような大
型基板の場合、装置が大型化し、真空引きの時間ロスが
大きい、装置自体の製作と搬送据え付けが困難などの問
題がある。また、他の方法として、図１８に示すよう
に、マグネット１０９を揺動１１０させてエロージョン
１１１のエリアを広げ、ターゲット１１２の利用効率と
膜厚の均一化を図ることもある。しかし、この場合で
も、マグネット１０９の揺動１１０の幅や速度を製造条
件に応じて制御しても、ターゲットの利用効率や膜厚の
均一性を改善するには不十分である。また、マグネット
１０９が揺動するので、その近傍に冷却パイプなどを配
置するのが困難であったり、構造が複雑化する等の問題
点があった。以上の問題を解決する一手法として、特開
平５−１４８６４２号公報に示された装置を用いること
が考えられる。これは、図１９に示すように、ターゲッ
ト１１２の裏面側に設置する磁界発生手段１１３をター
ゲット面と平行な軸の廻りで回転させて、ターゲット面
上に形成される磁力線１１４を移動させることでエロー
ジョンエリアをターゲット面上で均等化し、ターゲット
消耗の片偏りを低減し、かつ、基板内の膜厚分布の一定
化を図るものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
５−１４８６４２号公報において、ターゲット１１２近
傍の冷却構造は、詳しく記載されていない。より効率良
く、より均一に冷却を行い、成膜過程の温度の径時変化
や温度分布を安定化し、ターゲットの消耗と成膜の均一
化を図る必要がある。また、このようにしても、高速成
膜を行うために供給電力を増加させると、温度上昇が高
くなり、熱膨張による部材の変形が増したり、疲労破壊
等の破損や消耗により寿命が縮まり、成膜トラブルが増
大したり、部品交換ロスが生じる。本発明の目的は、上
記従来技術の問題を解消し、上記エロージョンエリアを
ターゲットのより広い領域に均一に分布させ、基板側を
回転あるいは移動させることなく、より均一な膜質と膜
厚を得ることが可能で、高速成膜時の製造トラブルや部
品交換ロスを低減する高速スパッタを実現するマグネッ
ト回転スパッタ装置を提供することにある。
５−１４８６４２号公報において、ターゲット１１２近
傍の冷却構造は、詳しく記載されていない。より効率良
く、より均一に冷却を行い、成膜過程の温度の径時変化
や温度分布を安定化し、ターゲットの消耗と成膜の均一
化を図る必要がある。また、このようにしても、高速成
膜を行うために供給電力を増加させると、温度上昇が高
くなり、熱膨張による部材の変形が増したり、疲労破壊
等の破損や消耗により寿命が縮まり、成膜トラブルが増
大したり、部品交換ロスが生じる。本発明の目的は、上
記従来技術の問題を解消し、上記エロージョンエリアを
ターゲットのより広い領域に均一に分布させ、基板側を
回転あるいは移動させることなく、より均一な膜質と膜
厚を得ることが可能で、高速成膜時の製造トラブルや部
品交換ロスを低減する高速スパッタを実現するマグネッ
ト回転スパッタ装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
マグネット回転スパッタ装置は、被成膜基板と、前期被
成膜基板に対向配置されたターゲットと、前記ターゲッ
トの前記被成膜基板とは反対側に、柱状の複数のマグネ
ットまたは容器内に柱状のマグネットを容れた複数のマ
グネットユニットが、前記複数のマグネットの中心軸が
それぞれ互いに略々平行かつ前記ターゲット表面と略々
平行となるよう配置され、前記複数のマグネットは、Ｎ
極とＳ極とが前記中心軸に対して略々直角方向に互いに
対向して形成され、前記複数のマグネットは、前記中心
軸を回転軸として同一方向に同一回転速度で回転し、前
記マグネットまたは前記マグネットユニットが冷媒溶液
中に配置されることを特徴とする。
マグネット回転スパッタ装置は、被成膜基板と、前期被
成膜基板に対向配置されたターゲットと、前記ターゲッ
トの前記被成膜基板とは反対側に、柱状の複数のマグネ
ットまたは容器内に柱状のマグネットを容れた複数のマ
グネットユニットが、前記複数のマグネットの中心軸が
それぞれ互いに略々平行かつ前記ターゲット表面と略々
平行となるよう配置され、前記複数のマグネットは、Ｎ
極とＳ極とが前記中心軸に対して略々直角方向に互いに
対向して形成され、前記複数のマグネットは、前記中心
軸を回転軸として同一方向に同一回転速度で回転し、前
記マグネットまたは前記マグネットユニットが冷媒溶液
中に配置されることを特徴とする。
【０００８】また、前記冷媒溶液の少なくとも一部が前
記マグネットの回転軸と同一方向に流れるように、前記
冷媒溶液の通路が形成されていることが好ましい。
記マグネットの回転軸と同一方向に流れるように、前記
冷媒溶液の通路が形成されていることが好ましい。
【０００９】また、前記マグネットまたは前記マグネッ
トユニットの表面に、スクリュー状の羽根または溝が形
成されていることが好ましい。
トユニットの表面に、スクリュー状の羽根または溝が形
成されていることが好ましい。
【００１０】また、前記冷媒溶液の少なくとも一部が前
記マグネットの回転軸と垂直方向に流れるように、前記
冷媒の通路を形成し、前記マグネットまたは前記マグネ
ットユニットの表面に、羽根または溝が形成されている
ことが好ましい。
記マグネットの回転軸と垂直方向に流れるように、前記
冷媒の通路を形成し、前記マグネットまたは前記マグネ
ットユニットの表面に、羽根または溝が形成されている
ことが好ましい。
【００１１】本発明の請求項５記載のマグネット回転ス
パッタ装置は、被成膜基板と、前期被成膜基板に対向配
置されたターゲットと、前記ターゲットの前記被成膜基
板とは反対側に、柱状の複数のマグネットが、前記複数
のマグネットの中心軸がそれぞれ互いに略々平行かつ前
記ターゲット表面と略々平行となるよう配置され、前記
複数のマグネットは、Ｎ極とＳ極とが前記中心軸に対し
て略々直角方向に互いに対向して形成され、前記複数の
マグネットは、前記中心軸を回転軸として同一方向に同
一回転速度で回転し、前記複数のマグネットは、複数の
同一回転軸上に、隣り合うマグネットの磁化の向きが反
転するように、所定の間隔で配置されたことを特徴とす
る。本発明の請求項６記載のマグネット回転スパッタ装
置は、被成膜基板と、前期被成膜基板に対向配置された
ターゲットと、前記ターゲットの前記被成膜基板とは反
対側に、複数の柱状のマグネットが、前記複数のマグネ
ットの中心軸がそれぞれ略々平行かつ前記ターゲット表
面と略々平行となるよう配置され、前記複数のマグネッ
トは、Ｎ極とＳ極とが前記中心軸に対して略々直角方向
に互いに対向して形成され、前記複数のマグネットは、
前記中心軸を回転軸として同一方向に同一回転速度で回
転し、柱状のマグネットＡが、前記マグネットの回転軸
方向端部に、中心軸が前記マグネットの回転軸方向と略
々垂直になるよう配置され、前記マグネットＡは、Ｎ極
とＳ極とが前記マグネットＡの中心軸に対して略々直角
方向に互いに対向して形成されることを特徴とする。ま
た、前記マグネットＡは、前記マグネットＡの中心軸を
回転軸として前記マグネットと同一回転速度で回転する
ことが好ましい。また、柱状の固定マグネットＢが、前
記マグネットの回転軸方向と垂直方向の端部に、中心軸
が前記マグネットの回転軸方向と略々平行になるよう配
置され、前記固定マグネットＢは、Ｎ極とＳ極とが前記
固定マグネットＢの中心軸に対して略々直角方向に互い
に対向して形成されることが好ましい。
パッタ装置は、被成膜基板と、前期被成膜基板に対向配
置されたターゲットと、前記ターゲットの前記被成膜基
板とは反対側に、柱状の複数のマグネットが、前記複数
のマグネットの中心軸がそれぞれ互いに略々平行かつ前
記ターゲット表面と略々平行となるよう配置され、前記
複数のマグネットは、Ｎ極とＳ極とが前記中心軸に対し
て略々直角方向に互いに対向して形成され、前記複数の
マグネットは、前記中心軸を回転軸として同一方向に同
一回転速度で回転し、前記複数のマグネットは、複数の
同一回転軸上に、隣り合うマグネットの磁化の向きが反
転するように、所定の間隔で配置されたことを特徴とす
る。本発明の請求項６記載のマグネット回転スパッタ装
置は、被成膜基板と、前期被成膜基板に対向配置された
ターゲットと、前記ターゲットの前記被成膜基板とは反
対側に、複数の柱状のマグネットが、前記複数のマグネ
ットの中心軸がそれぞれ略々平行かつ前記ターゲット表
面と略々平行となるよう配置され、前記複数のマグネッ
トは、Ｎ極とＳ極とが前記中心軸に対して略々直角方向
に互いに対向して形成され、前記複数のマグネットは、
前記中心軸を回転軸として同一方向に同一回転速度で回
転し、柱状のマグネットＡが、前記マグネットの回転軸
方向端部に、中心軸が前記マグネットの回転軸方向と略
々垂直になるよう配置され、前記マグネットＡは、Ｎ極
とＳ極とが前記マグネットＡの中心軸に対して略々直角
方向に互いに対向して形成されることを特徴とする。ま
た、前記マグネットＡは、前記マグネットＡの中心軸を
回転軸として前記マグネットと同一回転速度で回転する
ことが好ましい。また、柱状の固定マグネットＢが、前
記マグネットの回転軸方向と垂直方向の端部に、中心軸
が前記マグネットの回転軸方向と略々平行になるよう配
置され、前記固定マグネットＢは、Ｎ極とＳ極とが前記
固定マグネットＢの中心軸に対して略々直角方向に互い
に対向して形成されることが好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態について以下の
実施例を用い説明する。
実施例を用い説明する。
【００１３】（実施例１）本発明の第1の実施例を、以
下の図面を参照し、詳細の説明をする。図１は本発明に
よるマグネット回転スパッタ装置の第１実施例の構成を
説明する断面図である。同図において、１はターゲッ
ト、２は複数個の回転マグネットユニット、３はガラス
製などの基板、４は基板３の成膜室５への搬入口を示
す。搬入口４から基板３を挿入した後、基板３を加熱支
持するサセプタ６を上昇させて成膜時の基板３とターゲ
ット１の成膜時間隔を得る。ターゲットのバッキングプ
レート７の内部に他の部材を介することなく直接、回転
マグネット２を収容し、その周囲にはパイプに流す場合
等と比べ、ターゲット１に水など冷媒溶液８を近づけて
効率的に大量の冷媒溶液８を流し込むことにより、ター
ゲット１の全面を広く効率良く冷却できる。ここで、回
転マグネットユニット２部は形状が円柱状や直方体のマ
グネットをＳＵＳなどの容器に入れてもよい、マグネッ
トを防水被覆したものでもよい。回転マグネットユニッ
ト２の近傍の拡大図を図２に示す。互いに隣接する回転
マグネットユニット２は、９０°づつ磁化の向きの位相
を取って配置している。回転マグネットユニット２は数
十Ｈｚの回転数で成膜が均一化できる。参考までに、マ
グネットを＋４５°、０°、―４５°の回転位置に配置
した場合のマグネットの磁束密度分布変化のシミレーシ
ョン値を図３に示す。図３に示すように、ほぼ全域の磁
力が規則正しく変化することがわかる。
下の図面を参照し、詳細の説明をする。図１は本発明に
よるマグネット回転スパッタ装置の第１実施例の構成を
説明する断面図である。同図において、１はターゲッ
ト、２は複数個の回転マグネットユニット、３はガラス
製などの基板、４は基板３の成膜室５への搬入口を示
す。搬入口４から基板３を挿入した後、基板３を加熱支
持するサセプタ６を上昇させて成膜時の基板３とターゲ
ット１の成膜時間隔を得る。ターゲットのバッキングプ
レート７の内部に他の部材を介することなく直接、回転
マグネット２を収容し、その周囲にはパイプに流す場合
等と比べ、ターゲット１に水など冷媒溶液８を近づけて
効率的に大量の冷媒溶液８を流し込むことにより、ター
ゲット１の全面を広く効率良く冷却できる。ここで、回
転マグネットユニット２部は形状が円柱状や直方体のマ
グネットをＳＵＳなどの容器に入れてもよい、マグネッ
トを防水被覆したものでもよい。回転マグネットユニッ
ト２の近傍の拡大図を図２に示す。互いに隣接する回転
マグネットユニット２は、９０°づつ磁化の向きの位相
を取って配置している。回転マグネットユニット２は数
十Ｈｚの回転数で成膜が均一化できる。参考までに、マ
グネットを＋４５°、０°、―４５°の回転位置に配置
した場合のマグネットの磁束密度分布変化のシミレーシ
ョン値を図３に示す。図３に示すように、ほぼ全域の磁
力が規則正しく変化することがわかる。
【００１４】（実施例２）他の発明の実施例を図４に示
す。図４に示すように、回転マグネット９のバッキング
プレート１０側の回転移動方向に冷媒溶液１１の流れる
方向を一致させるように、冷媒溶液１１の流入口１２と
流出口１３を設けて、冷却効率を向上し、装置全体を小
型化できる。
す。図４に示すように、回転マグネット９のバッキング
プレート１０側の回転移動方向に冷媒溶液１１の流れる
方向を一致させるように、冷媒溶液１１の流入口１２と
流出口１３を設けて、冷却効率を向上し、装置全体を小
型化できる。
【００１５】（実施例３）他の発明の実施例を図５に示
す。バッキングプレート１５の裏側にジャケット１６を
配置し、ジャケット１６には回転マグネット１７の回転
軸と略云同一軸の円柱状の空洞部１８を形成し、その中
に回転マグネット１７および冷媒溶液１９の流域を形成
する。このような構造により、回転マグネット１７の回
転軸と同一方向に、複数の回転マグネット１７のそれぞ
れの位置での流速や方向のばらつきを少なくして冷媒溶
液１９を流すことが可能で、冷却効率を高め、安定した
温度分布を得ることができる。また、この場合、回転マ
グネット１７の表面に図示しない羽根あるいは溝などを
形成し、各回転マグネット１７が同期回転するように図
示しない機械機構（歯車やタイミングベルト）を設け、
冷媒溶液の１９流れを各回転マグネット１７の回転動力
源に活用すると、モーター等の部品を低減し、更に装置
の部品削減と小型化を図ることができる。
す。バッキングプレート１５の裏側にジャケット１６を
配置し、ジャケット１６には回転マグネット１７の回転
軸と略云同一軸の円柱状の空洞部１８を形成し、その中
に回転マグネット１７および冷媒溶液１９の流域を形成
する。このような構造により、回転マグネット１７の回
転軸と同一方向に、複数の回転マグネット１７のそれぞ
れの位置での流速や方向のばらつきを少なくして冷媒溶
液１９を流すことが可能で、冷却効率を高め、安定した
温度分布を得ることができる。また、この場合、回転マ
グネット１７の表面に図示しない羽根あるいは溝などを
形成し、各回転マグネット１７が同期回転するように図
示しない機械機構（歯車やタイミングベルト）を設け、
冷媒溶液の１９流れを各回転マグネット１７の回転動力
源に活用すると、モーター等の部品を低減し、更に装置
の部品削減と小型化を図ることができる。
【００１６】（実施例４）他の発明の実施例を図６に示
す。バッキングプレート２０の中に、羽根２１付きの回
転マグネット２２を収容する空洞部２３および前記空洞
部２３を連結する通路２４を形成し、冷媒溶液２５を、
回転マグネット２２の回転軸と垂直な方向に流し、冷却
効率高く、安定した温度分布状態を得ることができる。
この時、各回転マグネット２２が同期回転するように図
示しない機械機構（歯車やタイミングベルト）を設け
て、冷媒溶液２５の流れを各回転マグネット２２の回転
動力源にすれば、モーター等の部品を低減し、装置の部
品削減と小型化を図ることができる。あるいは、回転マ
グネット２２を図示しないモーターなどで回転させて、
前記空洞部２３のターゲット側の冷媒２５ａを強制循環
させることにより、冷却効率を更に向上することもでき
る。
す。バッキングプレート２０の中に、羽根２１付きの回
転マグネット２２を収容する空洞部２３および前記空洞
部２３を連結する通路２４を形成し、冷媒溶液２５を、
回転マグネット２２の回転軸と垂直な方向に流し、冷却
効率高く、安定した温度分布状態を得ることができる。
この時、各回転マグネット２２が同期回転するように図
示しない機械機構（歯車やタイミングベルト）を設け
て、冷媒溶液２５の流れを各回転マグネット２２の回転
動力源にすれば、モーター等の部品を低減し、装置の部
品削減と小型化を図ることができる。あるいは、回転マ
グネット２２を図示しないモーターなどで回転させて、
前記空洞部２３のターゲット側の冷媒２５ａを強制循環
させることにより、冷却効率を更に向上することもでき
る。
【００１７】（実施例５）他の発明の実施例を図７に示
す。回転マグネット２６を同一回転２７軸上に磁化の向
きが１８０°に反転させた複数のマグネットを間隔を置
いて配置した。このようにし、互いに隣接する複数の回
転マグネット２６の磁化の向きが９０°の位相を取って
配置し装置の平面図を図８に示す。図８に示すように、
配置したマグネット２６に対し磁力線２８の方向が形成
され、電子のドリフト２９が小さなループ状に形成さ
れ、端部などを含めてより均一で高密度のプラズマ域を
形成できる。図８の状態から、回転マグネット２６が９
０°回転すると図９に示すように、電子のドリフト３０
が小さなループ状に形成され、プラズマの封じ込み領域
が移動する。このような移動が規則正しく繰り返され、
面内方向にターゲットの消耗と成膜が均一化される。
す。回転マグネット２６を同一回転２７軸上に磁化の向
きが１８０°に反転させた複数のマグネットを間隔を置
いて配置した。このようにし、互いに隣接する複数の回
転マグネット２６の磁化の向きが９０°の位相を取って
配置し装置の平面図を図８に示す。図８に示すように、
配置したマグネット２６に対し磁力線２８の方向が形成
され、電子のドリフト２９が小さなループ状に形成さ
れ、端部などを含めてより均一で高密度のプラズマ域を
形成できる。図８の状態から、回転マグネット２６が９
０°回転すると図９に示すように、電子のドリフト３０
が小さなループ状に形成され、プラズマの封じ込み領域
が移動する。このような移動が規則正しく繰り返され、
面内方向にターゲットの消耗と成膜が均一化される。
【００１８】（実施例６）他の発明の実施例を図１０に
示す。図１０は回転マグネット３１の配置の平面図を示
す、図示しないターゲットの端部近傍、すなわち、個々
の回転マグネット３１の両端の端部近傍に、固定マグネ
ット３２を配置している。このようにして、電子ドリフ
トの閉ループ３３が、ターゲットの端部近傍にも確実に
形成されて成膜される。
示す。図１０は回転マグネット３１の配置の平面図を示
す、図示しないターゲットの端部近傍、すなわち、個々
の回転マグネット３１の両端の端部近傍に、固定マグネ
ット３２を配置している。このようにして、電子ドリフ
トの閉ループ３３が、ターゲットの端部近傍にも確実に
形成されて成膜される。
【００１９】（実施例７）他の発明の実施例を図１１に
示す。図１１は、図１０に対して固定させたマグネット
Ａ３４の磁化の向きを回転マグネット３１の軸方向に配
置したことが異なる。このようにすると、固定したマグ
ネットＡ３４を装置の内部に寄せて配置できるので、電
極構造を小型化できる。
示す。図１１は、図１０に対して固定させたマグネット
Ａ３４の磁化の向きを回転マグネット３１の軸方向に配
置したことが異なる。このようにすると、固定したマグ
ネットＡ３４を装置の内部に寄せて配置できるので、電
極構造を小型化できる。
【００２０】（実施例８）他の発明の実施例を図１２に
示す。図１２は、図１１に対して、回転マグネット３１
の回転周期に同期して回転するマグネットＡ３５を回転
マグネット３１の両端の端部近傍に配置したことが異な
る。これにより、電子ドリフトの閉ループ３６が回転マ
グネット３１の両端の端部近傍においても規則正しく移
動し、ターゲットをより広範に均一に消耗できる。
示す。図１２は、図１１に対して、回転マグネット３１
の回転周期に同期して回転するマグネットＡ３５を回転
マグネット３１の両端の端部近傍に配置したことが異な
る。これにより、電子ドリフトの閉ループ３６が回転マ
グネット３１の両端の端部近傍においても規則正しく移
動し、ターゲットをより広範に均一に消耗できる。
【００２１】（実施例９）他の発明の実施例を図１３に
示す。隣接する回転マグネット３７は、磁化の向きを１
８０°の位相をもって配置されている。一方、回転マグ
ネット３７の両端側には、固定マグネット３８が配置さ
れ、これにより、電子ドリフトの閉ループ３９が、ター
ゲットの端部近傍に確実に形成されて成膜される。
示す。隣接する回転マグネット３７は、磁化の向きを１
８０°の位相をもって配置されている。一方、回転マグ
ネット３７の両端側には、固定マグネット３８が配置さ
れ、これにより、電子ドリフトの閉ループ３９が、ター
ゲットの端部近傍に確実に形成されて成膜される。
【００２２】（実施例１０）他の発明の実施例を図１
４、１５に示す。少なくとも中央側の互いに隣接する回
転マグネット３７は、磁化の向きを１８０°の位相をも
って配置され、同期して回転するマグネット回転スパッ
タ装置であって、同一回転軸上に磁化の向きを１８０°
の反転させた複数の回転マグネット４０を配置した構造
を平面図で表している。このようにして、電子のドリフ
ト４１が小さなループ状に形成され、より均一なプラズ
マ域を形成できる。また、図１４の状態から回転マグネ
ットを９０°回転すると電子のドリフト４２が移動し、
これらが繰り返されて、面内のターゲットの消耗と成膜
が均一化される。尚、図８に示すように、隣接する回転
マグネットの磁化の向きを９０°反転させる場合より、
電子のドリフト４１、４２を、より小さなループに形成
しているが、回転マグネット４０の配列ピッチを広げ、
回転マグネット４０の使用本数を減らすこともできる。
４、１５に示す。少なくとも中央側の互いに隣接する回
転マグネット３７は、磁化の向きを１８０°の位相をも
って配置され、同期して回転するマグネット回転スパッ
タ装置であって、同一回転軸上に磁化の向きを１８０°
の反転させた複数の回転マグネット４０を配置した構造
を平面図で表している。このようにして、電子のドリフ
ト４１が小さなループ状に形成され、より均一なプラズ
マ域を形成できる。また、図１４の状態から回転マグネ
ットを９０°回転すると電子のドリフト４２が移動し、
これらが繰り返されて、面内のターゲットの消耗と成膜
が均一化される。尚、図８に示すように、隣接する回転
マグネットの磁化の向きを９０°反転させる場合より、
電子のドリフト４１、４２を、より小さなループに形成
しているが、回転マグネット４０の配列ピッチを広げ、
回転マグネット４０の使用本数を減らすこともできる。
【００２３】（実施例１１）他の発明の実施例を図１６
に示す。図１６は、図１５に対して、回転マグネット４
３の並びの両端近傍に、固定マグネットＢ４４を更に配
置していることが異なる。これにより、回転マグネット
３１の並びの両端近傍でも、電子ドリフトの閉ループ４
５が形成され、プラズマの封じ込みの効果を向上でき
る。
に示す。図１６は、図１５に対して、回転マグネット４
３の並びの両端近傍に、固定マグネットＢ４４を更に配
置していることが異なる。これにより、回転マグネット
３１の並びの両端近傍でも、電子ドリフトの閉ループ４
５が形成され、プラズマの封じ込みの効果を向上でき
る。
【００２４】（実施例１２）他の発明の実施例を図２０
に示す。少なくとも中央側の複数の回転マグネット４６
は、隣り合う回転マグネットの磁化方向の位相差が１８
０°となるように配置されている。一方、回転マグネッ
ト４６を取り囲むように、固定マグネット４７，４８が
配置されている。さらに、回転マグネット４６の回転軸
を横切るように、固定マグネット４９が配置されてい
る。このようなマグネットの配置により、ターゲットの
基板側の面近傍には、プラズマ中に単一の電子ドリフト
の閉ループ５０が形成される。実施例１〜１１では、タ
ーゲット面上に複数の電子ドリフトの閉ループが形成さ
れる。複数の電子ドリフトの閉ループが存在すると、電
子ドリフトの経路に必要的に枝分かれが生じる。枝分か
れ部では、電子はプラズマインピーダンスの低い経路、
すなわちプラズマ密度の高い経路に進む傾向があるた
め、特定の閉ループにプラズマが集中して不均一な分布
になりやすい。一方、本実施例では、単一の閉ループし
か存在しないため、この問題が生じない。むしろ、ター
ゲット全面を巡回する電子ドリフトの効果で、より均一
なプラズマを得ることが可能である。
に示す。少なくとも中央側の複数の回転マグネット４６
は、隣り合う回転マグネットの磁化方向の位相差が１８
０°となるように配置されている。一方、回転マグネッ
ト４６を取り囲むように、固定マグネット４７，４８が
配置されている。さらに、回転マグネット４６の回転軸
を横切るように、固定マグネット４９が配置されてい
る。このようなマグネットの配置により、ターゲットの
基板側の面近傍には、プラズマ中に単一の電子ドリフト
の閉ループ５０が形成される。実施例１〜１１では、タ
ーゲット面上に複数の電子ドリフトの閉ループが形成さ
れる。複数の電子ドリフトの閉ループが存在すると、電
子ドリフトの経路に必要的に枝分かれが生じる。枝分か
れ部では、電子はプラズマインピーダンスの低い経路、
すなわちプラズマ密度の高い経路に進む傾向があるた
め、特定の閉ループにプラズマが集中して不均一な分布
になりやすい。一方、本実施例では、単一の閉ループし
か存在しないため、この問題が生じない。むしろ、ター
ゲット全面を巡回する電子ドリフトの効果で、より均一
なプラズマを得ることが可能である。
【００２５】
【発明の効果】以下、本発明の効果について説明する。
請求項１記載のマグネット回転スパッタ装置のように、
被成膜基板と、前記被成膜基板に対向配置されたターゲ
ットと、前記ターゲットの前記被成膜基板とは反対側
に、柱状の複数のマグネットまたは容器内に柱状のマグ
ネットを容れた複数のマグネットユニットが、前記複数
のマグネットの中心軸がそれぞれ互いに略々平行かつ前
記ターゲット表面と略々平行となるよう配置され、前記
複数のマグネットは、Ｎ極とＳ極とが前記中心軸に対し
て略々直角方向に互いに対向して形成され、前記複数の
マグネットは、前記中心軸を回転軸として同一方向に同
一回転速度で回転し、前記マグネットまたは前記マグネ
ットユニットが冷媒溶液中に配置されていることによ
り、マグネットまたはマグネットユニットの表面は、プ
ラスチックやＳＵＳなどの耐水腐食性に優れた材料を被
覆している、あるいは容器内に封入され、マグネットの
近傍に水などの冷媒溶液を流すことにより、マグネット
とターゲット間の距離を短くし、磁界強度を保ったま
ま、効率良くターゲットを冷却できる。したがって、成
膜雰囲気の温度分布を均一化、安定化し、高速成膜で大
電流を負荷しても、装置の故障や突発不良の発生確率を
低減できる効果を奏する。更に、前記冷媒溶液の少なく
とも一部が前記マグネットの回転軸と同一方向に流れる
ように、前記冷媒溶液の通路が形成すことにより、より
均一で効率良くターゲットを冷却できる。更に、前記マ
グネットまたは前記マグネットユニットの表面に、スク
リュー状の羽根または溝が形成することにより、マグネ
ットの回転力源となるモーターや外部動力源と内部の軸
部の間のシール構造などを削減して、装置の小型化や省
電力化を図ることができる。あるいは、冷媒溶液を規則
良く大量に強制循環させて、温度分布の均一化、安定化
を向上することもできる。また、前記冷媒溶液の少なく
とも一部が前記マグネットの回転軸と垂直方向に流れる
ように、前記冷媒の通路を形成し、前記マグネットまた
は前記マグネットユニットの表面に、羽根または溝が形
成しても、マグネットの回転力源となるモーターや外部
動力源と内部の軸部の間のシール構造などを削減して、
装置の小型化や省電力化を図ることができる。あるい
は、冷媒溶液を規則良く大量に強制循環させて、温度分
布の均一化、安定化を向上することもできる。請求項５
記載のマグネット回転スパッタ装置のように、被成膜基
板と、前期被成膜基板に対向配置されたターゲットと、
前記ターゲットの前記被成膜基板とは反対側に、柱状の
複数のマグネットが、前記複数のマグネットの中心軸が
それぞれ互いに略々平行かつ前記ターゲット表面と略々
平行となるよう配置され、前記複数のマグネットは、Ｎ
極とＳ極とが前記中心軸に対して略々直角方向に互いに
対向して形成され、前記複数のマグネットは、前記中心
軸を回転軸として同一方向に同一回転速度で回転し、前
記複数のマグネットは、複数の同一回転軸上のそれぞれ
に、隣り合うマグネットの磁化の向きが反転するよう
に、所定の間隔で配置されたことにより、ターゲット上
に電子ドリフトの閉ループがより小さい領域で形成さ
れ、より均一なプラズマが得られ、より均一な成膜が得
られる。請求項６記載のマグネット回転スパッタ装置の
ように、被成膜基板と、前期被成膜基板に対向配置され
たターゲットと、前記ターゲットの前記被成膜基板とは
反対側に、柱状の複数のマグネットが、前記複数のマグ
ネットの中心軸がそれぞれ互いに略々平行かつ前記ター
ゲット表面と略々平行となるよう配置され、前記複数の
マグネットは、Ｎ極とＳ極とが前記中心軸に対して略々
直角方向に互いに対向して形成され、前記複数のマグネ
ットは、前記中心軸を回転軸として同一方向に同一回転
速度で回転し、柱状のマグネットＡが、前記マグネット
の回転軸方向端部に、中心軸が前記マグネットの回転軸
方向と略々垂直になるよう配置され、前記マグネットＡ
は、Ｎ極とＳ極とが前記マグネットＡの中心軸に対して
略々直角方向に互いに対向して形成することにより、タ
ーゲットの端部にもターゲット上に電子ドリフトの閉ル
ープが形成され、端部まで均一な成膜ができる。更に、
前記マグネットＡは、前記マグネットＡの中心軸を回転
軸として前記マグネットと同一回転速度で回転すること
により、ターゲットの端部にもターゲット上に電子ドリ
フトの閉ループが形成されとともに、閉ループが規則的
に移動して、ターゲットの端部近傍でより均一な成膜が
できる。
請求項１記載のマグネット回転スパッタ装置のように、
被成膜基板と、前記被成膜基板に対向配置されたターゲ
ットと、前記ターゲットの前記被成膜基板とは反対側
に、柱状の複数のマグネットまたは容器内に柱状のマグ
ネットを容れた複数のマグネットユニットが、前記複数
のマグネットの中心軸がそれぞれ互いに略々平行かつ前
記ターゲット表面と略々平行となるよう配置され、前記
複数のマグネットは、Ｎ極とＳ極とが前記中心軸に対し
て略々直角方向に互いに対向して形成され、前記複数の
マグネットは、前記中心軸を回転軸として同一方向に同
一回転速度で回転し、前記マグネットまたは前記マグネ
ットユニットが冷媒溶液中に配置されていることによ
り、マグネットまたはマグネットユニットの表面は、プ
ラスチックやＳＵＳなどの耐水腐食性に優れた材料を被
覆している、あるいは容器内に封入され、マグネットの
近傍に水などの冷媒溶液を流すことにより、マグネット
とターゲット間の距離を短くし、磁界強度を保ったま
ま、効率良くターゲットを冷却できる。したがって、成
膜雰囲気の温度分布を均一化、安定化し、高速成膜で大
電流を負荷しても、装置の故障や突発不良の発生確率を
低減できる効果を奏する。更に、前記冷媒溶液の少なく
とも一部が前記マグネットの回転軸と同一方向に流れる
ように、前記冷媒溶液の通路が形成すことにより、より
均一で効率良くターゲットを冷却できる。更に、前記マ
グネットまたは前記マグネットユニットの表面に、スク
リュー状の羽根または溝が形成することにより、マグネ
ットの回転力源となるモーターや外部動力源と内部の軸
部の間のシール構造などを削減して、装置の小型化や省
電力化を図ることができる。あるいは、冷媒溶液を規則
良く大量に強制循環させて、温度分布の均一化、安定化
を向上することもできる。また、前記冷媒溶液の少なく
とも一部が前記マグネットの回転軸と垂直方向に流れる
ように、前記冷媒の通路を形成し、前記マグネットまた
は前記マグネットユニットの表面に、羽根または溝が形
成しても、マグネットの回転力源となるモーターや外部
動力源と内部の軸部の間のシール構造などを削減して、
装置の小型化や省電力化を図ることができる。あるい
は、冷媒溶液を規則良く大量に強制循環させて、温度分
布の均一化、安定化を向上することもできる。請求項５
記載のマグネット回転スパッタ装置のように、被成膜基
板と、前期被成膜基板に対向配置されたターゲットと、
前記ターゲットの前記被成膜基板とは反対側に、柱状の
複数のマグネットが、前記複数のマグネットの中心軸が
それぞれ互いに略々平行かつ前記ターゲット表面と略々
平行となるよう配置され、前記複数のマグネットは、Ｎ
極とＳ極とが前記中心軸に対して略々直角方向に互いに
対向して形成され、前記複数のマグネットは、前記中心
軸を回転軸として同一方向に同一回転速度で回転し、前
記複数のマグネットは、複数の同一回転軸上のそれぞれ
に、隣り合うマグネットの磁化の向きが反転するよう
に、所定の間隔で配置されたことにより、ターゲット上
に電子ドリフトの閉ループがより小さい領域で形成さ
れ、より均一なプラズマが得られ、より均一な成膜が得
られる。請求項６記載のマグネット回転スパッタ装置の
ように、被成膜基板と、前期被成膜基板に対向配置され
たターゲットと、前記ターゲットの前記被成膜基板とは
反対側に、柱状の複数のマグネットが、前記複数のマグ
ネットの中心軸がそれぞれ互いに略々平行かつ前記ター
ゲット表面と略々平行となるよう配置され、前記複数の
マグネットは、Ｎ極とＳ極とが前記中心軸に対して略々
直角方向に互いに対向して形成され、前記複数のマグネ
ットは、前記中心軸を回転軸として同一方向に同一回転
速度で回転し、柱状のマグネットＡが、前記マグネット
の回転軸方向端部に、中心軸が前記マグネットの回転軸
方向と略々垂直になるよう配置され、前記マグネットＡ
は、Ｎ極とＳ極とが前記マグネットＡの中心軸に対して
略々直角方向に互いに対向して形成することにより、タ
ーゲットの端部にもターゲット上に電子ドリフトの閉ル
ープが形成され、端部まで均一な成膜ができる。更に、
前記マグネットＡは、前記マグネットＡの中心軸を回転
軸として前記マグネットと同一回転速度で回転すること
により、ターゲットの端部にもターゲット上に電子ドリ
フトの閉ループが形成されとともに、閉ループが規則的
に移動して、ターゲットの端部近傍でより均一な成膜が
できる。
【００２６】更に、柱状の固定マグネットＢが、前記マ
グネットの回転軸方向と垂直方向の端部に、中心軸が前
記マグネットの回転軸方向と略々平行になるよう配置さ
れ、前記固定マグネットＢは、Ｎ極とＳ極とが前記固定
マグネットＢの中心軸に対して略々直角方向に互いに対
向して形成することにより、前記マグネットの回転軸方
向と垂直方向の端部近傍でもターゲット上に電子ドリフ
トの閉ループが形成され、端部まで均一な成膜ができ
る。
グネットの回転軸方向と垂直方向の端部に、中心軸が前
記マグネットの回転軸方向と略々平行になるよう配置さ
れ、前記固定マグネットＢは、Ｎ極とＳ極とが前記固定
マグネットＢの中心軸に対して略々直角方向に互いに対
向して形成することにより、前記マグネットの回転軸方
向と垂直方向の端部近傍でもターゲット上に電子ドリフ
トの閉ループが形成され、端部まで均一な成膜ができ
る。
【図１】本発明のマグネット回転スパッタ装置の第１の
実施例を示す断面図である。
実施例を示す断面図である。
【図２】本発明のマグネット回転スパッタ装置の第１の
実施例のマグネット近傍の拡大図である。
実施例のマグネット近傍の拡大図である。
【図３】磁束分布のシミレーションを示す図である。
【図４】本発明のマグネット回転スパッタ装置の第２の
実施例を示す断面図である。
実施例を示す断面図である。
【図５】本発明のマグネット回転スパッタ装置の第３の
実施例を示す断面図である。
実施例を示す断面図である。
【図６】本発明のマグネット回転スパッタ装置の第４の
実施例を示す部分断面図である。
実施例を示す部分断面図である。
【図７】本発明のマグネット回転スパッタ装置の第５の
実施例を示すマグネット部分の斜視図である。
実施例を示すマグネット部分の斜視図である。
【図８】本発明のマグネット回転スパッタ装置の第５の
実施例を示す平面図である。
実施例を示す平面図である。
【図９】本発明のマグネット回転スパッタ装置の第５の
実施例の変化を示す平面図である。
実施例の変化を示す平面図である。
【図１０】本発明のマグネット回転スパッタ装置の第６
の実施例を示す平面図である。
の実施例を示す平面図である。
【図１１】本発明のマグネット回転スパッタ装置の第７
の実施例を示す平面図である。
の実施例を示す平面図である。
【図１２】本発明のマグネット回転スパッタ装置の第８
の実施例を示す平面図である。
の実施例を示す平面図である。
【図１３】本発明のマグネット回転スパッタ装置の第９
の実施例を示す平面図である。
の実施例を示す平面図である。
【図１４】本発明のマグネット回転スパッタ装置の第１
０の実施例を示す平面図である。
０の実施例を示す平面図である。
【図１５】本発明のマグネット回転スパッタ装置の第１
０の実施例の変化を示す平面図である。
０の実施例の変化を示す平面図である。
【図１６】本発明のマグネット回転スパッタ装置の第１
１の実施例を示す平面図である。
１の実施例を示す平面図である。
【図１７】従来のスパッタ装置の例を示す図である。
【図１８】従来のスパッタ装置の他の例を示す図であ
る。
る。
【図１９】従来のスパッタ装置の更に他の例を示す図で
ある。
ある。
【図２０】本発明のマグネット回転スパッタ装置の第１
２の実施例を示す平面図である。
２の実施例を示す平面図である。
１ ターゲット ２ 回転マグネットユニット ３ 基板 ４ 搬入口 ５ 成膜室 ６ サセプタ ７ バッキングプレート ８ 冷媒 ９ 回転マグネット １０ バッキングプレート １１ 冷媒 １２ 流入口 １３ 流出口 １４ ターゲット １５ バッキングプレート １６ ジャケット １７ 回転マグネット １８ 空洞部 １９ 冷媒 ２０ バッキングプレート ２１ 羽根 ２２ 回転マグネット ２３ 空洞部 ２４ 通路 ２５ 冷媒 ２６ 回転マグネット ２７ 軸 ２８ 磁力線 ２９ 電子のドリフト ３０ 電子のドリフト ３１ 回転マグネット ３２ 固定マグネット ３３ 電子ドリフトの閉ループ ３４ マグネットＡ ３５ マグネットＡ ３６ 電子ドリフトの閉ループ ３７ 回転マグネット ３８ 固定マグネット ３９ 電子のドリフトの閉ループ ４０ 回転マグネット ４１ 電子ドリフトの閉ループ ４２ 電子ドリフトの閉ループ ４３ 回転マグネット ４４ 固定マグネットＢ ４５ 電子ドリフトの閉ループ ４６ 回転マグネット ４７ 固定マグネット ４８ 固定マグネット ４９ 固定マグネット ５０ 電子ドリフトの閉ループ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平山 昌樹 宮城県仙台市青葉区荒巻字青葉05 東北大 学大学院工学研究科内 Ｆターム(参考） 4K029 AA09 AA24 BD01 DC25 DC32 DC43 DC45 4M104 DD39 5F045 AA19 AF07 BB02 BB09 EH16 EJ01 EJ09 EM10 5F103 AA08 BB60 RR02 RR08
Claims (10)
- 【請求項１】 被成膜基板と、 前記被成膜基板に対向配置されたターゲットと、前記タ
ーゲットの前記被成膜基板とは反対側に、柱状の複数の
マグネットまたは容器内に柱状のマグネットを容れた複
数のマグネットユニットが、前記複数のマグネットの中
心軸がそれぞれ互いに略々平行かつ前記ターゲット表面
と略々平行となるよう配置され、 前記複数のマグネットは、Ｎ極とＳ極とが前記中心軸に
対して略々直角方向に互いに対向して形成され、 前記複数のマグネットは、前記中心軸を回転軸として同
一方向に同一回転速度で回転し、 前記マグネットまたは前記マグネットユニットが冷媒溶
液中に配置されていることを特徴とするマグネット回転
スパッタ装置。 - 【請求項２】 前記冷媒溶液の少なくとも一部が前記マ
グネットの回転軸と同一方向に流れるように、前記冷媒
溶液の通路が形成されたことを特徴とする請求項１記載
のマグネット回転スパッタ装置。 - 【請求項３】 前記マグネットまたは前記マグネットユ
ニットの表面に、スクリュー状の羽根または溝が形成さ
れたことを特徴とする請求項２記載のマグネット回転ス
パッタ装置。 - 【請求項４】 前記冷媒溶液の少なくとも一部が前記マ
グネットの回転軸と垂直方向に流れるように、前記冷媒
の通路を形成し、前記マグネットまたは前記マグネット
ユニットの表面に、羽根または溝が形成されたことを特
徴とする請求項１記載のマグネット回転スパッタ装置。 - 【請求項５】 被成膜基板と、 前期被成膜基板に対向配置されたターゲットと、前記タ
ーゲットの前記被成膜基板とは反対側に、柱状の複数の
マグネットが、前記複数のマグネットの中心軸がそれぞ
れ互いに略々平行かつ前記ターゲット表面と略々平行と
なるよう配置され、 前記複数のマグネットは、Ｎ極とＳ極とが前記中心軸に
対して略々直角方向に互いに対向して形成され、前記複
数のマグネットは、前記中心軸を回転軸として同一方向
に同一回転速度で回転し、前記複数のマグネットは、複
数の同一回転軸上のそれぞれに、隣り合うマグネットの
磁化の向きが反転するように、所定の間隔で配置された
ことを特徴とするマグネット回転スパッタ装置。 - 【請求項６】 被成膜基板と、 前期被成膜基板に対向配置されたターゲットと、前記タ
ーゲットの前記被成膜基板とは反対側に、柱状の複数の
マグネットが、前記複数のマグネットの中心軸がそれぞ
れ互いに略々平行かつ前記ターゲット表面と略々平行と
なるよう配置され、 前記複数のマグネットは、Ｎ極とＳ極とが前記中心軸に
対して略々直角方向に互いに対向して形成され、前記複
数のマグネットは、前記中心軸を回転軸として同一方向
に同一回転速度で回転し、柱状のマグネットＡが、前記
マグネットの回転軸方向端部に、中心軸が前記マグネッ
トの回転軸方向と略々垂直になるよう配置され、 前記マグネットＡは、Ｎ極とＳ極とが前記マグネットＡ
の中心軸に対して略々直角方向に互いに対向して形成さ
れることを特徴とするマグネット回転スパッタ装置。 - 【請求項７】 前記マグネットＡは、前記マグネットＡ
の中心軸を回転軸として前記マグネットと同一回転速度
で回転することを特徴とする請求項６記載のマグネット
回転スパッタ装置。 - 【請求項８】 柱状の固定マグネットＢが、前記マグネ
ットの回転軸方向と垂直方向の端部に、中心軸が前記マ
グネットの回転軸方向と略々平行になるよう配置され、 前記固定マグネットＢは、Ｎ極とＳ極とが前記固定マグ
ネットＢの中心軸に対して略々直角方向に互いに対向し
て形成されることを特徴とする請求項６または請求項７
記載のマグネット回転スパッタ装置。 - 【請求項９】 被成膜基板と、前記被成膜基板に対向配
置されたターゲットと、前記ターゲットの前記被成膜基
板とは反対側に、柱状の複数のマグネットが、前記複数
のマグネットの中心軸がそれぞれ互いに略々平行かつ前
記ターゲット表面と略々平行となるように配置され、前
記複数のマグネットは、Ｎ極とＳ極とが前記中心軸に対
して略々直角方向に互いに対向して形成され、前記複数
のマグネットは、前記中心軸を回転軸として同一方向に
同一回転速度で回転し、前記ターゲットの前記被成膜基
板側の面に沿って、単一の電子ドリフトの閉ループが形
成されることを特徴とするマグネット回転スパッタ装
置。 - 【請求項１０】 柱状の固定マグネットＣが、前記マグ
ネットの回転軸方向両端部に、中心軸が前記マグネット
の回転軸方向と略々垂直になるように配置され、柱状の
固定マグネットＤが、前記マグネットの回転軸方向と垂
直方向の両端部に、中心軸が前記マグネットの回転軸方
向と略々平行になるよう配置されていることを特徴とす
る請求項９に記載のマグネット回転スパッタ装置。
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