JPH05209267A - 円環状被着膜面を成膜するためのマグネトロン原理に基づくスパッタリングカソードユニット - Google Patents
円環状被着膜面を成膜するためのマグネトロン原理に基づくスパッタリングカソードユニットInfo
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- JPH05209267A JPH05209267A JP4226826A JP22682692A JPH05209267A JP H05209267 A JPH05209267 A JP H05209267A JP 4226826 A JP4226826 A JP 4226826A JP 22682692 A JP22682692 A JP 22682692A JP H05209267 A JPH05209267 A JP H05209267A
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- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/34—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
- H01J37/3411—Constructional aspects of the reactor
- H01J37/345—Magnet arrangements in particular for cathodic sputtering apparatus
- H01J37/3455—Movable magnets
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/34—Sputtering
- C23C14/3407—Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 磁気光学的なデータメモリを製造するのに適
し、反応スパッタリング法並びに金属スパッタリング法
の場合に±２％より良好な層厚均一性でスパッタ成膜を
被着するのに適した円形カソードを提供する。 【構成】 内位マスクを、ターゲットの中心を通ってガ
イドされたマスクホルダーに固定し、磁石系をヨーク板
と共に、ターゲットの中心を通る回転軸線を中心として
回転可能に配置し、夫々１つのマグネトロンを形成する
前記回転軸線に対して偏心的な少なくとも２つの磁石ユ
ニットから磁石系を構成し、各磁石ユニットにより、回
転軸線の外部に位置する閉じた磁気トンネルを発生さ
せ、回転軸線に対する磁石ユニットの偏心距離を、すべ
てのマグネトロンによる被着部分量の和が円環状被着膜
面内で半径全体にわたってできるだけ均等になるように
選ぶ。
し、反応スパッタリング法並びに金属スパッタリング法
の場合に±２％より良好な層厚均一性でスパッタ成膜を
被着するのに適した円形カソードを提供する。 【構成】 内位マスクを、ターゲットの中心を通ってガ
イドされたマスクホルダーに固定し、磁石系をヨーク板
と共に、ターゲットの中心を通る回転軸線を中心として
回転可能に配置し、夫々１つのマグネトロンを形成する
前記回転軸線に対して偏心的な少なくとも２つの磁石ユ
ニットから磁石系を構成し、各磁石ユニットにより、回
転軸線の外部に位置する閉じた磁気トンネルを発生さ
せ、回転軸線に対する磁石ユニットの偏心距離を、すべ
てのマグネトロンによる被着部分量の和が円環状被着膜
面内で半径全体にわたってできるだけ均等になるように
選ぶ。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、円環状のターゲット及
び、該ターゲットと基板との間に配置されたそれぞれ１
つの外位マスクと内位マスクを備え、前記基板に対して
同心的な膜面の外部と内部に位置する基板表面を遮蔽す
るための円形縁部を前記の外位及び内位マスクにそれぞ
れ設け、かつ、前記ターゲットの背後に、マグネトロン
効果を発生するためのヨーク板を有する磁石系を配置し
た形式の、円板形基板の円環状被着膜面を成膜するため
のマグネトロン原理に基づくスパッタリングカソードユ
ニットに関するものである。
び、該ターゲットと基板との間に配置されたそれぞれ１
つの外位マスクと内位マスクを備え、前記基板に対して
同心的な膜面の外部と内部に位置する基板表面を遮蔽す
るための円形縁部を前記の外位及び内位マスクにそれぞ
れ設け、かつ、前記ターゲットの背後に、マグネトロン
効果を発生するためのヨーク板を有する磁石系を配置し
た形式の、円板形基板の円環状被着膜面を成膜するため
のマグネトロン原理に基づくスパッタリングカソードユ
ニットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】マグネトロン式スパッタリングカソード
は、磁界の助けを借りないスパッタリング成膜方式に対
比してスパッタリング率が係数１０乃至３０だけ高いと
いう利点を有している。しかしながらこの利点は、ター
ゲット板のスパッタリングが著しく不均一になるという
欠点と引替えに得られる。それというのは、マグネトロ
ンではプラズマが磁気トンネルによって狭窄されるた
め、これに応じてスパッタリング効果が空間的な制約を
受けることになるからである。最深部位が磁束線の最大
集束点（南中点）より下に位置しているような深さの侵
食ピットを形成することによって、ターゲット材料の約
２５乃至３０％しかスパッタリングされていないのに、
スパッタリング操作は終了されなければならない。固定
的な定位の成膜系では、すなわちカソードと基板との間
で相対運動を行なわない成膜系では、この結果、層厚分
布は著しく不均一になる。原理的には前記侵食ピット
は、いわば写真的に基板上に模写されることになる。
は、磁界の助けを借りないスパッタリング成膜方式に対
比してスパッタリング率が係数１０乃至３０だけ高いと
いう利点を有している。しかしながらこの利点は、ター
ゲット板のスパッタリングが著しく不均一になるという
欠点と引替えに得られる。それというのは、マグネトロ
ンではプラズマが磁気トンネルによって狭窄されるた
め、これに応じてスパッタリング効果が空間的な制約を
受けることになるからである。最深部位が磁束線の最大
集束点（南中点）より下に位置しているような深さの侵
食ピットを形成することによって、ターゲット材料の約
２５乃至３０％しかスパッタリングされていないのに、
スパッタリング操作は終了されなければならない。固定
的な定位の成膜系では、すなわちカソードと基板との間
で相対運動を行なわない成膜系では、この結果、層厚分
布は著しく不均一になる。原理的には前記侵食ピット
は、いわば写真的に基板上に模写されることになる。
【０００３】前記の問題点並びに一連の解決手段がドイ
ツ連邦共和国特許出願公開第２７０７１４４号及びドイ
ツ連邦共和国特許出願公開第３６１９１９４号の各明細
書に記載されている。この解決手段の中には特にマグネ
トロン式スパッタリングカソードがあり、この場合、そ
の都度ただ１つの閉じた磁石系は円形のターゲット板の
背後で偏心した位置で回転し（ドイツ連邦共和国特許出
願公開第２７０７１４４号の図２２乃至図２５参照）、
この場合、磁石はその都度、２つの互いに内外に位置し
た、それ自体閉じた磁石列を形成している。
ツ連邦共和国特許出願公開第２７０７１４４号及びドイ
ツ連邦共和国特許出願公開第３６１９１９４号の各明細
書に記載されている。この解決手段の中には特にマグネ
トロン式スパッタリングカソードがあり、この場合、そ
の都度ただ１つの閉じた磁石系は円形のターゲット板の
背後で偏心した位置で回転し（ドイツ連邦共和国特許出
願公開第２７０７１４４号の図２２乃至図２５参照）、
この場合、磁石はその都度、２つの互いに内外に位置し
た、それ自体閉じた磁石列を形成している。
【０００４】また円板状ターゲット板を有する回転する
スパッタリングカソードユニットにおいて、前記ターゲ
ット板の背後に磁石の一部分を列状に配列して前記磁石
によって１つの非対称的なリングを形成するようにし、
かつ磁石の他の部分をほぼ島状に連ねてターゲット板の
中心に設けることが欧州特許第０３６５２４９号明細書
に基づいて公知になっており、その場合前記リングを形
成する磁石列がすべてＳ極を有するように、また互いに
連繋して１つの島を形成する磁石がすべてＮ極を有する
ようにターゲット板上に配位されている。
スパッタリングカソードユニットにおいて、前記ターゲ
ット板の背後に磁石の一部分を列状に配列して前記磁石
によって１つの非対称的なリングを形成するようにし、
かつ磁石の他の部分をほぼ島状に連ねてターゲット板の
中心に設けることが欧州特許第０３６５２４９号明細書
に基づいて公知になっており、その場合前記リングを形
成する磁石列がすべてＳ極を有するように、また互いに
連繋して１つの島を形成する磁石がすべてＮ極を有する
ようにターゲット板上に配位されている。
【０００５】更に又、カソードの前で１つの円軌道に沿
って運動しかつ回転可能な基板ホルダー上に配置された
基板のための真空成膜装置用の定位配置のマグネトロン
式スパッタリングカソードがドイツ連邦共和国特許出願
公開第４０３９１０１号明細書に基づいて公知になって
おり、該スパッタリングカソードは、ターゲット板と、
該ターゲット板に対して平行な１平面内に配置された支
持板又はヨーク板と、前記ターゲット板の背後に設けら
れた磁石系とを有し、該磁石系が、多数の永久磁石によ
って構成されており、第１群又は第１列の磁石が同極
を、また第２群又は第２列の磁石が逆極を有し、こうし
てターゲット板全体にわたって、第１群又は第１列の磁
石から出て第２群又は第２列の磁石へ戻る磁束線から成
るそれ自体閉じたトンネルが形成され、この場合ヨーク
板は円板状に構成されておりかつ第１群又は第１列の磁
石は実質的に１つの閉じた円環体を形成するように前記
ヨーク板の周縁域に、また第２群又は第２列の磁石は１
つの不規則ではあるが実質的には対称的な形成体を形成
するように前記ヨーク板の中央域に設けられており、し
かも基板ホルダーの回転軸線から離反した方のヨーク板
半部区域に延びる磁気トンネル区分は、回転軸線寄りの
ヨーク板半部上に延びる磁気トンネル区分よりも全体と
して大きな長さを有している。
って運動しかつ回転可能な基板ホルダー上に配置された
基板のための真空成膜装置用の定位配置のマグネトロン
式スパッタリングカソードがドイツ連邦共和国特許出願
公開第４０３９１０１号明細書に基づいて公知になって
おり、該スパッタリングカソードは、ターゲット板と、
該ターゲット板に対して平行な１平面内に配置された支
持板又はヨーク板と、前記ターゲット板の背後に設けら
れた磁石系とを有し、該磁石系が、多数の永久磁石によ
って構成されており、第１群又は第１列の磁石が同極
を、また第２群又は第２列の磁石が逆極を有し、こうし
てターゲット板全体にわたって、第１群又は第１列の磁
石から出て第２群又は第２列の磁石へ戻る磁束線から成
るそれ自体閉じたトンネルが形成され、この場合ヨーク
板は円板状に構成されておりかつ第１群又は第１列の磁
石は実質的に１つの閉じた円環体を形成するように前記
ヨーク板の周縁域に、また第２群又は第２列の磁石は１
つの不規則ではあるが実質的には対称的な形成体を形成
するように前記ヨーク板の中央域に設けられており、し
かも基板ホルダーの回転軸線から離反した方のヨーク板
半部区域に延びる磁気トンネル区分は、回転軸線寄りの
ヨーク板半部上に延びる磁気トンネル区分よりも全体と
して大きな長さを有している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、磁気
光学的なデータメモリを製造するのに適したスパッタリ
ングカソードユニット、しかも反応スパッタリング法
（例えばＳｉ3Ｎ4）の場合にも金属スパッタリング法
（例えばＦｅ Ｔｂ Ｃｏ Ａｌ）の場合にも±２％より
良好な層厚均一性でスパッタ成膜を被着するのに適した
円形カソードを提供することである。
光学的なデータメモリを製造するのに適したスパッタリ
ングカソードユニット、しかも反応スパッタリング法
（例えばＳｉ3Ｎ4）の場合にも金属スパッタリング法
（例えばＦｅ Ｔｂ Ｃｏ Ａｌ）の場合にも±２％より
良好な層厚均一性でスパッタ成膜を被着するのに適した
円形カソードを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決する本発
明の構成手段は、（ａ） 内位マスクが、ターゲットの
中心を通ってガイドされたマスクホルダーに固定されて
おり、（ｂ） 磁石系がヨーク板と共に、前記ターゲッ
トの中心を通る回転軸線を中心として回転可能に配置さ
れており、かつ、それぞれ１つのマグネトロンを形成す
る前記回転軸線に対して偏心的な少なくとも２つの磁石
ユニットから成り、各磁石ユニットが、前記ターゲット
から出て円弧状軌道を通走した後に再び前記ターゲット
内へ入る磁束線から成るそれ自体閉じたトンネルを発生
させ、かつ各トンネルが前記回転軸線の外部に位置し、
かつ（ｃ） 前記回転軸線に対する、少なくとも２つの
前記磁石ユニットの偏心距離は、すべてのマグネトロン
によって基板上に付着される被着部分量の和が円環状被
着膜面内で半径全体にわたってできるだけ均等になるよ
うに選ばれている点にある。
明の構成手段は、（ａ） 内位マスクが、ターゲットの
中心を通ってガイドされたマスクホルダーに固定されて
おり、（ｂ） 磁石系がヨーク板と共に、前記ターゲッ
トの中心を通る回転軸線を中心として回転可能に配置さ
れており、かつ、それぞれ１つのマグネトロンを形成す
る前記回転軸線に対して偏心的な少なくとも２つの磁石
ユニットから成り、各磁石ユニットが、前記ターゲット
から出て円弧状軌道を通走した後に再び前記ターゲット
内へ入る磁束線から成るそれ自体閉じたトンネルを発生
させ、かつ各トンネルが前記回転軸線の外部に位置し、
かつ（ｃ） 前記回転軸線に対する、少なくとも２つの
前記磁石ユニットの偏心距離は、すべてのマグネトロン
によって基板上に付着される被着部分量の和が円環状被
着膜面内で半径全体にわたってできるだけ均等になるよ
うに選ばれている点にある。
【０００８】本発明のその他の有利な構成手段は請求項
２以降に記載した通りである。
２以降に記載した通りである。
【０００９】
【実施例】次に図面に基づいて本発明の実施例を詳説す
る。
る。
【００１０】図１に示したスパッタリングカソードユニ
ットは実質的に、絶縁リング１５を介在させてカソード
保持枠４と固定的に結合されたカソード保持パン１４
と、該カソード保持パン１４にねじ締結されたカソード
背板２０と、駆動ピニオン７を有する駆動モータ５と、
前記カソード背板内に設けたレセス２４内に支承された
前記駆動モータの伝動装置６と、前記カソード背板２０
の中心孔内に保持されて垂直に配置されている冷却管２
３と、該冷却管の外周に設けた軸受スリーブ２５と、該
軸受スリーブ２５にねじ締結された駆動ピニオン２６を
有するヨーク板８と、該ヨーク板８に固定的に配置され
た磁石又は磁石群９，９′；１０，１０′，１０″と、
前記カソード保持パン１４に固定された円環状のターゲ
ット１６と、前記カソード保持枠４に固定的にねじ締結
されたダークスペースシールド１３と、前記冷却管２３
と結合された内位マスク１２と、前記ダークスペースシ
ールド１３のスタッド２７，２８によって保持されてい
て外位マスク１７及びマスクカラー３０を有するマスク
ホルダー２９とから成っている。
ットは実質的に、絶縁リング１５を介在させてカソード
保持枠４と固定的に結合されたカソード保持パン１４
と、該カソード保持パン１４にねじ締結されたカソード
背板２０と、駆動ピニオン７を有する駆動モータ５と、
前記カソード背板内に設けたレセス２４内に支承された
前記駆動モータの伝動装置６と、前記カソード背板２０
の中心孔内に保持されて垂直に配置されている冷却管２
３と、該冷却管の外周に設けた軸受スリーブ２５と、該
軸受スリーブ２５にねじ締結された駆動ピニオン２６を
有するヨーク板８と、該ヨーク板８に固定的に配置され
た磁石又は磁石群９，９′；１０，１０′，１０″と、
前記カソード保持パン１４に固定された円環状のターゲ
ット１６と、前記カソード保持枠４に固定的にねじ締結
されたダークスペースシールド１３と、前記冷却管２３
と結合された内位マスク１２と、前記ダークスペースシ
ールド１３のスタッド２７，２８によって保持されてい
て外位マスク１７及びマスクカラー３０を有するマスク
ホルダー２９とから成っている。
【００１１】図１から容易に判るように、スパッタリン
グカソードユニットの若干の部分を冷却孔又は冷却導管
が貫通しており、このために冷却水入口１８、冷却水出
口１９、マスク冷却導管２１及び冷却水接続部３１が設
けられている。
グカソードユニットの若干の部分を冷却孔又は冷却導管
が貫通しており、このために冷却水入口１８、冷却水出
口１９、マスク冷却導管２１及び冷却水接続部３１が設
けられている。
【００１２】図２に示したように有利な実施例（Ｓｉ3
Ｎ4のための磁石配列）では、２群の磁石９，９′；１
０，１０′，１０″が回転するヨーク板８に装着されて
おり、第１の磁石群９，９′が、回転軸線Ｍから共に偏
心して配置された２つの同心円を形成しているのに対し
て、第２の磁石群は、完全には閉じていないほぼ１つの
楕円を形成する磁石列１０から成り、前記楕円の両端部
は、磁石９，９′によって形成された２列の同心円状の
磁石のうちの外位の磁石円環列の外周に接触しており、
この場合更に別の２列の磁石１０′，１０″が設けられ
ており、この両磁石列は、互いにほぼ平行に配置されか
つ全体的に前記楕円形の磁石列１０によって取り囲まれ
ている。この場合すべての磁石列の極性は、両磁石群が
プロセス条件下で２つのプラズマ環状体３２，３３を形
成するように選ばれている。
Ｎ4のための磁石配列）では、２群の磁石９，９′；１
０，１０′，１０″が回転するヨーク板８に装着されて
おり、第１の磁石群９，９′が、回転軸線Ｍから共に偏
心して配置された２つの同心円を形成しているのに対し
て、第２の磁石群は、完全には閉じていないほぼ１つの
楕円を形成する磁石列１０から成り、前記楕円の両端部
は、磁石９，９′によって形成された２列の同心円状の
磁石のうちの外位の磁石円環列の外周に接触しており、
この場合更に別の２列の磁石１０′，１０″が設けられ
ており、この両磁石列は、互いにほぼ平行に配置されか
つ全体的に前記楕円形の磁石列１０によって取り囲まれ
ている。この場合すべての磁石列の極性は、両磁石群が
プロセス条件下で２つのプラズマ環状体３２，３３を形
成するように選ばれている。
【００１３】図３に示した磁石配列のための実施例（Ｆ
ｅ Ｔｂ Ｃｏのための磁石配列）では、両磁石群９，
９′；１０，１０′はほぼ同様の形状に形成されてお
り、かつ回転するヨーク板８上でグループ分けされてお
り、この場合グループ毎に１つの閉じた磁石列９；１０
が設けられたおり、両磁石列はそれぞれほぼ長方形状又
はほぼ円環状に形成されており、しかも磁石列の両形成
体は夫々、その内部に設けられたほぼ真直ぐの、又は軽
度に湾曲された円弧状の磁石列９′；１０′を取り囲ん
でいるので、プロセス条件下でやはり２つのプラズマ環
状体３２′，３３′が形成される。
ｅ Ｔｂ Ｃｏのための磁石配列）では、両磁石群９，
９′；１０，１０′はほぼ同様の形状に形成されてお
り、かつ回転するヨーク板８上でグループ分けされてお
り、この場合グループ毎に１つの閉じた磁石列９；１０
が設けられたおり、両磁石列はそれぞれほぼ長方形状又
はほぼ円環状に形成されており、しかも磁石列の両形成
体は夫々、その内部に設けられたほぼ真直ぐの、又は軽
度に湾曲された円弧状の磁石列９′；１０′を取り囲ん
でいるので、プロセス条件下でやはり２つのプラズマ環
状体３２′，３３′が形成される。
【００１４】図４には、ターゲット１６及び比較的長い
稼働時間を経た後に生じる典型的な侵食ピット３４が断
面図で示されている。回転するヨーク板８に設けられた
２つの偏心的な磁石ユニットの影響を受けて、各磁石ユ
ニットは、断面図で示したターゲット１６から出て円弧
状の軌道を通走したのち再びターゲット１６へ入る磁束
線から成るそれ自体閉じた磁気トンネルを発生すること
によって、全体としては均等なターゲット削り代を示す
侵食断面形状つまり侵食ピット３４が形成された。かか
る断面形状の侵食ピット３４は図２に示したように配列
した磁石ユニットを使用した結果である。
稼働時間を経た後に生じる典型的な侵食ピット３４が断
面図で示されている。回転するヨーク板８に設けられた
２つの偏心的な磁石ユニットの影響を受けて、各磁石ユ
ニットは、断面図で示したターゲット１６から出て円弧
状の軌道を通走したのち再びターゲット１６へ入る磁束
線から成るそれ自体閉じた磁気トンネルを発生すること
によって、全体としては均等なターゲット削り代を示す
侵食断面形状つまり侵食ピット３４が形成された。かか
る断面形状の侵食ピット３４は図２に示したように配列
した磁石ユニットを使用した結果である。
【００１５】図５は、３種の異なったガス圧（アルゴ
ン）の場合に ５1/4″の直径（ｒ＝２９ｍｍ〜６１ｍ
ｍ）の基板の円環状ゾーン範囲で要求される層厚偏差値
±２％が厳守されることを示している。（但しこの線図
においては最大被着率を１．００とする。）
ン）の場合に ５1/4″の直径（ｒ＝２９ｍｍ〜６１ｍ
ｍ）の基板の円環状ゾーン範囲で要求される層厚偏差値
±２％が厳守されることを示している。（但しこの線図
においては最大被着率を１．００とする。）
【図１】スパッタリングカソード並びに磁石ユニット駆
動用モータ、マスクユニット及び基板用ホルダーの縦断
面図である。
動用モータ、マスクユニット及び基板用ホルダーの縦断
面図である。
【図２】本発明の磁石配列態様による磁石組を有するヨ
ーク板の平面図である。
ーク板の平面図である。
【図３】異なった磁石配列態様による磁石組を有するヨ
ーク板の平面図である。
ーク板の平面図である。
【図４】図３に示した磁石組を使用した場合に生じるよ
うな腐食ピット又は侵食断面形状を有するターゲットの
断面図である。
うな腐食ピット又は侵食断面形状を有するターゲットの
断面図である。
【図５】３種の異なったプロセスガス圧の場合、しかも
磁気光学データ担体の直径が５1/4″、記憶範囲幅ｒが
２９〜６１ｍｍであって、最大被着率を１．００とした
場合のスパッタ被着層（Ｓｉｎx）の層厚分布を示す線
図である。
磁気光学データ担体の直径が５1/4″、記憶範囲幅ｒが
２９〜６１ｍｍであって、最大被着率を１．００とした
場合のスパッタ被着層（Ｓｉｎx）の層厚分布を示す線
図である。
４ カソード保持枠、 ５ モータ、 ６ 伝動
装置、 ７ 駆動ピニオン、 ８ 回転するヨーク
板、 ９，９′；１０，１０′，１０″ 磁石、 １
１ 基板、 １２ 内位マスク、 １３ ダーク
スペースシールド、 １４ ターゲット保持パン、
１５ 絶縁リング、 １６ ターゲット、 １７
外位マスク、 １８ 冷却水入口、 １９ 冷却
水出口、２０ カソード背板、 ２１ マスク冷却
導管、 ２２ マスクホルダー、 ２３ 冷却管、
２４ レセス、 ２５ 軸受スリーブ、 ２６駆
動ピニオン、 ２７，２８ スタッド、 ２９ マ
スクホルダー、 ３０ マスクカラー、 ３１ 冷
却水接続部、 ３２，３３；３２′，３３′プラズマ環
状体、 ３４ 侵食ピット、 Ｍ 回転軸線、 Ｆ
円環状被着膜面、 Ｄ 回転軸線に対して垂直な
直線
装置、 ７ 駆動ピニオン、 ８ 回転するヨーク
板、 ９，９′；１０，１０′，１０″ 磁石、 １
１ 基板、 １２ 内位マスク、 １３ ダーク
スペースシールド、 １４ ターゲット保持パン、
１５ 絶縁リング、 １６ ターゲット、 １７
外位マスク、 １８ 冷却水入口、 １９ 冷却
水出口、２０ カソード背板、 ２１ マスク冷却
導管、 ２２ マスクホルダー、 ２３ 冷却管、
２４ レセス、 ２５ 軸受スリーブ、 ２６駆
動ピニオン、 ２７，２８ スタッド、 ２９ マ
スクホルダー、 ３０ マスクカラー、 ３１ 冷
却水接続部、 ３２，３３；３２′，３３′プラズマ環
状体、 ３４ 侵食ピット、 Ｍ 回転軸線、 Ｆ
円環状被着膜面、 Ｄ 回転軸線に対して垂直な
直線
Claims (4)
- 【請求項１】 円環状のターゲット（１６）及び、該タ
ーゲット（１６）と基板（１１）との間に配置されたそ
れぞれ１つの外位マスク（１７）と内位マスク（１２）
を備え、前記基板（１１）に対して同心的な膜面の外部
と内部に位置する基板表面を遮蔽するための円形縁部を
前記の外位及び内位マスク（１７，１２）にそれぞれ設
け、かつ、前記ターゲット（１６）の背後に、マグネト
ロン効果を発生するためのヨーク板（８）を有する磁石
系（９，９′，…；１０，１０′，１０″，…）を配置
した形式の、円板形基板（１１）の円環状被着膜面
（Ｆ）を成膜するためのマグネトロン原理に基づくスパ
ッタリングカソードユニットにおいて、 （ａ） 内位マスク（１２）が、ターゲット（１６）の
中心を通ってガイドされたマスクホルダー（２２）に固
定されており、 （ｂ） 磁石系（９，９′，…；１０，１０′，１
０″，…）がヨーク板（８）と共に、前記ターゲットの
中心を通る回転軸線（Ｍ）を中心として回転可能に配置
されており、かつ、それぞれ１つのマグネトロンを形成
する前記回転軸線（Ｍ）に対して偏心的な少なくとも２
つの磁石ユニット（９，９′，…；１０，１０′，１
０″，…）から成り、各磁石ユニット（９，９′，…；
１０，１０′，１０″，…）が、前記ターゲット（１
６）から出て円弧状軌道を通走した後に再び前記ターゲ
ット（１６）内へ入る磁束線から成るそれ自体閉じたト
ンネルを発生させ、かつ各トンネルが前記回転軸線
（Ｍ）の外部に位置し、かつ （ｃ） 前記回転軸線（Ｍ）に対する、少なくとも２つ
の前記磁石ユニット（９，９′，…；１０，１０′，１
０″，…）の偏心距離は、すべてのマグネトロンによっ
て基板（１１）上に付着される被着部分量の和が円環状
被着膜面（Ｆ）内で半径全体にわたってできるだけ均等
になるように選ばれていることを特徴とする、円環状被
着膜面を成膜するためのマグネトロン原理に基づくスパ
ッタリングカソードユニット。 - 【請求項２】 両磁石ユニットの各々が、それぞれ少な
くとも２列の磁石（９，９′；１０，１０′，１０″）
を有し、少なくとも１列の磁石（９；１０）がそれぞれ
単独にか、又は他方の磁石ユニットの一方の磁石列と協
働して、１つの閉じた円環を形成し、かつ、その都度第
２の磁石列が、近接して寄せ集まった面状の磁石群か又
は１つの閉じた環状体を形成している、請求項１記載の
スパッタリングカソードユニット。 - 【請求項３】 その都度一方の磁石列が、この第１磁石
列によって取り囲まれた他方の磁石群又は磁石列の極性
とは逆の極性を有している、請求項２記載のスパッタリ
ングカソードユニット。 - 【請求項４】 回転可能なヨーク板（８）に配置された
少なくとも２つの磁石ユニットの各々が、２群又は２列
の単独磁石（９，９′；１０，１０′，１０″）から成
り、しかもその都度第１群又は第１列の単独磁石（９；
１０）が互いに相俟って環状の形成体を形成し、またそ
の都度第２群又は第２列の単独磁石（９′；１０′，１
０″）が互いに相俟って、前記第１列の磁石によって取
り囲まれた第２の環状形成体か、又は近接して寄せ集ま
った不規則な単独磁石集合体を形成しており、しかも前
記の第１群と第２群の単独磁石又は第１列と第２列の単
独磁石（９，９′；１０，１０′，１０″）間には、前
記の第１群又は第１列の単独磁石がその都度前記の第２
群又は第２列の単独磁石の極性とは逆の極性を有するこ
とによって、１つの閉じた磁気トンネル（３２，３３）
が構成されており、かつ、両磁石ユニットによってそれ
ぞれ形成された形成体の面重心がヨーク板（８）の回転
軸線（Ｍ）から偏心して、しかも該回転軸線に対して垂
直に延びる直線（Ｄ）上に設けられている、請求項１記
載のスパッタリングカソードユニット。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4128340.6 | 1991-08-27 | ||
| DE4128340A DE4128340C2 (de) | 1991-08-27 | 1991-08-27 | Zerstäubungskathodenanordnung nach dem Magnetron-Prinzip für die Beschichtung einer kreisringförmigen Beschichtungsfläche |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05209267A true JPH05209267A (ja) | 1993-08-20 |
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