JPH06136528A - マグネトロンスパッタ装置 - Google Patents
マグネトロンスパッタ装置Info
- Publication number
- JPH06136528A JPH06136528A JP30782892A JP30782892A JPH06136528A JP H06136528 A JPH06136528 A JP H06136528A JP 30782892 A JP30782892 A JP 30782892A JP 30782892 A JP30782892 A JP 30782892A JP H06136528 A JPH06136528 A JP H06136528A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- target
- magnets
- magnet
- magnetic
- magnetron sputtering
- 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
Links
Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ターゲットの利用効率を向上させたマグネト
ロンスパッタ装置を提供する。 【構成】 磁界発生用の磁気回路を、ターゲットの下方
にカソード部中央に隙間を隔てて同極が向かい合うよう
に配置する該ターゲット下面と平行な着磁方向をもつ２
個の内側磁石と、該内側磁石の外側に該内側磁石と３ｍ
ｍ以下の間隔を隔て、同極が向かい合うように配置する
該ターゲット下面と平行な着磁方向をもつ外側磁石とで
構成する。
ロンスパッタ装置を提供する。 【構成】 磁界発生用の磁気回路を、ターゲットの下方
にカソード部中央に隙間を隔てて同極が向かい合うよう
に配置する該ターゲット下面と平行な着磁方向をもつ２
個の内側磁石と、該内側磁石の外側に該内側磁石と３ｍ
ｍ以下の間隔を隔て、同極が向かい合うように配置する
該ターゲット下面と平行な着磁方向をもつ外側磁石とで
構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、マグネトロンスパッタ
装置に関するものである。
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の一般的なマグネトロンスパッタ装
置は、図１０に示すようにマグネトロンスパッタ装置内
に、容器の上部に取り付けた基板ホルダ１０と基板ホル
ダ１０の下部に取り付けられスパッタされた粒子が付着
される基板１１と、基板１１の下方に配置されその粒子
がスパッタされるターゲット１２と、ターゲット１２の
下方にわずかに離して設置した永久磁石（または電磁
石）１３を有する。図中、符号１４は磁力線を１５はス
パッタされた後のターゲットの状態（エロージョン）
を、１６はスパッタされた粒子を、１７は不活性ガス
（Ａｒ等）をそれぞれ示す。
置は、図１０に示すようにマグネトロンスパッタ装置内
に、容器の上部に取り付けた基板ホルダ１０と基板ホル
ダ１０の下部に取り付けられスパッタされた粒子が付着
される基板１１と、基板１１の下方に配置されその粒子
がスパッタされるターゲット１２と、ターゲット１２の
下方にわずかに離して設置した永久磁石（または電磁
石）１３を有する。図中、符号１４は磁力線を１５はス
パッタされた後のターゲットの状態（エロージョン）
を、１６はスパッタされた粒子を、１７は不活性ガス
（Ａｒ等）をそれぞれ示す。
【０００３】このようにマグネトロンスパッタ装置はタ
ーゲット１２の表面に磁界が生じるように、ターゲット
の下方に永久磁石（または電磁石）を設置し、この磁界
によってターゲット直上にプラズマを形成し、このプラ
ズマに閉じこめられイオン化しスパッタされた粒子をタ
ーゲットの上方に配置された基板に飛来させて付着する
ように構成したものである。
ーゲット１２の表面に磁界が生じるように、ターゲット
の下方に永久磁石（または電磁石）を設置し、この磁界
によってターゲット直上にプラズマを形成し、このプラ
ズマに閉じこめられイオン化しスパッタされた粒子をタ
ーゲットの上方に配置された基板に飛来させて付着する
ように構成したものである。
【０００４】しかしながら、従来のマグネトロンスパッ
タ装置では、図１０中１５に示すようにスパッタされた
後のターゲットは局所的に消耗しており、ターゲットの
利用効率は著しく悪かった。このようにターゲット材料
が局所的にスパッタされることを防ぎ、ターゲットの利
用効率を向上させるためにターゲット直上の水平磁界を
広い範囲にわたって均一にし、かつ、垂直磁界の強度を
弱くする必要がある。
タ装置では、図１０中１５に示すようにスパッタされた
後のターゲットは局所的に消耗しており、ターゲットの
利用効率は著しく悪かった。このようにターゲット材料
が局所的にスパッタされることを防ぎ、ターゲットの利
用効率を向上させるためにターゲット直上の水平磁界を
広い範囲にわたって均一にし、かつ、垂直磁界の強度を
弱くする必要がある。
【０００５】ターゲット直上の水平磁界を広い範囲にわ
たって均一にするために、特公平０３−７３６３３によ
れば、中央磁極、両外側磁極上に磁性体を設置する手段
がある。また、ターゲット直上の垂直磁界の強度を弱く
するために、特開平０１−２７９７５４によれば、中央
磁極と両外側磁極の間に軟磁性体を設置する手段があ
る。
たって均一にするために、特公平０３−７３６３３によ
れば、中央磁極、両外側磁極上に磁性体を設置する手段
がある。また、ターゲット直上の垂直磁界の強度を弱く
するために、特開平０１−２７９７５４によれば、中央
磁極と両外側磁極の間に軟磁性体を設置する手段があ
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、中央磁極、両
外側磁極上に磁性体を設置する場合は、磁極付近の垂直
磁界の強度が大きくなってしまうために、ターゲットの
利用効率の大幅な向上は認められない。また、中央磁極
と両外側磁極との間に軟磁性体を設置する場合は垂直磁
界の強度は弱くなるが水平磁界の強度の均一な範囲が狭
いために、ターゲットの利用効率の大幅な向上は認めら
れない。したがって、本発明の目的は、ターゲットの利
用効率を向上させるためにターゲットの広い範囲にわた
って水平磁界を均一にし、かつ、ターゲット表面の垂直
磁界の強度の小さいカソード部を有するマグネトロンス
パッタ装置を提供するものである。
外側磁極上に磁性体を設置する場合は、磁極付近の垂直
磁界の強度が大きくなってしまうために、ターゲットの
利用効率の大幅な向上は認められない。また、中央磁極
と両外側磁極との間に軟磁性体を設置する場合は垂直磁
界の強度は弱くなるが水平磁界の強度の均一な範囲が狭
いために、ターゲットの利用効率の大幅な向上は認めら
れない。したがって、本発明の目的は、ターゲットの利
用効率を向上させるためにターゲットの広い範囲にわた
って水平磁界を均一にし、かつ、ターゲット表面の垂直
磁界の強度の小さいカソード部を有するマグネトロンス
パッタ装置を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、磁界発生用の磁気回路を、ターゲット
の下方にカソード部中央に６ｍｍ以下の間隔を隔て同極
が向かい合うように配置する該ターゲット下面と平行な
着磁方向をもつ二個の内側磁石と、該内側磁石の外側に
該内側磁石と３ｍｍ以下の間隔を隔て、同極が向かい合
うように配置する該ターゲット下面と平行な着磁方向を
もつ外側磁石とで構成する点に特徴がある。さらに、該
両外側磁石の外側の面を短辺断面がＵ字型のヨークの端
部と接合する点に特徴がある。さらに、二個の該内側磁
石の短辺側断面の幅Ｄの和２Ｄと該ターゲットの短辺側
断面の幅Ｌとはほぼ等しい点に特徴がある。さらに、該
内側磁石、該外側磁石が永久磁石であり、かつ、該外側
磁石の表面の磁束密度Ｂは該内側磁石の表面の磁束密度
Ｂの１／３以上という点に特徴がある。さらに、二個の
該内側磁石の間隔の上方及びに該内側磁石と該外側磁石
との間隔の上方に透磁率が５００以上の磁性体を設置す
る点に特徴がある。
めに、本発明は、磁界発生用の磁気回路を、ターゲット
の下方にカソード部中央に６ｍｍ以下の間隔を隔て同極
が向かい合うように配置する該ターゲット下面と平行な
着磁方向をもつ二個の内側磁石と、該内側磁石の外側に
該内側磁石と３ｍｍ以下の間隔を隔て、同極が向かい合
うように配置する該ターゲット下面と平行な着磁方向を
もつ外側磁石とで構成する点に特徴がある。さらに、該
両外側磁石の外側の面を短辺断面がＵ字型のヨークの端
部と接合する点に特徴がある。さらに、二個の該内側磁
石の短辺側断面の幅Ｄの和２Ｄと該ターゲットの短辺側
断面の幅Ｌとはほぼ等しい点に特徴がある。さらに、該
内側磁石、該外側磁石が永久磁石であり、かつ、該外側
磁石の表面の磁束密度Ｂは該内側磁石の表面の磁束密度
Ｂの１／３以上という点に特徴がある。さらに、二個の
該内側磁石の間隔の上方及びに該内側磁石と該外側磁石
との間隔の上方に透磁率が５００以上の磁性体を設置す
る点に特徴がある。
【０００８】
【作用】図１は、カソード部短辺側断面を示す図であ
る。図１に示すように、本発明のマグネトロンスパッタ
装置のカソード構造では内側磁石である永久磁石１、永
久磁石２を６ｍｍ以下の間隔を隔て同極が向かい合うよ
うに設置し、永久磁石１、永久磁石２の外側に３ｍｍ以
下の間隔を隔て、外側磁石である永久磁石３、永久磁石
４を同極が向かい合うように設置し、永久磁石１、永久
磁石２の上方にターゲット５を設置し、永久磁石３、永
久磁石４の外側の面と短辺側断面がＵ字型のヨークの端
部とを接合させ、さらに、永久磁石１と永久磁石２との
間隔の上方、永久磁石１と永久磁石３との間隔の上方、
永久磁石２と永久磁石４との間隔の上方に透磁率５００
以上の磁性体を設置する。なお、永久磁石１、永久磁石
２、永久磁石３、永久磁石４の上面は左右方向にほぼ一
直線にする必要があり、永久磁石１、永久磁石２、永久
磁石３、永久磁石４の着磁方向はターゲットの下面と平
行にする必要があり、また、該内側磁石、該外側磁石が
永久磁石であり、かつ、該外側磁石の表面の磁束密度Ｂ
は該内側磁石の表面の磁束密度Ｂの１／３以上にする必
要がある。
る。図１に示すように、本発明のマグネトロンスパッタ
装置のカソード構造では内側磁石である永久磁石１、永
久磁石２を６ｍｍ以下の間隔を隔て同極が向かい合うよ
うに設置し、永久磁石１、永久磁石２の外側に３ｍｍ以
下の間隔を隔て、外側磁石である永久磁石３、永久磁石
４を同極が向かい合うように設置し、永久磁石１、永久
磁石２の上方にターゲット５を設置し、永久磁石３、永
久磁石４の外側の面と短辺側断面がＵ字型のヨークの端
部とを接合させ、さらに、永久磁石１と永久磁石２との
間隔の上方、永久磁石１と永久磁石３との間隔の上方、
永久磁石２と永久磁石４との間隔の上方に透磁率５００
以上の磁性体を設置する。なお、永久磁石１、永久磁石
２、永久磁石３、永久磁石４の上面は左右方向にほぼ一
直線にする必要があり、永久磁石１、永久磁石２、永久
磁石３、永久磁石４の着磁方向はターゲットの下面と平
行にする必要があり、また、該内側磁石、該外側磁石が
永久磁石であり、かつ、該外側磁石の表面の磁束密度Ｂ
は該内側磁石の表面の磁束密度Ｂの１／３以上にする必
要がある。
【０００９】本発明は、上記構造にするとターゲットの
広い範囲にわたって水平磁界が均一になり、かつ、垂直
磁界の強度を小さくするものである。
広い範囲にわたって水平磁界が均一になり、かつ、垂直
磁界の強度を小さくするものである。
【００１０】
【実施例】図１に示すマグネトロンスパッタ装置におい
て、ターゲット表面での磁界の水平成分は、図２に示す
ように約１０５０ガウスの強度で約１０％の誤差でター
ゲットの約９０％以上の部分が均一になった。また、タ
ーゲット表面での磁界の垂直成分は図３に示すように約
８０％以上の部分が±７００ガウスの強度になった。
て、ターゲット表面での磁界の水平成分は、図２に示す
ように約１０５０ガウスの強度で約１０％の誤差でター
ゲットの約９０％以上の部分が均一になった。また、タ
ーゲット表面での磁界の垂直成分は図３に示すように約
８０％以上の部分が±７００ガウスの強度になった。
【００１１】（比較例１）本発明と比較するために、図
４に示すマグネトロンスパッタ装置のように中央磁極、
両外側磁極上に磁性体を設置した。このときのターゲッ
ト表面での磁界の水平成分は図５に示すように約１７０
０ガウスの強度で約１０％の誤差でターゲットの約６０
％の部分が均一になった。また、ターゲット表面での磁
界の垂直成分は図６に示すようにターゲットの約４０％
の部分が±７００ガウス以下の強度になった。
４に示すマグネトロンスパッタ装置のように中央磁極、
両外側磁極上に磁性体を設置した。このときのターゲッ
ト表面での磁界の水平成分は図５に示すように約１７０
０ガウスの強度で約１０％の誤差でターゲットの約６０
％の部分が均一になった。また、ターゲット表面での磁
界の垂直成分は図６に示すようにターゲットの約４０％
の部分が±７００ガウス以下の強度になった。
【００１２】（比較例２）また、図７に示すマグネトロ
ンスパッタ装置のように中央磁極と両外側磁極との間に
軟磁性体を設置した。このときのターゲット表面での磁
界の水平成分は図８に示すように約８００ガウスの強度
で約１０％の誤差でターゲットの約６０％の部分が均一
になった。また、ターゲット表面での磁界の垂直成分は
図９に示すようにターゲットの約８０％の部分が±７０
０ガウス以下の強度になった。
ンスパッタ装置のように中央磁極と両外側磁極との間に
軟磁性体を設置した。このときのターゲット表面での磁
界の水平成分は図８に示すように約８００ガウスの強度
で約１０％の誤差でターゲットの約６０％の部分が均一
になった。また、ターゲット表面での磁界の垂直成分は
図９に示すようにターゲットの約８０％の部分が±７０
０ガウス以下の強度になった。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ターゲットの広い範囲にわたって水平磁界を均一にし、
かつ、ターゲット表面の垂直磁界の強度を小さくするこ
とができる。
ターゲットの広い範囲にわたって水平磁界を均一にし、
かつ、ターゲット表面の垂直磁界の強度を小さくするこ
とができる。
【図１】図１は、本発明のマグネトロンスパッタ装置の
好ましいカソード構造を示す短辺側断面図である。
好ましいカソード構造を示す短辺側断面図である。
【図２】図２は、本発明のマグネトロンスパッタ装置を
用いた場合のターゲットに対する磁界の水平成分を示す
グラフである。
用いた場合のターゲットに対する磁界の水平成分を示す
グラフである。
【図３】図３は、本発明のマグネトロンスパッタ装置を
用いた場合のターゲットに対する磁界の垂直成分を示す
グラフである。
用いた場合のターゲットに対する磁界の垂直成分を示す
グラフである。
【図４】図４は、従来用いられていたマグネトロンスパ
ッタ装置のカソード構造を示す短辺側断面図である。
ッタ装置のカソード構造を示す短辺側断面図である。
【図５】図５は、図４のマグネトロンスパッタ装置を用
いた場合のターゲットに対する磁界の水平成分を示すグ
ラフである。
いた場合のターゲットに対する磁界の水平成分を示すグ
ラフである。
【図６】図６は、図４のマグネトロンスパッタ装置を用
いた場合のターゲットに対する磁界の垂直成分を示すグ
ラフである。
いた場合のターゲットに対する磁界の垂直成分を示すグ
ラフである。
【図７】図７は、従来用いられていたマグネトロンスパ
ッタ装置のカソード構造を示す短辺側断面図である。
ッタ装置のカソード構造を示す短辺側断面図である。
【図８】図８は、図７のマグネトロンスパッタ装置を用
いた場合のターゲットに対する磁界の水平成分を示すグ
ラフである。
いた場合のターゲットに対する磁界の水平成分を示すグ
ラフである。
【図９】図９は、図７のマグネトロンスパッタ装置を用
いた場合のターゲットに対する磁界の垂直成分を示すグ
ラフである。
いた場合のターゲットに対する磁界の垂直成分を示すグ
ラフである。
【図１０】図１０は、従来一般に用いられていたマグネ
トロンスパッタ装置の全体を示す概略断面図である。
トロンスパッタ装置の全体を示す概略断面図である。
１ 永久磁石または電磁石 ２ 永久磁石または電磁石 ３ 永久磁石または電磁石 ４ 永久磁石または電磁石 ５ ターゲット ６ ヨーク ７ 磁性体 ８ 磁性体 ９ 磁性体 １２ ターゲット １３ 永久磁石または電磁石 １８ 永久磁石または電磁石 １９ 磁性体 ２０ ターゲット ２１ 永久磁石または電磁石 ２２ 軟磁性体 ２３ ターゲット
Claims (5)
- 【請求項１】 磁界発生用の磁気回路を、ターゲットの
下方にカソード部中央に６ｍｍ以下の間隔を隔て同極が
向かい合うように配置する該ターゲット下面と平行な着
磁方向をもつ二個の内側磁石と、該内側磁石の外側に該
内側磁石と３ｍｍ以下の間隔を隔て、同極が向かい合う
ように配置する該ターゲット下面と平行な着磁方向をも
つ外側磁石とで構成することを特徴とするマグネトロン
スパッタ装置。 - 【請求項２】 該両外側磁石の外側の面を短辺側断面が
Ｕ字型のヨークの端部と接合することを特徴とする請求
項１記載のマグネトロンスパッタ装置。 - 【請求項３】 二個の該内側磁石の短辺側断面の幅Ｄの
和２Ｄと該ターゲットの短辺側断面の幅Ｌとはほぼ等し
いことを特徴とする請求項１あるいは２記載のマグネト
ロンスパッタ装置。 - 【請求項４】 該内側磁石、該外側磁石が永久磁石であ
り、かつ、該外側磁石の表面の磁束密度Ｂは該内側磁石
の表面の磁束密度Ｂの１／３以上であることを特徴とす
る請求項１、２あるいは３記載のマグネトロンスパッタ
装置。 - 【請求項５】 二個の該内側磁石の間隔の上方及びに該
内側磁石と該外側磁石との間隔の上方に透磁率が５００
以上の磁性体を設置することを特徴とする請求項１、
２、３、あるいは４記載のマグネトロンスパッタ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30782892A JPH06136528A (ja) | 1992-10-23 | 1992-10-23 | マグネトロンスパッタ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30782892A JPH06136528A (ja) | 1992-10-23 | 1992-10-23 | マグネトロンスパッタ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06136528A true JPH06136528A (ja) | 1994-05-17 |
Family
ID=17973700
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30782892A Pending JPH06136528A (ja) | 1992-10-23 | 1992-10-23 | マグネトロンスパッタ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06136528A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI425108B (zh) * | 2010-03-25 | 2014-02-01 | Canon Anelva Corp | Magnetron sputtering device and sputtering method |
-
1992
- 1992-10-23 JP JP30782892A patent/JPH06136528A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI425108B (zh) * | 2010-03-25 | 2014-02-01 | Canon Anelva Corp | Magnetron sputtering device and sputtering method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4265729A (en) | Magnetically enhanced sputtering device | |
| US9580797B2 (en) | Magnetic-field-generating apparatus for magnetron sputtering | |
| JPH07507360A (ja) | プレーナ型マグネトロン・スパッタ用磁石構造体の改良 | |
| JPS5855228B2 (ja) | マグネトロンスパツタ装置 | |
| JP4509097B2 (ja) | マグネトロンスパッタリング用磁気回路 | |
| GB2051877A (en) | Magnetically Enhanced Sputtering Device and Method | |
| US8778150B2 (en) | Magnetron sputtering cathode, magnetron sputtering apparatus, and method of manufacturing magnetic device | |
| US4597847A (en) | Non-magnetic sputtering target | |
| GB2028377A (en) | Magnetically-Enhanced Sputtering Device | |
| JPH06136528A (ja) | マグネトロンスパッタ装置 | |
| JPH0693442A (ja) | マグネトロン・スパッタカソード | |
| JPH0525625A (ja) | マグネトロンスパツタカソード | |
| JP4489868B2 (ja) | カソード電極装置及びスパッタリング装置 | |
| JP2000355764A (ja) | マグネトロンカソードユニット | |
| JPH03183123A (ja) | スパッタリング装置 | |
| JP3766569B2 (ja) | マグネトロンスパッタ装置 | |
| JPH06136529A (ja) | マグネトロンスパッタ装置 | |
| JPH0329250A (ja) | 電子銃磁界補正用フェンス装置 | |
| JP2604442B2 (ja) | マグネトロンスパッタ装置 | |
| JPH076061B2 (ja) | マグネトロンスパッタ装置 | |
| JPS63157866A (ja) | マグネトロンスパツタ装置の磁場調節方法 | |
| JPH0641737A (ja) | マグネトロンスパッタ装置 | |
| JP3252434B2 (ja) | マグネトロンスパッタ装置 | |
| JPH05295536A (ja) | マグネトロンスパッタリングカソード | |
| JPH0641738A (ja) | マグネトロンスパッタ装置 |