KR101654660B1

KR101654660B1 - 스퍼터링 장치 및 자석 유닛

Info

Publication number: KR101654660B1
Application number: KR1020157000297A
Authority: KR
Inventors: 히데카즈 스즈키
Original assignee: 캐논 아네르바 가부시키가이샤
Priority date: 2012-07-11
Filing date: 2013-03-14
Publication date: 2016-09-07
Also published as: KR20150022982A; US20150107992A1; TW201418501A; JP5873557B2; WO2014010148A1; CN104487607B; CN104487607A; US9761423B2; JPWO2014010148A1; TWI493069B

Abstract

본 발명은 자석 유닛의 폭을 좁게 했을 경우에 있어서도, 타겟의 표면 상에 충분한 누설 자속 밀도가 얻어질 수 있는 스퍼터링 장치 및 자석 유닛을 제공한다. 본 발명의 일 실시형태에 따른 스퍼터링 장치는, 타겟 홀더와, 장변 및 단변을 갖는 직사각형의 자석 유닛을 구비한다. 자석 유닛은, 제1 자석과, 제1 자석의 주위에 배치되고, 제1 자석의 자화 방향과는 다른 역방향으로 자화된 제2 자석과, 단변 방향에 있어서의 제1 자석과 제2 자석 사이의 일부이며 또한 적어도 제1 자석과 제2 자석 사이의 중앙의 위치에 단변 방향으로 자화된 제3 자석을 갖는다. 제3 자석은, 제2 자석과 대향하는 면이 제2 자석의 타겟 홀더 측의 면과 동극의 극성을 갖고, 제1 자석과 대향하는 면이 제1 자석의 타겟 홀더 측의 면과 동극의 극성을 갖는다.

Description

스퍼터링 장치 및 자석 유닛{SPUTTERING DEVICE AND MAGNET UNIT}

본 발명은, 스퍼터링 장치 및 자석 유닛에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 마그네트론 캐소드를 구비하는 스퍼터링 장치 및 마그네트론 캐소드에 설치되는 자석 유닛에 관한 것이다.

종래, 마그네트론 캐소드를 사용한 스퍼터링 장치에 있어서, 타겟의 이로전(erosion) 영역을 확대하고, 타겟 이용률을 향상시키기 위해서, 자석 유닛을 요동시키는 장치가 개시되어 있다. 예를 들면, 특허문헌 1에는, 대략 직사각형으로 평판 형상의 타겟 홀더를 구비하고, 대략 직사각형의 자석 유닛을 요동시키는 평판 마그네트론 캐소드를 포함하는 스퍼터 장치가 개시되어 있다.

일본국 특개평10-88339호 공보

그러나, 타겟 이용률의 보다 나은 향상이 요구되고 있다.

여기에서, 도 5a, 5b, 6을 참조하여, 직사각형의 자석 유닛을 타겟에 대하여 상대적으로 요동시켰을 경우에 있어서의 타겟의 이로전 형상과 타겟 이용률을 설명한다.

도 5a, 5b는, 대략 직사각형의 자석 유닛이 타겟에 대하여 상대적으로 정지하고 있는 경우에 타겟에 형성되는 이로전 영역 및 형상을 나타낸 모식도이다. 도 5a는 타겟에 형성된 이로전을 나타낸 평면도이다. 도 5a에 있어서, 이로전(50)은 타겟면인 xy면에 있어서의 이로전 영역을 나타내고 있다. 마그네트론 방전을 시키므로, 이로전(50)의 영역은, 도 5a에 나타낸 무(無)종단의 링 형상으로 되어 있다. 도 5b는, 도 5a의 VB-VB선 단면도이며, 이로전(50)의 단면 형상을 나타내고 있다. 도 5b에 있어서, 도 5a의 VB-VB선, 즉 대략 직사각형의 자석 유닛의 장변에 수직이며, 또한, 타겟면에 수직한 방향에 있어서, 2개의 밸리형의 이로전(50)이 나열해 있다.

도 6은, 대략 직사각형의 자석 유닛이 타겟에 대하여 상대적으로 정지하고 있는 경우, 및 타겟에 대하여 상대적으로 요동하고 있는 경우에 타겟에 형성되는 이로전 형상의 시뮬레이션 결과를 나타낸 단면도이다. 이하, 자석 유닛이 타겟에 대하여 상대적으로 정지하고 있는 경우에 타겟에 형성되는 이로전을 정지 이로전(50)으로 하고, 상대적으로 요동하고 있는 경우의 그것을 요동 이로전(51)으로 한다.

도 6에 있어서, 도면에서 좌측과 우측에 각각 파선과 점선으로 나타낸 2개의 밸리형 이로전(50)은, 각각, 자석 유닛(700)이 타겟에 대하여 상대적으로 좌측, 동우측의 단부에 있는 경우에 있어서, 타겟에 형성되는 가상의 정지 이로전의 프로파일을 나타내고 있다. 또, 도 6에서는, 자석 유닛(700)은 당해 자석 유닛(700)의 단변 방향을 따라 요동한다. 자석 유닛(700)이 타겟에 대하여 구간(L)을 요동하는 것에 따라, 정지 이로전(50)은 타겟에 대하여 이동하고, 타겟에는 요동 이로전(51)이 형성된다. 또, 정지 이로전(50) 및 요동 이로전(51) 각각은, 각각의 최심(最深) 깊이로 규격화한 상대 이로전 깊이로 제시되어 있다.

도 6에서 알 수 있는 바와 같이, 요동 이로전(51)은, 요동에 따라 정지 이로전(50)이 타겟을 완전하게 통과하는 영역(A)과, 요동에 따라 정지 이로전(50)이 타겟을 부분적으로만 통과하는 영역(B)으로 대별된다. 즉, 도 6의 영역(B)에서 나타낸, 자석 유닛의 단변 방향에 있어서의 타겟의 양단부는, 유효 활용되지 않고 깎여 나가지 않고 남아버린다.

본원 발명자는, 이 이로전이 충분히 형성되지 않고 깎여 나가지 않고 남아버리는 타겟의 양단부를 유효 활용하여, 타겟 이용률의 향상을 도모하기 위해서, 마그넷의 폭을 종래에 비하여 작게 하는 것을 포함하는 방법을 고안했다. 이 방법에 의해 타겟 이용률이 얼마나 향상하는지를 도 6을 사용하여 설명한다.

도 6에 나타낸 요동 이로전(51)은, 단변 방향의 폭(W)이 120㎜인 자석 유닛(700)을 길이가 180㎜인 구간(L)에 있어서 요동을 시켰을 경우에 형성되는 이로전의 시뮬레이션 결과이다. 예를 들면, 자석 유닛(700)의 단변 방향의 폭을 120㎜에서 90㎜로 단축함으로써, 최심 이로전 깊이가 되는 영역(A)은 확대하고, 타겟 이용률을 향상시킬 수 있다. 이와 같이, 자석 유닛의 폭(W)을 좁게 함으로써, 최심 이로전 깊이가 되는 영역(A)을 확대하고, 타겟 이용률을 향상시키는 것이 이론적으로는 가능하다.

그러나, 이 이론에 의거하여 자석 유닛의 폭(W)을 좁게 하면, 자석 유닛에 의해 생성되는 타겟 표면에 있어서의 누설 자속 밀도가 낮아지기 쉽고, 이에 따라 자석 유닛의 폭(W)을 변경하기 전에 얻어지고 있던 누설 자속 밀도를 얻는 것이 어려워진다는 과제가 있다.

본 발명은 상기 과제에 감안하여 이루어진 것이다. 본 발명의 목적은, 자석 유닛의 폭(W)을 좁게 했을 경우에 있어서도, 타겟의 표면 상에 충분한 누설 자속 밀도를 얻을 수 있는 스퍼터링 장치 및 자석 유닛을 제공하는 것에 있다.

이러한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제1 태양은, 타겟 탑재면을 갖는 타겟 홀더와, 상기 타겟 홀더의 타겟 탑재면과는 반대인 면에 근접 배치되고, 장변 및 단변을 갖는 직사각형의 자석 유닛을 구비한 스퍼터링 장치를 제공한다. 여기에서, 상기 자석 유닛은, 상기 타겟 탑재면에 대하여 수직 방향으로 자화된 제1 자석과, 상기 제1 자석의 주위에 배치되고, 상기 타겟 탑재면에 대하여 수직 방향이며 또한 상기 제1 자석의 자화 방향과는 다른 역방향으로 자화된 제2 자석과, 상기 단변 방향에 있어서의 상기 제1 자석과 상기 제2 자석 사이의 일부이며 또한 상기 제1 자석과 상기 제2 자석 사이의 적어도 중앙의 위치에 상기 단변 방향으로 자화된 제3 자석을 갖는다. 상기 제3 자석은, 상기 제2 자석의 타겟 홀더 측의 면과 동극의 극성을 가지며 상기 제2 자석과 대향하는 면과, 상기 제1 자석의 타겟 홀더 측의 면과 동극의 극성을 가지며 상기 제1 자석과 대향하는 면을 갖는다.

또한, 본 발명의 제2 태양은, 장변 및 단변을 갖는 직사각형의 자석 유닛을 제공하며, 이 자석 유닛은, 자석 탑재면과, 상기 자석 탑재면에 대하여 수직 방향으로 자화된 제1 자석과, 상기 제1 자석의 주위에 배치되고, 상기 자석 탑재면에 대하여 수직 방향이며 또한 상기 제1 자석의 자화 방향과는 다른 역방향으로 자화된 제2 자석과, 상기 단변 방향에 있어서의 상기 제1 자석과 상기 제2 자석 사이의 일부이며 또한 상기 제1 자석과 상기 제2 자석 사이의 적어도 중앙의 위치에 상기 단변 방향으로 자화된 제3 자석을 구비한다. 여기에서, 상기 제3 자석은, 상기 제2 자석의, 상기 자석 탑재면과는 반대 측의 면과 동극의 극성을 가지며 상기 제2 자석과 대향하는 면과, 상기 제1 자석의, 상기 자석 탑재면과는 반대 측의 면과 동극의 극성을 가지며 상기 제1 자석과 대향하는 면을 갖는다.

본 발명에 의하면, 타겟 표면에서의 누설 자속 밀도를 종래에 비하여 높게 할 수 있다. 그러므로, 자석 유닛의 폭을 좁게 함으로써 타겟 이용률을 향상시킨 스퍼터링 장치 및 마그네트론 유닛을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 적용 가능한 스퍼터링 장치의 구성을 설명하는 개략 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 자석 유닛의 상세를 설명하는 평면도.
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선 단면도.
도 4는 제1 자석, 제2 자석, 및 자석 탑재부로서 기능하며 판 형상 자성 재료로 이루어지는 요크를 포함하는 종래의 자석 유닛을 설명하는 평면도.
도 5a는 대략 직사각형의 자석 유닛에 의해 형성되는 링 형상의 이로전의 개략 평면도.
도 5b는 도 5a의 VB-VB선 단면도.
도 6은 자석 유닛의 단변 방향의 폭이 120㎜일 경우에 있어서, 타겟에 형성되는 정지 이로전과 요동 이로전의 시뮬레이션 결과를 나타낸 단면도.
도 7은 본 발명의 일 실시형태에 따른, 자석 유닛의 단변 방향의 폭이 90㎜일 경우에 있어서, 타겟에 형성되는 정지 이로전과 요동 이로전의 시뮬레이션 결과를 나타낸 단면도.
도 8a는 제1 자석, 제2 자석, 및 자석 탑재부로서 기능하며 판 형상 자성 재료로 이루어지는 요크를 포함하는 종래의 자석 유닛을 설명하는 단면도.
도 8b는 제1 자석, 제2 자석, 및 자석 탑재부로서 기능하며 판 형상 자성 재료로 이루어지는 종래의 요크를 포함하는 자석 유닛을 설명하는 단면도.
도 8c는 제1 자석, 제2 자석, 및 자석 탑재부로서 기능하며 판 형상 자성 재료로 이루어지는 종래의 요크를 포함하는 자석 유닛을 설명하는 단면도.
도 9는 종래 구조의 자석 유닛에 의해 형성되는 자기 루프, 및 본 발명의 일 실시형태에 따른 자석 유닛에 의해 형성되는 자기 루프를 나타낸 도면.
도 10은 본 발명의 일 실시형태에 따른 자석 유닛의 치수를 설명하기 위한 평면도.
도 11a는 본 발명의 다른 실시형태에 따른, 제1 자석∼제3 자석의 자석 탑재면으로부터 당해 자석 탑재면과는 반대 측의 면까지의 거리를 설명하기 위한 도면.
도 11b는 본 발명의 다른 실시형태에 따른, 제1 자석∼제3 자석의 자석 탑재면으로부터 당해 자석 탑재면과는 반대 측의 면까지의 거리를 설명하기 위한 도면.
도 11c는 본 발명의 다른 실시형태에 따른, 제1 자석∼제3 자석의 자석 탑재면으로부터 당해 자석 탑재면과는 반대 측의 면까지의 거리를 설명하기 위한 도면.

(제1 실시형태)

이하에, 본 발명의 대표적인 실시형태를 첨부 도면에 의거하여 설명한다. 본 발명은 이것에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 각종 변경이 가능하다.

도 1은, 본 실시형태에 적용 가능한 스퍼터링 장치의 구성을 설명하는 개략 단면도이다. 도 1에 나타낸 x방향은, 타겟(5), 자석 유닛(7)의 단변 방향이며, 자석 유닛(7)의 요동 방향이다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 스퍼터링 장치는, 챔버(3), 마그네트론 캐소드(40), 기판 홀더(2)를 주요한 구성 요소로서 가지고 있다. 또한, 스퍼터링 장치는, 타겟 홀더(4)에 대하여 스퍼터 성막 처리에 필요한 전력을 인가하기 위한 전원(13)을 구비하고 있다. 챔버(3)(진공 용기)에는, 타겟(5)이 접합된 타겟 홀더(4)가 절연체(6)를 개재하여 부착되어 있다. 절연체(6)는, 챔버(3)와 타겟 홀더(4)를 전기적으로 절연하는 부재이다. 챔버(3), 타겟 홀더(4), 및 절연체(6)에 의해 함께, 진공 배기 가능한 처리실(14)이 구성되어 있다.

타겟 홀더(4)에는, 타겟(5)이 본딩에 의해 접합되는 타겟 부착면(타겟 탑재면)(4a)이 마련되어 있다. 타겟 부착면(4a)은 기판 홀더(2)에 대향하는 평활한 면으로서 형성되어 있다. 타겟(5)은 피성막 재료이며, 상술한 바와 같이 타겟 홀더(4)의 타겟 부착면(4a)에 본딩되어 있다.

타겟 홀더(4)의 타겟 부착면(4a)과 반대인 면에 근접해서, 마그네트론 방전에 필요한 자장을 인가하는, 장변 및 단변을 갖는 직사각형의 자석 유닛(자기 회로 유닛)(7)이 배치되어 있다. 자석 유닛(7)은, 조인트(9)를 통해 나사 축(8)에 매달려 있고, 나사 축(8)에는 모터(10)가 접속되어 있다. 나사 축(8)은 모터(10)에 의해 회전(정전 및 반전)한다. 즉, 조인트(9)와 나사 축(8)으로 함께 볼 나사 기구가 구성된다. 자석 유닛(7)은, 나사 축(8)의 회전에 따라 x방향(자석 유닛(7)의 단변 방향)으로 요동한다. 모터(10)의 회전을 제어함으로써, 자석 유닛(7)의 이동 거리, 이동 속도와 이동 방향을 제어할 수 있다. 이와 같이, 조인트(9), 나사 축(8), 및 모터(10)로 이루어지는 요동 장치에 의해, 자석 유닛(7)을 도 1의 파선으로 나타낸 바와 같이 움직일 수 있다.

본 실시형태에서는, 자석 유닛(7)을 자석 유닛(7)의 단변 방향으로만 움직이는 요동 장치를 구비하고 있지만, 이에 더하여, 자석 유닛(7)의 장변 방향인 y방향으로 자석 유닛(7)을 요동시키는 요동 장치를 구비하고 있어도 된다.

챔버(3) 내부에는, 기판(1)을 타겟(5)에 대향하도록 유지할 수 있는 기판 홀더(2)가 마련되어 있다. 챔버(3)의 배기구(11)에는, 미도시의 컨덕턴스 밸브 등을 통해 배기 펌프 등의 배기 장치가 접속되어 있다. 챔버(3)에는, 프로세스 가스의 도입 수단으로서 유량 제어기(MFC) 등을 구비한 가스 도입 기구(12)가 접속되어 있다. 가스 도입 기구(12)로부터 프로세스 가스를 소정의 유량으로 공급한다. 프로세스 가스로서는, 아르곤(Ar) 등의 희가스나 질소(N₂) 등을 포함하는 단일 또는 혼합 가스를 사용할 수 있다.

본 실시형태에 있어서는, 타겟 홀더(4)의 배면 측에 자석 유닛(7)이 배치되어 있지만, 타겟 홀더(4)와 자석 유닛(7) 사이의 위치에 칸막이판을 설치하고, 칸막이판을 진공 격벽으로 하는 구성이어도 된다. 또, 본 명세서에 있어서 자석 유닛(7)이란, 적어도 제1 자석(71)과 제2 자석(72)과 제3 자석(73a, 73b)을 구비하는 구성을 말하는 것으로 한다. 또한, 마그네트론 캐소드(40)란, 적어도 자석 유닛(7)과 타겟 홀더(4)를 포함한 구성을 말하는 것으로 한다.

도 2는 본 실시형태에 따른 자석 유닛(7)의 상세를 설명하는 평면도이다. 도 3은 본 실시형태에 따른 자석 유닛(7)의 상세를 설명하는 단면도이며, 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선 단면도이다.

자석 유닛(7)은, 제1 자석(71)과, 제2 자석(72)과, 제3 자석(73a)과, 제1 자석(71), 제2 자석(72), 및 제3 자석(73a)을 지지하기 위한 자석 탑재면(74a)을 갖는 자석 탑재부(74)를 구비하고 있다. 본 실시형태에서는, 자석 탑재면(74a)에는, 적어도 제1 자석(71) 및 제2 자석(72)이 탑재된다.

또, 자석 유닛(7)의 장변 및 단변은, 제1 자석(71), 제2 자석(72)에 의해 결정된다.

자석 탑재부(74) 상에, 영구 자석인 바(bar) 형상의 제1 자석(71)과, 당해 제1 자석(71)의 주위를 둘러싸는 영구 자석인 제2 자석(72)이 서로 이간하여 탑재되어 있다. 제1 자석(71)과 제2 자석(72)은, 타겟면 및 타겟 부착면(4a)에 대하여 수직 방향(z방향)으로 착자(着磁)된다. 제1 자석(71)과 제2 자석(72)의 극성은 반대로 배치되어 있다. 본 실시형태에서는, 제1 자석(71)은, N극이 자석 탑재면(74a) 측을 향하고, S극이 타겟 홀더(4) 측을 향하도록 설치되어 있다. 한편, 제2 자석(72)은, S극이 자석 탑재면(74a) 측을 향하고, N극이 타겟 홀더(4) 측을 향하도록 설치되어 있다. 즉, 제2 자석(72)은, 제1 자석(71)의 자화 방향과는 다른 역방향으로 자화되어 있게 된다.

한편, 자석 유닛(7)의 단변 방향에 있어서의 제1 자석(71)과 제2 자석(72) 사이의 영역의 일부이며, 또한 적어도 제1 자석(71)과 제2 자석(72) 사이의 중앙의 위치에는, 바 형상의 영구 자석인 제3 자석(73a)이 설치되어 있다. 즉, 제3 자석(73a)의 장변 방향과 제1 자석(71)의 장변 방향이 일치하고, 또한 제3 자석(73a)의 단변 방향의 중점이, 제1 자석(71)과 제2 자석(72) 사이의 중점과 일치하도록 제3 자석(73a)이 각각 설치되어 있다. 여기에서, 다른 측면으로부터 설명하면, 제3 자석(73a)은, 자석 유닛(7)의 장변 방향(y방향)을 따라, 제3 자석(73a)의 제1 자석(71) 측의 면(73b)과 당해 제1 자석(71) 사이의 거리와, 제3 자석(73a)의 제2 자석(72) 측의 면(73c)과 당해 제2 자석(72) 사이의 거리가 동등해지도록 각각 설치되어 있다. 또한, 도 2에 나타낸 바와 같이, 제3 자석(73a)의 장변 방향의 길이는, 제1 자석(71)의 장변 방향의 길이보다 짧다. 따라서, 제1 자석(71) 및 제2 자석(72) 사이의 영역에 있어서, 제1 자석(71)의 장변 방향의 각 단부에는 제3 자석(73a)이 배치되어 있지 않다.

제3 자석(73a) 각각은, 타겟면 및 타겟 부착면(4a)에 수평이며, 또한 자석 유닛(7)의 장변에 수직인 방향(x방향)으로 착자되어 있다. 제3 자석(73a)의 제1 자석(71)에 인접하는 면(제1 자석(71)과 대향하는 면)(73b)의 극성은, 제1 자석(71)의 타겟 홀더(4) 측에 면하는 면의 극성과 같다. 한편, 제3 자석(73a)의 제2 자석(72)에 인접하는 면(제2 자석(71)과 대향하는 면)(73c)은, 제2 자석(72)의 타겟 홀더 측의 면과 동극의 극성을 갖는다. 마그네트론 방전에 필요한 자장을 경제적으로 뛰어난 방법으로 생성한다는 관점에서, 자석 탑재부(74)는 자성 재료인 것이 바람직하다. 또한, 제1 자석(71)과 제2 자석(72)을 고정한다는 관점에서, 자석 탑재부(74)는 존재하는 편이 바람직하다. 그러나, 제1 자석(71), 제2 자석(72), 및 제3 자석(73)에만 의해, 필요 충분한 자장을 생성할 수 있는 경우에 있어서는, 자석 탑재부(74)는 비자성 재료여도 된다. 또한, 이 경우에 있어서, 제1 자석(71), 제2 자석(72), 및 제3 자석(73)을 서로 고정할 수 있는 경우에 있어서, 자석 탑재부(74)는 없어도 된다.

제3 자석(73a)과 자석 탑재부(74) 사이에는, 지지부(73d)가 설치되어 있다. 본 실시형태에 있어서 지지부(73d)는 비자성 재료인 알루미늄이다. 또, 바람직한 자기 회로가 설계 가능하면, 지지부(73d)는 자성 재료여도 되며, 또한 제3 자석(73a)과 동일 착자 방향이며 동일 극성 배치인 자석이어도 된다. 또한, 지지부(73d)를 설치하지 않고, 제3 자석(73a)을 자석 탑재부(74)에 직접 탑재시켜도 된다.

또, 본 실시형태에서는, 자석 탑재부(74) 상에 제1 자석(71) 및 제2 자석(72)을 직접 설치하는 형태에 대해서 설명했다. 그러나, 이 형태에 한하지 않고, 자석 탑재부(74)와, 제1 자석(71) 및 제2 자석(72)의 적어도 한쪽과의 사이에, 지지부(73d)와 같은 스페이서를 설치해도 된다.

상술한 실시형태에 있어서는, 제3 자석(73a)이 바 형상인 경우에 대해서 설명했지만, 제3 자석(73a)은 한 개의 고리 형상 자석이어도 된다. 즉, 본 실시형태에 있어서 제3 자석이, 제1 자석(71)과 제2 자석(72)의 단변 방향에 있어서의 제1 자석(71)과 제2 자석(72) 사이의 적어도 일부이며, 제1 자석(71)과 제2 자석(72)의 적어도 중심 위치에 배치되는 것이 긴요하다.

본 실시형태의 자석 유닛(7)이 형성하는 자기 루프와, 종래의 자석 유닛(90)이 형성하는 자기 루프의 비교를, 도 9를 사용하여 설명한다.

도 9에 있어서, 종래 구조의 자석 유닛(90)은, 본 실시형태에 따른 자석 유닛(7)으로부터 제3 자석(73a) 및 지지부(73d)를 제거한 구성을 갖는다. 종래의 자석 유닛(90)에 있어서, 제1 자석(71)의 타겟 홀더 측의 자극(磁極)인 N극과 제2 자석(72)의 타겟 홀더 측의 자극인 S극에 의하여 자력선(자기 루프)(91)이 형성된다. 당해 자력선(91)에 있어서 타겟 표면과 평행이 되는 자장의 세기(누설 자속 밀도)가 XGauss(X : 임의)가 되는 영역까지의, 제1 자석(71) 및 제2 자석(72)으로부터의 자력선의 거리를 L1이라고 한다.

본 실시형태의 자석 유닛(7)에서는, 제1 자석(71) 및 제2 자석(72)에 의해 종래의 자석 유닛(90)과 마찬가지로 자력선(자기 루프)(92)이 형성되지만, 또한, 당해 자력선(92)의 내측(제1 자석(71) 및 제2 자석(73) 측)에 있어서, 제3 자석(73a) 각각의 N극 및 S극에 의해 자력선(자기 루프)(93)이 형성된다. 본 실시형태에서는, 제2 자석(72)의 N극으로부터 나온 자력선(92)이 제3 자석(73a)의 N극으로부터 나온 자력선(93)과 반발한다. 이 때문에, 제2 자석(72)의 N극으로부터 나온 자력선(92)은 제3 자석(73a)이 형성하는 자력선(93)을 우회하도록 제1 자석(71)의 S극으로 들어간다. 이 결과, 종래의 자석 유닛(90)에 비하여, 보다 자석 유닛의 먼 곳까지 자기 루프를 형성하는 것이 가능해진다.

즉, 본 실시형태에서는, 제2 자석(72)에 대향하는 면(73c)(제3 자석의 N극)으로부터 타겟 측으로 나온 자력선(93)이 제1 자석(71)에 대향하는 면(73b)(제3 자석의 S극)으로 들어가고, 또한 면(73c)의 극성이 당해 면(73c)과 대향하는 제2 자석(72)의 영역의 자성과 동극이며, 면(73b)의 극성이 당해 면(73b)과 대향하는 제1 자석(71)의 자성과 동극이 되도록 제3 자석(73a) 각각을 제1 자석(71)과 제2 자석(72) 사이에 설치한다. 따라서, 제1 자석(71) 및 제2 자석에 의해 형성되는 자력선(92)과 반발하는 자력선(93)을, 자력선(92)의 내측에 형성할 수 있다. 이러한 자력선(92)과 반발하는 자력선(93)의 존재에 의해, 누설 자속 밀도에 따른 자력선(92)을 자석 유닛(7)으로부터 먼 곳에 형성할 수 있다. 즉, 제1 자석(71) 및 제2 자석(72)으로부터, 누설 자속 밀도에 따른 자력선(92)에 있어서 타겟 표면과 평행이 되는 자장의 세기가 상기 XGauss가 되는 영역까지의 자력선의 거리(L2)를, 종래의 자석 유닛(90)에 있어서의 거리(L1)보다 크게 할 수 있다. 이와 같이, 본 실시형태에서는, 제3 자석(73a)에 의해 형성되는 자기 루프(자력선(93))가 제1 자석(71) 및 제2 자석(72)에 의해 형성되는 자기 루프(자력선(92))와 반발하도록 설치된 제3 자석(73a)은, 누설 자속 밀도에 따른 자력선(92)을 자석 유닛(7)으로부터 멀어지는 위치에 형성하도록 작용해서, 소정의 누설 자속 밀도가 얻어질 수 있는 자기 루프를 자석 유닛(7)으로부터 종래보다 먼 곳에 형성할 수 있다. 이와 같이 본 실시형태에서는, 누설 자속 밀도에 따른 자력선(92)을 자석 유닛(7)으로부터 먼 곳에 형성할 수 있으므로, 자석 유닛(7)의 단변 방향의 폭(W)을 작게 해도, 타겟 표면에 있어서 충분한 누설 자속 밀도를 얻을 수 있다.

또한, 제3 자석(73a) 각각은, 제1 자석(71)과 제2 자석(72) 사이의 적어도 중앙에 위치하고 있으면, 상술한 바와 같은 자기 루프를 충분히 먼 곳에 형성하는 효과를 기대할 수 있다. 부가하여, 제3 자석(73a) 각각의 단변 방향의 중점이, 제1 자석(71)과 제2 자석(72) 사이의 중점과 일치하도록 제3 자석(73a) 각각을 설치함으로써, 제3 자석(73a)의 제2 자석(72)과 대향하는 면(73c)과 제2 자석(72) 사이의 거리(D1(D4))와, 제3 자석(73a)의 제1 자석(71)과 대향하는 면(73b)과 제1 자석(71) 사이의 거리(D2(D3))를 동일하게 할 수 있다. 이에 따라, 제2 자석(72)의 N극에 의한 자력선(93)으로의 작용과, 제1 자석(71)의 S극에 의한 자력선(93)으로의 작용을 마찬가지로 할 수 있다. 따라서, 제3 자석(73a) 각각의 타겟 측에 형성되는 자력선(93)을 보다 대칭인 형상으로 할 수 있고, 당해 자력선(93)의 반발의 작용을 받는 자력선(92)도 보다 대칭인 형상으로 형성된다. 따라서, 소정의 누설 자속 밀도가 얻어지는 영역을 보다 먼 곳에 형성할 수 있다.

본 실시형태에서는, 제3 자석(73a)의 단변 방향의 중점이, 제1 자석(71)과 제2 자석(72) 사이의 중점과 일치하도록 제3 자석(73a) 각각을 설치하는 형태가 바람직하지만, 중점이 일치하는 위치로부터 벗어나서 제3 자석(73a) 각각을 설치해도, 본 발명의 효과를 얻을 수 있다. 즉, 본 발명에서는, 누설 자속 밀도에 따른 자력선(92)을, 자석 유닛(7)으로부터 가능한 한 먼 곳에 형성하기 위해서 본 발명에 특징적인 제3 자석(73a) 각각을 제1 자석(71)과 제2 자석(72) 사이의 적어도 중앙의 위치에 설치하는 것이 중요하다. 따라서, 제3 자석(73a) 각각에 의해 자력선(92)의 내측(자석 유닛(7) 측)에 자력선(92)과 반발하는 자력선(93)을 형성하고, 이에 따라 자력선(92)의 형성 위치를 자석 유닛(7)으로부터 멀리할 수 있는 것이면, 자석 유닛(7)이 상기 중앙의 위치로부터 벗어나 있어도 본 발명의 일 실시형태에 포함된다.

또한, 본 실시형태에서는, 상기 거리(D1, D2, D3, D4)는 각각, 5㎜ 이하인 것이 바람직하다. 상기 거리(D1∼D4)가 5㎜ 이하이면, 제1 자석(71) 및 제2 자석(72)과, 제3 자석(73a)의 동극끼리를 충분히 반발시킬 수 있다. 제3 자석(73a) 각각의 N극으로부터 나온 자력선(93)은, 곧 근방에 있는 제2 자석(72)의 N극에 강하게 반발해서, 보다 타겟 측의 보다 먼 곳에 자력선(93)을 형성한다. 이 때문에 제1 자석(71)의 N극으로부터 나온 자력선(92)은, 상기보다 먼 곳에 형성된 자력선(93)에 의해 압상된다. 그 결과, 타겟 측의 보다 먼 곳에 자력선(92)이 형성된다. 즉, 제3 자석(73a)의 폭(제3 자석(73a)의, 자석 유닛(7)의 단변 방향(x방향)의 폭)을 충분히 크게 함으로써, 제3 자석(73a)과, 제1 자석(71) 및 제2 자석(72)을 충분히 반발시키고, 그것에 의해 반발시킨 제3 자석(73a)의 자력선(93)에 의해, 누설 자속 밀도에 따른 자력선(92)을 타겟 측의 보다 먼 곳에 형성시킬 수 있다. 본 실시형태에서는, 제3 자석(73a)은, 제1 자석(71) 및 제2 자석(72)의 적어도 한쪽과 접하고 있어도 된다. 따라서, 상기 거리(D1∼D4)는, 0㎜ 이상 5㎜ 이하인 것이 바람직하다.

또, 본 실시형태에서는, 자석 탑재부(74)는 판 형상의 요크여도 되며, 판 형상의 비자성 재료여도 된다. 이와 같이, 자석 탑재부(74)가 요크인 경우에는, 소정의 누설 자속 밀도가 형성되는 자기 루프를 자석 유닛(7)으로부터 보다 먼 곳에 형성할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 제3 자석(73a) 각각을 바 형상의 영구 자석으로 하고, 바 형상의 제3 자석(73a)의 장변 방향을 제1 자석(71)의 장변 방향과 일치시킨다. 따라서, 타겟의 장변 방향(길이 방향) 단부의 피(被)스퍼터량을 저감할 수 있고, 타겟의 수명을 연장할 수 있다. 이와 같이, 타겟의 장변 방향의 단부가 깊게 깎이는 것을 저감하여 타겟의 수명을 연장시킴으로써 이용 효율을 올릴 수 있다.

또한, 도 10에 있어서, 바 형상의 제1 자석(71)의 장변 방향의 길이(a)는, 바 형상의 제3 자석(73a)의 장변 방향의 길이(b) 이상인 것이 바람직하다. 이와 같이 함으로써, 타겟의 장변 방향의 단부의 피스퍼터량을 저감할 수 있다. 따라서, 타겟의 수명을 늘리고, 이용 효율을 올릴 수 있다. 또한, 자석 유닛(7)의 단변 방향에 있어서의 제1 자석(71)과 제2 자석(72) 사이의 거리(간격)(α)는, 자석 유닛(7)의 장변 방향에 있어서의 제1 자석(71)과 제2 자석(72) 사이의 거리(간격)(β) 이상인 것이 바람직하다. 이와 같이 함으로써, 도 10에 있어서의 영역(B)의 개소의 이로전의 폭을 영역(C)의 개소의 이로전의 폭보다 좁게 할 수 있다. 따라서, 영역(A2)의 개소의 마모량에 대한 영역(A1)의 개소의 마모량의 비율을 작게 할 수 있다. 이 효과는, 거리(α)에 비하여 거리(β)가 작을수록 현저하다. 이와 같이, 상기 비율을 작게 할 수 있으므로, 타겟의 수명을 연장시킬 수 있고, 이용 효율을 향상시킬 수 있다.

(실시예)

본 실시예에 있어서의 타겟(5)의 크기, 형상과 재질은 다음과 같다. 구체적으로, 타겟(5)은, 폭인 단변 방향(x방향) 길이 300㎜, 장변 방향(y방향) 길이 1700㎜의 직사각형이며, 두께(z방향)는 15㎜의 알루미늄(A1050)이다. 또한, 타겟 홀더(4)의 두께(z방향)는, 20㎜이다. 자석 유닛(7)의 크기는, 폭인 단변 방향(x방향) 길이(W)는 90㎜, 장변 방향(y방향) 길이 1700㎜의 직사각형이다. 제1 자석(71), 제2 자석(72), 및 제3 자석(73a) 각각은, 잔류 자속 밀도 1.39T, 유지력 12.8 kOe인 네오딤 자석이다. 또한, 자석 탑재부(74)는 SUS430이다.

자석 유닛(7)의 타겟 홀더(4) 측의 면으로부터 타겟(5)의 스퍼터면까지의 거리는, 39㎜이다. 도 3의 부호 g는 자석 유닛(7)에 의해 생성되는 자장의 자력선을 나타내고 있다. 만곡된 자력선의 정점에 대응하고, 부호 p로 나타내는 타겟(5)의 개소(자력선(g)에 있어서 타겟 표면과 평행이 되는 개소)가 가장 스퍼터되기 쉽다. 그 개소(p)에 있어서의 자석 유닛(7)의 단변 방향(x방향)의 누설 자속 밀도는 약 510Gauss이었다.

본 실시예에 있어서의 자석 유닛(7)의 이동 거리는 210㎜, 1왕복의 소요 시간은 10초이다. 도 7은 본 실시예에 있어서의 정지 이로전(50)과 요동 이로전(51)의 시뮬레이션 결과를 나타낸 도면이다. 시뮬레이션에 있어서의 타겟 이용률은 69%이었다. 또한, 실제로 타겟(5)을 스퍼터함으로써 얻어지는 요동 이로전(51)을 측정함으로써 얻어진 타겟 이용률은 65%이었다. 요동 이로전(51)의 측정에는 비접촉 측정인 레이저 변위계를 탑재한 삼차원 측정기를 사용했다.

(비교예)

본 발명을 실시에 있어서, 종래 기술인 도 8a∼8c에 나타낸 자석 유닛(700)에 의해 생성되는 자장과, 타겟 이용률의 검토를 행했다.

도 4는 종래 기술인 자석 유닛(700)의 상세를 설명하는 평면도이다. 도 8a∼8c는 종래 기술인 자석 유닛(700)의 상세를 설명하는 단면도이다.

종래의 자석 유닛(700) 각각에서는, 요크인 자석 탑재부(74) 상에, 영구 자석인 바 형상의 제1 자석(71)과, 당해 제1 자석(71)의 주위를 둘러싸는 제2 자석(72)이 탑재되어 있다. 제1 자석(71)과 제2 자석(72)은, 타겟면 및 타겟 탑재면에 수직 방향(z방향)으로 착자된다. 제1 자석(71)과 제2 자석(72)의 극성은 반대로 되어 있다.

(비교예1)

도 8a에 나타낸 자석 유닛(7)의 크기는, 폭인 단변 방향(x방향) 길이(W)는 120㎜, 장변 방향(y방향) 길이 1700㎜의 직사각형이다. 즉, 비교예1의 자석 유닛은 도 6에서 설명한 구조이다. 제1 자석(71), 제2 자석(72) 각각은, 잔류 자속 밀도 1.39T, 유지력 12.8kOe인 네오딤 자석이다. 또한, 자석 탑재부(74)는 SUS430이다.

비교예1의 자석 유닛(700)의 타겟 홀더 측의 면으로부터 타겟의 스퍼터면까지의 거리는, 본 실시예와 같은 39㎜이다. 본 실시예에 있어서 설명하고 도 3의 부호 p로 나타내고, 타겟에 있어서 가장 스퍼터되기 쉬운 개소에 있어서의 자석 유닛(700)의 단변 방향(x방향)의 누설 자속 밀도는 약 520Gauss이었다.

비교예1에 있어서의 자석 유닛(700)의 이동 거리는 180㎜, 1왕복의 소요 시간은 10초이다. 도 6은 비교예1에 있어서의 정지 이로전(50)과 요동 이로전(51)의 시뮬레이션 결과를 나타내고 있다. 시뮬레이션에 있어서의 타겟 이용률은 58%이었다. 이에 대하여, 본 실시예에서는, 타겟 이용률은 69%이었다. 따라서, 본 실시예에 의해, 타겟 이용률을 향상시킬 수 있는 것을 알 수 있다.

(비교예2)

도 8b에 나타낸 자석 유닛(7)의 크기는, 폭인 단변 방향(x방향) 길이(W)는 90㎜, 장변 방향(y방향) 길이 1700㎜의 직사각형이다. 또한, 제1 자석(71), 제2 자석(72)의 크기는 각각, 비교예1에 나타낸 제1 자석(71), 제2 자석(72)의 그것들과 같다. 즉, 도 8a와 도 8b에 있어서는, 자석 유닛(7)의 폭(W)이 다른 것에 따라, 제1 자석(71)과 제2 자석(72)의 거리가 다르다. 제1 자석(71), 제2 자석(72) 각각은, 잔류 자속 밀도 1.39T, 유지력 12.8kOe인 네오딤 자석이다. 또한, 자석 탑재부(74)는 SUS430이다.

비교예2의 자석 유닛(700)의 타겟 홀더 측의 면으로부터 타겟의 스퍼터면까지의 거리는, 본 실시예 및 비교예1과 같은 39㎜이다. 본 실시예에 있어서 설명하고 도 3의 부호 p로 나타내고, 타겟에 있어서 가장 스퍼터되기 쉬운 개소에 있어서의 자석 유닛(700)의 단변 방향(x방향)의 누설 자속 밀도는 약 330Gauss이었다. 본 실시예, 및 비교예1에서 얻어진 500Gauss 이상을 얻을 수 없었다. 이와 같이, 본 실시예 및 비교예2를 비교하면, 본 실시예에 의하면, 자석 유닛의 단변 방향의 폭을 작게 해도, 자석 유닛으로부터 소정의 거리에 있어서의 누설 자속 밀도를 크게 할 수 있는 것을 알 수 있다.

(비교예3)

도 8c에 나타낸 자석 유닛(700)의 크기는, 폭인 단변 방향(x방향) 길이(W)는 90㎜, 장변 방향(y방향) 길이 1700㎜의 직사각형이다. 비교예1에서 나타낸 도 8a, 비교예2에서 나타낸 도 8b는 제1 자석(71), 제2 자석(72)의 크기가 다르다. 여기에서, 제1 자석(71)과 제2 자석(72)이 이간하지 않고 그들을 최대한 크게 한다. 즉, 이 예는 종래 기술에 있어서 최대가 되는 누설 자속 밀도가 얻어지는 형상이다. 제1 자석(71), 제2 자석(72) 각각은, 잔류 자속 밀도 1.39T, 유지력 12.8kOe인 네오딤 자석이다. 또한, 자석 탑재부(74)는 SUS430이다.

비교예3의 자석 유닛(700)의 타겟 홀더 측의 면으로부터 타겟의 스퍼터면까지의 거리는, 본 실시예, 비교예1, 2와 같은 39㎜이다. 본 실시예에 있어서 설명하고 도 3의 부호 p로 나타낸, 타겟에 있어서 가장 스퍼터되기 쉬운 개소에 있어서의 자석 유닛(700)의 단변 방향(x방향)의 누설 자속 밀도는 약 440Gauss이다. 본 실시예, 및 비교예1에서 얻어진 500Gauss 이상을 얻을 수 없었다.

(제2 실시형태)

본 실시형태에서는, 제1 자석(71), 제2 자석(72), 각 제3 자석(73a)의, 자석 탑재면(74a)으로부터 당해 자석 탑재면(74a)과는 반대 측의 면까지의 거리(타겟 탑재면까지의 거리의 길이)를 변경했을 경우에 대해서 설명한다.

각각의 경우에 대해서 타겟 표면에 형성되는 누설 자장을 시뮬레이션에 의해 조사했다. 그 결과, 도 11a∼11c에 나타낸 위치 관계 각각에서, 타겟 표면의 누설 자장의 강도를 크게 하는 것, 즉, 보다 먼 곳에 자기 루프를 형성할 수 있었다. 도 11a∼11c에 있어서, 자석 탑재면(74a)으로부터 제1 자석(71)의 당해 자석 탑재면(74a)과는 반대 측의 면까지의 제1 거리를 Da라고 한다. 자석 탑재면(74a)으로부터 제2 자석(72)의 당해 자석 탑재면(74a)과는 반대 측의 면까지의 제2 거리를 Db라고 한다. 자석 탑재면(74a)으로부터 제3 자석(73a) 각각의 당해 자석 탑재면(74a)과는 반대 측의 면까지의 제3 거리를 Dc라고 한다. 또, 제1 자석(71)이나 제2 자석(72)과 자석 탑재면(74a) 사이에 스페이서가 설치되어 있는 경우여도, 제1 거리(Da) 및 제2 거리(Db)는 각각, 자석 탑재면(74a)으로부터 제1, 제2 자석의 자석 탑재면(74a)과는 반대 측의 면까지의 거리를 가지고 결정된다.

도 11a는, 제1 거리(Da), 제2 거리(Db), 및 제3 거리(Dc)가 모두 같은 형태이다. 또한, 도 11b는, 제1 거리(Da) 및 제3 거리(Dc)가 같고, 제2 거리(Db)가 제3 거리(Dc)보다 작은 형태이다. 또한, 도 11c는, 제2 거리(Db) 및 제3 거리(Dc)가 같고, 제1 거리(Da)가 제3 거리(Dc)보다 작은 형태이다. 즉, 본 실시형태에서는, 제1 거리 및 제2 거리는 제3 거리 이하의 길이이며, 또한 제1 거리 및 제2 거리의 적어도 한쪽은, 제3 거리와 같은 것이 긴요하다고 할 수 있다.

Claims

타겟 탑재면을 갖는 타겟 홀더와,
상기 타겟 홀더의 타겟 탑재면과는 반대인 면에 근접 배치되고, 장변 및 단변을 갖는 직사각형의 자석 유닛
을 갖는 스퍼터링 장치로서,
상기 자석 유닛은,
상기 타겟 탑재면에 대하여 수직 방향으로 자화(磁化)된 제1 자석과,
상기 제1 자석의 주위에 배치되고, 상기 타겟 탑재면에 대하여 수직 방향이며 또한 상기 제1 자석의 자화 방향과는 다른 역방향으로 자화된 제2 자석과,
상기 단변 방향에 있어서의 상기 제1 자석과 상기 제2 자석 사이의 일부이며 또한 상기 제1 자석과 상기 제2 자석 사이의 적어도 중앙의 위치에 상기 단변 방향으로 자화된 제3 자석을 갖고,
상기 제3 자석은,
상기 제2 자석의 타겟 홀더 측의 면과 동극(同極)의 극성을 가지며 상기 제2 자석과 대향하는 면과,
상기 제1 자석의 타겟 홀더 측의 면과 동극의 극성을 가지며 상기 제1 자석과 대향하는 면을 갖고,
상기 제1 자석과 상기 제2 자석 사이의 상기 장변 방향의 단부에는 상기 제3 자석이 배치되어 있지 않으며,
상기 자석 유닛은, 상기 타겟 홀더와는 반대 측에 위치하며 상기 제1 자석과 상기 제2 자석을 탑재하도록 설계된 판 형상(plate-like)의 요크(yoke) 또는 판 형상의 비자성 재료를 더 갖는 스퍼터링 장치.
타겟 탑재면을 갖는 타겟 홀더와,
상기 타겟 홀더의 타겟 탑재면과는 반대인 면에 근접 배치되고, 장변 및 단변을 갖는 직사각형의 자석 유닛
을 갖는 스퍼터링 장치로서,
상기 자석 유닛은,
상기 타겟 탑재면에 대하여 수직 방향으로 자화(磁化)된 제1 자석과,
상기 제1 자석의 주위에 배치되고, 상기 타겟 탑재면에 대하여 수직 방향이며 또한 상기 제1 자석의 자화 방향과는 다른 역방향으로 자화된 제2 자석과,
상기 단변 방향에 있어서의 상기 제1 자석과 상기 제2 자석 사이의 일부이며 또한 상기 제1 자석과 상기 제2 자석 사이의 적어도 중앙의 위치에 상기 단변 방향으로 자화된 제3 자석을 갖고,
상기 제3 자석은,
상기 제2 자석의 타겟 홀더 측의 면과 동극(同極)의 극성을 가지며 상기 제2 자석과 대향하는 면과,
상기 제1 자석의 타겟 홀더 측의 면과 동극의 극성을 가지며 상기 제1 자석과 대향하는 면을 갖고,
상기 제1 자석과 상기 제2 자석 사이의 상기 장변 방향의 단부에는 상기 제3 자석이 배치되어 있지 않으며,
상기 자석 유닛은, 상기 타겟 홀더와는 반대 측에 위치하며 상기 제1 자석 및 제2 자석을 탑재하도록 설계된 자석 탑재면을 더 갖고,
상기 자석 탑재면으로부터 상기 제1 자석의 당해 자석 탑재면과는 반대 측의 면까지의 제1 거리, 및 상기 자석 탑재면으로부터 상기 제2 자석의 당해 자석 탑재면과는 반대 측의 면까지의 제2 거리는 각각 상기 자석 탑재면으로부터 상기 제3 자석의 당해 자석 탑재면과는 반대 측의 면까지의 제3 거리 미만의 길이이고,
상기 제1 거리 및 상기 제2 거리의 적어도 한쪽은 상기 제3 거리와 같은 스퍼터링 장치.
제1항에 있어서,
상기 제2 자석과 대향하는 면과 상기 제2 자석 사이의 거리, 및 상기 제1 자석과 대향하는 면과 상기 제1 자석 사이의 거리는 5㎜ 이하인 스퍼터링 장치.
삭제
타겟 탑재면을 갖는 타겟 홀더와,
상기 타겟 홀더의 타겟 탑재면과는 반대인 면에 근접 배치되고, 장변 및 단변을 갖는 직사각형의 자석 유닛
을 갖는 스퍼터링 장치로서,
상기 자석 유닛은,
상기 타겟 탑재면에 대하여 수직 방향으로 자화(磁化)된 제1 자석과,
상기 제1 자석의 주위에 배치되고, 상기 타겟 탑재면에 대하여 수직 방향이며 또한 상기 제1 자석의 자화 방향과는 다른 역방향으로 자화된 제2 자석과,
상기 단변 방향에 있어서의 상기 제1 자석과 상기 제2 자석 사이의 일부이며 또한 상기 제1 자석과 상기 제2 자석 사이의 적어도 중앙의 위치에 상기 단변 방향으로 자화된 제3 자석을 갖고,
상기 제3 자석은,
상기 제2 자석의 타겟 홀더 측의 면과 동극(同極)의 극성을 가지며 상기 제2 자석과 대향하는 면과,
상기 제1 자석의 타겟 홀더 측의 면과 동극의 극성을 가지며 상기 제1 자석과 대향하는 면을 갖고,
상기 제1 자석과 상기 제2 자석 사이의 상기 장변 방향의 단부에는 상기 제3 자석이 배치되어 있지 않으며,
상기 제3 자석의 상기 장변 방향의 길이가, 상기 제1 자석의 상기 장변 방향의 길이보다 짧은 스퍼터링 장치.
타겟 탑재면을 갖는 타겟 홀더와,
상기 타겟 홀더의 타겟 탑재면과는 반대인 면에 근접 배치되고, 장변 및 단변을 갖는 직사각형의 자석 유닛
을 갖는 스퍼터링 장치로서,
상기 자석 유닛은,
상기 타겟 탑재면에 대하여 수직 방향으로 자화된 제1 자석과,
상기 제1 자석의 주위에 배치되고, 상기 타겟 탑재면에 대하여 수직 방향이며 또한 상기 제1 자석의 자화 방향과는 다른 역방향으로 자화된 제2 자석과,
상기 단변 방향에 있어서의 상기 제1 자석과 상기 제2 자석 사이의 일부이며 또한 상기 제1 자석과 상기 제2 자석 사이의 적어도 중앙의 위치에 상기 단변 방향으로 자화된 제3 자석을 갖고,
상기 제3 자석은,
상기 제2 자석의 타겟 홀더 측의 면과 동극의 극성을 가지며 상기 제2 자석과 대향하는 면과,
상기 제1 자석의 타겟 홀더 측의 면과 동극의 극성을 가지며 상기 제1 자석과 대향하는 면을 갖고,
상기 장변 방향에 있어서의 상기 제1 자석과 상기 제2 자석 사이의 간격이, 상기 단변 방향에 있어서의 상기 제1 자석과 상기 제2 자석 사이의 간격보다 짧은 스퍼터링 장치.
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장변 및 단변을 갖는 직사각형의 자석 유닛으로서,
자석 탑재면과,
상기 자석 탑재면에 대하여 수직 방향으로 자화된 제1 자석과,
상기 제1 자석의 주위에 배치되고, 상기 자석 탑재면에 대하여 수직 방향이며 또한 상기 제1 자석의 자화 방향과는 다른 역방향으로 자화된 제2 자석과,
상기 단변 방향에 있어서의 상기 제1 자석과 상기 제2 자석 사이의 일부이며 또한 상기 제1 자석과 상기 제2 자석 사이의 적어도 중앙의 위치에 상기 단변 방향으로 자화된 제3 자석과,
상기 제1 자석과 상기 제2 자석을 탑재하도록 설계된 판 형상의 요크 또는 판 형상의 비자성 재료를 갖고,
상기 제3 자석은,
상기 제2 자석의, 상기 자석 탑재면과는 반대 측의 면과 동극의 극성을 가지며 상기 제2 자석과 대향하는 면과,
상기 제1 자석의, 상기 자석 탑재면과는 반대 측의 면과 동극의 극성을 가지며 상기 제1 자석과 대향하는 면을 갖고,
상기 제1 자석과 상기 제2 자석 사이의 상기 장변 방향의 단부에는 상기 제3 자석이 배치되어 있지 않은 자석 유닛.
장변 및 단변을 갖는 직사각형의 자석 유닛으로서,
자석 탑재면과,
상기 자석 탑재면에 대하여 수직 방향으로 자화된 제1 자석과,
상기 제1 자석의 주위에 배치되고, 상기 자석 탑재면에 대하여 수직 방향이며 또한 상기 제1 자석의 자화 방향과는 다른 역방향으로 자화된 제2 자석과,
상기 단변 방향에 있어서의 상기 제1 자석과 상기 제2 자석 사이의 일부이며 또한 상기 제1 자석과 상기 제2 자석 사이의 적어도 중앙의 위치에 상기 단변 방향으로 자화된 제3 자석을 갖고,
상기 제3 자석은,
상기 제2 자석의, 상기 자석 탑재면과는 반대 측의 면과 동극의 극성을 가지며 상기 제2 자석과 대향하는 면과,
상기 제1 자석의, 상기 자석 탑재면과는 반대 측의 면과 동극의 극성을 가지며 상기 제1 자석과 대향하는 면을 갖고,
상기 제1 자석과 상기 제2 자석 사이의 상기 장변 방향의 단부에는 상기 제3 자석이 배치되어 있지 않으며,
상기 자석 탑재면으로부터 상기 제1 자석의 당해 자석 탑재면과는 반대 측의 면까지의 제1 거리, 및 상기 자석 탑재면으로부터 상기 제2 자석의 당해 자석 탑재면과는 반대 측의 면까지의 제2 거리는 각각 상기 자석 탑재면으로부터 상기 제3 자석의 당해 자석 탑재면과는 반대 측의 면까지의 제3 거리 미만의 길이이고,
상기 제1 거리 및 상기 제2 거리의 적어도 한쪽은 상기 제3 거리와 같은 자석 유닛.
제9항에 있어서,
상기 제2 자석과 대향하는 면과 상기 제2 자석 사이의 거리, 및 상기 제1 자석과 대향하는 면과 상기 제1 자석 사이의 거리는 5㎜ 이하인 자석 유닛.
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제9항에 있어서,
상기 제3 자석의 상기 장변 방향의 길이가, 상기 제1 자석의 상기 장변 방향의 길이보다 짧은 자석 유닛.
장변 및 단변을 갖는 직사각형의 자석 유닛으로서,
자석 탑재면과,
상기 자석 탑재면에 대하여 수직 방향으로 자화된 제1 자석과,
상기 제1 자석의 주위에 배치되고, 상기 자석 탑재면에 대하여 수직 방향이며 또한 상기 제1 자석의 자화 방향과는 다른 역방향으로 자화된 제2 자석과,
상기 단변 방향에 있어서의 상기 제1 자석과 상기 제2 자석 사이의 일부이며 또한 상기 제1 자석과 상기 제2 자석 사이의 적어도 중앙의 위치에 상기 단변 방향으로 자화된 제3 자석을 갖고,
상기 제3 자석은,
상기 제2 자석의, 상기 자석 탑재면과는 반대 측의 면과 동극의 극성을 가지며 상기 제2 자석과 대향하는 면과,
상기 제1 자석의, 상기 자석 탑재면과는 반대 측의 면과 동극의 극성을 가지며 상기 제1 자석과 대향하는 면을 갖고,
상기 장변 방향에 있어서의 상기 제1 자석과 상기 제2 자석 사이의 간격이, 상기 단변 방향에 있어서의 상기 제1 자석과 상기 제2 자석 사이의 간격보다 짧은 자석 유닛.
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