JPH0610346B2 - 平面マグネトロン・スパッタリング陰極組立体 - Google Patents

平面マグネトロン・スパッタリング陰極組立体

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JPH0610346B2
JPH0610346B2 JP60140636A JP14063685A JPH0610346B2 JP H0610346 B2 JPH0610346 B2 JP H0610346B2 JP 60140636 A JP60140636 A JP 60140636A JP 14063685 A JP14063685 A JP 14063685A JP H0610346 B2 JPH0610346 B2 JP H0610346B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は平面マグネトロン・スパッタリング陰極組立体
(a planar magnetron sputtering cathode assembly)お
よびこのような陰極組立体に組込む磁石組立体に関す
る。基板上に金属その他の物質の薄膜を付着させるため
に平面マグネトロン・スパッタリング装置が広く使用さ
れるようになってきており、種々の用途をもたらしてい
る。このコーティング技術の主たる利点の1つはその汎
用性にある。その能力に対する要求は多くは、高温にさ
らすことなく基板上に被覆しようとする材料を飛散させ
ることにある。一方、この技術は高い基板温度を必要と
する方法にも適用できる。陰極により放出した電子束が
基板に流れて基板を摂氏数百度まで加熱する可能性があ
る。しかしながら、周知のように、陰極に電子を捕獲す
るためのシールドを設けて、基板の低温の状態での操作
を望む場合に電子による加熱を防ぐことができる。基板
の高温の状態での操作法の例としては例えば米国特許第
4,400,255(Kisner)に記載されている。この米
国特許の方法よれば、ガラス化されたジルコニア・シン
ブルにプラチナ・薄膜をスパッター付着させることによ
って排気ガス酸素センサを作るが、スパッタリング作業
中スパッタリング陰極からの電子の流れによってシンブ
ルは高温に加熱される。この米国特許で指摘されている
ように、ニューヨーク州オレンジバーグ市のMaterials
Research Corporationが市販しているModel MRC 902の
直流マグネトロン・スパッタリング装置がこのスパッタ
リング作業で使用されている。ターゲットの使用効率を
改善する試みでは、より新しいスパッタリング陰極装置
が同じ製造業者から市販されており、これは米国特許第
4,198,283号(Class等)に記載されている。こ
のスパッタリング陰極を該MRC装置に組込み、排気ガ
ス酸素センサを製作することが試みられた。このスパッ
タリング陰極は、当初、基板が低温の状態での基板操作
のために内と外に電子を捕えるためのシールドを備えて
いた。ところが、ジルコニア・シンブルの加熱を強化す
べく、該シールドを取り外した場合でも、通常の生産で
使用するときと同じ電力を使用しながらもシンブルの加
熱が不十分となり、製品の品質が許容以下であった。
本発明の主題である新規な陰極構造のおよび新規な磁石
組立体を設計することによって、卓越した品質の排気ガ
ス酸素センサを従来よりも高いスパッタリング速度で製
造することが可能となり、さらに、スパッタリング装置
の非稼働時間を短縮することが可能となった。この設計
では、マグネトロン・スパッタリングで通常使用されて
いるよりも高い磁束い密度を利用し、またターゲットを
迅速に交換できるようにした配置を利用している。強力
磁石と、スパッタリング室内に全体的に収容された磁気
回路とを使用することによって磁界強さは高められる。
これは、スパッタリング室の外側に磁石を配置し、磁界
を銅製のヒート・シンクを通してスパッタリング室につ
なげる従来のマグネトロンの設計とは対照的である。こ
のような洗練された磁石組立体デザインはマグネトロン
・スパッタリング室の真空条件や熱条件に適する。
したがって、本発明の一般的な目的は磁束密度を高める
ための効果的な磁気回路を有するマグネトロン・スパッ
タリング陰極組立体を提供することにある。
本発明の別の目的は迅速なターゲット交換を容易に行な
えるターゲット取付位置を有するマグネトロン・スパッ
タリング陰極組立体を提供することにある。
本発明のまた別の目的は特にマグネトロン・スパッタリ
ング陰極組立体に適用し、スパッタリング室の環境に適
合する磁石組立体を提供することにある。
本発明は、2つの部分に分かれた鋼ハウジング内に密封
した高い強度の磁石を有し、1つのハウジング部分が磁
石と接触しており、磁性片として作用する強磁性物質を
含み、他方のハウジング部分が他方の磁極および磁石の
側面を囲んでハウジングを完成している非磁性物質を含
む平面マグネトロン・スパッタリング陰極組立体を包含
する。
本発明によるマグネトロン・スパッタリング陰極組立体
は2つのこのような磁石組立体を包含し、これらの磁石
組立体は磁性鋼からなるバッキングプレートに直接取付
けてあって水冷ヒート・シンクおよびこのヒート・シン
クに直接装着したターゲットでほぼ占められた空間を構
成する。本発明の好適実施例では、マグネトロン・スパ
ッタリング陰極組立体はバッキング・プレートおよびヒ
ート・シンクを貫通していてターゲットに螺合したねじ
式止め具を包含し、迅速にターゲットを交換できる配置
を有する。
上記および他の利点は添付図面に関連した以下の説明か
ら明らかとなろう。
第1図を参照して、ここに示す平面マグネトロン・スパ
ッタリング陰極組立体10はスパッタリング室の頂壁1
2にある開口内に装着されており、その少なくとも一部
がスパッタリング室内に下向きに延びている。陰極組立
体10の上方にある要素は矩形の磁性ステンレス鋼製バ
ッキング・プレート14であり、これは頂壁12の開口
を覆っており、開口を囲む電気的に絶縁性の真空シール
16によって頂壁12から隔離されている。バッキング
・プレート14は、好適には、以下により詳しく説明す
る。
Carpenter No.630コンデイションAのステンレス鋼
を含む。第2図に最も良く示すように、棒の形をした内
側磁石組立体18と矩形環体または額縁の形をした外側
磁石組立体20がバッキング・プレート14の底に直接
取付けてあり、磁力によって所定位置に保持されてい
る。外側磁石組立体20は内側磁石組立体18を囲んで
それとの間に矩形の空間を構成している。これら2つの
磁石組立体の間の空間内には矩形環状の銅製ヒート・シ
ンク24が設置してあってこれら磁石組立体の向い合っ
た側面と熱結合状態で(熱が伝導するように)密着して
いる。ヒート・シンクと磁石組立体との良好に熱が伝導
するような接触を確保すべく、これら3つの構成要素は
相互にプレスばめしてあり、ヒート・シンク24と磁石
組立体18、20の間にインジウム箔のシム(図示せ
ず)が設けてある。冷却水を循環させる通路26がヒー
ト・シンク24を貫いて設けてある。ヒート・シンクの
頂部からバッキング・プレート14に設けた適当な孔を
通して入口、出口水パイプ(図示せず)が延びている。
ヒート・シンクの、バッキング・プレート14から間隔
を置いて、そこから離れる方向へと向いた下面には、浅
いテーパ付きのくぼみ28が設けてあり、このくぼみの
頂部は、ほぼ矩形の横断面の溝30となっている。くぼ
み28はヒート・シンク24の下面に沿って延びていて
環状の谷部を形成している。
矩形環状のターゲット32が平らな下面を有し、その上
面はヒート・シンク24のテーパ付きくぼみ28と係合
する上向きのテーパ付き突起34を有する。したがっ
て、ターゲット32はヒート・シンクに対して良好に熱
結合を行なう。突起34の頂部はほぼ矩形の横断面のリ
ブ36となっていて、このリブはヒート・シンクの溝3
0に着座している。ターゲット32の各側縁は薄いフラ
ンジ38となって延在しており、このフランジは内外の
磁石組立体18、20の磁極下面を部分的に覆ってい
る。ターゲット32はバッキング・プレート14および
ヒート・シンク24にある適当な孔を貫通している複数
のボルト40その他のねじ式止め具によって所定位置に
保持されている。これらのボルト40はターゲットのリ
ブ36にある小さな孔41に螺合している。もちろん、
ターゲットは基板上にスパッタリング付着しようとする
材料であり、かつ排気ガス酸素センサをコーティングし
ようとしている材料で形成してあり、すなわち、非常に
純度の高いプラチナで作ってある。矩形環状のターゲッ
トは一体片として作ってもよいし、第1図に示すよう
に、セグメント方式にしてもよい。後者の場合、特に、
一対の長い側セグメント32aが磁石組立体の長さ方向
に延び、ターゲットの端部セグメント32bによって端
を連結する。端部セグメント32bはターゲット側セグ
メント32aについて図示し、説明したと同じ横断面を
有する。ターゲット側セグメントの端部付近のフランジ
38にノッチを設けて各端セグメント32bを収容して
いる。ターゲットの外周寸法が約38.1×12.7cm
(15×5インチ)、セグメント幅が5.08cm(2イ
ンチ)であると好ましく、したがって、2.54cm(1
インチ)幅の細長いスペースで側部セグメントが分離し
ている。内側にある磁石組立体18のターゲット側セグ
メント32a間に露出している磁極下面のスパッタリン
グを避けるべく、プラチナその他のターゲット材料の薄
い箔44を電極下面に接合してある。
あるいは代りに、ターゲットの各長い側セグメント32
aを第4図に示すように2つまたはそれ以上の小さい側
セグメント32′に分割してもよい。これらターゲット
のセグメント32′は第1図のターゲットのセグメント3
2aと同じ横断面を有し、したがって、各々が突起3
4′、リブ36′、フランジ38′およびねじ孔41′を
有する。たとえ長い側セグメントをターゲット下面に対
してたとえば60度の角度で切ったとしても短い側セグ
メント32′は傾斜した平面に沿っており、約0.50
8mm(0.02インチ)の小さなギャップ33′が熱膨
張に備えて設けられる。短い方の側セグメント32′を
ヒート・シンクとの良好に熱結合状態で効果的に着座さ
せて比較的低い温度でターゲット取り扱い操作を実施で
きる。長い側セグメント32aもヒート・シンク上に適
切に着座させることができるが、この場合、非常に精密
な機械加工が必要であり、プラチナのような硬い材料の
場合には特にこのような機械加工には費用がかかる。短
いセグメントを設計する場合には、精密機械加工用件は
かなり簡素化される。
矩形環状の暗部シールド42がボルト46によって頂壁
12に固着してあり、この暗部シールドは外側磁石組立
体20と接近した状態で陰極組立体10のまわりを延び
ているが、外側磁石組立体20との間には小さなギャッ
プ(2.54mm=0.1インチ未満)があり、ターゲッ
ト32の外周から少し隔たっている。暗部シールド42
の下面はターゲット32の下面と同じ平面にあるが、や
や高い平面に位置していてもよい。いずれにしても、暗
部シールド42はターゲット縁部との間に小さいギャッ
プ、たとえば、1.016mm(0.04インチ)を持
ち、外側磁石組立体20の下面からのスパッタリングを
防いでいる。
本発明による磁石組立体の設計によれば、磁石をスパッ
タリング室の環境内で使用でき、磁石に対して適切な保
護を与えることによって、高強度の磁石材料、たとえ
ば、セラミックまたは希土類コバルト磁石材料を使用で
きる。このような高強度磁石材料はもろくて、熱的、機
械的な衝撃で壊れやすい。さらに、このような磁石材料
は多孔性となりやすく、スパッタリング室のポンプによ
る吸引作業中に、磁石そのもののガス発生によりスパッ
タリング作業の開始時に面倒な遅延を生じさせる可能性
がある。この磁石組立体の設計では、磁石のための鋼製
のクラッド、好適にはステンレス鋼製クラッドを使用し
ており、磁石をスパッタリング室環境からのトラップさ
れるいかなるガスからも隔離するように密閉する。一層
詳しく言えば、強磁性ステンレス鋼で作った磁性片52
を磁石をの一方の磁極と接触させ、非磁性ステンレス鋼
のキャップ50で他方の磁極を覆い、磁性片と出合うま
で磁石の側面を取り巻いている。外側磁石組立体20の
一方のアーム横断面が第3図に示してある。キャップ5
0および磁性片52は、それぞれ、矩形環体として形成
してあり、一緒になって第2図に示す環状の形状を形成
している。非磁性ステンレス鋼、たとえば、AISIタ
イプ304のキャップ50は断面が溝形となっている。
すなわち、非常に薄い端片54とこの端片から側方に延
びかつ互いに隔たっていて間にくぼみを形成している2
つの脚56とを有する。高強度磁石58はこのくぼみ内
に着座しており、好ましくは、サマリウム・コバルト磁
石である。磁石58は一体片である必要はないが、好ま
しくは4つの棒状部片で作り、長い部片が磁石組立体の
側面に沿って延び、短い部片が磁石組立体の端に対応す
るようにする。磁石58は図面において垂直方向に磁化
されており、一方の磁極がキャップ端片54と接触し、
他方の磁極がキャップ50の開放端に向いている。
磁性片52は磁性体であるステンレス鋼、たとえば、ペ
ンシルバニア州リーディング市のCarpenter Technology
Corporationの製造しているCarpenter No.630コン
ディションAステンレス鋼で作る。この鋼は磁気的に軟
かい状態まで焼なましされ、AISIタイプ304ステ
ンレス鋼に匹敵する良好な溶接性を持つ。磁性片52は
境界60のところでキャップ50の脚56と衝合し、キ
ャップおくぼみ内に入って磁石58の磁極と接触するよ
うになっている。厚い磁性片は磁石58を高温のターゲ
ット32の領域から隔離され、またヒート・シンク24
によって効果的に冷却されていて磁石58を高い温度あ
るいは急激な温度変化から保護している。キャップ50
および磁性片52はそれらの境界のところを鋼製ケーシ
ング内を真空状態に維持できるような強固な接合によっ
て接合されており、磁石58を鋼製ケーシング内に密封
している。この接合作業は、好適に境界60に沿ったレ
ーザー溶接によって実施される。これは、この溶接方法
であれば、熱的な外乱を最低に保ちながら磁石材料に対
する優れた結合を行なえるからである。磁性片54は構
造の保全性を損なわい範囲でできる限り薄くして、磁束
経路におけるエアギャップの影響を最低限に抑える。そ
の寸法としては、厚さ0.76mm(0.33インチ)で
あることが実用的な値である。磁石58そのものの横断面
は、たとえば、幅1.26cm(0.5インチ)、高さ
1.78cm(0.7インチ)であってもよい。磁性片5
2はヒート・シンク24の下方外縁の平面に対して垂直
方向下方に延びており、その外縁に沿って面取りしてあ
ってターゲット32に向かって磁束を集中させる。
外側磁石組立体20の構造原理は内側磁石組立体18に
も応用される。内側磁石組立体18の形態は明らかに外
側磁石組立体20とは異なっているが、磁石材料は外側
磁石組立体とほぼ同じ量を使用する。したがって、磁気
回路がターゲット付近における必要なエアギャップと両
立するように効果的に設け得ることはわかるであろう。
磁気回路の効率および強い磁石の使用によって、ターゲ
ット表面での磁束密度は平面マグネトロン・スパッタリ
ング用途では例外的に高いものとなる。このような強い
磁界は同じ電力で付着速度、電子束を大きくできるとい
う利点を持つ。特別の例として、1.27×1.78cm
(0.5×0.7インチ)の横断面積を有するサマリウ
ム・コバルト磁石を含む外側磁石組立体と同じ磁石材料
を同じ量の内側磁石組立体からなり、磁石組立体高さが
約3.81cm(1.5インチ)であり、ターゲット領域
のエアギャップが3.175cm(1.25インチ)のオ
ーダーにある場合に、ターゲット面の中央でそれに対し
て平行に750ガウスの磁束密度を得ることができ、各
磁極下面に対して直角にかつそれに隣接して3000ガ
ウスの磁束密度を得ることができる。
矩形環状の外側磁石配置を利用している矩形ターゲット
形式の市販されている平面マグネトロン・スパッタリン
グ陰極について研究したところ、2本の異常に高い電子
束が陰極組立体の対向した角隅部に生じ、陰極組立体の
下方で基板に衝突する電子束が基板を加熱するために不
均一な電子の流れが生じ、それによって基板にホットス
ポットが生じることがわかった。当業者であれば良くわ
かるように、マグネトロン・クパッタリング装置の効果
的な作用は、大部分、磁界によって生じた磁界の無端ル
ープ内に電子場を捕えることによる。電子の一部は主と
して磁極のところでこの場から逃げ、その結果生じた電
子の流れは基板加熱の主たる原因となる。ターゲットの
角隅部のところでの高い電子放出がこれらの角隅部のと
ころで磁界に弱いところあるいは中断があることに原因
すると考えられる。本発明による磁石組立体の設計は磁
石組立体の角隅部のところにほぼ均一な、あるいは、少
なくとも連続した磁界を生じさせ、その結果、電子の不
均一な放出がほぼ除かれる。これを行なうべく、外側の
磁石組立体20の磁性片52を一体の鋼片として形成
し、磁石組立体20の角隅部でさえ、ギャップあるいは
溶接部が存在しない。もしこれらが存在すると、磁気特
性が不均一になる。
こうして、明らかなように、本発明によるマグネトロン
陰極構造は2つの領域で利点を与える。すなわち、スパ
ッタリング作業と、作業の間の機械の非稼働時間の改善
の両点である。基板の加熱とコーティングを必要とする
排気ガス酸素センサを作るためのスパッタリング作業で
は、磁界がより強く、より均一であれば、より迅速、よ
り均一な加熱を行ない、より高いフィルム付着強度を得
る作業パラメータの選定が可能となる。これらのパラメ
ータは、すべて、品質の良い部品の歩留りを改善すると
共にスパッタリング速度を高める。ターゲットの交換お
よび他の保守のためにスパッタリング室を開ける必要が
ある場合でも、ターゲットの交換が容易である(20分
か30分程で容易に行なわれる)ことにより、また、ス
パッタリング室に真空を生じさせるポンプ吸引作業を迅
速とすることにより、機械の非稼働時間が最小となる。
ポンプ吸引作業は、ガス発生が最小である材料、特に磁
石のステンレス鋼クラッドを使用することによって速め
られ、まったく高真空技術に匹敵するほどとなる。逆
に、たとえば、軟鉄磁性片を使用すると、鉄のガス発生
により、ポンプ吸引時間は延びる。
本発明の陰極配置は特に高温の基板上に材料のフィルム
を付着するために設計してあるが、先に列挙した利点の
多くが低温の基板でも保たれることは了解されたい。基
板の加熱は磁極付近に電子を捕獲するためのシールドを
設けることによって最低に抑え得る。このようなシール
ドの追加により、ターゲットの交換時間が長くなるおそ
れがあるが、それでも、強い磁界の利点により、なお、
付着速度、生産性共に高く、比較的弱い磁界を使用する
従来の設計の場合にとっていた値まで作業パラメータを
調節することができることから得る他の利点も確保でき
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による平面マグネトロン・スパッタリン
グ陰極組立体の断面斜視図: 第2図は第1図の平面マグネトロン・スパッタリング陰
極組立体の2つの磁石組立体の斜視図: 第3図は第2図の3−3線に沿った、1つの磁石組立体
の横断面図:及び 第4図は第1図の平面マグネトロン・スパッタリング陰
極組立体のための別のターゲットの部分破断斜視図であ
る。 [主要部分の符号の説明] 10……平面マグネトロン・スパッタリング陰極組立体、 12……頂壁、 14……バッキング・プレート、 16……真空シール、 18……内側磁石組立体、 20……外側磁石組立体、 24……ヒート・シンク、 32……ターゲット、 34……テーパ付き突起、 36……リブ、 38……フランジ、 40……ボルト、 42……暗部シールド、 50……キャップ、 52……磁性片、 58……高強度磁石。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】磁性材料からなるバッキング・プレート
    と、 棒状の内側磁石組立体と、 前記内側磁石組立体を囲んでいる環状の細長い外側磁石
    組立体を有し、 該2つの磁石組立体は該2つの磁石組立体の間の空間を
    定めるように向かい合った面を有し、 該2つの磁石組立体の各々はパッキング・プレートに直
    接取付けられて該バッキング・プレートに支持され、か
    つ効果的に該バッキング・プレートと磁気結合するよう
    にされている第1の磁極と、該バッキング・プレートか
    ら離隔している第2の磁極とを有して、2つの前記第2
    の磁極間で磁界を形成するよう構成されていることと; 該内側と外側の磁石組立体間の空間にある水冷ヒート・
    シンクと、該水冷ヒート・シンクと熱接触している環状
    の細長いターゲットとを形成するよう構成されているこ
    とを包含する平面マグネトロン・スパッタリング陰極組
    立体において、 各磁石組立体は2つの磁極を有する磁石手段と、該2つ
    の磁極の一方と係合している鋼製の磁性片と、これらの
    磁極の他方及び磁石手段の側面を密接に囲みかつ該磁性
    片と係合している非磁性の鋼製からなる溝形部材と、該
    磁性片と該溝形部材とを密閉結合する溶接部とからな
    り、以って磁石手段が該磁性片と該溝形部材からなる鋼
    内に完全に収容されて、スパッタリング陰極環境から独
    立し、 また該内側と外側の磁石組立体間の空間内に位置する水
    冷ヒート・シンクは該磁石組立体を冷却するように該空
    間を定めている該内側と該外側磁石組立体が向かい合っ
    ている面と密接に熱接触した状態にあり、該水冷ヒート
    ・シンクがバッキング・プレートから遠ざかる向きで、
    かつ離隔した面を有し、 そして環状の細長いターゲットは該磁界内で該ヒート・
    シンク面に熱結合していることを特徴とする平面マグネ
    トロン・スパッタリング陰極組立体。
  2. 【請求項2】特許請求の範囲第1項記載の平面マグネト
    ロン・スパッタリング陰極組立体において、 前記バッキング・プレートから遠ざかる向きでかつ離隔
    した面は環状のくぼみを有し、該環状の細長いターゲッ
    トは磁界内で該ヒート・シンクの該くぼみに密接に熱結
    合した環状の突起を有し、 また、迅速なターゲットの交換を容易にするためにター
    ゲットをヒート・シンクに固着する手段が設けてあり、
    この手段はバッキング・プレートおよびヒート・シンク
    を貫通し、ターゲットの突起に螺合するねじ式止め具手
    段からなることを特徴とする平面マグネトロン・スパッ
    タリング陰極組立体。
  3. 【請求項3】特許請求の範囲第1項記載の平面マグネト
    ロン・スパッタリング陰極組立体において、ヒート・シ
    ンクの前記面がバッキング・プレート面から遠ざかる向
    きで離隔した環状の谷部を有し、環状の細長いターゲッ
    トがこの谷部に着座し、ヒート・シンクと熱結合してい
    るテーパ付き突起を有する矩形で環状の形状ターゲット
    であり、また、ヒート・シンクにターゲットを固着して
    迅速なターゲットの交換を容易にする手段が設けてあ
    り、この手段がバッキング・プレートおよびヒート・シ
    ンクを貫通し、テーパ付き突起に螺合する複数のボルト
    からなることを特徴とする平面マグネトロン・スパッタ
    リング陰極組立体。
  4. 【請求項4】前記磁石組立体は、 ステンレス鋼製の磁性片と、溝型横断面を定める側方に
    延びた脚を持つ端片を有し、これらの脚が磁性片に密封
    結合してあって密閉空所を鋼製している非磁性ステンレ
    ス鋼製キャップと、該端片に隣接した磁極と磁性片に隣
    接した磁極とを有する該空所内に設置した磁石から成
    り、それによってこの磁石がステンレス鋼に完全に包ま
    れ密閉されることでスパッタリング陰極組立体の環境か
    ら独立に置かれていることを特徴とするマグネトロン・
    スパッタリングのための磁石組立体を有する特許請求の
    範囲第1項から第3項までのいずれか1つの項に記載の
    平面マグネトロン・スパッタリング陰極組立体。
  5. 【請求項5】前記磁石組立体は、 矩形環状の形状の磁性材料からなる一体構造の磁性片
    と、この磁性片と同じ矩形環状となっていて、磁性片に
    密閉結合している非磁性キャップと、このキャップ内で
    その周囲に沿って延びている環状の空所であって、一側
    面が磁性片によって区切られている空所と、この空所内
    に設置してあり、磁性片と係合した多くの片からなる1
    つの磁極を有する矩形環状磁石とから成り、それによっ
    て、該磁石は該空所内に完全に収容されかつ密封されて
    おり、一体構造の磁性片によって連続した磁界が磁石組
    立体から漏れるようになっていることを特徴とするマグ
    ネトロン・スパッタリングのための磁石組立体を有する
    特許請求の範囲第1項から第3項までのいずれか1つの
    項に記載の平面マグネトロン・スパッタリング陰極組立
    体。
JP60140636A 1984-06-28 1985-06-28 平面マグネトロン・スパッタリング陰極組立体 Expired - Lifetime JPH0610346B2 (ja)

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Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4517070A (en) * 1984-06-28 1985-05-14 General Motors Corporation Magnetron sputtering cathode assembly and magnet assembly therefor
CH665057A5 (de) * 1984-07-20 1988-04-15 Balzers Hochvakuum Targetplatte fuer kathodenzerstaeubung.
US5215639A (en) * 1984-10-09 1993-06-01 Genus, Inc. Composite sputtering target structures and process for producing such structures
CH669242A5 (de) * 1985-07-10 1989-02-28 Balzers Hochvakuum Targetplatte fuer kathodenzerstaeubung.
FR2596920A1 (fr) * 1986-04-03 1987-10-09 Saint Roch Sa Glaceries Cathode de pulverisation
US4855033A (en) * 1986-04-04 1989-08-08 Materials Research Corporation Cathode and target design for a sputter coating apparatus
US4885075A (en) * 1987-01-27 1989-12-05 Machine Technology, Inc. Cooling device for a sputter target and source
DE3738845A1 (de) * 1987-11-16 1989-05-24 Leybold Ag Zerstaeubungskatode nach dem magnetronprinzip
US5490914A (en) * 1995-02-14 1996-02-13 Sony Corporation High utilization sputtering target for cathode assembly
US6689254B1 (en) * 1990-10-31 2004-02-10 Tokyo Electron Limited Sputtering apparatus with isolated coolant and sputtering target therefor
DE9102052U1 (de) * 1991-02-21 1991-06-13 Hauzer Holding B.V., Venlo Indirekt gekühlter Verdampfer mit Schnellwechselsystem
JPH06204316A (ja) * 1992-12-28 1994-07-22 Mitsubishi Electric Corp 耐熱ロボットハンド
DE4304581A1 (de) * 1993-02-16 1994-08-18 Leybold Ag Vorrichtung zum Beschichten eines Substrats
US5693199A (en) * 1995-03-09 1997-12-02 Hmt Technology Corporation Single chamber sputtering assembly
US5985115A (en) * 1997-04-11 1999-11-16 Novellus Systems, Inc. Internally cooled target assembly for magnetron sputtering
CN1109127C (zh) * 1998-10-09 2003-05-21 北京振涛国际钛金技术有限公司 非平衡平面磁控溅射阴极及其镀膜装置
KR100345924B1 (ko) * 2000-01-24 2002-07-27 한전건 평판 마그네트론 스퍼터링 장치
US6582567B1 (en) * 2000-11-22 2003-06-24 National Research Council Of Canada Method of growing epitaxial layers using magnetron sputter source in MBE apparatus
US7425093B2 (en) * 2003-07-16 2008-09-16 Cabot Corporation Thermography test method and apparatus for bonding evaluation in sputtering targets
CN1296514C (zh) * 2003-11-28 2007-01-24 中国科学院金属研究所 一种可提高靶材利用率的磁控溅射靶
US7087145B1 (en) * 2005-03-10 2006-08-08 Robert Choquette Sputtering cathode assembly
US20070056845A1 (en) * 2005-09-13 2007-03-15 Applied Materials, Inc. Multiple zone sputtering target created through conductive and insulation bonding
US20080017501A1 (en) * 2006-07-21 2008-01-24 Makoto Inagawa Cooled dark space shield for multi-cathode design
CN102888590A (zh) * 2012-10-23 2013-01-23 东莞宏威数码机械有限公司 扫描式磁控溅射阴极及扫描式磁控溅射装置
US20140174918A1 (en) * 2012-12-20 2014-06-26 Intermolecular, Inc. Sputter Gun
TW201425615A (zh) * 2012-12-24 2014-07-01 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 電極及鍍膜裝置
KR102287582B1 (ko) * 2015-01-22 2021-08-09 삼성디스플레이 주식회사 박막 증착용 실드 마스크 장착구
US20190043701A1 (en) * 2017-08-02 2019-02-07 HIA, Inc. Inverted magnetron for processing of thin film materials
PL3671806T3 (pl) * 2018-12-19 2021-08-23 Emea Inor Eood Zespół katodowy do rozpylania magnetronowego dla urządzenia rozpylającego z niezrównoważonym magnetroem
CN113508003B (zh) * 2019-03-06 2022-12-27 三菱电机株式会社 拆装装置、加工机及加工头
CN115404450B (zh) * 2021-05-28 2023-12-05 鑫天虹(厦门)科技有限公司 磁场分布调整装置、沉积设备及其沉积方法
TWI811691B (zh) * 2021-05-28 2023-08-11 天虹科技股份有限公司 磁場分布調整裝置、可調整磁場分布的沉積設備及其沉積方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3528902A (en) * 1966-10-04 1970-09-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd Method of producing thin films by sputtering
US3878085A (en) * 1973-07-05 1975-04-15 Sloan Technology Corp Cathode sputtering apparatus
US4166018A (en) * 1974-01-31 1979-08-28 Airco, Inc. Sputtering process and apparatus
JPS5252133A (en) * 1975-07-11 1977-04-26 Tokuda Seisakusho Continuous film coating apparatus
US4046660A (en) * 1975-12-29 1977-09-06 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Sputter coating with charged particle flux control
US4198283A (en) * 1978-11-06 1980-04-15 Materials Research Corporation Magnetron sputtering target and cathode assembly
US4219397A (en) * 1978-11-24 1980-08-26 Clarke Peter J Magnetron sputter apparatus
HU179482B (en) * 1979-02-19 1982-10-28 Mikroelektronikai Valalat Penning pulverizel source
US4204936A (en) * 1979-03-29 1980-05-27 The Perkin-Elmer Corporation Method and apparatus for attaching a target to the cathode of a sputtering system
JPS5952957B2 (ja) * 1980-06-16 1984-12-22 日電アネルバ株式会社 マグネトロン型スパッタ装置のカソ−ド部
JPS5739966U (ja) * 1980-08-20 1982-03-03
CH648690A5 (de) * 1980-10-14 1985-03-29 Balzers Hochvakuum Kathodenanordnung zur abstaeubung von material von einem target in einer kathodenzerstaeubungsanlage.
US4400255A (en) * 1981-06-29 1983-08-23 General Motors Corporation Control of electron bombardment of the exhaust oxygen sensor during electrode sputtering
JPS586973A (ja) * 1981-07-06 1983-01-14 Hitachi Ltd スパツタ装置
JPS607705B2 (ja) * 1981-12-03 1985-02-26 日本真空技術株式会社 スパツタリング装置
US4517070A (en) * 1984-06-28 1985-05-14 General Motors Corporation Magnetron sputtering cathode assembly and magnet assembly therefor

Also Published As

Publication number Publication date
EP0168143A3 (en) 1987-06-03
DE3573684D1 (en) 1989-11-16
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JPS6164879A (ja) 1986-04-03
CA1246492A (en) 1988-12-13
EP0168143B1 (en) 1989-10-11
US4517070A (en) 1985-05-14

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