JPH09576U - マグネトロン原理によるスパッタリング陰極 - Google Patents

マグネトロン原理によるスパッタリング陰極

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JPH09576U
JPH09576U JP005053U JP505397U JPH09576U JP H09576 U JPH09576 U JP H09576U JP 005053 U JP005053 U JP 005053U JP 505397 U JP505397 U JP 505397U JP H09576 U JPH09576 U JP H09576U
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magnetic
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プルツィビラ グートルン
シュラー カール−ハインツ
コルト ベルント
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ライボルト−ヘレーウス・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 磁性ターゲット材料にも非磁性ターゲット材
料にも適当であり、支持体を連続的に通過させる際に大
きい面積の被覆を可能にし、極めて均一の層厚分布を導
き、それにも拘わらず唯1つの電流供給のみで運転させ
ることができるスパッタリング陰極。 【解決手段】 少なくとも3つの相互の中へ存在する永
久磁性の磁石ユニットが存在し、機械的調節装置が存在
し、この機械的調節装置によって磁石枠と少なくとも1
つの磁石ユニットとの間の磁束が磁石枠と残りの磁石ユ
ニットとの間の磁束に対して変化することができ、内側
枠部分が外側枠部分の凹所中でターゲットの主平面に対
して法線方向に重なり”s”を変えながら調節可能であ
る。

Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【考案の属する技術分野】
本考案は、スパッタリングすべき材料からの少なくとも1つの部分からなるタ ーゲットと、多数の相互の中に存在する、それ自体閉鎖された、交互に異なる極 の磁石ユニットを有する、ターゲットの後方に配置された、本質的に1つの平面 内に拡がった磁石系とを有し、この極によって弓形に湾曲した磁界曲線からの少 なくとも2つの同時にそれ自体閉鎖された相互の中に存在する磁気トンネルが形 成され、その際に磁石ユニットのターゲットと反対側の極は軟質磁性材料からの 磁石枠を介して相互に接続されている、マグネトロン原理によるスパッタリング 陰極に関する。
【0002】
【従来の技術】
西ドイツ国特許出願公開第3442206号明細書の記載によれば、首記した 概念のスパッタリング陰極は、公知であり、このスパッタリング陰極は、強磁性 材料からなるターゲットをスパッタリングするために設けられている。2つの実 施例の一方の場合には、2つの同心的にターゲット中に配置された空隙と関連さ せて2つの同心的に相互に中へ存在する磁石ユニットによって弓形に湾曲した磁 界曲線からの2つのそれ自体閉鎖された、相互に中へ存在する磁気トンネルが形 成される。しかし、この場合磁界は2つの空隙を介して磁気的に列をなして接続 されているので、2つのトンネルの磁界強度は、互いに依存して影響を及ぼされ る。それによって、2つの磁気トンネルの範囲内で互いに異なるスパッタリング 速度が生じ、かつターゲットに対する支持体の範囲内で極めて異なる沈積速度が 生じ、したがって層厚分布は、極めて不均一な形である。
【0003】 西ドイツ国特許出願公開第2243708号明細書の記載によれば、棒陰極の 場合に磁石ユニットを軸線方向に順次に配置し、それによってターゲット材料の スパッタリングを均一化することは、公知である。また、この西ドイツ国特許出 願公開明細書に記載された平らなターゲットには、同心の相互に中へ存在する磁 石ユニットおよび多数の同心的に相互に中へ存在する磁気トンネルを設けること ができることが記載されている。また、この西ドイツ国特許出願公開明細書には 、全ての磁気トンネルをそれぞれ隣接したトンネルとは無関係に別個に調節する 方法は設けられておらず、また予想されてもいない。
【0004】 更に、“コン・マグ(Con Mag)”の商標でヴァリアン社(Varian)から販売 されている首記した概念のスパッタリング陰極によれば、円環形の枠板内に距離 をもって円板形枠板を設け、かつ全ての枠板に2つの互いに独立に作用する反対 に極性化された磁石ユニットを相互配置することは、公知であり、この場合には 、円環形の磁石系の上に円錐形のスパッタリング表面を有するターゲットが配置 され、かつ円板形の磁石系の上に平坦なターゲット板が配置されている。2つの 形成されたトンネルの磁界強度を互いに独立に調節するための手段は、設けられ ていない。また、このスパッタリング陰極の場合には、スパッタリング効果は、 例えばそれが磁気トンネルと、スパッタリング表面との相対的位置によって定め られているように認容しなければならない。
【0005】 ところで、磁石系とターゲットとの距離は、殊にターゲットが非強磁性材料か らなる場合にスパッタリング表面の上の磁界曲線分布に対して、ひいては“侵食 輪郭”に対して著しい影響を有する。侵食溝の形成によるターゲット材料の増大 する消費を補償するために、西ドイツ国特許出願公開第3047113号明細書 には、ターゲット材料の消費が進むにつれて磁石系とターゲット裏面との距離を 変えることが記載されている。しかし、当該磁石系は、唯1つの磁気トンネルを 発生させる2つの磁石ユニットのみからなり、したがってこの刊行物からは、同 様に2つまたはそれ以上の同心的に相互に中へ存在する磁気トンネルを使用する 際に層厚分布に対する影響を提案することは全く認めることができない。
【0006】 その上、唯1つの閉鎖された磁気トンネルを使用する場合には、層厚分布が支 持体に大きく依存することは、支持体とターゲットとの間の距離によっても定め られている。測定により、ターゲットと(固定された)支持体との間の距離が大 きすぎる場合には、支持体の中心部で大きすぎる層厚を観察することができ、こ の層厚は縁部に向かって著しく減少することが判明した。ターゲットと(固定さ れた)支持体との間の距離が僅かすぎる場合には、層厚は侵食溝の範囲内で特に 大きく、侵食溝の両側で著しく減少することを観察することができる。このこと は、この種のスパッタリング陰極を用いると、ターゲットよりも極めて僅かな直 径を有する支持体のみを被覆することができることを導く。
【0007】 更に、ヴァリアン社(Varian)の上記したスパッタリング陰極“コン・マグ( Con Mag)”は、磁石系だけでなく、属するターゲット部分も電気的に完全に結 合を外したことにより、層厚分布を改善することの試みに起因する。しかし、こ のことは、スパッタリング陰極1個あたり2個の電源を使用することを前提条件 とし、更にターゲット部分もしくは陰極部分の互いの電気絶縁をも前提条件とす る。強磁性材料からなるターゲットをスパッタリングするためには、このような 系は、不適当である。
【0008】 西ドイツ国特許出願公開第3506227号明細書の記載によれば、中空陰極 ないしは皿形陰極として構成されかつ共通の枠によって相互に結合されていない 2つの互いに完全に独立の磁石ユニットを有するスパッタリング陰極は、公知で ある。この公知の配置は、強い表面輪郭を有する支持体の場合に改善された段階 的被覆を達成することが設けられている。この場合、スパッタリング速度を個々 の侵食溝の範囲内で互いに独立に変えることができるようにするために、1つの 実施例で2つの互いに別個の電磁石が設けられており、この電磁石の励磁機巻線 は、種々の電流を負荷させることができる。この配置の場合、電磁石は定常的に 互いに配置されている。電磁石は、顕著なコイル加熱を導く高い電力需要を生じ 、したがってスパッタリングすべきターゲットの比較的高い熱負荷以外になお相 応して作用する冷却系による電流熱をも導出させなければならない。結果は、比 較的不利な効率を生じる。第2の実施例の場合には、永久磁石が使用されるが、 この永久磁石は、スパッタリング速度の相対的な変化を許容しない。この場合、 相対的スパッタリング速度の変化の同じ効果を達成することができるようにする ためには、スパッタリング電圧によって種々のスパッタリング速度を強制する目 的で、細分されたターゲットの個々の部分を種々の変化可能な電位に置くことが 必要とされる。しかし、このことは、再び全てのターゲット部分ないしは陰極部 分に対して種々の電力供給を不可欠とする。このような系の場合に均一の層厚を 生じさせることができるようにするためには、永久磁石は、互いに相対的にこの 永久磁石を回転させる場合に回転運動を行う目的で同心的に配置しなければなら ない。このことは、スパッタリング領域が個々のターゲット表面上に連続的に移 動され、したがって表面部分が異なる性状で順次にスパッタリングされるという 欠点を有する。このことは、さらに不均質の層構造を生じる。
【0009】 公知の中空陰極のもう1つの欠点は、この中空陰極の構造原理が回転対称形に 構成することに限定されていることにある。更に、このような系を用いると、ス トリップ状材料(フィルム)または大型の板(ガラス)を連続的な通過で被覆す ることは不可能である。
【0010】
【考案が解決しようとする課題】
従って、本考案の課題は、磁性ターゲット材料にも非磁性ターゲット材料にも 適当であり、支持体を連続的に通過させる際に大きい面積の被覆を可能にし、極 めて均一の層厚分布を導き、それにも拘わらず唯1つの電流供給のみで運転させ ることができるスパッタリング陰極を記載することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
この課された課題は、冒頭に記載したスパッタリング陰極の場合に本考案によ れば、少なくとも3つの相互の中へ存在する永久磁性の磁石ユニットが存在し、 機械的調節装置が存在し、この機械的調節装置によって磁石枠と少なくとも1つ の磁石ユニットとの間の磁束が磁石枠と残りの磁石ユニットとの間の磁束に対し て変化することができ、内側枠部分が外側枠部分の凹所中でターゲットの主平面 に対して法線方向に重なり”s”を変えながら調節可能であることによって解決 される。
【0012】
【考案の実施の形態】
更に、本考案によれば、磁石系の種々の磁石ユニットは、調節できるように結 合が外され、ターゲットまたはターゲット部分は、電気的に単一系を形成し、ま たこの単一系には、唯1つの電流供給のみが必要とされる。
【0013】 この場合、磁石系が本質的に1つの平面内に拡がっていることは、西ドイツ国 特許出願公開第3506227号明細書の記載に比して特に重要なことである。 このことは、回転対称系の場合には、磁石系が同じ磁石枠に対して磁束を維持し ながら半径方向に相接して並んでいることを意味する。この場合、極表面および /または磁石枠の仕切面は、少なくとも本質的に共通に平らな面内にあるかない しは共通に平らな面の間にある。この構造形式に基づいて、スパッタリング陰極 は、例えばその平面図で矩形に構成させることができるかまたは“走路”の形で 構成させることができる。
【0014】 この場合、この系は不変の磁束を全く必要としない。1つのトンネルの範囲内 での磁界強度をそれぞれ別の隣接したトンネルの範囲内での磁界強度に対して調 節することによって、比スパッタリング出力を個別的に適合させることが得られ 、すなわちターゲット材料は、種々の磁気トンネルの範囲内で種々の強さでスパ ッタリングすることもでき、したがってスパッタリング速度は、必要とされる沈 積速度に適合させることができる。
【0015】 また、このようなスパッタリング陰極は、特別の出費なしにターゲットと支持 体との間の種々の距離に適合させることができる。
【0016】 この場合、調節装置は、一般に過程の開始時にたった1回で最適な処理パラメ ータに関連して調節され、その後にこの調節は、もはや変わることがない。
【0017】 更に、この種の調節装置は、本考案によれば、磁石枠がそれぞれ外側枠部分お よび内側枠部分からなり、これらの枠部分をそれらの間に存在する磁気接触抵抗 を変えながら互いに相対的に調節することができることによって形成させること ができる。
【0018】 この最後に記載した場合には、外側枠部分は例えば円環からなり、かつ内側枠 部分は円板からなり、この円板は、多少とも強く円環中に沈めることができ、こ の場合調節は、ねじスピンドルによって惹起させることができる。外側枠部分と 内側枠部分との重なりは、磁気接触抵抗を定める。更に、外側枠部分には、有利 に互いに堅固に2つの相互に中へ存在する、それ自体閉鎖された磁石ユニットが 配置され、この磁石ユニットは、スパッタリング表面の上に磁気トンネルを形成 させるために使用され、内側枠部分上には、磁石ユニットが配置され、この磁石 ユニットは、外側枠部分上に配置された内側磁石ユニットと一緒に磁気相互作用 の状態にあり、したがってこの個所で第2の磁気トンネルは形成される。外側磁 気トンネルは、磁石ユニットを堅固に配置させることによって互いに相対的に本 質的には影響を及ぼされることがなく、内側磁気トンネルの磁界強度は、磁気接 触抵抗を変えることによって2つの内側磁石ユニットの間の枠の範囲内で広範に 調節することができる。それによって、所望の層厚分布に関連して望ましい測定 は惹起させることができる。
【0019】 更に、この場合、磁気接触抵抗を変えると、少なくとも1つの枠部分と、ター ゲットとの距離をも変えることができることは特に好ましい。こうして、一面で 局部的なスパッタリング速度を極めて意図的に調節し、他面沈積速度を極めて意 図的に調節することができる。
【0020】 本考案の対象のもう1つの選択的な実施態様は、磁石枠がその表面の一部に突 起を有し、この突起上で磁石ユニットの1つが本質的に突起と全く一致するよう に配置され、突起上に軟質磁性材料からなる、突起に密接に接しかつこの突起上 で摺動しうるスリーブが配置され、このスリーブが軸線方向に磁石ユニットを介 して、スリーブと磁石ユニットとの重なり“s”の程度を変えることができるこ とを示す。
【0021】 この最後に記載された方法で、1種の磁気“分路”が形成され、この分路は、 スリーブと磁石ユニットとの間の重なりが大きい場合に磁界の大部分を1つに合 わせ、かつ最短の路で枠板に導入され、この場合磁束のこの大部分は、ターゲッ トの上で所望の磁気トンネルを構成するような磁束から取り出される。
【0022】 更に、本考案の対象の好ましい実施態様は、実用新案登録請求の範囲に記載の 残りの従属請求項から明らかである。
【0023】
【実施例】
次に、本考案の対象の実施例を図1〜図6につき詳説する。
【0024】 図1には、スパッタリング陰極1が図示されており、このスパッタリング陰極 の支持部材は、皿形の中空基体2であり、この中空基体は、熱負荷のために十分 に熱伝導性の材料(銅)からなりかつ包囲するフランジ3により絶縁材料体4の 中間接続下に本明細書中では詳細に示されていない真空室の壁体5中に装入され ている。
【0025】 基体2は、軸線A−Aの方向に向いた突起7を有する大部分平坦な鏡板6を有 し、この突起は、更に円環状の前面7aを有する。鏡板6の外側は、突起7によ って内側円形面6aおよびこれと同心の外側円環面6bに分割されており、これ ら双方の面は共通の平面内にある。鏡板6の内側には、2つの同心の冷却水通路 8および9が存在し、これらの通路は、それら自体の間に円筒形間隙10を介在 させ、この円筒形間隙は、突起7中にまで突入している。
【0026】 鏡板6の外側には、接着剤によってターゲット11が固定されており、このタ ーゲットは、内側円板形部分11aおよび外側円環形部分11bからなり、この 場合これらの部分の底面は、それぞれ属する円形面6aもしくは円環面6bと全 く一致する。突起7上には、ターゲットのもう1つの円環形部分11cが配置さ れ、この円環形部分は、突起7から半径方向に内側および外側に突出し、したが って部分11aおよび11bとの重なりが存在する。この場合、ターゲット部分 11aおよび11bの厚さは、突起7の高さよりも少なく、したがって軸線A− Aの方向に、一面で部分11cと部分11aとの間、他面部分11cと部分11 bとの間にそれぞれ半径方向の空隙が形成され、この空隙は、強磁性材料からな るターゲット11を磁気的に分割する。この場合、この空隙は、運転条件下で調 節される暗室距離よりも狭く、したがって空隙中では全くグロー放電が起こらな い。
【0027】 基体2の後方の開口内には、多数の磁石ユニット14,15および16を有す る磁石系13が存在し、この磁石系は、軸線A−Aに対して相互に中にあり、全 部永久磁性材料からなり、かつ軸方向に磁性化されている。この場合、中心の磁 石ユニット14は、ずんぐりした円筒体の形を有する。この場合、磁石ユニット 15および16は、多数の直方体形の永久磁石から構成されており、これらの磁 石ユニットの同極の極面は、それぞれ本質的に1つの円環面内にある。この場合 、このような永久磁石を並列させることにより実際には多角形が導かれることは 無視する。磁石単位14,15および16のターゲット11と反対側の極は、軟 質磁性材料からなる磁石枠17により図1に示した方法で相互に結合されている 。この場合、磁石枠17は、底面が円環面である外側枠部分17aおよび底面が 円形面である内側枠部分17bからなる。外側枠部分17aは、軸線A−Aに対 して同心のリブ17cおよび17dを有し、このリブのターゲット11に対向し た円環形の前面は、磁石ユニット15もしくは16のための載置面である。
【0028】 この場合、磁石ユニットは、交互に異なる極性を有し、実際にターゲット11 に対向した極面は、磁石ユニット14の場合にN極を形成し、磁石ユニット15 の場合にはS極を形成し、かつ磁石ユニット16の場合には再びN極を形成する 。このことは、ターゲット部分11a,11bおよび11cの間に存在する空隙 に関連して2つの磁気トンネル19および20の構成を導き、この磁気トンネル の磁界曲線は、右半分が図1に点線で示されている。実際には、トンネル19お よび20は、空隙の経過に従い、すなわち軸線A−Aを中心に包囲するように閉 鎖されている。
【0029】 内側枠部分17bは、外側枠部分17aの凹所17e内でターゲット11の主 面に対して法線方向に、すなわち軸線A−Aの方向に重なり“s”を変えながら 調節することができる(図3)。調節のために調節装置21は使用され、この調 節装置によって内側枠部分17bは回転を開始させることができる。2つの枠部 分17aと17bとの間には、ねじ結合が存在するので、調節装置21を回転さ せることによって内側枠部分17bは、外側枠部分17aからねじを弛めること ができるかまたはこの外側枠部分にねじ締めすることができる。図3の場合とは 反対側の2つの枠部分の互いの位置は、図4に図示されている。調節装置21に よって、磁石枠17と磁石ユニット14との間の磁束は、同じ磁石枠17と残り の磁石ユニット15および16との間の磁束に対して変化される。このために、 磁石ユニット15と16との間の磁束は、全ての場合に本質的に影響を及ぼされ ないままである。この方法により、トンネル20を形成する磁界の磁界強度は、 トンネル19を形成する磁界の磁界強度に比して変化されることが生じる。こう して、スパッタリング速度は、磁気トンネル19および20の範囲内で互いに無 関係に変化させることができ、したがって局部的な層厚は、支持体22上で意図 的に調節することができ、この支持体は、ターゲット11に対して常用の距離を もって配置されかつターゲット11の材料(またはこれからの反応生成物)で被 覆されるはずである。
【0030】 図2には、スパッタリング陰極30が図示されており、この陰極のターゲット 31は、一体に構成されかつ非磁性材料からなる。その結果、基体32は平坦な 鏡板33を有し、この鏡板上にターゲット31は接着されている。この種のター ゲット材料の場合には、空隙を構成することは不必要であるので、鏡板33は相 当する突起をも欠いている。磁石系13は、本質的に同一に構成されており、単 に外側枠部分17aのリブ17cは短く構成されている。それというのも、磁石 ユニット15および16の極表面は、共通の平面34内にあり、この平面内には 、図示したように枠部分17bを調節する場合に磁石ユニット14の極表面も存 在しているからである。この場合、調節することの原理は、図1の場合と同じで あり、したがって磁石ユニット14の極表面の位置は、平面34に比して変える こともでき、例えばこのことは、図4に距離“a”によって示されている。更に 、枠部分17aと17bとの間の磁気接触抵抗を変えることと一緒に枠部分17 a,17bとターゲット11との距離を変化させることができることが認められ る。例えば、距離“a”を拡大させることによって、内側磁気トンネル20の磁 界強度は、外側磁気トンネル19の磁界強度に比して減少させることができる。 このことは、有利に磁界曲線の濃縮効果に反作用し、この濃縮効果は、回転対称 の磁石系が相互に中へ存在する場合に必要に応じてそれぞれ最小半径で最大の磁 界強度が起こることによって生じる。この効果が影響を及ぼされないままである 場合には、このことは、他の上記した効果、支持体22の中心で、すなわち軸線 A−Aの範囲内で例えば支持体22の縁部の場合よりも極めて高い層厚が生じる こと(このことは、円板でありかつ軸線A−Aに対して全く横運動を行わないこ とを前提条件として)を導くであろう。
【0031】 また、図2には、右半分に点線で2つの磁気トンネル19および20の磁界曲 線が記入されており、この磁界曲線は、磁石系13によって発生される。当該磁 界の相対的磁界強度を枠部分17aに対する枠部分17bの空間的移動によって 調節することは、原理的に図2の対象の場合と同様である。
【0032】 図5および図6は、外側トンネル19の磁界強度を内側トンネル20に対して 相対的に変えるため、ないしは一面で磁石枠と磁石ユニット14との間の磁束を 変え、他面磁石枠17と残りの磁石ユニット15および16との間の磁束を変え るための別の構成方法を示す。このことは、磁石枠40がその表面の一部に、す なわち中心部に突起40aを有し、この突起上に中心の磁石ユニット14が突起 40aと全く一致するように配置されていることによって行われる。突起40a 上には、軟質磁性材料からなる、突起に密接に接しかつ突起上で摺動しうるスリ ーブ41が配置されており、このスリーブは、軸方向に磁石ユニット14を介し て、スリーブと磁石ユニットとの重なり“s”の程度が変化可能であるように調 節することができる(図6)。この調節は、1対の歯車43および44からなる 調節装置42によって行われる。歯車44は、ねじスピンドル45を駆動させ、 このねじスピンドルは、スリーブ41のフランジ41aに係合される。それによ って、スリーブ41は、図5による上部最終位置から図6による下部最終位置に 摺動することができる。スリーブ41は、“分路”であり、この分路は、磁束の 一部を磁石ユニット14の自由前面から抵抗が最も少ない方法で磁石枠40に戻 し、それによって磁石ユニット14の極表面から発生する磁界を緩和させる。一 面で図1〜図4による調節系、他面図5〜図6による調節系は、課題を満足させ るために互いに交換することができる。
【0033】 図1および図2につき最初に回転対称のスパッタリング陰極を論議したけれど も、この配置の原理は、勿論長く延びた陰極、すなわち任意に図面の面と垂直の 方向に延びたと考えることができるようなものにも当てはまる。このように長く 延びた陰極は、図1および図2による回転対称の陰極が軸線A−Aに沿って正反 対に離断され、2つの半割体の間に1つの距離が形成され、かつこの距離が直線 の陰極部分で充填され、この陰極部分の横断面が正確に図1または図2の横断面 に相当することによって形成されるように示すことができる。この種のスパッタ リング陰極の場合には、それぞれ内側枠部分17bを正確に外側枠部分17aに 対して導くことができるようにするために、有利に長手方向に亘って分配して多 数の調節装置は配置される。それによって、原則的に調節原理は何ら変わるもの ではない。
【0034】 よりいっそう判りやすくするために、図1および図2には、磁石系が若干上向 きに上昇されて図示してある。実際には、磁石ユニットは、それが図示された空 隙内に沈むことにより鏡板6の後方にできるだけ緊密に存在する。
【0035】 図6は、相対的に磁界強度を調節する系を自動制御装置と関連させて使用する ことをさらに示す:層厚分布をそれぞれの支持体22に対して検出するための3 つのセンサーS1,S2およびS3は、差動増幅器46に接続され、この差動増 幅器の出力は、制御装置47に供給される。この制御装置の出力側は、さらに電 力増幅器48に接続されている。この電力増幅器の出力側48aは、調節装置4 2を駆動させるための調節モータ49と接続されており、したがってスリーブ4 1を移動させることによって最適な層厚分布に調節することができる。図3およ び図4の調節装置21には、同様の考慮がなされている。
【図面の簡単な説明】
【図1】強磁性材料からなる3つに分割されたターゲッ
トそれ自体の間に2つの空隙が介在しているターゲット
を有するスパッタリング陰極を軸線方向に示す断面図。
【図2】図1と同様であるが、非強磁性材料からなるタ
ーゲットを有するスパッタリング陰極を軸線方向に示す
断面図。
【図3】図1および図2による磁石枠内で磁束を調節す
るための調節装置を示す断面図。
【図4】図1および図2による磁石枠内で磁束を調節す
るための調節装置において図3の場合とは反対側の2つ
の枠部分の互いの位置を示す断面図。
【図5】選択的解決法としての磁気分路を有する調節装
置におけるスリーブの上部最終位置を示す断面図。
【図6】選択的解決法としての磁気分路を有する調節装
置におけるスリーブの下部最終位置を示す断面図。
【符号の説明】
14,15,16 永久磁性の磁石ユニット 17,40 磁石枠 17a 外側枠部分 17b 内側枠部分 21,42 機械的調節装置 40a 突起 41 スリーブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 カール−ハインツ シュラー ドイツ連邦共和国 オーベルツハウゼン レンブリュッカーヴェーク 6デー (72)考案者 ベルント コルト ドイツ連邦共和国 アルツェナウ−アルプ シュタット フライゲリヒター シュトラ ーセ 33

Claims (4)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スパッタリングすべき材料からの少なく
    とも1つの部分からなるターゲットと、多数の相互の中
    に存在する、それ自体閉鎖された、交互に異なる極の磁
    石ユニットを有する、ターゲットの後方に配置された、
    本質的に1つの平面内に拡がった磁石系とを有し、この
    極によって弓形に湾曲した磁界曲線からの少なくとも2
    つの同時にそれ自体閉鎖された相互の中に存在する磁気
    トンネルが形成され、その際に磁石ユニットのターゲッ
    トと反対側の極は軟質磁性材料からの磁石枠を介して相
    互に接続されている、マグネトロン原理によるスパッタ
    リング陰極において、少なくとも3つの相互の中へ存在
    する永久磁性の磁石ユニット(14,15,16)が存
    在し、機械的調節装置(21,42)が存在し、この機
    械的調節装置によって磁石枠(17)と少なくとも1つ
    の磁石ユニット(14)との間の磁束が磁石枠と残りの
    磁石ユニット(15,16)との間の磁束に対して変化
    することができ、内側枠部分(17b)が外側枠部分
    (17a)の凹所中でターゲットの主平面に対して法線
    方向に重なり”s”を変えながら調節可能であることを
    特徴とする、マグネトロン原理によるスパッタリング陰
    極。
  2. 【請求項2】 磁石枠(17)がそれぞれ外側枠部分
    (17a)および内側枠部分(17b)からなり、これ
    らの枠部分がこれらの間に存在する磁気接触抵抗を変え
    ながら互いに相対的に調節可能である、実用新案登録請
    求の範囲第1項記載のスパッタリング陰極。
  3. 【請求項3】 磁気接触抵抗を変えると、少なくとも1
    つの枠部分(17a,17b)と、ターゲット(11)
    との距離をも変えることができる、実用新案登録請求の
    範囲第2項記載のスパッタリング陰極。
  4. 【請求項4】 磁石枠(40)がその表面の一部の上に
    突起(40a)を有し、この突起上で磁石ユニット(1
    4)の1つが本質的に突起(40a)上に全く一致する
    ように配置され、突起(40a)上に軟質磁性材料から
    なる、突起に密接に接しかつこの突起上で摺動しうるス
    リーブ(41)が配置され、このスリーブが軸線方向に
    磁石ユニットを介して、スリーブと磁石ユニットとの重
    なり”s”の程度を変えることができるように調節可能
    である、実用新案登録請求の範囲第1項記載のスパッタ
    リング陰極。
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Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4017111C2 (de) * 1990-05-28 1998-01-29 Hauzer Holding Lichtbogen-Magnetron-Vorrichtung
DE3800449A1 (de) * 1988-01-09 1989-07-20 Leybold Ag Verfahren und einrichtung zur herstellung magnetooptischer, speicher- und loeschfaehiger datentraeger
DE3812379A1 (de) * 1988-04-14 1989-10-26 Leybold Ag Zerstaeubungskathode nach dem magnetron-prinzip
DE3844064A1 (de) * 1988-12-28 1990-07-05 Leybold Ag Katodenzerstaeubungsvorrichtung nach dem magnetron-prinzip mit einer hohlkatode und einem zylindrischen target
US5126028A (en) * 1989-04-17 1992-06-30 Materials Research Corporation Sputter coating process control method and apparatus
US4957605A (en) * 1989-04-17 1990-09-18 Materials Research Corporation Method and apparatus for sputter coating stepped wafers
JPH0692632B2 (ja) * 1989-11-28 1994-11-16 日電アネルバ株式会社 平板マグネトロンスパッタリング装置
GB2241710A (en) * 1990-02-16 1991-09-11 Ion Tech Ltd Magnetron sputtering of magnetic materials in which magnets are unbalanced
DE4018914C1 (ja) * 1990-06-13 1991-06-06 Leybold Ag, 6450 Hanau, De
US5174875A (en) * 1990-08-29 1992-12-29 Materials Research Corporation Method of enhancing the performance of a magnetron sputtering target
DE4100291C1 (ja) * 1991-01-08 1991-10-02 Leybold Ag, 6450 Hanau, De
DE4102102C2 (de) * 1991-01-25 1995-09-07 Leybold Ag Magnetanordnung mit wenigstens zwei Permanentmagneten sowie ihre Verwendung
DE4109018C2 (de) * 1991-03-20 2002-02-28 Unaxis Deutschland Holding Vorrichtung zum Beschichten eines Substrats
DE4120690A1 (de) * 1991-06-22 1992-12-24 Leybold Ag Targetvorrichtung aus ferromagnetischem material fuer eine magnetron-elektrode
DE4136951C2 (de) * 1991-11-11 1996-07-11 Leybold Ag Vorrichtung zur Beschichtung von Substraten für Kathodenzerstäubungsanlagen
US5482610A (en) * 1991-11-14 1996-01-09 Leybold Aktiengesellschaft Cathode for coating a substrate
US5441614A (en) * 1994-11-30 1995-08-15 At&T Corp. Method and apparatus for planar magnetron sputtering
US5985115A (en) * 1997-04-11 1999-11-16 Novellus Systems, Inc. Internally cooled target assembly for magnetron sputtering
DE19813075A1 (de) * 1998-03-25 1999-09-30 Leybold Ag Vorrichtung zum Beschichten eines Substrates
US6342131B1 (en) 1998-04-17 2002-01-29 Kabushiki Kaisha Toshiba Method of depositing a multilayer thin film by means of magnetron sputtering which controls the magnetic field
US6217716B1 (en) 1998-05-06 2001-04-17 Novellus Systems, Inc. Apparatus and method for improving target erosion in hollow cathode magnetron sputter source
EP1258026B1 (de) * 2000-02-23 2016-12-28 Evatec AG Verfahren zur steuerung der plasmadichte oder deren verteilung in einer magnetronsputterquelle und magnetronsputterquelle
US7674360B2 (en) * 2003-12-12 2010-03-09 Applied Materials, Inc. Mechanism for varying the spacing between sputter magnetron and target
EP1970464B1 (en) * 2005-12-16 2010-03-03 Fundacion Tekniker Cathode evaporation machine
KR20100040855A (ko) * 2007-06-15 2010-04-21 오씨 외를리콘 발처스 악티엔게젤샤프트 멀티타겟 스퍼터 소스 및 다층 증착 방법
US20090242396A1 (en) * 2008-03-31 2009-10-01 Tokyo Electron Limited Adjustable magnet pack for semiconductor wafer processing
DE102009041184A1 (de) * 2009-09-14 2011-09-15 Solarworld Innovations Gmbh Beschichtungs-Vorrichtung und -Verfahren
US10056238B2 (en) * 2016-06-27 2018-08-21 Cardinal Cg Company Adjustable return path magnet assembly and methods
US10151023B2 (en) 2016-06-27 2018-12-11 Cardinal Cg Company Laterally adjustable return path magnet assembly and methods
US10790127B2 (en) 2017-05-04 2020-09-29 Cardinal Cg Company Flexible adjustable return path magnet assembly and methods

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5922788A (ja) * 1982-07-30 1984-02-06 Canon Electronics Inc 小型シリアルプリンタ
JPS6116347A (ja) * 1984-07-02 1986-01-24 Ricoh Co Ltd メモリ走査装置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
HU179482B (en) * 1979-02-19 1982-10-28 Mikroelektronikai Valalat Penning pulverizel source
DE3047113A1 (de) * 1980-12-13 1982-07-29 Leybold-Heraeus GmbH, 5000 Köln Katodenanordnung und regelverfahren fuer katodenzerstaeubungsanlagen mit einem magnetsystem zur erhoehung der zerstaeubungsrate
US4401539A (en) * 1981-01-30 1983-08-30 Hitachi, Ltd. Sputtering cathode structure for sputtering apparatuses, method of controlling magnetic flux generated by said sputtering cathode structure, and method of forming films by use of said sputtering cathode structure
US4444635A (en) * 1981-07-22 1984-04-24 Hitachi, Ltd. Film forming method
DD200804A1 (de) * 1981-08-10 1983-06-15 Johannes Hartung Verfahren und einrichtung zum hochratezerstaeuben
JPS5881969A (ja) * 1981-11-06 1983-05-17 Kokusai Electric Co Ltd マグネトロンスパツタリングのスパツタ源
US4414086A (en) * 1982-11-05 1983-11-08 Varian Associates, Inc. Magnetic targets for use in sputter coating apparatus
CA1184880A (en) * 1982-11-18 1985-04-02 Kovilvila Ramachandran Sputtering apparatus and method
DE3429988A1 (de) * 1983-12-05 1985-06-13 Leybold-Heraeus GmbH, 5000 Köln Magnetronkatode zum zerstaeuben ferromagnetischer targets
ATE47253T1 (de) * 1983-12-05 1989-10-15 Leybold Ag Magnetronkatode zum zerstaeuben ferromagnetischer targets.
ATE47504T1 (de) * 1983-12-05 1989-11-15 Leybold Ag Magnetronkatode zum zerstaeuben ferromagnetischer targets.
DE3442206A1 (de) * 1983-12-05 1985-07-11 Leybold-Heraeus GmbH, 5000 Köln Magnetronkatode zum zerstaeuben ferromagnetischer targets
CH659484A5 (de) * 1984-04-19 1987-01-30 Balzers Hochvakuum Anordnung zur beschichtung von substraten mittels kathodenzerstaeubung.
US4595482A (en) * 1984-05-17 1986-06-17 Varian Associates, Inc. Apparatus for and the method of controlling magnetron sputter device having separate confining magnetic fields to separate targets subject to separate discharges
US4569746A (en) * 1984-05-17 1986-02-11 Varian Associates, Inc. Magnetron sputter device using the same pole piece for coupling separate confining magnetic fields to separate targets subject to separate discharges
US4610774A (en) * 1984-11-14 1986-09-09 Hitachi, Ltd. Target for sputtering

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5922788A (ja) * 1982-07-30 1984-02-06 Canon Electronics Inc 小型シリアルプリンタ
JPS6116347A (ja) * 1984-07-02 1986-01-24 Ricoh Co Ltd メモリ走査装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP0253344A2 (de) 1988-01-20
DE3786117D1 (de) 1993-07-15
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DE3624150A1 (de) 1988-01-21
ATE90475T1 (de) 1993-06-15
JPS6372876A (ja) 1988-04-02
DE3624150C2 (de) 1994-02-24
US4734183A (en) 1988-03-29
EP0253344B1 (de) 1993-06-09

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