JPS59197569A - スパツタリング装置の電極部構造 - Google Patents

スパツタリング装置の電極部構造

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JPS59197569A
JPS59197569A JP7352083A JP7352083A JPS59197569A JP S59197569 A JPS59197569 A JP S59197569A JP 7352083 A JP7352083 A JP 7352083A JP 7352083 A JP7352083 A JP 7352083A JP S59197569 A JPS59197569 A JP S59197569A
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JP7352083A
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Mizuo Edamura
枝村 瑞郎
Kyoji Kajikawa
梶川 享志
Koji Okamoto
康治 岡本
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Kawasaki Heavy Industries Ltd
Kawasaki Motors Ltd
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Kawasaki Heavy Industries Ltd
Kawasaki Jukogyo KK
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/34Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
    • H01J37/3402Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering using supplementary magnetic fields
    • H01J37/3405Magnetron sputtering

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明(J1磁界中の放電を利用して被膜を形成するス
パッタリング装置の電極部構造の改良に関するものであ
る。
従来より、磁界を利用して電子を磁界【こ閉じ込めて放
電効率を向上し、高密度のプラズマ牽発生させて被膜形
成速度を増大し、かつ被処理物の温度」二昇を抑制する
マグネトロン放電を利用したスパッタリング装置が提案
されている。
その−例として、ターゲット内に両端部がN。
S極となるような7個の永久磁石(あるいiJ電磁石)
を配し、また、真空装置外(こ電磁石を設け、ターゲッ
ト近傍に磁界を発生させるようEこしたものがある。し
かるに、上記構造のもので!J 、、永久磁石(あるい
は電磁石)の端部効果により端部のN、S極近傍の電界
に直交する磁界が弱く、中央部の磁界が相対的に強くな
ることから、磁界分布か不均一となる。・その結果、タ
ーゲット表面(J不均一なイオン衝撃により局部的な侵
蝕消耗を受け、ターゲットの寿命はその局部的な侵蝕f
l kこよって決定され、高価なターゲットの有効利用
ができない問題がある。
また、上記磁界分布(こよるターゲットの侵蝕度の差G
コ、ターゲットに対向した被処理物側のスパッタリング
被膜の厚さ分布(こ影響を与え、侵蝕度の大きい部分〔
こ対向した位置G7形成される被膜も厚く、全体として
被膜厚さが不均一となる不具合を有している。
上記問題点を解消するものとして、数個の永久磁石(あ
るい(j電磁石)をその極性を交互にして配列し、端部
効果を分散し、スパッタリング被膜の厚さ分布の均一化
を図ることが考えられるが、基本的しこ(J磁界分布の
不拘−性Ll是正されず、この磁界分布に大きな影響を
受けるターゲットの侵蝕消耗についてOA、その不均一
性(J解消されずに残るものである。
一方、上記のようFこ、磁界を利用した放電の安定Ft
 i;J s磁界の強さ【こ依存し、磁界が強いほどス
パッタリングが行われる真空度(/ 0−’〜1O−2
Torr)の広い範囲τこおいて放電を安定して発生さ
せることができる。
そこで、本発明−かかる点に鑑み、ターゲット表面を均
一の強さでイオン衝撃し、クーゲットがJ42  )こ
消1:口するようEこ磁界分布の平均化を図るととも〔
こ、彼処]ガ1物上に形成されるスパッタリング被膜の
厚さ分布を均−Eこし、かつ、永久磁石から発生ずる磁
界をイ1゛効(こ作用させて大きな磁界強さを得てグロ
ー放電を安定させ、被膜形成効率の向上を図ったスパッ
タリング装置の電極部構造を提供することを目的として
いる。
上記目的を達成する本発明+J %真空容器内に配設さ
れたターゲットとこのターゲットの近傍に磁界を形成す
る磁界形成手段とを備え、上記磁界形成手段(コ、永久
磁石と継鉄とを軸芯回りに交互に配設した棒状磁石体を
有するとともに、該棒状磁石体を回転させる回転装置を
備えてなり、上記棒状磁石体の永久磁石(J、同極を相
対して配置され、磁界強さを時間的に変動せしめて平均
化するようにしたものである。
以下、本発明の実施例を図面Eこ沿って説明する。
第1因Ojマグネトロン型スパッタリング装置1の基本
構成を示し、28−j真空容器で、該真空容器2ih底
部のベースプレー)2aと上部の炉体2bとからなり、
この真空容器2の中心部にGj円筒状ターゲット3が配
設される一方、該ターゲット8の外周部(こ被処理物4
が支持枠5を介して配設されている。もちろん、上記タ
ーゲット3と支持枠5と(J互いに絶縁され、また、真
空容器2とも絶縁されて配設されている。
また、上記真空容器2に一5真空容器2を所定の真空度
(/ O−’ 〜/ 0−2T o r r)に排気す
る真空ポンプ等を備えた排気装置6、真空容器2内【こ
Ar 、 H2、2J2等の処理ガスを導入するガス導
入装置7、ターゲット3を陰極、被処理物4を陽極とし
て両者間に電圧を印加する電源装置f8がf」設されて
いる。
さらに、上記真空容器2には、ターゲット8の周辺に磁
界を形成する磁界形成手段9が付設されてスパッタリン
グ装置1が構成されている。
上記I〃磁界形成手段G=、ターゲット3の内周部(こ
永久磁石による棒状磁石体10が配設され、さらしこ、
この棒状磁石体10を回転する回転装置11が設けられ
、一方、真空容器2外(こ電磁石29が配設されている
。この棒状磁石体10とターゲット8とで電極部31が
形成されている。本実〃m例の場合のターゲット3−陰
極【こなっているO上記スパッタリング装置’l Gj
 、ターゲット3周辺に磁界を形成した状態【こおいて
、ターゲット3と被処理物4との間に電源装置8Qこよ
って電圧を印加すると、両者間の空間で放電(グロー放
電が発生し、この放電によってガスがイオン化し、陽イ
オンが陰極であるターゲット8(こ衝突してターゲット
材料の金属原子が飛び出し、被処理物4表面に何着して
スパッタリング被膜を形成するものである。
第2図に(」、上記磁界形成手段9 (第1図参照)の
うち棒状磁石体lOおよび回転装置11の構造を示して
いる。真空容器2 (第1図参照)のベースプレー)2
aに対し、取付け7ランジ12aを有する収納管12を
下方から貫通して配設し、この収納管12の取付はフラ
ンジ12aが支持プレート18とともに、締付はポル)
 14.によってベースプレー)2aの下面に固着され
、取付はフランジ12&とベースプレー)2aとの間1
−rOリング151こよって真空シールが行われる。
上記収納管12の外周下部(こCj、ベースプレー)2
a上に絶縁材による支持台16が配設される一方、該支
持台16上に絶縁付番こよる筒体17が収納管]−2を
囲んで配設されるとともに、該筒体J7の夕十周にoJ
チタン、クロム等の所望金属による筒状のターゲット8
が」二記支持台16上に装着されている。
また、前記収納管12の下端部を閉塞する支持プレー1
−13 Lこ、棒状磁石体1oが回転自在に支持さI′
1ている。この棒状磁石体ICNゴ、管状の回転!I!
11118の上方細径部113a(7)外周【こ、[a
定A21によって固定され、軸芯を中心として連続回転
するようEこ支持されている。上記回転軸18の細径部
1.8 a上端は収納管12の上端内面←こ設けられた
軸受22【こ嵌挿される一方、回転軸18の下部(J鍔
部18 bて支持プレート13上面(こ回転自在tこ支
J、rさ2″1、支持プレート13tこ配設された水シ
ール体28でシールされている。この回転軸180ド端
(j支持プレート13を過通し、先端(こ(J回転m、
手24・が設置され、冷Jコj水排水慎・25が接続さ
れている。
I)す記支持プレー)13fこ開口した冷却水供給管1
3aより供給された冷却水cJ5収納管12内を通って
、回転軸]、8上端の排水口18cがら回転軸18内を
流下して冷却水排水管25より流出するように構成され
、棒状磁石体、10を冷却して永久磁石19が放電に伴
う熱によって消磁するのを防止する。なお、取fqはフ
ランジ12aと支持プレー) ’+−3との間ij %
水シール体8oによってシールされている。
また、上記棒状磁石体10を回転作動する回転装置1 
]−ip 、回転軸18の下部外周に被駆動歯車2−6
が固着される一方、この被駆動歯車26に噛み合ってモ
ータ27 (第1図参照)【こよって回転駆動されるJ
p動両歯車28設けられてなる。
一方、上記棒状磁石体10 G1 %横断面が略扇形状
の永久磁石19 (第3図参照)がその1司じ極を相対
するようにして軸芯回りに複数個配設され、この永久磁
石19間に継鉄20を介装して形成されている。
上記第3図に示す構造の棒状磁石体10でOJ5上下方
向の磁界分布Gj均一であるが、回転(こ伴う軸芯回り
方向の電界に直交する磁界分布およびり一ゲット8の侵
蝕度分布(J第5図に示す状態となる。
第5図(j、、棒状磁石体10を平面から見た場合の軸
芯位置を原点0とし、この原点0を中心として全方位的
+、:mれる程電界に直交する磁界強さHI−J強く、
逆tこ侵蝕度Diは小さくなるようトこ表示した場合の
図である。
第、5図中実線(J第j図Aの回転位置においてその軸
芯回り(こ形成される電界(こ直交する磁界強さとター
ゲット3の侵蝕度を示すものであり、また破8ij−同
様に第グ図Bの回転位置(第7図Aの回転位置から/7
5度回転した位置)【こおいてその軸芯回りIこ形成さ
れる磁界強さとターゲット3の侵。
1’i!I:度を示すものであり、これを連続回転させ
ると所定113間内における平均的な電界に直交する磁
界強さくゴ、一点A線で示すように均一化され、こイユ
(こ伴いターゲット8の侵蝕度(イオン衝撃の強さ)も
平均化されてS被処理物4上に形成されるスパッタリン
グ被膜のB%さ分布か一定となる。
なお、上記永久磁石19の大きさ、分割数等ij5上記
第3図(こ示すような構造に限定されることなく任意し
こ設計変更司能であるが、分割@!j必ず偶数個でなけ
ればならず、また、分割数が多くなると磁界が弱くなる
問題がある。さら【こ、継鉄20の作用として(・j永
久磁石19の配列を容易ならしめることと、磁界強さを
増大させることで、継鉄20の材料として(J透磁率の
高いものほど有効である。
ここで、参考に、第5図および第5図の永久磁石19の
形態とそれに伴う電界と直交する磁界強さと侵蝕度との
関係に対し、第3図および第7図【こ(、コ1つの永久
磁石Mの場合を永し、電界と直交する磁界の分布は磁石
Mの端部効果により両端部で弱く不均一となる。これに
応じ、ターゲット8のイオン衝撃の強さすなわち侵蝕度
の分布iJ2両端部で小さく、中央部で大きくなる。
以上説明したよう〔こ、本発明スパッタリング装置の電
極部構造Eこよれば、ターゲット近傍【こ磁界を形[戊
する磁界形成手段を、永久磁石と継鉄とを軸芯回り〔こ
交互に配設した棒状磁石体を設けるとともしこ、この棒
状磁石体を回転させる回転装置を設けて構成し、磁界強
さを時間的に変動せしめて平均化し、ターゲットの侵蝕
度を均一化してターゲットの表面が均等Eこ消耗するよ
う【こして高価なターゲットのイT効利用を図って処理
コストを低減することができる。
また、永久磁石と継鉄とを交互【こ配設したことにより
永久磁石の磁界を有効に作用させて強い磁界を発生させ
ることができ、この磁界強さしこ依存するグロー放電の
安定性を向上し、磁界の強さか大きいほど放電7ド圧が
低く、かつ高電流密度の放゛市か得られ、被膜形成効率
の向上を図ることができ、前記スパッタリング被膜の均
一化と相俟って優れた利点をイfするものである。
4・、1図面の簡単な説明 第1図ないし第S図+j本発明の実施態様を例示し、第
1図(コスパッタリング装置の基本構成を示す中央縦断
m図、第2図ζコターゲットおよび棒状性、石に周辺4
’ifi芦を示す縦断面図、第3図Ll棒状磁石体の斜
視lス、第を図A、、B−棒状磁石体の回転位置を示す
説明図、第j図L1回転位置の変動(こ対応した磁界強
さおよびターゲットの侵蝕度の分布を示す図、第乙図G
ゴ参考例の永久磁石を示す図、第7図(J第2図におけ
る磁界強さおよびターゲットの侵蝕度の分布を示す図で
ある。
J−・・・・・・ス/ぐンタリング装置、2・・・・・
・真空容器・3・・・・・・ターゲット、4・・・・・
・被処理物、]o・・・・・・棒状磁石体、11・・・
・・・回転装置、19・・・・・・永久磁石、20・・
・・・・継鉄 躬 1 図 27        d も 2 図 集 6 図 秦 7 図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)真空容器内(こ配設されたターゲットとこのター
    ゲット近傍に磁界を形成する磁界形成手段とを備え、上
    記磁界形成手段+1、永久磁石と継鉄とを軸芯回り(こ
    交互に配設した棒状磁石体を有するとともに、該棒状磁
    石体を回転させる回転装置を備えてなり、上記棒状磁石
    体の永久磁石泪、同極を相対して配置されていることを
    特徴とするスパッタリング装置の電極部構造。
JP7352083A 1983-04-25 1983-04-25 スパツタリング装置の電極部構造 Granted JPS59197569A (ja)

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JPS59197569A true JPS59197569A (ja) 1984-11-09
JPS6154870B2 JPS6154870B2 (ja) 1986-11-25

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107815661A (zh) * 2017-12-11 2018-03-20 陈立国 圆形磁力电极装置及包括其的卷绕式表面改性设备

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH037179A (ja) * 1989-06-05 1991-01-14 Nippon Atsuken Sueeji Kogyo Kk 複合バット及びその製造法
JPH06182010A (ja) * 1992-06-19 1994-07-05 Mizuno Corp Frp製バット

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107815661A (zh) * 2017-12-11 2018-03-20 陈立国 圆形磁力电极装置及包括其的卷绕式表面改性设备

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