JP5792812B2 - スパッタ装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明に係わるマグネトロンカソード1を備えたスパッタ装置の概略構成を示す模式図である。図1に示すように、スパッタ装置は、チャンバ2、マグネトロンカソード1、基板ホルダー10を主要な構成要素として有している。また、スパッタ装置は、ターゲット裏板4に対してスパッタ成膜処理に必要な電力を印加するための電源12を備えている。チャンバ2(真空容器)には、ターゲット3が接合されたターゲット裏板4が絶縁体5を介して取り付けられている。絶縁体5は、チャンバ2とターゲット裏板4を電気的に絶縁する部材である。チャンバ2、ターゲット裏板4、絶縁体5により、真空排気可能な処理室6が構成されている。
他の揺動装置の構成としては、揺動の動力は一つであり、動力から直線部ユニット111や端部ユニット112に至るまでの動力伝達経路においてギアを介し、それらのギア比を変える装置が考えられる。さらに他の揺動装置の構成としては、揺動の動力は一つであり、直線部ユニット111と端部ユニット112の夫々に設けられたクランクを備え、直線部ユニット111と端部ユニット112のクランク円盤を異なるものにする装置が考えられる。さらに他の揺動装置の構成としては、ラックアンドピニオンや偏芯カムを用いた構成が考えられる。
図9〜11は第2の実施形態に係るマグネトロンカソード31に取り付けられた磁気回路ユニットの揺動状態を例示する断面図である。図9〜11に基づいてマグネトロンカソード31の構成・動作を説明する。図9は、磁気回路ユニット11(111、112)がY方向の移動範囲の中央にあるときを示している。なお、以下の各実施の形態において、第1の実施形態と同様部材、配置等には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
上述の第2の実施形態のマグネトロンカソード31を用いて、端部ユニット112の揺動距離を直線部ユニット111の揺動距離よりも長く設定した実施例について説明する。図12、13、14にそれぞれ、磁気回路ユニット11がX方向の稼動範囲の中央、同左の揺動端、同右の揺動端にあるときのターゲットのエロージョン15の形状を表す平面図を示す。エロージョンの形状はプラズマリング14の位置からシミュレーションした。このとき、エロージョンは、プラズマリング14のリングを横切る断面方向においてガウス分布に従うものとした。
本比較例では、端部ユニット111と直線部ユニット112とに分割されていない磁気回路ユニット(一体の磁気回路ユニット)について説明する。図16、17、18にそれぞれ、一体の磁気回路ユニットがマグネトロンカソードのX方向の移動範囲の中央、同左の揺動端、同右の揺動端にあるときのエロージョン18の形状を表す平面図を示す。エロージョンの形状はプラズマリング15の位置からシミュレーションした。このとき、エロージョン18は、プラズマリング15のリングを横切る断面方向においてガウス分布に従うものとした。
1、31 マグネトロンカソード
2 チャンバ
3 ターゲット
4 ターゲット裏板
5 絶縁体
6 処理室
7 排気口
8 ガス導入系
9 基板
10 基板ホルダー
11 磁気回路ユニット
12 電源
14 プラズマリング
15,16,18,19 エロージョン
A,A1,A2 板
B,B1,B2 中心磁石
C,C1,C2 外周磁石
111 直線部ユニット
112 端部ユニット
113a,113b,118 ナット
114a,114b,119 ねじ軸
115a,115b,120 モータ
117 支持板
Claims (5)
- 真空容器と、
前記真空容器の内部に配置され、成膜処理される基板を保持可能な基板ホルダーと、
前記基板ホルダーに対向してターゲットを取り付け可能なターゲット取付け面、及び、磁気回路ユニットを有するマグネトロンカソードと、を備え、
前記磁気回路ユニットは、磁石対を有し前記ターゲット取付け面に平行な第1方向に揺動可能な第1ユニットと、磁石対を有し前記第1方向に搖動可能な第2ユニットとを含み、
前記第1ユニットと前記第2ユニットとは、前記第1方向と直交する第2方向における位置が互いに異なり、
前記第2ユニットは、前記第1ユニットよりも前記第1方向における揺動距離が長いことを特徴とするスパッタ装置。 - 前記第1ユニットは、矩形の長辺方向を構成する2つの軸状の外周磁石と、前記2つの外周磁石の間に配置された中心磁石とを含み、
前記第1方向は、前記2つの外周磁石の前記矩形の長辺方向に直交し、且つ前記ターゲット取付け面に平行な方向であり、
前記第2ユニットは、前記外周磁石の前記矩形の短辺部分を構成することを特徴とする請求項1に記載のスパッタ装置。 - 前記第2ユニットの前記第1方向における揺動スピードは、前記第1ユニットの前記第1方向における揺動スピードよりも遅いことを特徴とする請求項1又は2に記載のスパッタ装置。
- 前記第1および第2ユニットは、前記第2方向にも揺動可能であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のスパッタ装置。
- 真空容器と、
前記真空容器の内部において基板を保持する基板ホルダーと、
前記基板ホルダーに対向してターゲットを取り付け可能なターゲット取付け面、及び、磁気回路ユニットを有するマグネトロンカソードと、を備え、
前記磁気回路ユニットは、磁石対を有し第1方向に搖動可能な第1ユニットと、磁石対を有し前記第1方向に搖動可能な第2ユニットとを含み、
前記第1ユニットと前記第2ユニットとは、前記第1方向と直交する第2方向における位置が互いに異なり、
前記第1ユニットの前記第1方向における揺動範囲と前記第2ユニットとの前記第1方向における揺動範囲とが互いに異なることを特徴とするスパッタ装置。
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