JPWO2008126811A1 - マグネトロンスパッタ装置 - Google Patents
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Abstract
Description
前記磁石は、柱状回転軸の周囲に螺旋状に設けられた回転磁石体と、回転磁石体の周辺にターゲット面と平行に設置された固定外周体であってターゲット面と垂直方向に磁化した磁石または予め磁化していない強磁性体からなる固定外周体とを含み、
前記回転磁石体を前記柱状回転軸とともに回転させることにより、前記ターゲット表面の磁場パターンが時間と共に動くように構成したことを特徴とするマグネトロンスパッタ装置であり、
前記回転磁石体と前記固定外周体との相互作用により生じる前記柱状回転軸に発生するトルクが0.1N・mから1N・mの範囲にあることを特徴とするマグネトロンスパッタ装置が得られる。
前記磁石は、柱状回転軸の周囲に螺旋状に設けられた回転磁石体と、回転磁石体の周辺にターゲット面と平行に設置された固定外周体であってターゲット面と垂直方向に磁化した磁石または予め磁化していない強磁性体からなる固定外周体とを含み、
前記回転磁石体を前記柱状回転軸とともに回転させることにより、前記ターゲット表面の磁場パターンが時間と共に動くように構成したことを特徴とするマグネトロンスパッタ装置であり、
前記回転磁石体と前記固定外周体との相互作用により生じる前記柱状回転軸に発生するトルクが0.1N・mから1N・mの範囲にあり、かつ前記柱状回転軸がいずれかの方向にかかる力が1Nから300Nの間にあることを特徴とするマグネトロンスパッタ装置が得られる。
前記磁石は、柱状回転軸の周囲に螺旋状に設けられた回転磁石体と、回転磁石体の周辺にターゲット面と平行に設置された固定外周体であってターゲット面と垂直方向に磁化した磁石または予め磁化していない強磁性体からなる固定外周体とを含み、
前記回転磁石体を前記柱状回転軸とともに回転させることにより、前記ターゲット表面の磁場パターンが時間と共に動くように構成したことを特徴とするマグネトロンスパッタ装置であり、
前記回転磁石体と前記固定外周体との相互作用により生じる前記柱状回転軸に発生するトルクが0.1N・mから10N・mの範囲にあることを特徴とするマグネトロンスパッタ装置が得られる。
前記磁石は、柱状回転軸の周囲に螺旋状に設けられた回転磁石体と、回転磁石体の周辺にターゲット面と平行に設置された固定外周体であってターゲット面と垂直方向に磁化した磁石または予め磁化していない強磁性体からなる固定外周体とを含み、
前記回転磁石体を前記柱状回転軸とともに回転させることにより、前記ターゲット表面の磁場パターンが時間と共に動くように構成したことを特徴とするマグネトロンスパッタ装置であり、
前記回転磁石体と前記固定外周体との相互作用により生じる前記柱状回転軸に発生するトルクが0.1N・mから100N・mの範囲にあることを特徴とするマグネトロンスパッタ装置が得られる。
ターゲット表面に複数のプラズマループが形成されることを特徴とするマグネトロンスパッタ装置が得られる。
ターゲット表面に複数のプラズマループが形成され、前記複数のプラズマループが前記磁石を動かすことにより移動することを特徴とするマグネトロンスパッタ装置が得られる。
磁石を動かすことにより、ターゲット表面に形成されるプラズマループが生成・移動・消滅を繰り返すことを特徴とするマグネトロンスパッタ装置が得られる。
前記回転磁石体を前記柱状回転軸とともに回転させることにより、前記プラズマループの移動、または生成・消滅することを特徴とするマグネトロンスパッタ装置が得られる。
ターゲット表面に、ターゲットと垂直方向の磁場成分が実質的に無く、ターゲットと平行方向の磁場成分、すなわち水平磁場のみが存在するループ上の領域を中心にプラズマループが形成され、前記水平磁場のみが存在するループ上の全ての位置における前記水平磁場成分が、500ガウス以上1200ガウス以下であることを特徴とするマグネトロンスパッタ装置が得られる。
ターゲット表面に、ターゲットと垂直方向の磁場成分が実質的に無く、ターゲットと平行方向の磁場成分、すなわち水平磁場のみが存在するループ上の領域を中心にプラズマループが形成され、前記水平磁場のみが存在するループ上の全ての位置における前記水平磁場成分が、500ガウス以上750ガウス以下であることを特徴とするマグネトロンスパッタ装置が得られる。
ターゲット表面に、ターゲットと垂直方向の磁場成分が実質的に無く、ターゲットと平行方向の磁場成分、すなわち水平磁場のみが存在するループ上の領域を中心にプラズマループが形成され、前記水平磁場のみが存在するループ上の全ての位置における前記水平磁場成分のうち、最小値が最大値の25パーセントから65パーセントの範囲内にあることを特徴とするマグネトロンスパッタ装置が得られる。
ターゲット表面に、ターゲットと垂直方向の磁場成分が実質的に無く、ターゲットと平行方向の磁場成分、すなわち水平磁場のみが存在するループ上の領域を中心にプラズマループが形成され、前記水平磁場のみが存在するループ上の全ての位置における前記水平磁場成分のうち、最小値が最大値の65パーセントから100パーセントの範囲内にあることを特徴とするマグネトロンスパッタ装置が得られる。
ターゲット表面に、ターゲットと垂直方向の磁場成分が実質的に無く、ターゲットと平行方向の磁場成分、すなわち水平磁場のみが存在するループ上の領域を中心にプラズマループが形成され、前記水平磁場のみが存在するループ上の全ての位置における前記水平磁場成分のうち、最小値が最大値の75パーセントから100パーセントの範囲内にあることを特徴とするマグネトロンスパッタ装置が得られる。
前記回転磁石体を前記柱状回転軸とともに回転させることにより、前記プラズマループの移動、または生成・消滅することを特徴とするマグネトロンスパッタ装置が得られる。
前記固定外周体はターゲット側からみて前記回転磁石体を囲んだ構造を成し、かつターゲット側にN極又はS極の磁極を形成しているかまたはあらかじめ磁化されていないものであることを特徴とする第1から第4、第8または第14の態様のいずれかに記載のマグネトロンスパッタ装置が得られる。
ターゲット表面に複数のプラズマループが形成され、前記ターゲット表面と前記被処理基板表面との距離を30mm以下とし、かつ前記被処理基板表面での磁場が100ガウス以下になるようにしたことを特徴とするマグネトロンスパッタ装置が得られる。
ターゲット表面に複数のプラズマループが形成され、前記ターゲット表面と前記被処理基板表面との距離を30mm以下とし、かつ前記被処理基板表面での磁場が20ガウス以下になるようにしたことを特徴とするマグネトロンスパッタ装置が得られる。
ターゲット表面に複数のプラズマループが形成され、前記ターゲット保持手段の厚さを前記ターゲットの初期厚さの30%以下としたことを特徴とするマグネトロンスパッタ装置が得られる。
前記磁石は、柱状回転軸の周囲に螺旋状に設けられた回転磁石体と、回転磁石体の周辺にターゲット面と平行に設置された固定外周体であってターゲット面と垂直方向に磁化した磁石または予め磁化していない強磁性体からなる固定外周体とを含み、
前記回転磁石体を前記柱状回転軸とともに回転させることにより、前記ターゲット表面の磁場パターンが時間と共に動くように構成したことを特徴とするマグネトロンスパッタ装置であり、
前記ターゲットは金属製のバッキングプレートに貼り付けられており、前記回転磁石体は前記バッキングプレートより電気的に接続された金属製のプレートで囲まれており、
プラズマを励起する電力として、少なくとも高周波電力を前記金属製のプレートを介してターゲットに印加する機構を備え、前記高周波電力は一つの周波数をもつ高周波電力、または複数の周波数を重畳させた高周波電力であり、
前記高周波電力のうち一番高い周波数をもつ高周波電力の真空における半波長の10分の1の距離よりも短いピッチで回転軸方向に複数の給電点をもつことを特徴とするマグネトロンスパッタ装置が得られる。
前記磁石は、柱状回転軸の周囲に螺旋状に設けられた回転磁石体と、回転磁石体の周辺にターゲット面と平行に設置された固定外周体であってターゲット面と垂直方向に磁化した磁石または予め磁化していない強磁性体からなる固定外周体とを含み、
前記回転磁石体を前記柱状回転軸とともに回転させることにより、前記ターゲット表面の磁場パターンが時間と共に動くように構成したことを特徴とするマグネトロンスパッタ装置であり、
前記被処理基板の、前記ターゲットとは反対側に、磁界を発生させる機構を有していることを特徴とするマグネトロンスパッタ装置が得られる。
前記磁界を発生させる機構は、前記設置台の内部に設けられた磁石であることを特徴とする第45の態様に記載のマグネトロンスパッタ装置が得られる。
前記磁石は、柱状回転軸の周囲に螺旋状に設けられた回転磁石体と、回転磁石体の周辺にターゲット面と平行に設置された強磁性体からなる固定外周体とを含み、
前記回転磁石体を前記柱状回転軸とともに回転させることにより、前記ターゲット表面の磁場パターンが時間と共に動くように構成したことを特徴とするマグネトロンスパッタ装置が得られる。
前記磁石は、柱状回転軸の周囲に螺旋状に設けられた回転磁石体と、回転磁石体の周辺にターゲット面と平行に設置された固定外周体であってターゲット面と垂直方向に磁化した磁石または予め磁化していない強磁性体からなる固定外周体とを含み、
前記回転磁石体は、表面がS極またはN極のいずれかになるように磁化された磁石を柱状回転軸に螺旋状に設けた第1の螺旋体と、該第1の螺旋体に平行して隣りあうように予め磁化されていない強磁性体を前記柱状回転軸に螺旋状に設けた第2の螺旋体とを含み、
前記回転磁石体を前記柱状回転軸とともに回転させることにより、前記ターゲット表面の磁場パターンが時間と共に動くように構成したことを特徴とするマグネトロンスパッタ装置が得られる。
B:磁束密度
VDC:セルフバイアス電圧
W:エロージョン半値幅
R:磁場の曲率半径
利用効率≡エロージョン部分の断面積/ターゲット初期の断面積…(3)
※ただし、利用効率は、ターゲットの最小厚が初期厚みの5%の時の計算値とする。
本発明の第67の態様によれば、前記第1の螺旋体と前記第2の螺旋体の間隔を、前記ターゲットの利用効率が80%以上となるような間隔にしたことを特徴とする第66の態様に記載のマグネトロンスパッタ装置が得られる。
前記保持体と前記バッキングプレートとの間に設置されたプラズマ遮蔽板を有し、該遮蔽板には前記基板と前記ターゲットとの間となる空間にスリットが形成され、前記スリットの幅と前記プラズマの幅との差が20mm以内となるようにしたことを特徴とする第47または第48の態様のいずれかに記載のマグネトロンスパッタ装置が得られる。
前記保持体と前記バッキングプレートとの間に設置されたプラズマ遮蔽板を有し、該遮蔽板には前記基板と前記ターゲットとの間となる空間にスリットが形成され、前記遮蔽板とターゲットの間隔を3〜15mmとなるようにしたことを特徴とする第47または第48の態様のいずれかに記載のマグネトロンスパッタ装置が得られる。
前記移動磁石を前記回転磁石群の回転に応じて移動させることにより、前記回転磁石群の回転座標によって生じる強磁場を緩和するように構成したことを特徴とする第47または第48の態様のいずれかに記載のマグネトロンスパッタ装置が得られる。
前記回転磁石群と前記外周板磁石または固定外周強磁性体の間に移動可能に設けられていることを特徴とする第80の態様に記載のマグネトロンスパッタ装置が得られる。
前記柱状回転軸の端部と前記外周板磁石または固定外周強磁性体との間に、前記移動磁石の回転軸が前記柱状回転軸の軸方向に垂直な方向になるように設けられ、
前記回転磁石群の回転座標により、前記回転磁石群の端部の極性と、前記固定外周磁石または固定外周強磁性体のうち、前記端部と対向する面の極性が一致する場合に発生する磁場を弱めるように前記移動磁石が回転するように構成したことを特徴とする第81の態様に記載のマグネトロンスパッタ装置が得られる。
前記柱状回転軸の側面と前記固定外周板磁石または固定外周強磁性体との間に、前記回転磁石群の回転軸と平行な回転軸を有するように設けられ、該回転軸を中心に回転可能であり、かつ回転方向と垂直な方向に磁化されており、
前記回転磁石群の回転座標により、前記回転磁石群の側面の一部の極性と、前記固定外周磁石または固定外周強磁性体の前記側面の一部と対向する面の極性が一致する場合に発生する磁場を弱めるように、前記移動磁石が回転するように構成したことを特徴とする第81の態様に記載のマグネトロンスパッタ装置が得られる。
前記柱状回転軸の側面と前記外周板磁石または固定外周強磁性体の間に、前記回転磁石群の回転軸と平行な方向に移動可能に設けられ、
前記回転磁石群の回転座標により、前記回転磁石群の側面の一部の極性と、前記固定外周磁石または固定外周強磁性体の前記側面の一部と対向する面の極性が一致する場合に発生する磁場を弱めるように、
前記移動磁石を前記回転磁石群の回転軸と平行な方向に移動するように構成したことを特徴とする第81または第83の態様のいずれかに記載のマグネトロンスパッタ装置が得られる。
前記回転磁石群の回転座標により、前記回転磁石群と前記固定外周磁石または固定外周強磁性体の互いに対向する面の極性が一致する場合に、
前記移動磁石を、前記極性と反対の極性が前記対向する面を向くように移動させる工程を有することを特徴とするマグネトロンスパッタ装置の磁場の調整方法が得られる。
前記コリメータを、飛散した前記ターゲットの飛散方向をそろえるように構成したことを特徴とする第47または第48の態様のいずれかに記載のマグネトロンスパッタ装置が得られる。
前記被処理基板と前記ターゲットの間に設けられ、飛散した前記ターゲットの飛散方向を、成膜する膜の膜厚方向にそろえるように構成されていることを特徴とする第88の態様に記載のマグネトロンスパッタ装置が得られる。
複数の板磁石が柱状回転軸に螺旋状に設けられ、回転可能な回転磁石群と、
回転磁石群の周辺にターゲット面と平行に設置され、かつターゲット面と垂直方向に磁化した固定外周板磁石と、
を有することを特徴とする第88〜第91の態様のいずれかに記載のマグネトロンスパッタ装置が得られる。
コリメータを有し、
前記コリメータを、飛散した前記ターゲットの飛散方向をそろえるように構成したことを特徴とするターゲット整列装置が得られる。
2 柱状回転軸
3 螺旋状回転磁石群
4 固定外周板磁石
5 外周常磁性体
6 バッキングプレート
8 冷媒通路
9 絶縁材
10 被処理基板
11 処理室内空間
12 フィーダ線
13 カバー
14 外壁
15 常磁性体
16 プラズマ遮蔽部材
17 絶縁材
18 スリット
19 設置台
20 空間
本発明の第1の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明をする。
本発明の第2の実施の形態を、図12を参照して詳細に説明をする。なお、前述の実施の形態と重複する部分は、便宜上説明を省略する。本発明によるマグネトロンスパッタ装置は、螺旋個数を2個としている。図11において螺旋個数を2個の場合は、最大水平磁場と最小水平磁場の差が少なくなっていることが分かる。ループ上の磁場が均一になると、ループ上でのプラズマ密度も均一となり、磁石を回転することによるターゲット1消耗の均一化効果がより向上する。これは、周辺の固定磁石と螺旋磁石の向きがより垂直に近づくためである。このときの螺旋角は79°であった。このような均一化効果を得るには、螺旋角が70°から88°の間であれば好ましく、75°から85°の間であればより好適であることが分かった。ただし、図11からも分かるとおり、同じ磁石の厚さ、及び実質的な磁石幅が同じ場合には最大磁場の値が螺旋個数を減らすと減少してしまうことが分かる。このことは、プラズマ密度の低下を招き、ひいては成膜レートが減少し、装置のスループットが低下してしまう。よって、本実施例においては、磁石厚を12mmから20mmと厚くして、ターゲット表面の水平磁場強度を増大させた。その結果、ループ上の最大水平磁場が654ガウス、最小水平磁場が510ガウスとなり、全てのループ上で500ガウスを超える水平磁場分布が実現した。この場合、水平磁場の最小値が最大値の78パーセントとなり、螺旋が8個の場合では実現が難しかった均一性を確保できた。
本発明の第3の実施の形態を、以下の図面を参照して詳細に説明をする。なお、前述の実施の形態と重複する部分は、便宜上説明を省略する。本発明によるマグネトロンスパッタ装置は、図9に示すように、往復移動型成膜装置として使用した場合に特に好適である。
本発明の第4の実施の形態を、図15を参照して詳細に説明をする。なお、前述の実施の形態と重複する部分は、便宜上説明を省略する。本発明によるマグネトロンスパッタ装置は、バッキングプレート6及びターゲット1へプラズマ励起電力を供給するための給電点を複数に分けたものである。
本発明の第5の実施の形態を、図16を参照して詳細に説明をする。なお、前述の実施の形態と重複する部分は、便宜上説明を省略する。本発明によるマグネトロンスパッタ装置は、被処理基板10を搭載する設置台19の内部、即ち、被処理基板10のターゲット1とは反対側に、磁界を発生させる機構として、磁石19aを設けたものである。
本発明の第6の実施の形態を、図17〜図37を参照して詳細に説明をする。なお、前述の実施の形態と重複する部分は、便宜上説明を省略する。本発明によるマグネトロンスパッタ装置は、第1の実施の形態において、回転磁石を、前記水平磁場に捕捉された電子のラーモア半径および磁場の曲率半径で決まるターゲット消耗分布により決定されるターゲット利用効率を80%以上とするような磁石構造としたものである。
R:水平磁場の曲率半径
rc:ラーモア半径
v⊥:電子速度の磁場に垂直な成分
e:素電荷
B:磁束密度
利用効率≡消耗部分の(軸方向と垂直な面の)断面積/初期断面積…式(f)
本発明の第7の実施の形態を、図38〜図39を参照して詳細に説明をする。なお、前述の実施の形態と重複する部分は、便宜上説明を省略する。本発明によるマグネトロンスパッタ装置は、第1の実施の形態において、螺旋状固定磁石群3の端部と固定外周板磁石4の回転軸方向と直交する短辺との間に自由回転磁石(移動磁石)21を設けたものである。
本発明の第8の実施の形態を、図40〜図42を参照して詳細に説明をする。なお、前述の実施の形態と重複する部分は、便宜上説明を省略する。
本発明の第9の実施の形態を、図43および図44を参照して詳細に説明をする。なお、前述の実施の形態と重複する部分は、便宜上説明を省略する。
本発明の第10の実施の形態を、図45を参照して詳細に説明をする。なお、前述の実施の形態と重複する部分は、便宜上説明を省略する。
本発明の第11の実施の形態を、図46を参照して詳細に説明をする。なお、前述の実施の形態と重複する部分は、便宜上説明を省略する
この実施例では、コリメータ61はスリット18ではなく、被処理基板10を覆うように設けられ、被処理基板10と一体となって搬送される。
Claims (109)
- 被処理基板と被処理基板に対向して設置されたターゲットと、ターゲットの被処理基板とは反対側に設置された磁石とを有し、この磁石によってターゲット表面に磁場を形成することによりターゲット表面にプラズマを閉じ込めるマグネトロンスパッタ装置であって、
前記磁石は、柱状回転軸の周囲に螺旋状に設けられた回転磁石体と、回転磁石体の周辺にターゲット面と平行に設置された固定外周体であってターゲット面と垂直方向に磁化した磁石または予め磁化していない強磁性体からなる固定外周体とを含み、
前記回転磁石体を前記柱状回転軸とともに回転させることにより、前記ターゲット表面の磁場パターンが時間と共に動くように構成したことを特徴とするマグネトロンスパッタ装置であり、
前記回転磁石体と前記固定外周体との相互作用により生じる前記柱状回転軸に発生するトルクが0.1N・mから1N・mの範囲にあることを特徴とするマグネトロンスパッタ装置。 - 被処理基板と被処理基板に対向して設置されたターゲットと、ターゲットの被処理基板とは反対側に設置された磁石とを有し、この磁石によってターゲット表面に磁場を形成することによりターゲット表面にプラズマを閉じ込めるマグネトロンスパッタ装置であって、
前記磁石は、柱状回転軸の周囲に螺旋状に設けられた回転磁石体と、回転磁石体の周辺にターゲット面と平行に設置された固定外周体であってターゲット面と垂直方向に磁化した磁石または予め磁化していない強磁性体からなる固定外周体とを含み、
前記回転磁石体を前記柱状回転軸とともに回転させることにより、前記ターゲット表面の磁場パターンが時間と共に動くように構成したことを特徴とするマグネトロンスパッタ装置であり、
前記回転磁石体と前記固定外周体との相互作用により生じる前記柱状回転軸に発生するトルクが0.1N・mから1N・mの範囲にあり、かつ前記柱状回転軸がいずれかの方向にかかる力が1Nから300Nの間にあることを特徴とするマグネトロンスパッタ装置。 - 被処理基板と被処理基板に対向して設置されたターゲットと、ターゲットの被処理基板とは反対側に設置された磁石とを有し、この磁石によってターゲット表面に磁場を形成することによりターゲット表面にプラズマを閉じ込めるマグネトロンスパッタ装置であって、
前記磁石は、柱状回転軸の周囲に螺旋状に設けられた回転磁石体と、回転磁石体の周辺にターゲット面と平行に設置された固定外周体であってターゲット面と垂直方向に磁化した磁石または予め磁化していない強磁性体からなる固定外周体とを含み、
前記回転磁石体を前記柱状回転軸とともに回転させることにより、前記ターゲット表面の磁場パターンが時間と共に動くように構成したことを特徴とするマグネトロンスパッタ装置であり、
前記回転磁石体と前記固定外周体との相互作用により生じる前記柱状回転軸に発生するトルクが0.1N・mから10N・mの範囲にあることを特徴とするマグネトロンスパッタ装置。 - 被処理基板と被処理基板に対向して設置されたターゲットと、ターゲットの被処理基板とは反対側に設置された磁石とを有し、この磁石によってターゲット表面に磁場を形成することによりターゲット表面にプラズマを閉じ込めるマグネトロンスパッタ装置であって、
前記磁石は、柱状回転軸の周囲に螺旋状に設けられた回転磁石体と、回転磁石体の周辺にターゲット面と平行に設置された固定外周体であってターゲット面と垂直方向に磁化した磁石または予め磁化していない強磁性体からなる固定外周体とを含み、
前記回転磁石体を前記柱状回転軸とともに回転させることにより、前記ターゲット表面の磁場パターンが時間と共に動くように構成したことを特徴とするマグネトロンスパッタ装置であり、
前記回転磁石体と前記固定外周体との相互作用により生じる前記柱状回転軸に発生するトルクが0.1N・mから100N・mの範囲にあることを特徴とするマグネトロンスパッタ装置。 - 被処理基板と被処理基板に対向して設置されたターゲットと、ターゲットの被処理基板とは反対側に設置された磁石とを有し、この磁石によってターゲット表面に磁場を形成することによりターゲット表面にプラズマを閉じ込めるマグネトロンスパッタ装置であって、
ターゲット表面に複数のプラズマループが形成されることを特徴とするマグネトロンスパッタ装置。 - 被処理基板と被処理基板に対向して設置されたターゲットと、ターゲットの被処理基板とは反対側に設置された磁石とを有し、この磁石によってターゲット表面に磁場を形成することによりターゲット表面にプラズマを閉じ込めるマグネトロンスパッタ装置であって、
ターゲット表面に複数のプラズマループが形成され、前記複数のプラズマループが前記磁石を動かすことにより移動することを特徴とするマグネトロンスパッタ装置。 - 被処理基板と被処理基板に対向して設置されたターゲットと、ターゲットの被処理基板とは反対側に設置された磁石とを有し、この磁石によってターゲット表面に磁場を形成することによりターゲット表面にプラズマを閉じ込めるマグネトロンスパッタ装置であって、
磁石を動かすことにより、ターゲット表面に形成されるプラズマループが生成・移動・消滅を繰り返すことを特徴とするマグネトロンスパッタ装置。 - 請求項5から請求項7までに記載のいずれかのマグネトロンスパッタ装置であり、前記磁石が、柱状回転軸の周囲に螺旋状に設けられた回転磁石体と、回転磁石体の周辺にターゲット面と平行に設置された固定外周体であってターゲット面と垂直方向に磁化した磁石または予め磁化していない強磁性体からなる固定外周体とを含み、
前記回転磁石体を前記柱状回転軸とともに回転させることにより、前記プラズマループの移動、または生成・消滅することを特徴とするマグネトロンスパッタ装置。 - 被処理基板と被処理基板に対向して設置されたターゲットと、ターゲットの被処理基板とは反対側に設置された磁石とを有し、この磁石によってターゲット表面に磁場を形成することによりターゲット表面にプラズマを閉じ込めるマグネトロンスパッタ装置であって、
ターゲット表面に、ターゲットと垂直方向の磁場成分が実質的に無く、ターゲットと平行方向の磁場成分、すなわち水平磁場のみが存在するループ上の領域を中心にプラズマループが形成され、前記水平磁場のみが存在するループ上の全ての位置における前記水平磁場成分が、500ガウス以上1200ガウス以下であることを特徴とするマグネトロンスパッタ装置。 - 被処理基板と被処理基板に対向して設置されたターゲットと、ターゲットの被処理基板とは反対側に設置された磁石とを有し、この磁石によってターゲット表面に磁場を形成することによりターゲット表面にプラズマを閉じ込めるマグネトロンスパッタ装置であって、
ターゲット表面に、ターゲットと垂直方向の磁場成分が実質的に無く、ターゲットと平行方向の磁場成分、すなわち水平磁場のみが存在するループ上の領域を中心にプラズマループが形成され、前記水平磁場のみが存在するループ上の全ての位置における前記水平磁場成分が、500ガウス以上750ガウス以下であることを特徴とするマグネトロンスパッタ装置。 - 被処理基板と被処理基板に対向して設置されたターゲットと、ターゲットの被処理基板とは反対側に設置された磁石とを有し、この磁石によってターゲット表面に磁場を形成することによりターゲット表面にプラズマを閉じ込めるマグネトロンスパッタ装置であって、
ターゲット表面に、ターゲットと垂直方向の磁場成分が実質的に無く、ターゲットと平行方向の磁場成分、すなわち水平磁場のみが存在するループ上の領域を中心にプラズマループが形成され、前記水平磁場のみが存在するループ上の全ての位置における前記水平磁場成分のうち、最小値が最大値の25パーセントから65パーセントの範囲内にあることを特徴とするマグネトロンスパッタ装置。 - 被処理基板と被処理基板に対向して設置されたターゲットと、ターゲットの被処理基板とは反対側に設置された磁石とを有し、この磁石によってターゲット表面に磁場を形成することによりターゲット表面にプラズマを閉じ込めるマグネトロンスパッタ装置であって、
ターゲット表面に、ターゲットと垂直方向の磁場成分が実質的に無く、ターゲットと平行方向の磁場成分、すなわち水平磁場のみが存在するループ上の領域を中心にプラズマループが形成され、前記水平磁場のみが存在するループ上の全ての位置における前記水平磁場成分のうち、最小値が最大値の65パーセントから100パーセントの範囲内にあることを特徴とするマグネトロンスパッタ装置。 - 被処理基板と被処理基板に対向して設置されたターゲットと、ターゲットの被処理基板とは反対側に設置された磁石とを有し、この磁石によってターゲット表面に磁場を形成することによりターゲット表面にプラズマを閉じ込めるマグネトロンスパッタ装置であって、
ターゲット表面に、ターゲットと垂直方向の磁場成分が実質的に無く、ターゲットと平行方向の磁場成分、すなわち水平磁場のみが存在するループ上の領域を中心にプラズマループが形成され、前記水平磁場のみが存在するループ上の全ての位置における前記水平磁場成分のうち、最小値が最大値の75パーセントから100パーセントの範囲内にあることを特徴とするマグネトロンスパッタ装置。 - 請求項9から請求項13までに記載のいずれかのマグネトロンスパッタ装置であり、前記磁石が、柱状回転軸の周囲に螺旋状に設けられた回転磁石体と、回転磁石体の周辺にターゲット面と平行に設置された固定外周体であってターゲット面と垂直方向に磁化した磁石または予め磁化していない強磁性体からなる固定外周体とを含み、
前記回転磁石体を前記柱状回転軸とともに回転させることにより、前記プラズマループの移動、または生成・消滅することを特徴とするマグネトロンスパッタ装置。 - 前記回転磁石体は、前記柱状回転軸周囲に形成された複数の螺旋体を含み、前記柱状回転軸の軸方向に隣り合う螺旋体同士が前記柱状回転軸の径方向外側に互いに異なる磁極であるN極とS極を形成している螺旋状磁石群であり、
前記固定外周体はターゲット側からみて前記回転磁石体を囲んだ構造を成し、かつターゲット側にN極又はS極の磁極を形成しているかまたはあらかじめ磁化されていないものであることを特徴とする請求項1から4、請求項8または請求項14のいずれかに記載のマグネトロンスパッタ装置。 - 前記柱状回転軸の軸に垂直な視線で前記柱状回転軸及び前記回転磁石体を見たときに、螺旋を形成する磁石の方向と、前記柱状回転軸の軸方向とがなす角度のうち、鋭角の方の角度が、35°から50°の間にあることを特徴とする請求項15に記載のマグネトロンスパッタ装置。
- 前記柱状回転軸の軸に垂直な視線で前記柱状回転軸及び前記回転磁石体を見たときに、螺旋を形成する磁石の方向と、前記柱状回転軸の軸方向とがなす角度のうち、鋭角の方の角度が、30°から70°の間にあることを特徴とする請求項15に記載のマグネトロンスパッタ装置。
- 前記柱状回転軸の軸に垂直な視線で前記柱状回転軸及び前記回転磁石体を見たときに、螺旋を形成する磁石の方向と、前記柱状回転軸の軸方向とがなす角度のうち、鋭角の方の角度が、70°から88°の間にあることを特徴とする請求項15に記載のマグネトロンスパッタ装置。
- 前記柱状回転軸の軸に垂直な視線で前記柱状回転軸及び前記回転磁石体を見たときに、螺旋を形成する磁石の方向と、前記柱状回転軸の軸方向とがなす角度のうち、鋭角の方の角度が、75°から85°の間にあることを特徴とする請求項15に記載のマグネトロンスパッタ装置。
- 前記回転磁石体は、前記柱状回転軸に板磁石を螺旋状に設置することにより2個の螺旋を形成し、前記柱状回転軸の軸方向に隣り合う螺旋同士が前記柱状回転軸の径方向外側に互いに異なる磁極であるN極とS極を形成している螺旋状板磁石群であることを特徴とする請求項15から請求項19のいずれかに記載のマグネトロンスパッタ装置。
- 前記回転磁石体は、前記柱状回転軸に板磁石を螺旋状に設置することにより4個、6個、8個、または10個の螺旋を形成し、前記柱状回転軸の軸方向に隣り合う螺旋同士が前記柱状回転軸の径方向外側に互いに異なる磁極であるN極とS極を形成している螺旋状板磁石群であることを特徴とする請求項15から請求項19のいずれかに記載のマグネトロンスパッタ装置。
- 前記回転磁石体と前記固定外周体とは別に、自由に動く磁石が前記回転磁石体の近傍に設置されていることを特徴とする請求項15から請求項21のいずれかに記載のマグネトロンスパッタ装置。
- 前記回転磁石体と前記固定外周体とは別に、自由に動く磁石が前記回転磁石体の近傍に設置され、前記回転柱状軸を回転させた時に前記回転磁石体と前記固定外周体との相互作用により生じる前記柱状回転軸に発生するトルク及び力が、前記自由に動く磁石が無い場合に比べて常に減少していることを特徴とする請求項22に記載のマグネトロンスパッタ装置。
- 前記柱状回転軸の少なくとも一部が常磁性体であることを特徴とする請求項20から23のいずれかに記載のマグネトロンスパッタ装置。
- 前記柱状回転軸が中空構造の磁性体からなり、その厚みが、前記磁性体内部の全ての領域の磁束密度が、前記磁性体の飽和磁束密度の65%以下となるように設定されていることを特徴とする請求項20から24のいずれかに記載のマグネトロンスパッタ装置。
- 前記柱状回転軸が中空構造の磁性体からなり、その厚みが、前記磁性体内部の全ての領域の磁束密度が、前記磁性体の飽和磁束密度の60%以下、かつ前記回転磁石体を形成する磁石の残留磁束密度よりも小さくなるように設定されていることを特徴とする請求項20から25のいずれかに記載のマグネトロンスパッタ装置。
- 前記柱状回転軸が中空構造の常磁性体からなり、その厚みが、前記常磁性体内の全ての領域における磁束密度が、前記回転磁石体を形成する磁石の残留磁束密度よりも小さくなるように設定されていることを特徴とする請求項20から26のいずれかに記載のマグネトロンスパッタ装置。
- 前記固定外周体の前記ターゲットとは反対側の面に、前記固定外周体と隣接して固定外周常磁性体が設置されていることを特徴とする請求項20から27のいずれかに記載のマグネトロンスパッタ装置。
- 前記固定外周体から前記ターゲットの外側に向かう磁束が前記固定外周体から前記ターゲットの内側に向かう磁束よりも弱まるような手段を設けたことを特徴とする請求項20から28のいずれかに記載のマグネトロンスパッタ装置。
- 前記手段は、前記固定外周体の表面のうち、前記ターゲット側からみて外側の側面と前記ターゲット側の面の一部とを連続して覆うように設けられた常磁性体部材を含むことを特徴とする請求項20から29のいずれかに記載のマグネトロンスパッタ装置。
- 前記回転磁石体と、前記固定外周体とが、ターゲット表面と垂直方向に可動することを特徴とする請求項20から30のいずれかに記載のマグネトロンスパッタ装置。
- 前記回転磁石体と、前記固定外周体とが、ターゲット材とターゲット材が貼り付けられているバッキングプレート及びバッキングプレート周辺から連続して設置された壁面により囲まれた空間内に設置され、前記空間が減圧可能であることを特徴とする請求項20から31のいずれかに記載のマグネトロンスパッタ装置。
- 前記バッキングプレートの厚さは、前記ターゲットの初期厚さよりも薄いことを特徴とする請求項32記載のマグネトロンスパッタ装置。
- 前記柱状回転軸の軸方向に交わる方向に前記被処理基板を相対的に移動させる手段を有することを特徴とする請求項20から33のいずれかに記載のマグネトロンスパッタ装置。
- 請求項20から34のいずれかに記載のマグネトロンスパッタ装置を、前記柱状回転軸の軸方向に平行に複数備え、前記柱状回転軸の軸方向に交わる方向に前記被処理基板を相対的に移動させる手段を有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20から34のいずれかに記載の、ターゲット材料の異なる複数のマグネトロンスパッタ装置を、前記柱状回転軸の軸方向に平行に複数備え、前記柱状回転軸の軸方向に交わる方向に前記被処理基板を相対的に移動させる手段を有することを特徴とするマグネトロンスパッタ装置。
- 被処理基板と被処理基板に対向して設置されたターゲットと、ターゲットの被処理基板とは反対側に設置された磁石とを有し、この磁石によってターゲット表面に磁場を形成することによりターゲット表面にプラズマを閉じ込めるマグネトロンスパッタ装置であって、
ターゲット表面に複数のプラズマループが形成され、前記ターゲット表面と前記被処理基板表面との距離を30mm以下とし、かつ前記被処理基板表面での磁場が100ガウス以下になるようにしたことを特徴とするマグネトロンスパッタ装置。 - 被処理基板と被処理基板に対向して設置されたターゲットと、ターゲットの被処理基板とは反対側に設置された磁石とを有し、この磁石によってターゲット表面に磁場を形成することによりターゲット表面にプラズマを閉じ込めるマグネトロンスパッタ装置であって、
ターゲット表面に複数のプラズマループが形成され、前記ターゲット表面と前記被処理基板表面との距離を30mm以下とし、かつ前記被処理基板表面での磁場が20ガウス以下になるようにしたことを特徴とするマグネトロンスパッタ装置。 - 被処理基板と被処理基板に対向して設置されたターゲットと、ターゲットの被処理基板とは反対側に設けられたターゲット保持手段と、前記ターゲット保持手段を介して前記ターゲットに対向して設置された磁石とを有し、この磁石によってターゲット表面に磁場を形成することによりターゲット表面にプラズマを閉じ込めるマグネトロンスパッタ装置であって、
ターゲット表面に複数のプラズマループが形成され、前記ターゲット保持手段の厚さを前記ターゲットの初期厚さの30%以下としたことを特徴とするマグネトロンスパッタ装置。 - 前記被処理基板と前記ターゲットとの間の第1の空間を減圧可能とし、前記ターゲット保持手段と前記磁石との間の第2の空間を減圧可能とし、前記第1および第2の空間の圧力を実質的に等しくすることを特徴とする請求項39に記載のマグネトロンスパッタ装置。
- 前記バッキングプレートの厚さは、前記ターゲットの初期厚さよりも薄いことを特徴とする請求項40記載のマグネトロンスパッタ装置。
- 前記ターゲット保持手段に冷却手段を設けたことを特徴とする請求項39から41のいずれかに記載のマグネトロンスパッタ装置。
- 前記冷却手段は前記ターゲット保持手段の両端部に近くかつ前記第2の空間に設けたことを特徴とする請求項42に記載のマグネトロンスパッタ装置。
- 被処理基板と被処理基板に対向して設置されたターゲットと、ターゲットの被処理基板とは反対側に設置された磁石とを有し、この磁石によってターゲット表面に磁場を形成することによりターゲット表面にプラズマを閉じ込めるマグネトロンスパッタ装置であって、
前記磁石は、柱状回転軸の周囲に螺旋状に設けられた回転磁石体と、回転磁石体の周辺にターゲット面と平行に設置された固定外周体であってターゲット面と垂直方向に磁化した磁石または予め磁化していない強磁性体からなる固定外周体とを含み、
前記回転磁石体を前記柱状回転軸とともに回転させることにより、前記ターゲット表面の磁場パターンが時間と共に動くように構成したことを特徴とするマグネトロンスパッタ装置であり、
前記ターゲットは金属製のバッキングプレートに貼り付けられており、前記回転磁石体は前記バッキングプレートより電気的に接続された金属製のプレートで囲まれており、
プラズマを励起する電力として、少なくとも高周波電力を前記金属製のプレートを介してターゲットに印加する機構を備え、前記高周波電力は一つの周波数をもつ高周波電力、または複数の周波数を重畳させた高周波電力であり、
前記高周波電力のうち一番高い周波数をもつ高周波電力の真空における半波長の10分の1の距離よりも短いピッチで回転軸方向に複数の給電点をもつことを特徴とするマグネトロンスパッタ装置。 - 被処理基板と被処理基板に対向して設置されたターゲットと、ターゲットの被処理基板とは反対側に設置された磁石とを有し、この磁石によってターゲット表面に磁場を形成することによりターゲット表面にプラズマを閉じ込めるマグネトロンスパッタ装置であって、
前記磁石は、柱状回転軸の周囲に螺旋状に設けられた回転磁石体と、回転磁石体の周辺にターゲット面と平行に設置された固定外周体であってターゲット面と垂直方向に磁化した磁石または予め磁化していない強磁性体からなる固定外周体とを含み、
前記回転磁石体を前記柱状回転軸とともに回転させることにより、前記ターゲット表面の磁場パターンが時間と共に動くように構成したことを特徴とするマグネトロンスパッタ装置であり、
前記被処理基板の、前記ターゲットとは反対側に、磁界を発生させる機構を有していることを特徴とするマグネトロンスパッタ装置。 - 前記被処理基板の前記ターゲットとは反対側に設けられ、前記被処理基板を載せる設置台を有し、
前記磁界を発生させる機構は、前記設置台の内部に設けられた磁石であることを特徴とする請求項45記載のマグネトロンスパッタ装置。 - 被処理基板と被処理基板に対向して設置されたターゲットと、ターゲットの被処理基板とは反対側に設置された磁石とを有し、この磁石によってターゲット表面に磁場を形成することによりターゲット表面にプラズマを閉じ込めるマグネトロンスパッタ装置であって、
前記磁石は、柱状回転軸の周囲に螺旋状に設けられた回転磁石体と、回転磁石体の周辺にターゲット面と平行に設置された強磁性体からなる固定外周体とを含み、
前記回転磁石体を前記柱状回転軸とともに回転させることにより、前記ターゲット表面の磁場パターンが時間と共に動くように構成したことを特徴とするマグネトロンスパッタ装置。 - 被処理基板と被処理基板に対向して設置されたターゲットと、ターゲットの被処理基板とは反対側に設置された磁石とを有し、この磁石によってターゲット表面に磁場を形成することによりターゲット表面にプラズマを閉じ込めるマグネトロンスパッタ装置であって、
前記磁石は、柱状回転軸の周囲に螺旋状に設けられた回転磁石体と、回転磁石体の周辺にターゲット面と平行に設置された固定外周体であってターゲット面と垂直方向に磁化した磁石または予め磁化していない強磁性体からなる固定外周体とを含み、
前記回転磁石体は、表面がS極またはN極のいずれかになるように磁化された磁石を柱状回転軸に螺旋状に設けた第1の螺旋体と、該第1の螺旋体に平行して隣りあうように予め磁化されていない強磁性体を前記柱状回転軸に螺旋状に設けた第2の螺旋体とを含み、
前記回転磁石体を前記柱状回転軸とともに回転させることにより、前記ターゲット表面の磁場パターンが時間と共に動くように構成したことを特徴とするマグネトロンスパッタ装置。 - 請求項47または48において、前記回転磁石体を、前記水平磁場に捕捉された電子のラーモア半径および磁場の曲率半径で決まるターゲット消耗分布により決定されるターゲット利用効率を80%以上とするような磁石構造としたことを特徴とするマグネトロンスパッタ装置。
- 前記ターゲット消耗分布は、前記ラーモア半径および磁場の曲率半径で決まるエロージョン半値幅により決定されたものであることを特徴とする請求項49記載のマグネトロンスパッタ装置。
- 前記ターゲット消耗分布は、前記回転磁石体が回転した場合の前記エロージョン半値幅の位相平均から決定されることを特徴とする請求項50〜52の一つに記載されたマグネトロンスパッタ装置。
- ターゲット利用効率は前記ターゲット消耗分布が前記ターゲットの実質的に全面にわたって均一化するように決定されることを特徴とする請求項49〜53の一つに記載されたマグネトロンスパッタ装置。
- 前記回転磁石体は複数の板磁石が柱状回転軸に複数の螺旋を形成するように設けられた板磁石群を有し、前記磁石構造は前記ターゲットの利用効率が80%以上となるような隣り合う前記板磁石群の磁石間隔を含むことを特徴とする請求項49〜54の一つに記載されたマグネトロンスパッタ装置。
- 前記回転磁石体は複数の板磁石が柱状回転軸に螺旋状に設けられた板磁石群を有し、前記磁石構造は前記ターゲットの利用効率が80%以上となるような前記板磁石の厚さを含むことを特徴とする請求項49〜55の一つに記載されたマグネトロンスパッタ装置。
- 前記回転磁石体は複数の板磁石が柱状回転軸に螺旋状に設けられた板磁石群を有し、前記磁石構造は前記ターゲットの利用効率が80%以上となるような前記板磁石の幅を含むことを特徴とする請求項49〜56の一つに記載されたマグネトロンスパッタ装置。
- 前記回転磁石体は複数の板磁石が単一または複数のループをなして柱状回転軸に螺旋状に設けられた板磁石群を有し、前記磁石構造は前記ターゲットの利用効率が80%以上となるような前記ループの数を含むことを特徴とする請求項49〜57の一つに記載されたマグネトロンスパッタ装置。
- 前記回転磁石体は複数の板磁石が柱状回転軸に螺旋状に設けられた板磁石群を有し、前記磁石構造は前記ターゲットの利用効率が80%以上となるような前記螺旋状に延在する板磁石の延在方向と前記回転軸の軸方向とのなす角度を含むことを特徴とする請求項49〜58の一つに記載されたマグネトロンスパッタ装置。
- 前記角度は57°乃至85°であることを特徴とする請求項59に記載されたマグネトロンスパッタ装置。
- 前記回転磁石体は、表面がN極の板磁石が柱状回転軸に螺旋状に設けられると共にそれに隣接して表面がS極の板磁石が柱状回転軸に螺旋状に設けられた板磁石群を有し、前記表面がN極の板磁石の幅は前記表面がS極の板磁石の幅と異なるようにされていることを特徴とする請求項49〜60の一つに記載されたマグネトロンスパッタ装置。
- 前記表面がN極の板磁石の幅は前記表面がS極の板磁石の幅より小さいことを特徴とする請求項61に記載されたマグネトロンスパッタ装置。
- 前記ループの数が1または2であることを特徴とする請求項58に記載されたマグネトロンスパッタ装置。
- 前記角度が75°以上であることを特徴とする請求項60に記載されたマグネトロンスパッタ装置。
- 前記厚さが5〜15mmであることを特徴とする請求項56に記載されたマグネトロンスパッタ装置。
- 前記第1の螺旋体および/または前記第2の螺旋体の構成を、以下の式(3)で表される前記ターゲットの利用効率が80%以上となるような構成にしたことを特徴とする請求項48に記載のマグネトロンスパッタ装置。
利用効率≡エロージョン部分の断面積/ターゲット初期の断面積…(3)
※ただし、利用効率は、ターゲットの最小厚が初期厚みの5%の時の計算値とする。
- 前記第1の螺旋体と前記第2の螺旋体の間隔を、前記ターゲットの利用効率が80%以上となるような間隔にしたことを特徴とする請求項66記載のマグネトロンスパッタ装置。
- 前記間隔は11〜17mmであることを特徴とする請求項67記載のマグネトロンスパッタ装置。
- 前記第1の螺旋体と前記第2の螺旋体の板厚を、前記ターゲットの利用効率が80%以上となるような厚さにしたことを特徴とする請求項66〜68の一つに記載のマグネトロンスパッタ装置。
- 前記板厚は5〜15mmであることを特徴とする請求項69記載のマグネトロンスパッタ装置。
- 前記第1の螺旋体と前記第2の螺旋体のループ数を、前記ターゲットの利用効率が80%以上となるような数にしたことを特徴とする請求項66〜70の一つに記載のマグネトロンスパッタ装置。
- 前記ループ数は1〜5であることを特徴とする請求項71記載のマグネトロンスパッタ装置。
- 前記第1の螺旋体と前記第2の螺旋体の幅を、ターゲットの利用効率が80%以上となるように異なる幅としたことを特徴とする請求項66〜72の一つに記載のマグネトロンスパッタ装置。
- 前記第1の螺旋体と前記第2の螺旋体のうち、径方向外側にN極を形成している前記螺旋体の幅を、径方向外側にS極を形成している螺旋体の幅よりも大きく構成したことを特徴とする請求項73記載のマグネトロンスパッタ装置。
- 前記第1の螺旋体と前記第2の螺旋体の延在方向と前記回転軸の軸方向とのなす角度を、前記ターゲットの利用効率が80%以上となるような角度にしたことを特徴とする請求項66〜74の一つに記載のマグネトロンスパッタ装置。
- 前記角度は約57°〜約84°であることを特徴とする請求項75に記載のマグネトロンスパッタ装置。
- 前記角度は75°乃至85°であることを特徴とする請求項75に記載のマグネトロンスパッタ装置。
- 被処理基板を載置すべき保持体と、該保持体に対向して設置されるべきターゲットを保持するバッキングプレートと、
前記保持体と前記バッキングプレートとの間に設置されたプラズマ遮蔽板を有し、該遮蔽板には前記基板と前記ターゲットとの間となる空間にスリットが形成され、前記スリットの幅と前記プラズマの幅との差が20mm以内となるようにしたことを特徴とする請求項47または48のいずれかに記載のマグネトロンスパッタ装置。 - 被処理基板を載置すべき保持体と該保持体に対向して設置されるべきターゲットを保持するバッキングプレートと、
前記保持体と前記バッキングプレートとの間に設置されたプラズマ遮蔽板を有し、該遮蔽板には前記基板と前記ターゲットとの間となる空間にスリットが形成され、前記遮蔽板とターゲットの間隔を3〜15mmとなるようにしたことを特徴とする請求項47または48のいずれかに記載のマグネトロンスパッタ装置。 - 装置内を移動可能に設けられた移動磁石を有し、
前記移動磁石を前記回転磁石群の回転に応じて移動させることにより、前記回転磁石群の回転座標によって生じる強磁場を緩和するように構成したことを特徴とする請求項47または請求項48のいずれかに記載のマグネトロンスパッタ装置。 - 前記移動磁石は、
前記回転磁石群と前記外周板磁石または固定外周強磁性体の間に移動可能に設けられていることを特徴とする請求項80記載のマグネトロンスパッタ装置。 - 前記移動磁石は回転軸を有し、該回転軸を中心に回転可能であり、かつ回転方向と垂直な方向に磁化されており、さらに前記移動磁石は、
前記柱状回転軸の端部と前記外周板磁石または固定外周強磁性体との間に、前記移動磁石の回転軸が前記柱状回転軸の軸方向に垂直な方向になるように設けられ、
前記回転磁石群の回転座標により、前記回転磁石群の端部の極性と、前記固定外周磁石または固定外周強磁性体のうち、前記端部と対向する面の極性が一致する場合に発生する磁場を弱めるように前記移動磁石が回転するように構成したことを特徴とする請求項81記載のマグネトロンスパッタ装置。 - 前記移動磁石は、
前記柱状回転軸の側面と前記固定外周板磁石または固定外周強磁性体との間に、前記回転磁石群の回転軸と平行な回転軸を有するように設けられ、該回転軸を中心に回転可能であり、かつ回転方向と垂直な方向に磁化されており、
前記回転磁石群の回転座標により、前記回転磁石群の側面の一部の極性と、前記固定外周磁石または固定外周強磁性体の前記側面の一部と対向する面の極性が一致する場合に発生する磁場を弱めるように、前記移動磁石が回転するように構成したことを特徴とする請求項81記載のマグネトロンスパッタ装置。 - 前記移動磁石は、
前記柱状回転軸の側面と前記外周板磁石または固定外周強磁性体の間に、前記回転磁石群の回転軸と平行な方向に移動可能に設けられ、
前記回転磁石群の回転座標により、前記回転磁石群の側面の一部の極性と、前記固定外周磁石または固定外周強磁性体の前記側面の一部と対向する面の極性が一致する場合に発生する磁場を弱めるように、
前記移動磁石を前記回転磁石群の回転軸と平行な方向に移動するように構成したことを特徴とする請求項81または83のいずれかに記載のマグネトロンスパッタ装置。 - 前記移動磁石は、自由に回転する回転磁石であることを特徴とする請求項81乃至84のいずれかに記載のマグネトロンスパッタ装置。
- 前記移動磁石は、表面が非磁性体で覆われていることを特徴とする請求項80〜85のいずれかに記載のマグネトロンスパッタ装置。
- 請求項80〜請求項86のいずれかに記載のマグネトロンスパッタ装置の磁場の調整方法であって、
前記回転磁石群の回転座標により、前記回転磁石群と前記固定外周磁石または固定外周強磁性体の互いに対向する面の極性が一致する場合に、
前記移動磁石を、前記極性と反対の極性が前記対向する面を向くように移動させる工程を有することを特徴とするマグネトロンスパッタ装置の磁場の調整方法。 - コリメータを有し、
前記コリメータを、飛散した前記ターゲットの飛散方向をそろえるように構成したことを特徴とする請求項47または48のいずれかに記載のマグネトロンスパッタ装置。 - 前記コリメータは、
前記被処理基板と前記ターゲットの間に設けられ、飛散した前記ターゲットの飛散方向を、成膜する膜の膜厚方向にそろえるように構成されていることを特徴とする請求項88記載のマグネトロンスパッタ装置。 - 前記コリメータは、前記ターゲットに隣接して固定されていることを特徴とする請求項89記載のマグネトロンスパッタ装置。
- 前記コリメータは、前記被処理基板の移動に合わせて移動可能に設けられていることを特徴とする請求項89記載のマグネトロンスパッタ装置。
- 前記磁石は、
複数の板磁石が柱状回転軸に螺旋状に設けられ、回転可能な回転磁石群と、
回転磁石群の周辺にターゲット面と平行に設置され、かつターゲット面と垂直方向に磁化した固定外周板磁石と、
を有することを特徴とする請求項88〜91のいずれかに記載のマグネトロンスパッタ装置。 - 前記コリメータを構成する材料は、Ti、Ta、Al、ステンレススチールのうちの、少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項88〜92のいずれかに記載のマグネトロンスパッタ装置。
- 前記コリメータに付着した前記ターゲットの材料の飛散体を、前記コリメータから除去する除去手段をさらに有することを特徴とする請求項88〜93のいずれかに記載のマグネトロンスパッタ装置。
- 前記除去手段は、前記コリメータに電圧を付加することにより、付着した前記ターゲットの材料の飛散体を除去する手段であることを特徴とする請求項94記載のマグネトロンスパッタ装置。
- 請求項47または請求項48記載のマグネトロンスパッタ装置に設けられ、飛散した前記ターゲットの飛散方向をそろえる、マグネトロンスパッタ装置のターゲット整列装置であって、
コリメータを有し、
前記コリメータを、飛散した前記ターゲットの飛散方向をそろえるように構成したことを特徴とするターゲット整列装置。 - 前記コリメータを構成する材料は、Ti、Ta、Al、ステンレススチールのうちの、少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項96に記載のターゲット整列装置。
- 前記コリメータに付着した前記ターゲットを、前記コリメータから除去する除去手段をさらに有することを特徴とする請求項97記載のターゲット整列装置。
- 前記除去手段は、前記コリメータに電圧を負荷することにより、付着した前記ターゲットを、除去する手段であることを特徴とする請求項98記載のターゲット整列装置。
- 前記回転磁石体と、前記固定外周体とが、ターゲット表面と垂直方向に可動することを特徴とする請求項44〜86、88〜99のいずれかに記載のマグネトロンスパッタ装置。
- 前記回転磁石体と、前記固定外周体とが、ターゲット材とターゲット材が貼り付けられているバッキングプレート及びバッキングプレート周辺から連続して設置された壁面により囲まれた空間内に設置され、前記空間が減圧可能であることを特徴とする請求項44〜86、88〜100のいずれかに記載のマグネトロンスパッタ装置。
- 前記ターゲットはバッキングプレートに取り付けられており、該バッキングプレートの厚さは、前記ターゲットの初期厚さよりも薄いことを特徴とする請求項44〜86、88〜101のいずれかに記載のマグネトロンスパッタ装置。
- 前記柱状回転軸の軸方向に交わる方向に前記被処理基板を相対的に移動させる手段を有することを特徴とする請求項40〜86、88〜102のいずれかに記載のマグネトロンスパッタ装置。
- 請求項40〜86、88〜102のいずれかに記載のマグネトロンスパッタ装置を、前記柱状回転軸の軸方向に平行に複数備え、前記柱状回転軸の軸方向に交わる方向に前記被処理基板を相対的に移動させる手段を有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40〜86、88〜102のいずれかに記載の、ターゲット材料の異なる複数のマグネトロンスパッタ装置を、前記柱状回転軸の軸方向に平行に複数備え、前記柱状回転軸の軸方向に交わる方向に前記被処理基板を相対的に移動させる手段を有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1〜86、88〜105のいずれかに記載のマグネトロンスパッタ装置を用いて、前記柱状回転軸を回転させつつ被処理基板に前記ターゲットの材料を成膜することを特徴とするマグネトロンスパッタ方法。
- 請求項106に記載のスパッタ方法を用いて被処理基板にスパッタ成膜する工程を含むことを特徴とする電子装置の製造方法。
- 請求項106に記載のスパッタ方法を用いて被処理基板にスパッタ成膜する工程を含むことを特徴とする磁気記録装置の製造方法。
- 請求項106記載のスパッタリング方法により形成された薄膜を有することを特徴とする製品。
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