JPH0565636A - 円筒マグネトロンシールド構造 - Google Patents

円筒マグネトロンシールド構造

Info

Publication number
JPH0565636A
JPH0565636A JP4013979A JP1397992A JPH0565636A JP H0565636 A JPH0565636 A JP H0565636A JP 4013979 A JP4013979 A JP 4013979A JP 1397992 A JP1397992 A JP 1397992A JP H0565636 A JPH0565636 A JP H0565636A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
shield
target
magnetron
sputtering
cylindrical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP4013979A
Other languages
English (en)
Inventor
Milan R Kirs
ローマン カーズ ミラン
Abraham I Belkind
アイ ベルキンド エイブラハム
J Randall Kurie
ランダル クーリー ジエイ
Zoltan Orban
オーバン ゾルタン
Carolynn Boehmler
ベイムラー キヤロリン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Messer LLC
Original Assignee
BOC Group Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BOC Group Inc filed Critical BOC Group Inc
Publication of JPH0565636A publication Critical patent/JPH0565636A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • 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
    • H01J37/3441—Dark space shields
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • 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
    • H01J37/3402—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering using supplementary magnetic fields
    • H01J37/3405—Magnetron sputtering
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • 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
    • H01J37/3488—Constructional details of particle beam apparatus not otherwise provided for, e.g. arrangement, mounting, housing, environment; special provisions for cleaning or maintenance of the apparatus
    • H01J37/3497—Temperature of target

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スパッタリングされるとき発生する好ましく
ないアークの発生を最小にする。 【構成】 マグネトロンの一部としての回転円筒スパッ
タリングターゲット表面は、ある種の材料、特に絶縁物
が、スパッタリングされるとき発生する好ましくないア
ークを防止する目的で、ターゲットの端に近接して円筒
シールドを有する。二つ以上の回転ターゲットが一つの
マグネトロンシステムに用いられる場合、その各々がシ
ールドされる。ターゲットには、そこを通してターゲッ
トスパッタリング領域が有効となるような開口部を形成
するため、円筒シールドの周囲のかなりの部分を切りと
った一方、ターゲットの端の領域のシールドは残される
ような構造の単一の円筒シールドが配置されることが望
ましい。このシールドは、スパッタリング動作の位置が
選択できるように、回転可能となることが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は回転円筒スパッタリング
ターゲットを用いるタイプのマグネトロンに関し、特
に、係るマグネトロンに於けるアーク発生を最小限にす
る構造と技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】円筒マグネトロンは基板へのフィルム蒸
着に広く使用され始めている。実例としては、太陽エネ
ルギーの一部をろ過して取り除き、ガラスを通過しない
ようにする目的で、ガラス基板表面上に絶縁と金属の積
層を蒸着形成する例がある。係る基板は、外部表面にス
パッタリング材料を含む、少なくとも一つ、通常二つの
回転円筒ターゲットを有している真空室へ、配置され
る。通常、不活性ガスおよび反応ガスの両方が、真空室
へ封入される。真空室密閉箱かあるいは分離した陽極を
基準として、スパッタリングターゲットの供給電圧によ
りプラズマが発生し、このプラズマはターゲット内に設
けられた固定磁石によりターゲットのスパッタリングゾ
ーンにそった部分に制限される。ターゲットをプラズマ
の電子およびイオンで照射し、ターゲットが固定スパッ
タリングゾーンを通過するとき、ターゲットの表面よ
り、材料がスパッタリングにより放出され、基板に付着
させられる。
【０００３】磁石は通常、永久磁石であり、回転円筒タ
ーゲット内で一直線上に配置され、ターゲットの回転に
対して固定される。スパッタリングゾーンは円筒スパッ
タリングターゲットの実質的に全長に沿って配置された
磁石により形成され、またターゲットの円周の狭い一部
分（円弧）でもって広がっている。通例、磁石はスパッ
タリングゾーンが円筒ターゲットの底部に位置し、その
すぐ下でコーティングされる基板の方を向いている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】フィルムの蒸着は基板
のみに行われることが望ましいが、反応室内に存在する
他の面にも蒸着は起こる。これは、多くの場合、問題と
なり、特に、ある種の絶縁物がフィルムとして、蒸着さ
れる場合はそうである。例えば、ターゲットの表面がシ
リコンかまたはアルミニュームであり、反応ガスが酸素
のとき、二酸化シリコンはコーティングを意図した基板
はもとより、ターゲットの表面、ターゲットを支えてい
る構造物の表面、およびその他へ蒸着する。真空室内部
表面への絶縁物質が時間に経過とともに蓄積されると、
これら表面へのアークが生じ得る。アークは、基板へ蒸
着されるフィルムを汚染する粒子を発生させるので、望
ましくない。さらに、アークは、スパッタリングターゲ
ット表面および真空室壁または他の陽極と電気接続さ
れ、プラズマを発生させる電源に過負荷をかけてしま
う。
【０００５】回転円筒スパッタリングターゲットの利点
は、スパッタリングゾーンをターゲットの表面が通過す
るにつれて、ターゲットに蒸着したフィルムがスパッタ
リングにより放出されるため、好ましくないフィルムの
蓄積が防止される。これは、固定スパッタリングゾーン
を有するプレーナ型マグネトロンスパッタリング表面と
対照をなす。プレーナ型マグネトロンは、極めてはっき
りと区分された“軌道トラック”をスパッタリング表面
に形成し、一方で、プレーナターゲット上での周囲では
アークを発生させるフィルムを蓄積する。従って、プレ
ーナ型マグネトロンで、使用されないスパッタリング表
面の部分を覆うため使用されているシールドは、回転円
筒マグネトロンでは自浄作用特性を有するため不要とな
ると思われる。しかし、ある状況では、この好ましくな
いアークは回転マグネトロンでも発生する。
【０００６】本発明の目的は係るアークを最小にするた
めの構造と技術を提供することにある。
【０００７】
【問題を解決するための手段】本発明により前記目的お
よびその他の目的が達成される。本発明は、簡単にいえ
ば、前記スパッタリングゾーンの外側のスパッタリング
ターゲットの少なくとも一部を囲むようにスペースをお
いて配置された円筒シールドを提供することを特徴とす
る。好適な例としては、シールドはターゲットおよび少
なくとも隣接する支持構造の部分を取り囲むように配置
された円筒管であり、ターゲットの表面がスパッタリン
グゾーンを回転して通過するとき、ターゲットの表面が
プラズマの電子およびイオンにより照射されるように、
スパッタリングゾーンを露出するウィンドウを有する。
シールドは円筒ターゲットとともには回転しない。スパ
ッタリングゾーンが、ターゲットの磁石の回転により、
ターゲットの周囲に沿って配置可能なシステムでは、ウ
ィンドウがスパッタリングゾーンに従って新たな位置に
移動できるように、シールドは回転可能にできる。
【０００８】係るシールドは二つの主な観点より、有用
である。第一に、ターゲット円筒内の磁石により制御さ
れるスパッタリングゾーンは完全に円筒の端まで延びて
いないので、回転スパッタリングターゲットの自浄特性
は通常、ターゲット円筒の末端にまでは及ばない。ター
ゲット円筒内での永久磁石の突然の終端は円筒の端での
スパッタリングゾーンに於ける、従って、プラズマ自身
の特性に於ける不連続を生じさせる。回転ターゲットの
自浄特性はその末端部まで完全には及ばないので、本発
明によるシールドはスパッタリング円筒の末端にてその
周りを完全に覆うように延長する。さらに、回転ターゲ
ット支持構造の円筒末端近くの部分は、スパッタリング
面とプラズマに近接しているので、有害なフィルム蓄積
を特に生じ安いので、シールドで覆われている。
【０００９】シールドの第二の利点は、既に述べた回転
マグネトロンの自浄特性に拘らず、スパッタリングター
ゲット円筒の長さ方向の中央部分を覆うことにより得ら
れる。有害な絶縁フィルムまたはほかのフィルムがスパ
ッタリングゾーンの外側のターゲットに部分に蒸着され
ると、この表面部分は再びスパッタリングゾーンを通過
するとき、これらフィルムは完全には取り除けない場合
があることがわかっている。さらに、共同スパッタリン
グ時、円筒ターゲット表面の一部を覆うことができるよ
うにするほうが好ましい場合もある；即ち、二つの円筒
ターゲット構造がお互いに隣接している場合、基板への
再スパッタリングをする前に、一つのよりの材料がもう
一つの方の表面にスパッタリングされる。係るスパッタ
リング技術は１９９０年７月６日に出願された同時係属
中の米国特許出願 549,392号に説明されていて、参照の
ためここに引用されている。本発明により、そのような
共同スパッタリング時にターゲットの部分を覆う能力が
得られる。
【００１０】本発明の他の目的、特徴、利点は、実施例
および添付図面により明らかになろう。
【００１１】
【実施例】本発明の好適な実施例の詳細な説明の前に、
本発明を用いたマグネトロンシステムの全体を図１を参
照して総合的に説明する。点線の枠で示される箱１１
は、スパッタリングが実行される真空室の金属壁であ
る。その室内に、長手方向の軸を中心として回転可能な
ようにフレーム１１で固定されている二つの回転スパッ
タリング円筒ターゲット構造体１３，１５が配置されて
いる。ターゲット構造体１３，１５は通常お互いにその
軸が平行なように固定されているが、これは必要な条件
ではない。さらに、図１には二重ターゲット構造体が示
されているが、多くの利用分野では単に一つのターゲッ
トのみ必要あり、三つ以上のターゲットを用いることに
よって利点が得られる、その他の利用分野もある。大抵
の利用分野では二つの構造体１３，１５を使用するのが
一般的である。
【００１２】図１はマグネトロンが支持構造体１９によ
り保持されている基板１７を有すことを示している。支
持構造体１９は、基板１７が連続的に真空室中を通過す
るように、ローラーでもよい。真空室は、適当なポンプ
システム２１を用いて、真空化される。真空室を横断し
て配置されている穿孔管２５のような適当な供給システ
ムにより、一つかそれ以上のガスがガス源２３により真
空室へ供給される。用いられるガスは基板１７に蒸着さ
れる必要のあるフィルムに主として依存して決まる。
【００１３】ターゲット構造体１３，１５の部分とし
て、それぞれ配置されるスパッタリング材よりなる円筒
部品２７，２９は、一般的には同一材料でも良いが、基
板１７上に蒸着されるフィルムの性質によっては異なっ
た材料でも良い。真空室の外部に配置されている電気モ
ータ源３１は、歯形ベルト３３ならびにスピンドル３９
および４１にそれぞれ固定されているプーリー３５，３
７を回転させて、ターゲットアセンブリを駆動してい
る。スパッタリング材２７，２９はそれぞれスピンドル
３９，４１に固定されて、一緒に回転するようになって
いる。
【００１４】電源４０より、通常、アースの電位に接続
されている真空室金属フレーム１１かまたはその他の陽
極を基準として負の電圧を、スパッタリング表面に供給
し、真空室内にプラズマを形成している。対応する磁石
（図１には示されていない）の配置によって制御される
円筒スパッタリングターゲット２７，２９のスパッタリ
ングゾーンに隣接して、プラズマは形成される。これら
磁石は、その対応するスパッタリングターゲット２７お
よび２９の長さに沿って配置され、小さな円周距離、即
ち小さな円弧距離を有すような構造となっている。これ
ら磁石は対応する冷却管４３，４５へ固定して、スパッ
タリングターゲット２７，２９内に最も都合の良いよう
に配置される。これら冷却管は、対応する円筒スパッタ
リングターゲット２７，２９の回転とは独立して回転す
るように、それぞれのターゲットアセンブリの部分を構
成している。
【００１５】このようにして、各ターゲットアセンブリ
に於ける磁石の位置、従って、各ターゲットアセンブリ
に於けるスパッタリングゾーンの位置がこれら冷却管の
回転により制御される。具体的には、プーリ４７は管４
３へ固定されていて、歯形ベルト５１を通じ、真空室外
にある電気モータ源４９により駆動される。同様に、プ
ーリ５３は冷却管４５に固定されていて、歯形ベルト５
７を通じ、真空室外に位置する電気モータ源５５により
回転可能な位置へ制御駆動される。モータ源４９，５５
はステップタイプが好ましく、対応する管４３および４
５を選択した位置に保持し、対応するスパッタリングタ
ーゲット２７，２９と共には回転しないように支えてい
る。
【００１６】真空室外に配置されている冷却液供給廃棄
システム（図示せず）は、矢印６１で示されるように、
管４３および管４５の管心へ冷却液を供給し、矢印６３
で示されるように管の外壁とスピンドルの内壁の間のス
ペースより温度上昇した冷却液を廃液している。電気電
子システム５９は電源４０ならびに、モータ３１、４９
および５５を含む図示されているマグネトロンシステム
の種々のパラメーターを制御している。
【００１７】本発明による改良は、図１で示されるシス
テムで、円筒形シールド６７および６９を対応する円筒
ターゲット表面２７および２９の周囲に間隔をおいて配
置することにより実現される。さらに、円筒は、近接の
スピンドルおよびその支持構造体の露出表面を覆うよう
に、スパッタリング材の端を越えて、その長手方向に延
長されている。ウィンドウ開口部７２，７４は、対応す
るシールド６７，６９にてスパッタリングゾーンを露出
するに十分大きい。これら開口部は円筒シールド６７，
６９の全長ほど広がってはいず、対応するスパッタリン
グ表面２７，２９はスパッタリング材料円筒の両端より
のある距離だけ、完全に周囲が覆われるようになってい
る。
【００１８】ターゲットアセンブリ内のスパッタリング
ゾーンを画定する磁石が固定されていれば、シールド６
７，６９は最も容易にウィンドウにより固定位置に保持
される。もし、既に述べた共同スパッタリングとしての
利用に有効な図１の実施例に示される磁石が回転する構
造の場合、シールド６７，６９は、対応する開口部７
２，７４が移動スパッタリングゾーンを追従するよう
に、回転制御できるようにすることが望ましい。シール
ドの回転範囲は少なくとも磁石の回転範囲と同じ大きさ
になることが望ましい。これにより、開口部７２，７４
の半径方向の広がり最小にでき、スパッタリングゾーン
の外側のスパッタリング表面の範囲を最大にできる。そ
の一方、開口部７２，７４の半径方向の広がりを非常に
大きくして、磁石の回転の限界を設け、シールドを回転
させなくても済むようにすることもできる。しかし、シ
ールド６７，６９の回転が円筒形スパッタリング表面２
７，２９の軸を中心として３６０度回転できるとき、最
大の動作柔軟性が得られる。
【００１９】そのような回転動作のためには、シールド
６７は、その端の一方に近接してその周囲に沿って、プ
ーリ７１を有し、同様にシールド６９はプーリ７３を有
する。電気モータ源７５は、歯形ベルト７９を通じてシ
ールド６７を回転させ、電気モータ源７７は、歯形ベル
ト８１を通じてシールド６９を回転させる。モーターソ
ース７５，７７はステップタイプのモータが好ましく、
また、制御システム５９との接続により制御される。
【００２０】図１に示されるターゲットアセンブリの補
足詳細はターゲットアセンブリ１５の図２および図３に
より明快である。交互に反転する極を有する、長い磁石
８５、８７および８９は、冷却管４５に固定された支持
構造９１により、スパッタリング材円筒２９内で、支え
られている。磁石アセンブリ、スパッタリング管２９お
よびシールド６９の各々は軸９３上で独立してそれぞれ
のモータ源５５，３１および７７により駆動され、回転
可能である。
【００２１】図３により、ターゲット円筒２９の外壁と
円筒形シールド管６９の内壁の間にはスペースがあるこ
とがわかる。この両壁は、断面図にて、１インチよりか
なり小さい間隔で分離している同心円である。この両者
の間のスペースにてプラズマが形成されることを防止す
る目的で、両者の間隔を狭くする必要がある。図４で
は、ターゲットアセンブリーのある特定の支持構造体が
示されている。円筒スパッタリング表面９５は軸１０１
のまわりで回転可能なように、終端スピンドル９７，９
９により支えられている。磁石部１０３はターゲット円
筒９５内に配置される。ターゲット支持構造体を構成す
る部分として、ターゲットアセンブリの両端にプレート
１０５，１０７が設けられている。これらプレート１０
５，１０７はそれぞれ環状溝１０９，１１１を有し、そ
こに円筒形シールド１１３の端が挿入される。シールド
１１３はプーリ１１５に連結されているモーターソース
によって容易に回転する。
【００２２】このシールド１１３の支持構造体は、スパ
ッタリングターゲット円筒９５の両端に接している終端
プレート１０５，１０７による被覆という利点がある。
これら支持構造体の表面は、プラズマスパッタリングゾ
ーンに対して近接しているので、望ましくないフィルム
の蒸着をおこし易く、そのために、非常に有効である。
さらに、既に述べたように、終端部１１７，１１９はシ
ールドの全周に沿って連続であり、回転ターゲットの自
浄動作がターゲットの長さ方向でより中央に近い部分と
同様に効果的に実行される部分までスパッタリングター
ゲット９５の対応する両端部よりそこを覆うに十分な長
さに延ばされている。シールド１１３では、しかし、ウ
ィンドウ１２１が少なくともスパッタリングゾーンを露
出させるために設けられている。シールド１１３は、ス
テンレススチールのような、それ自身は低いスパッタリ
ング分どまりを有する材料よりできていることが望まし
い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による二重円筒スパッタリングターゲッ
トマグネトロンの概略図である。
【図２】図１のターゲットアセンブリーの一方の一部分
を示す等角図である。
【図３】図２のターゲットアセンブリーの３−３線に沿
う断面図である。
【図４】図１乃至図３に示された型のターゲットアセン
ブリのための好適な支持アセンブリの部分断面図であ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 エイブラハム アイ ベルキンド アメリカ合衆国 ニユージヤージー州 07060ノース プレインフイールド マー テインズ ウエイ 184 (72)発明者 ジエイ ランダル クーリー アメリカ合衆国 ニユージヤージー州 07039リヴイングストン アムハースト ピー１−24 (72)発明者 ゾルタン オーバン アメリカ合衆国 ニユージヤージー州 08823フランクリン パーク アムバーリ ー コート 18 (72)発明者 キヤロリン ベイムラー アメリカ合衆国 カリフオルニア州 95687 ヴアーカーヴイル ポツプラー ロード 5136

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 スパッタリング材の外部表面を有する少
    なくとも一つの円筒構造体と、上記スパッタリング材の
    実質的に両終端の間の長さに沿い且つその回りの狭い円
    周の一部分に延びる磁場を形成し上記円筒構造体の内側
    に設けられた磁石とを含む真空室を有し、上記円筒構造
    体が上記真空室および上記磁石の両者に対して長手方向
    の軸を中心として回転可能であるマグネトロンにおい
    て、 上記スパッタリング表面の各端部のセグメントを覆い所
    定の距離分離して配置された一対の円筒形シールドを有
    し、この円筒形シールドが上記円筒構造体の回転とは独
    立して保持されるようにしたことを特徴とするマグネト
    ロン。
  2. 【請求項２】 上記円筒構造体が、スパッタリング両端
    部に隣接したスパッタリング材を有しない部分を含み、
    さらに上記シールドが上記スパッタリング表面の両端部
    より上記支持構造体を越えて所定の距離だけ軸方向へ延
    びていることを特徴とする請求項１記載のマグネトロ
    ン。
  3. 【請求項３】 上記一対の円筒形シールドは、スパッタ
    リング表面を囲む周囲の一部のみに延びているシールド
    セグメントにより連結されると共に所定の距離分離さ
    れ、上記一対のシールドと上記シールドセグメントの組
    み合わせが上記長手方向の軸を中心として回転可能であ
    ることを特徴とする請求項１記載のマグネトロン。
  4. 【請求項４】 上記シールドが、スパッタリング表面の
    周囲に完全に延びていることを特徴とする請求項１記載
    のマグネトロン。
  5. 【請求項５】 上記シールドとスパッタリング表面との
    所定の距離が１インチ未満であることを特徴とする請求
    項１記載のマグネトロン。
  6. 【請求項６】 上記スパッタリング表面が電源に接続さ
    れ、さらに上記シールドが実質的にアースの電位に接続
    されていることを特徴とする請求項１記載のマグネトロ
    ン。
  7. 【請求項７】 スパッタリング材の円筒形外部表面を有
    する少なくとも一つのターゲット構造体であって、この
    ターゲット構造体がその長手方向の軸を中心として回転
    可能なようにその相対する両端部の第１及び第２の支持
    構造体により保持されているターゲット構造体と、上記
    スパッタリング材の所定の長さに沿って実質的に延び且
    つその回りの狭い円周の一部分に延びる磁場ゾーンを形
    成し上記ターゲット構造体の内側に設けられた磁石アセ
    ンブリを有する真空室を備えたマグネトロンにおいて、 上記ターゲット構造物とは独立して上記長手方向の軸を
    中心として回転可能なように相対する両端部で上記第１
    及び第２の支持構造体により支えられ且つスパッタリン
    グ材表面の外径より大きい内径を有する円筒形シールド
    を有し、この円筒形シールドが少なくとも上記磁場ゾー
    ンと同じ広さで、その周囲の一部分の周りに延び且つ上
    記相対する両端部の間の距離に満たないような開口部を
    有することを特徴とするマグネトロン。
  8. 【請求項８】 上記シールドは、上記相対する両端部の
    各々でその周囲を囲む連続部を有し、この連続部が上記
    相対する両端部の各々に近接した所定の距離だけ上記ス
    パッタリング表面を覆うと共に上記第１及び前記第２の
    支持構造体の近接部を越えて延びるように配置されたこ
    とを特徴とする請求項７に記載のマグネトロン。
  9. 【請求項９】 上記シールドと作動的に連結され且つ第
    １の電気制御信号のセットに応答して上記ターゲットの
    回転とは独立して前記長手方向の軸を中心として前記シ
    ールドを回転させる手段をさらに有することを特徴とす
    る請求項７記載のマグネトロン。
  10. 【請求項１０】 上記磁石アセツブリと作動的に連結さ
    れ且つ第２の電気制御信号のセットに応答して上記ター
    ゲットの回転とは独立して前記長手方向の軸を中心とし
    て磁石アセンブリを回転させる手段をさらに有すること
    を特徴とする請求項９記載のマグネトロン。
  11. 【請求項１１】 上記シールドと上記スパッタリング表
    面の間隔が１インチに満たないことを特徴とする請求項
    ７記載のマグネトロン。
  12. 【請求項１２】 上記スパッタリング表面が電源に接続
    され、さらに上記シールドが実質的にアース電位に接続
    されていることを特徴とする請求項７記載のマグネトロ
    ン。
  13. 【請求項１３】 真空室内の基板上にフィルムをコーテ
    ィングするためのマグネトロンにおいて、 円筒形スパッタリング表面を有し、実質的に相互に平行
    な長手方向の中心軸を中心として回転可能なようにそれ
    らの端部でそれぞれの支持構造体で支えられている少な
    くとも二つの長いターゲット構造体と、 上記少なくとも二つの長いターゲット構造体の各々が、
    上記円筒形スパッタリング表面の内部に設けられた手段
    であって、上記スパッタリング表面の所定の長さに沿い
    且つその周りの所定の狭い円周方向の距離に延びる磁場
    ゾーンを形成する手段を有し、 上記ターゲット構造体に連結され、実質的に一様な速度
    で上記スパッタリング表面をそれぞれの軸を中心として
    回転させる手段と、上記少なくとも二つのターゲット構
    造体の各々の磁石手段に接続され、それら の各軸を中心としてそれらの上記磁場ゾーンを設定され
    た円弧上で回転させ且つ上記円弧内の目標固定位置に磁
    場ゾーンを保持する第１電気的手段であって、上記磁場
    ゾーンが相互に独立して回転可能で上記ターゲット構造
    体とも独立して回転可能である第１電気的手段と、 上記少なくとも二つのターゲット構造体の各々が、ター
    ゲット構造体とは独立して各軸を中心として回転可能な
    ようにそれらの各支持構造体により相対する端部で支え
    ら且つ上記スパッタリング材料表面の外径より大きい内
    径を有する円筒形シールドを有し、この円筒形シールド
    の各々が、少なくとも磁場ゾーンと同じ広さの開口部を
    有すると共にその周囲の一部分の周りに延び且つその各
    円筒スパッタリング表面の所定の長さに満たないような
    開口部を有し、 上記シールドに接続され、それらの各軸を中心としてそ
    れらの上記シールドを設定された円弧上で回転させ且つ
    上記円弧内の目標固定位置に上記シールドを保持する第
    ２電気的手段であって、上記シールドは相互に独立して
    回転可能で上記ターゲット構造体とも独立して回転可能
    である第２電気的手段と、及び上記第１及び第２の電気
    的手段に接続され上記磁石手段及び上記シールドの回転
    および位置を制御する制御手段を有することを特徴とす
    るマグネトロン。
  14. 【請求項１４】 上記第１及び上記第２の電気的手段
    が、磁石手段及びシールドの回転のための個別の電気ス
    テップモータを有することを特徴とする請求項１３記載
    のマグネトロン。
  15. 【請求項１５】 上記少なくとも二つのスパッタリング
    表面の材料組成が異なっていることを特徴とする請求項
    １３記載のマグネトロン。
  16. 【請求項１６】 上記シールドの各々は、上記相対する
    両端部の各々でその周囲を囲む連続部を有し、この連続
    部が上記相対する両端部の各々に近接した所定の距離だ
    け上記スパッタリング表面を覆うと共に上記支持構造体
    の近接部を越えて延びるように配置されたことを特徴と
    する請求項１３記載のマグネトロン。
  17. 【請求項１７】 上記制御手段は、シールドの開口部が
    磁場ゾーンの回転に追従するように、磁石手段及び少な
    くとも一つのターゲット構造体のシールドを互いに協同
    して回転させる手段を有することを特徴とする請求項１
    ３記載のマグネトロン。
JP4013979A 1991-01-29 1992-01-29 円筒マグネトロンシールド構造 Pending JPH0565636A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/647391 1991-01-29
US07/647,391 US5108574A (en) 1991-01-29 1991-01-29 Cylindrical magnetron shield structure

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0565636A true JPH0565636A (ja) 1993-03-19

Family

ID=24596813

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4013979A Pending JPH0565636A (ja) 1991-01-29 1992-01-29 円筒マグネトロンシールド構造

Country Status (2)

Country Link
US (1) US5108574A (ja)
JP (1) JPH0565636A (ja)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006038407A3 (ja) * 2004-09-14 2006-06-22 Shinmaywa Ind Ltd 真空成膜装置
KR100674005B1 (ko) * 2005-07-01 2007-01-24 주식회사 에스에프에이 스퍼터링 소스 및 이를 구비한 스퍼터
WO2009001614A1 (ja) * 2007-06-25 2008-12-31 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho 成膜装置
WO2012081168A1 (ja) * 2010-12-15 2012-06-21 キヤノンアネルバ株式会社 スパッタリング装置
JP2014534341A (ja) * 2011-10-24 2014-12-18 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ Ｐｖｄアレイ用の多方向レーストラック回転カソード
JP2017002404A (ja) * 2016-06-27 2017-01-05 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ Ｐｖｄアレイ用の多方向レーストラック回転カソード
JP2018517846A (ja) * 2015-06-05 2018-07-05 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ スパッタ堆積源、スパッタリング装置およびそれらを動作させる方法
JP2019044216A (ja) * 2017-08-31 2019-03-22 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 成膜装置および成膜方法
KR20200018081A (ko) * 2018-08-10 2020-02-19 주식회사 선익시스템 엄폐형 아크억제수단이 마련된 증착장비

Families Citing this family (59)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4117518C2 (de) * 1991-05-29 2000-06-21 Leybold Ag Vorrichtung zum Sputtern mit bewegtem, insbesondere rotierendem Target
US5338422A (en) * 1992-09-29 1994-08-16 The Boc Group, Inc. Device and method for depositing metal oxide films
KR100325969B1 (ko) * 1993-01-15 2002-08-08 더 비오씨 그룹 인코포레이티드 스퍼터링장치와원통형단부보호장치형성방법및스퍼터에칭방법
US5405517A (en) * 1993-12-06 1995-04-11 Curtis M. Lampkin Magnetron sputtering method and apparatus for compound thin films
US5620577A (en) * 1993-12-30 1997-04-15 Viratec Thin Films, Inc. Spring-loaded mount for a rotatable sputtering cathode
US5567289A (en) * 1993-12-30 1996-10-22 Viratec Thin Films, Inc. Rotating floating magnetron dark-space shield and cone end
US5616225A (en) * 1994-03-23 1997-04-01 The Boc Group, Inc. Use of multiple anodes in a magnetron for improving the uniformity of its plasma
WO1996006205A1 (en) * 1994-08-24 1996-02-29 Viratec Thin Films, Inc. Spring-loaded mount for a rotatable sputtering cathode
ZA956811B (en) * 1994-09-06 1996-05-14 Boc Group Inc Dual cylindrical target magnetron with multiple anodes
US5527439A (en) * 1995-01-23 1996-06-18 The Boc Group, Inc. Cylindrical magnetron shield structure
JPH10509773A (ja) * 1995-04-25 1998-09-22 ザ ビーオーシー グループ インコーポレイテッド 基板上に誘電体層を形成するためのスパッタリング装置及び方法
US6488824B1 (en) * 1998-11-06 2002-12-03 Raycom Technologies, Inc. Sputtering apparatus and process for high rate coatings
WO2000028104A1 (en) * 1998-11-06 2000-05-18 Scivac Sputtering apparatus and process for high rate coatings
US6582572B2 (en) 2000-06-01 2003-06-24 Seagate Technology Llc Target fabrication method for cylindrical cathodes
DE10145201C1 (de) * 2001-09-13 2002-11-21 Fraunhofer Ges Forschung Einrichtung zum Beschichten von Substraten mit gekrümmter Oberfläche durch Pulsmagnetron-Zerstäuben
JP2003147519A (ja) * 2001-11-05 2003-05-21 Anelva Corp スパッタリング装置
US6736948B2 (en) * 2002-01-18 2004-05-18 Von Ardenne Anlagentechnik Gmbh Cylindrical AC/DC magnetron with compliant drive system and improved electrical and thermal isolation
AU2003275239A1 (en) * 2002-09-30 2004-04-23 Miasole Manufacturing apparatus and method for large-scale production of thin-film solar cells
US7381661B2 (en) * 2002-10-15 2008-06-03 Oc Oerlikon Balzers Ag Method for the production of a substrate with a magnetron sputter coating and unit for the same
US7166199B2 (en) * 2002-12-18 2007-01-23 Cardinal Cg Company Magnetron sputtering systems including anodic gas distribution systems
US20040129561A1 (en) * 2003-01-07 2004-07-08 Von Ardenne Anlagentechnik Gmbh Cylindrical magnetron magnetic array mid span support
US7014741B2 (en) 2003-02-21 2006-03-21 Von Ardenne Anlagentechnik Gmbh Cylindrical magnetron with self cleaning target
US20050051422A1 (en) * 2003-02-21 2005-03-10 Rietzel James G. Cylindrical magnetron with self cleaning target
CA2550331A1 (en) * 2003-12-22 2005-07-14 Cardinal Cg Compagny Graded photocatalytic coatings
US20050224343A1 (en) * 2004-04-08 2005-10-13 Richard Newcomb Power coupling for high-power sputtering
KR101073420B1 (ko) * 2004-06-07 2011-10-17 가부시키가이샤 알박 마그네트론 스퍼터링 방법 및 마그네트론 스퍼터링 장치
WO2006017311A1 (en) * 2004-07-12 2006-02-16 Cardinal Cg Company Low-maintenance coatings
US20060065524A1 (en) * 2004-09-30 2006-03-30 Richard Newcomb Non-bonded rotatable targets for sputtering
US20060096855A1 (en) * 2004-11-05 2006-05-11 Richard Newcomb Cathode arrangement for atomizing a rotatable target pipe
US7923114B2 (en) * 2004-12-03 2011-04-12 Cardinal Cg Company Hydrophilic coatings, methods for depositing hydrophilic coatings, and improved deposition technology for thin films
US8092660B2 (en) * 2004-12-03 2012-01-10 Cardinal Cg Company Methods and equipment for depositing hydrophilic coatings, and deposition technologies for thin films
EP1834007A1 (en) * 2004-12-27 2007-09-19 Cardinal CG Company Oscillating shielded cylindrical target assemblies and their methods of use
US20060278519A1 (en) * 2005-06-10 2006-12-14 Leszek Malaszewski Adaptable fixation for cylindrical magnetrons
US20060278521A1 (en) * 2005-06-14 2006-12-14 Stowell Michael W System and method for controlling ion density and energy using modulated power signals
US20060278524A1 (en) * 2005-06-14 2006-12-14 Stowell Michael W System and method for modulating power signals to control sputtering
US7842355B2 (en) * 2005-11-01 2010-11-30 Applied Materials, Inc. System and method for modulation of power and power related functions of PECVD discharge sources to achieve new film properties
US20070095281A1 (en) * 2005-11-01 2007-05-03 Stowell Michael W System and method for power function ramping of microwave liner discharge sources
EP1999776A1 (en) * 2006-03-28 2008-12-10 NV Bekaert SA Coating apparatus
JP2009534563A (ja) 2006-04-19 2009-09-24 日本板硝子株式会社 同等の単独の表面反射率を有する対向機能コーティング
US20080011599A1 (en) 2006-07-12 2008-01-17 Brabender Dennis M Sputtering apparatus including novel target mounting and/or control
US7850828B2 (en) * 2006-09-15 2010-12-14 Cardinal Cg Company Enhanced virtual anode
WO2009036284A1 (en) 2007-09-14 2009-03-19 Cardinal Cg Company Low-maintenance coatings, and methods for producing low-maintenance coatings
US20090078572A1 (en) * 2007-09-24 2009-03-26 Von Ardenne Anlagentechnik Gmbh Magnetron end-block with shielded target mounting assembly
US8182662B2 (en) * 2009-03-27 2012-05-22 Sputtering Components, Inc. Rotary cathode for magnetron sputtering apparatus
CN101565278A (zh) * 2009-05-08 2009-10-28 浙江大学 筒体式石英晶体的双面溅射被银装置
EP2276054A1 (en) * 2009-07-13 2011-01-19 Applied Materials, Inc. Sputtering system, rotatable cylindrical target assembly, backing tube, target element and cooling shield
US20130032476A1 (en) * 2011-08-04 2013-02-07 Sputtering Components, Inc. Rotary cathodes for magnetron sputtering system
US20130129937A1 (en) * 2011-11-23 2013-05-23 United Technologies Corporation Vapor Deposition of Ceramic Coatings
WO2014100189A1 (en) * 2012-12-21 2014-06-26 Luminex Corporation Rotating shielded magnetic actuator
US9508532B2 (en) * 2013-03-13 2016-11-29 Bb Plasma Design Ab Magnetron plasma apparatus
KR102177209B1 (ko) * 2013-07-24 2020-11-11 삼성디스플레이 주식회사 스퍼터링 장치 및 이를 이용한 박막 형성 방법
KR102205398B1 (ko) * 2013-07-25 2021-01-21 삼성디스플레이 주식회사 스퍼터링 장치 및 이를 이용한 박막 형성 방법
KR102245606B1 (ko) * 2015-01-14 2021-04-28 삼성디스플레이 주식회사 마그네트론 증착 장치
US9812296B2 (en) 2015-02-03 2017-11-07 Cardinal Cg Company Sputtering apparatus including gas distribution system
DE102015117845A1 (de) * 2015-10-20 2017-04-20 Von Ardenne Gmbh Verfahren und Anordnung zur Beschichtung eines Substrats
US10604442B2 (en) 2016-11-17 2020-03-31 Cardinal Cg Company Static-dissipative coating technology
KR20190077575A (ko) * 2016-11-22 2019-07-03 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 기판 상으로의 층 증착을 위한 장치 및 방법
JP7171270B2 (ja) * 2018-07-02 2022-11-15 キヤノン株式会社 成膜装置およびそれを用いた成膜方法
EP3886139B1 (en) * 2020-03-16 2024-02-07 Vapor Technologies, Inc. Convertible magnetics for rotary cathode

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4422916A (en) * 1981-02-12 1983-12-27 Shatterproof Glass Corporation Magnetron cathode sputtering apparatus
US4356073A (en) * 1981-02-12 1982-10-26 Shatterproof Glass Corporation Magnetron cathode sputtering apparatus
DD217964A3 (de) * 1981-10-02 1985-01-23 Ardenne Manfred Einrichtung zum hochratezerstaeuben nach dem plasmatronprinzip
US4410407A (en) * 1981-12-22 1983-10-18 Raytheon Company Sputtering apparatus and methods
US4444643A (en) * 1982-09-03 1984-04-24 Gartek Systems, Inc. Planar magnetron sputtering device
CA1184880A (en) * 1982-11-18 1985-04-02 Kovilvila Ramachandran Sputtering apparatus and method
US4417968A (en) * 1983-03-21 1983-11-29 Shatterproof Glass Corporation Magnetron cathode sputtering apparatus
US4443318A (en) * 1983-08-17 1984-04-17 Shatterproof Glass Corporation Cathodic sputtering apparatus
US4466877A (en) * 1983-10-11 1984-08-21 Shatterproof Glass Corporation Magnetron cathode sputtering apparatus
JPS6260866A (ja) * 1985-08-02 1987-03-17 Fujitsu Ltd マグネトロンスパツタ装置
DE3619194A1 (de) * 1986-06-06 1987-12-10 Leybold Heraeus Gmbh & Co Kg Magnetron-zerstaeubungskatode fuer vakuum-beschichtungsanlagen
JPS63149374A (ja) * 1986-12-12 1988-06-22 Fujitsu Ltd スパツタ装置
CA1239115A (en) * 1987-10-29 1988-07-12 Canadian Patents And Development Limited - Societe Canadienne Des Brevets Et D'exploitation Limitee Sputtering apparatus and method

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006038407A3 (ja) * 2004-09-14 2006-06-22 Shinmaywa Ind Ltd 真空成膜装置
KR100674005B1 (ko) * 2005-07-01 2007-01-24 주식회사 에스에프에이 스퍼터링 소스 및 이를 구비한 스퍼터
WO2009001614A1 (ja) * 2007-06-25 2008-12-31 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho 成膜装置
JP2009001884A (ja) * 2007-06-25 2009-01-08 Kobe Steel Ltd 成膜装置
WO2012081168A1 (ja) * 2010-12-15 2012-06-21 キヤノンアネルバ株式会社 スパッタリング装置
JP2014534341A (ja) * 2011-10-24 2014-12-18 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ Ｐｖｄアレイ用の多方向レーストラック回転カソード
JP2018517846A (ja) * 2015-06-05 2018-07-05 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ スパッタ堆積源、スパッタリング装置およびそれらを動作させる方法
JP2017002404A (ja) * 2016-06-27 2017-01-05 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ Ｐｖｄアレイ用の多方向レーストラック回転カソード
JP2019044216A (ja) * 2017-08-31 2019-03-22 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 成膜装置および成膜方法
KR20200018081A (ko) * 2018-08-10 2020-02-19 주식회사 선익시스템 엄폐형 아크억제수단이 마련된 증착장비

Also Published As

Publication number Publication date
US5108574A (en) 1992-04-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0565636A (ja) 円筒マグネトロンシールド構造
US5464518A (en) Cylindrical magnetron shield structure
JP3516949B2 (ja) 回転マグネトロンスパッタリングシステムにおけるアーク抑制のためのシールディング
AU690388B2 (en) Cylindrical magnetron shield structure
JP2002529600A (ja) 高レート・コーティング用のスパッタリング装置および方法
WO2006038407A2 (ja) 真空成膜装置
JPH08170172A (ja) 多数のアノードを有する二重円筒ターゲットのマグネトロン
US20060137968A1 (en) Oscillating shielded cylindrical target assemblies and their methods of use
JPH04268075A (ja) 真空蒸着装置用の定置のマグネトロン−スパッタリング陰極
KR20150114986A (ko) Ｐｖｄ ｒｆ ｄｃ 개방/폐쇄 루프 선택가능한 마그네트론
JP2912864B2 (ja) スパッタリング装置のマグネトロンユニット
US20010013470A1 (en) Mirrortron sputtering apparatus
JP2000073167A (ja) 真空チャンバ内で基板をコ―ティングするための装置
JPH0688229A (ja) 二重円筒マグネトロンに於けるスパッタリングターゲットの磁場ゾーン回転の電気制御
JPH1030180A (ja) マグネトロンソース及びプラズマ処理システム
JP3056222B2 (ja) スパッタ装置およびスパッタ方法
JPS63282263A (ja) マグネトロンスパッタリング装置
JP3076463B2 (ja) 薄膜形成装置
JP3810132B2 (ja) スパッタリング装置
JPS6116346B2 (ja)
JP2001220671A (ja) スパッタ成膜応用のためのプラズマ処理装置
JP2646260B2 (ja) スパッタ装置
JPH0766144A (ja) プラズマ処理装置
JPS6154870B2 (ja)
JP3901365B2 (ja) スパッタ装置