KR20140027524A - Sputtering device - Google Patents

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Abstract

침식되기 쉬운 부분의 식각 속도를 늦추어, 타깃의 이용 효율이 양호한 스퍼터 장치를 제공한다. 마그네트론 캐소드(31)에 설치된 직사각형의 자기 회로 유닛(11)은 직사각형의 긴 변 부분 자석으로 이루어지는 직선부 유닛(111)과 짧은 변 부분의 자석을 갖는 단부 유닛(112)의 요동 거리가 상이하도록 구성되어 있다. 타깃 설치면에 평행한 X 방향에서 단부 유닛(112)의 요동 거리는 직선부 유닛(111)보다도 길다.By slowing down the etching rate of a portion that is likely to be eroded, a sputtering device having a good use efficiency of the target is provided. The rectangular magnetic circuit unit 11 provided in the magnetron cathode 31 is configured such that the swing distances of the linear unit 111 made of the rectangular long side magnet and the end unit 112 having the short side magnet are different. It is. The swinging distance of the end unit 112 in the X direction parallel to the target mounting surface is longer than that of the linear unit 111.

Description

스퍼터 장치{SPUTTERING DEVICE}[0001] SPUTTERING DEVICE [0002]

본 발명은 마그네트론 캐소드를 구비하는 스퍼터 장치에 관한 것으로, 특히 자기 회로 유닛이 요동하는 마그네트론 캐소드를 구비하는 스퍼터 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a sputter apparatus having a magnetron cathode, and more particularly, to a sputter apparatus having a magnetron cathode in which a magnetic circuit unit swings.

스퍼터 장치의 캐소드에는 다양한 것이 있다. 이들 중에서 평판 형상의 타깃의 배면측에 자석을 갖는 마그네트론 캐소드가 많이 사용되고 있다. 마그네트론 캐소드는 형상 및 자기 회로 유닛의 동작이라고 하는 2개의 관점으로 분류할 수 있다. 여기서, 마그네트론 캐소드의 형상은 마그네트론 캐소드에 설치되는 타깃의 형상에 의해 정해지며, 대략 원형과 대략 직사각형으로 크게 구별할 수 있다.There are various kinds of cathodes of the sputter apparatus. Among these, the magnetron cathode which has a magnet in the back side of a flat target is used a lot. Magnetron cathodes can be classified into two aspects: shape and operation of the magnetic circuit unit. Here, the shape of the magnetron cathode is determined by the shape of the target installed on the magnetron cathode, and can be largely divided into approximately circular and approximately rectangular.

원형의 마그네트론 캐소드는 반도체나 자기 디스크 등, 피성막물이 원형인 것 용으로 많이 사용된다. 한편, 직사각형의 마그네트론 캐소드는 디스플레이나 태양 전지 등, 피성막물이 직사각형인 것 용으로 많이 사용되고 있다. 자기 회로 유닛의 동작의 관점에서는, 자기 회로 유닛이 고정인 것과 요동하는 것으로 크게 구별된다. 자기 회로 유닛을 요동시키는 이유는 타깃의 이용 효율을 좋게 하여 수명이 길어지게 하기 위해서, 또한 비침식 영역을 없앰으로써 타깃으로부터의 발진을 저감하기 위해서이다.Circular magnetron cathodes are often used for circularly formed films such as semiconductors and magnetic disks. On the other hand, rectangular magnetron cathodes are often used for the thing in which film-forms, such as a display and a solar cell, are rectangular. In view of the operation of the magnetic circuit unit, the magnetic circuit unit is largely distinguished from being fixed and oscillating. The reason for rocking the magnetic circuit unit is to improve the utilization efficiency of the target, to prolong its life, and to reduce the oscillation from the target by eliminating the non-eroded region.

마그네트론 캐소드가 직사각형이며, 자기 회로 유닛이 요동하는 마그네트론 캐소드에서는 마그네트론 캐소드의 긴 변 방향에서의 단부의 식각 속도가 빠르기 때문에, 타깃 이용 효율이 나쁘고 수명이 짧다고 하는 과제가 있으며, 이 과제에 대하여 여러가지 제안이 이루어져 있다. 그 하나로서, 자석 유닛에 고투자율의 자기 션트를 배치하고, 마그네트론 캐소드의 긴 변 방향 단부의 누설 자속 밀도를 낮게 하여, 식각 속도를 늦추는 방법이 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).The magnetron cathode is rectangular in shape and the magnetron cathode in which the magnetic circuit unit fluctuates has a problem that the etching speed of the end part in the long side direction of the magnetron cathode is high, resulting in poor target utilization efficiency and short lifespan. This consists of As one of them, there is a method of arranging a magnetic shunt having a high permeability in the magnet unit, lowering the leakage magnetic flux density at the long side direction end of the magnetron cathode, and slowing down the etching speed (see Patent Document 1, for example).

일본 특허 공개 제2010-111915호 공보Japanese Patent Laid-Open No. 2010-111915

그러나, 자석 유닛에 자기 션트를 배치하여 식각 속도를 늦추는 방법에는 한계가 있다. 왜냐하면, 마그네트론 방전은 자력에 의해 전자를 구속함으로써 성립되기 때문이다. 마그네트론 캐소드의 긴 변 방향 단부의 누설 자속 밀도를 낮게 하는 것은, 이 곳에서의 전자의 구속력을 약화시키는 것과 같은 의미이다. 누설 자속 밀도를 너무 낮게 하면 전자를 구속할 수 없게 되어, 무종단의 플라즈마링을 형성할 수 없게 된다. 즉, 마그네트론 방전이 형성 가능한 누설 자속 밀도의 하한에서의 식각 속도의 하한이, 이 방법에 의한 타깃의 이용 효율·수명의 개선의 한계가 된다.However, there is a limit to the method of slowing down the etching speed by disposing a magnetic shunt on the magnet unit. This is because magnetron discharge is established by restraining electrons by magnetic force. Lowering the leakage magnetic flux density at the long side end of the magnetron cathode is equivalent to weakening the restraint force of the electrons here. If the leakage magnetic flux density is made too low, the electrons cannot be constrained and an endless plasma ring cannot be formed. In other words, the lower limit of the etching rate at the lower limit of the leakage magnetic flux density at which the magnetron discharge can be formed is a limit of the improvement of the utilization efficiency and the life of the target by this method.

본 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 침식되기 쉬운 부분의 식각 속도를 늦추어, 타깃의 이용 효율이 양호한 스퍼터 장치를 제공하는 데 있다.This invention is made | formed in view of the said subject, and slows down the etching speed of the part which is easy to be eroded, and provides the sputter | spatter device with favorable target utilization efficiency.

본 발명의 스퍼터 장치는 진공 용기와, 진공 용기의 내부에 배치되고, 성막 처리되는 기판을 유지 가능한 기판 홀더와, 기판 홀더에 대향해서 타깃을 설치 가능한 타깃 설치면 및 타깃 설치면에 평행한 제1 방향으로 요동 가능한 자기 회로 유닛을 갖는 마그네트론 캐소드를 구비하고, 자기 회로 유닛은 제1 방향과 평행한 방향으로 배치된 자석쌍을 갖는 제1 유닛과, 제1 방향과 교차하는 방향으로 배치된 자석쌍을 갖는 제2 유닛을 갖고, 제2 유닛은 제1 유닛보다도 요동 거리가 긴 것을 특징으로 한다.The sputtering apparatus of this invention is a vacuum container, the board | substrate holder arrange | positioned in the inside of a vacuum container, and which can hold | maintain a film-forming process, the target installation surface which can install a target opposite a substrate holder, and the 1st parallel to the target installation surface. A magnetron cathode having a magnetic circuit unit capable of oscillating in a direction, the magnetic circuit unit comprising: a first unit having magnet pairs arranged in a direction parallel to the first direction, and a magnet pair disposed in a direction crossing the first direction; It has a 2nd unit which has a 2nd unit, It is characterized by the oscillation distance longer than a 1st unit.

본 발명에 따르면 타깃 전체에서 보다 균일한 침식을 실현할 수 있다. 그로 인해, 타깃의 이용 효율이 좋고, 타깃 수명이 긴 스퍼터 장치를 제공할 수 있다.According to the present invention, more uniform erosion can be realized in the entire target. Therefore, the utilization efficiency of a target is good and a sputter apparatus with a long target life can be provided.

본 발명의 그 밖의 특징 및 이점은 첨부 도면을 참조로 한 이하의 설명에 의해 밝혀질 것이다. 또한, 첨부 도면에서는 동일하거나 혹은 마찬가지의 구성에는 동일한 참조 번호를 붙인다.Other features and advantages of the present invention will be apparent from the following description with reference to the accompanying drawings. In addition, in the accompanying drawings, the same or similar components are denoted by the same reference numerals.

첨부 도면은 명세서에 포함되어 그 일부를 구성하고, 본 발명의 실시 형태를 나타내고, 그 기술과 함께 본 발명의 원리를 설명하기 위해서 사용된다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 마그네트론 캐소드를 구비한 스퍼터 장치의 단면도이다.
도 2a는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 마그네트론 캐소드의 자기 회로 유닛의 평면도이다.
도 2b는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 마그네트론 캐소드의 자기 회로 유닛의 확대도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 요동 장치와 자기 회로 유닛의 요동 상태를 나타내는 평면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 요동 장치와 자기 회로 유닛의 요동 상태를 나타내는 평면도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 요동 장치와 자기 회로 유닛의 요동 상태를 나타내는 평면도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 마그네트론 캐소드에 의해 발생하는 플라즈마링과 타깃의 위치 관계를 나타내는 평면도이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 마그네트론 캐소드에 의해 발생하는 플라즈마링과 타깃의 위치 관계를 나타내는 평면도이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 마그네트론 캐소드에 의해 발생하는 플라즈마링과 타깃의 위치 관계를 나타내는 평면도이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 요동 장치와 자기 회로 유닛의 요동 상태를 나타내는 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 요동 장치와 자기 회로 유닛의 요동 상태를 나타내는 단면도이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 요동 장치와 자기 회로 유닛의 요동 상태를 나타내는 단면도이다.
도 12는 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 자기 회로 유닛의 X 방향의 요동 범위의 중앙에 있을 때의 침식의 형상을 나타내는 평면도이다.
도 13은 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 자기 회로 유닛의 X 방향의 요동 범위의 좌측 단부에 있을 때의 침식의 형상을 나타내는 평면도이다.
도 14는 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 자기 회로 유닛의 X 방향의 요동 범위의 우측 단부에 있을 때의 침식의 형상을 나타내는 평면도이다.
도 15는 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 자기 회로 유닛을 요동시키면서 스퍼터링을 행함으로써 타깃에 형성되는 침식의 형상을 시뮬레이션한 결과를 나타내는 도면이다.
도 16은 비교예에 따른 자기 회로 유닛의 X 방향의 요동 범위의 중앙에 있을 때의 침식의 형상을 나타내는 평면도이다.
도 17은 비교예에 따른 자기 회로 유닛의 X 방향의 가동 범위의 좌측 단부에 있을 때의 침식의 형상을 나타내는 평면도이다.
도 18은 비교예에 따른 자기 회로 유닛의 X 방향의 가동 범위의 우측 단부에 있을 때의 침식의 형상을 나타내는 평면도이다.
도 19는 비교예에 따른 자기 회로 유닛을 요동시키면서 스퍼터링을 행함으로써 타깃에 형성되는 침식의 형상을 시뮬레이션한 결과를 나타내는 도면이다.
The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate embodiments of the present invention and together with the description, are used to explain the principles of the present invention.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is sectional drawing of the sputter apparatus provided with the magnetron cathode which concerns on 1st Embodiment of this invention.
2A is a plan view of the magnetic circuit unit of the magnetron cathode according to the first embodiment of the present invention.
2B is an enlarged view of the magnetic circuit unit of the magnetron cathode according to the first embodiment of the present invention.
3 is a plan view showing a rocking state of the rocking device and the magnetic circuit unit according to the first embodiment of the present invention.
4 is a plan view showing a rocking state of the rocking device and the magnetic circuit unit according to the first embodiment of the present invention.
5 is a plan view showing a rocking state of the rocking device and the magnetic circuit unit according to the first embodiment of the present invention.
Fig. 6 is a plan view showing the positional relationship between the plasma ring and the target generated by the magnetron cathode according to the first embodiment of the present invention.
7 is a plan view showing the positional relationship between the plasma ring and the target generated by the magnetron cathode according to the first embodiment of the present invention.
8 is a plan view showing the positional relationship between the plasma ring and the target generated by the magnetron cathode according to the first embodiment of the present invention.
It is sectional drawing which shows the rocking | swing state of the rocking | fluctuation apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention, and a magnetic circuit unit.
It is sectional drawing which shows the rocking | fluctuation state of the rocking | fluctuation apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention, and a magnetic circuit unit.
It is sectional drawing which shows the rocking | fluctuation state of the rocking | fluctuation apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention, and a magnetic circuit unit.
It is a top view which shows the shape of the erosion at the center of the fluctuation range of the X direction of the magnetic circuit unit which concerns on 2nd Embodiment of this invention.
It is a top view which shows the shape of erosion when it exists in the left edge part of the fluctuation range of the X direction of the magnetic circuit unit which concerns on 2nd Embodiment of this invention.
It is a top view which shows the shape of erosion when it exists in the right edge part of the fluctuation range of the X direction of the magnetic circuit unit which concerns on 2nd Embodiment of this invention.
It is a figure which shows the result of simulating the shape of the erosion formed in a target by sputtering while rocking the magnetic circuit unit which concerns on 2nd Embodiment of this invention.
It is a top view which shows the shape of the erosion at the center of the fluctuation range of the X direction of the magnetic circuit unit which concerns on a comparative example.
It is a top view which shows the shape of erosion when it exists in the left edge part of the movable range of the X direction of the magnetic circuit unit which concerns on a comparative example.
It is a top view which shows the shape of the erosion at the right edge part of the movable range of the X direction of the magnetic circuit unit which concerns on a comparative example.
It is a figure which shows the result of simulating the shape of the erosion formed in a target by sputtering while rocking the magnetic circuit unit which concerns on a comparative example.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태를 상세하게 설명한다. 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변경이 가능하다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described in detail with reference to drawings. This invention is not limited to this, A various change is possible in the range which does not deviate from the meaning of this invention.

(제1 실시 형태)(1st embodiment)

도 1은 본 발명에 따른 마그네트론 캐소드(1)를 구비한 스퍼터 장치의 개략 구성을 나타내는 모식도이다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 스퍼터 장치는 챔버(2), 마그네트론 캐소드(1), 기판 홀더(10)를 주요한 구성 요소로서 갖고 있다. 또한, 스퍼터 장치는 타깃 이면판(4)에 대하여 스퍼터 성막 처리에 필요한 전력을 인가하기 위한 전원(12)을 구비하고 있다. 챔버(2)(진공 용기)에는 타깃(3)이 접합된 타깃 이면판(4)이 절연체(5)를 개재하여 설치되어 있다. 절연체(5)는 챔버(2)와 타깃 이면판(4)을 전기적으로 절연하는 부재이다. 챔버(2), 타깃 이면판(4), 절연체(5)에 의해 진공 배기 가능한 처리실(6)이 구성되어 있다.FIG. 1: is a schematic diagram which shows schematic structure of the sputter apparatus provided with the magnetron cathode 1 which concerns on this invention. As shown in FIG. 1, the sputter apparatus has the chamber 2, the magnetron cathode 1, and the board | substrate holder 10 as main components. In addition, the sputtering apparatus is provided with the power supply 12 for applying the electric power required for sputter film-forming process to the target backplate 4. In the chamber 2 (vacuum container), a target back plate 4 to which the target 3 is joined is provided via an insulator 5. The insulator 5 is a member that electrically insulates the chamber 2 from the target back plate 4. The processing chamber 6 capable of vacuum evacuation is formed by the chamber 2, the target back plate 4, and the insulator 5.

타깃 이면판(4)은 타깃(3)이 본딩에 의해 접합되는 타깃 설치면을 갖는다. 타깃 설치면은 기판 홀더(10)에 대향하는 평활한 면으로서 형성되어 있다. 타깃(3)은 성막 재료이며, 전술한 바와 같이 타깃 이면판(4)의 타깃 설치면에 본딩되어 있다. 타깃 이면판(4)의 배면측(즉, 타깃 이면판(4)의 타깃(3)측의 제1 면과 그 반대측의 제2 면 중 제2 면측)에는 자기 회로 유닛(11)이 배치되어 있다. 또한, 타깃 이면판(4)의 배면측에는 적어도 타깃 설치면에 평행한 X 방향(제1 방향)으로 자기 회로 유닛(11)을 왕복 운동시키는 요동 장치가 설치되어 있다. 요동 장치에 대해서는 도 3에 기초하여 후술한다.The target back plate 4 has a target mounting surface to which the target 3 is joined by bonding. The target mounting surface is formed as a smooth surface facing the substrate holder 10. The target 3 is a film-forming material and is bonded to the target mounting surface of the target back plate 4 as described above. The magnetic circuit unit 11 is disposed on the back side of the target back plate 4 (that is, the second surface side of the first surface on the target 3 side of the target back plate 4 and the second surface on the opposite side). have. Further, a swinging device for reciprocating the magnetic circuit unit 11 in the X direction (first direction) at least parallel to the target mounting surface is provided on the back side of the target back plate 4. The rocking apparatus will be described later based on FIG. 3.

챔버(2)의 내부에는 기판(9)을 타깃(3)에 대향하도록 유지할 수 있는 기판 홀더(10)가 설치되어 있다. 챔버(2)의 배기구(7)에는 도시하지 않은 컨덕턴스 밸브 등을 개재하여 배기 펌프 등의 배기 장치가 접속되어 있다. 챔버(2)에는 프로세스 가스의 도입 수단으로서, 유량 제어기(MFC) 등을 구비한 가스 도입계(8)가 접속되어 있다. 가스 도입계(8)로부터 프로세스 가스를 소정의 유량으로 공급한다. 프로세스 가스로서는, 예를 들어 아르곤(Ar) 등의 희가스나, 질소(N2) 등을 포함하는 단체 또는 혼합 가스를 사용할 수 있다.The inside of the chamber 2 is provided with the substrate holder 10 which can hold | maintain the board | substrate 9 so that the target 3 may be opposed. An exhaust device such as an exhaust pump is connected to the exhaust port 7 of the chamber 2 via a conductance valve (not shown). The chamber 2 is connected with a gas introduction system 8 having a flow rate controller MFC or the like as a means for introducing a process gas. Process gas is supplied from the gas introduction system 8 at a predetermined flow rate. As the process gas, for example, a rare gas such as argon (Ar), a single substance containing nitrogen (N 2), or a mixed gas can be used.

본 실시 형태에서는 진공 격벽으로서 기능하는 타깃 이면판(4)의 배면측에 자기 회로 유닛(11)이 배치되어 있지만, 타깃 이면판(4)과 자기 회로 유닛(11) 사이의 위치에 구획판을 설치하고, 구획판을 진공 격벽으로 하는 구성이어도 좋다. 자기 회로 유닛(11)은, 예를 들어 판 A(A1, A2)와, 중심 자석 B(B1, B2)와, 외주 자석 C(C1, C2)를 포함한다. 마그네트론 캐소드(1)는, 예를 들어 자기 회로 유닛(11)과 요동 장치와 타깃 이면판(4)을 포함한다.In this embodiment, although the magnetic circuit unit 11 is arrange | positioned at the back side of the target backplate 4 which functions as a vacuum partition, the partition board is provided in the position between the target backplate 4 and the magnetic circuit unit 11. It may be provided and the structure which makes a partition plate a vacuum partition wall may be sufficient. The magnetic circuit unit 11 includes plate A (A1, A2), the center magnets B (B1, B2), and the outer peripheral magnets C (C1, C2), for example. The magnetron cathode 1 includes, for example, a magnetic circuit unit 11, a swinging device and a target back plate 4.

도 2a는 본 실시 형태에 따른 자기 회로 유닛(11)의 개략 평면도, 도 2b는 자기 회로 유닛(11)의 단부(도 2a의 E 부분)의 확대도이다. 판 A(A1, A2) 상에 영구 자석으로 구성된 중심 자석 B(B1, B2)와 외주 자석 C(C1, C2)가 서로 이격해서 배치되어 있다. 축 형상의 중심 자석 B를 직사각형의 외주 자석 C가 둘러싸도록 배치되어 있다. 중심 자석 B와 외주 자석 C는 지면에 대하여 대략 수직 방향으로 착자되어 있으며, 중심 자석 B와 외주 자석 C의 착자 방향은 서로 반대로 되어 있다. 이로 인해, 중심 자석 B와 외주 자석 C 사이에 무종단 자기 터널이 형성된다. 자기 터널은 타깃 설치면의 기판측에 형성된다. 보다 구체적으로는 타깃 설치면에 배치된 타깃의 표면측에 자기 터널이 형성됨으로써 안정된 마그네트론 방전이 가능하게 되어 있다.2A is a schematic plan view of the magnetic circuit unit 11 according to the present embodiment, and FIG. 2B is an enlarged view of an end portion (part E of FIG. 2A) of the magnetic circuit unit 11. On the plates A (A1, A2), the center magnets B (B1, B2) composed of permanent magnets and the outer magnets C (C1, C2) are arranged to be spaced apart from each other. A rectangular outer circumferential magnet C is arranged to surround the axial center magnet B. As shown in FIG. The center magnet B and the outer magnet C are magnetized in a direction substantially perpendicular to the ground, and the magnetization directions of the center magnet B and the outer magnet C are opposite to each other. As a result, an endless magnetic tunnel is formed between the center magnet B and the outer magnet C. FIG. The magnetic tunnel is formed on the substrate side of the target mounting surface. More specifically, the magnetic tunnel is formed on the surface side of the target disposed on the target mounting surface, so that stable magnetron discharge is possible.

자기 터널이 형성되는 한 쌍의 자석을 자석쌍이라 하면, 중심 자석 B1과 외주 자석 C1은 X 방향(제1 방향)으로 자석쌍을 형성하고 있으며, 중심 자석 B2와 외주 자석 C2의 짧은 변 부분은 Y 방향으로 자석쌍을 형성하고 있다. 외주 자석 C1은 중심 자석 B1의 X 방향의 양측에 배치되어 있기 때문에, 중심 자석 B1은 X 방향의 양측의 외주 자석 C1과 각각 자석쌍을 형성하고 있다. 여기서, 외주 자석 C2의 짧은 변 부분이란 직사각 형상의 외주 자석 C의 짧은 변 부분이며, 특히 중심 자석 B의 길이 방향에 위치하는 외주 자석 C2의 부분이다.When a pair of magnets in which a magnetic tunnel is formed is called a magnet pair, the center magnet B1 and the outer magnet C1 form a magnet pair in the X direction (first direction), and the short side portions of the center magnet B2 and the outer magnet C2 are The magnet pair is formed in the Y direction. Since the outer magnet C1 is arranged on both sides in the X direction of the center magnet B1, the center magnet B1 forms a magnet pair with the outer magnet C1 on both sides in the X direction. Here, the short side part of the outer magnet C2 is the short side part of the rectangular outer magnet C, and is especially the part of the outer magnet C2 located in the longitudinal direction of the center magnet B. As shown in FIG.

또한, 중심 자석 B와 외주 자석 C의 형상은 축 형상과 직사각형으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 외주 자석 C는 단부 유닛(112)의 형상을 만곡 형상이나 삼각형 등의 다각형으로 해도 좋다. 또한, 소형의 자석을 다수 조합하여 중심 자석 B나 외주 자석 C를 구성할 수도 있다. 이 경우, 중심 자석 B2와 외주 자석 C2의 자석쌍은 Y 방향과는 어긋난 방향으로 형성된 부분을 갖는다.In addition, the shape of the center magnet B and the outer magnet C is not limited to an axial shape and a rectangle. For example, the peripheral magnet C may make the shape of the end unit 112 into polygons, such as a curved shape and a triangle. In addition, a plurality of small magnets may be combined to form the center magnet B or the outer magnet C. In this case, the magnet pair of the center magnet B2 and the outer circumferential magnet C2 has a part formed in the direction shift | deviated from the Y direction.

또한, 자기 회로 유닛(11)은 도 2에 나타내는 D의 곳에서 직선부 유닛(111)과 단부 유닛(112)으로 분할되어 있다. 직선부 유닛(111)(제1 유닛)은 외주 자석 C의 긴 변 부분의 대부분을 차지하는 부분(외주 자석 C1)과, 중심 자석 B의 긴 변 부분의 대부분을 차지하는 부분(중심 자석 B1)이 판 A1 상에 배치되어서 구성되어 있다. 단부 유닛(112)(제2 유닛)은 외주 자석 C의 짧은 변 부분(외주 자석 C2)과, 중심 자석 B의 짧은 변 부분(중심 자석 B2)이 판 A2 상에 배치되어서 구성되어 있다.In addition, the magnetic circuit unit 11 is divided into the linear unit 111 and the end unit 112 at the place D shown in FIG. 2. The linear part unit 111 (first unit) is formed by a portion occupying most of the long side portion of the outer magnet C (the outer magnet C1) and a portion occupying most of the long side portion of the center magnet B (the center magnet B1). It is arrange | positioned on A1 and is comprised. The end unit 112 (2nd unit) is comprised by the short side part (outer peripheral magnet C2) of the outer peripheral magnet C, and the short side part (center magnet B2) of the center magnet B arrange | positioned on the board | substrate A2.

짧은 변 부분은 직선부 유닛(111)의 긴 변 방향의 양측(즉, 직선부 유닛(111)의 일단부측과 타단부측)에 배치되어 있다. 자기 회로 유닛(11)의 요동 방향은 도 2 중의 X 방향을 포함한다. 여기서, X 방향은 직사각형의 외주 자석 C의 긴 변 부분에 직교하는 방향이다. 또한, 마그네트론 캐소드(1)는 자기 회로 유닛(11)의 직선부 유닛(111)의 요동 거리와 단부 유닛(112)의 요동 거리를 각각 독립하여 설정할 수 있도록 구성되어 있다.The short side part is arrange | positioned at the both sides of the long side direction of the linear part unit 111 (namely, one end side and the other end side of the linear part unit 111). The swinging direction of the magnetic circuit unit 11 includes the X direction in FIG. 2. Here, the X direction is a direction orthogonal to the long side portion of the rectangular outer circumferential magnet C. In addition, the magnetron cathode 1 is configured so that the swing distance of the linear unit 111 of the magnetic circuit unit 11 and the swing distance of the end unit 112 can be set independently of each other.

도 3 내지 도 5는 요동 장치와 자기 회로 유닛의 요동 상태를 예시하는 평면도이며, 스퍼터 장치의 상방에서 마그네트론 캐소드(1)를 본 모식도이다. 도 3 내지 도 5에 기초하여 요동 장치의 구성·동작을 설명한다. 또한, 자기 회로 유닛(11)의 위치를 이해하기 쉽게 나타내기 위해서, 도 3 내지 도 5 중에서는 타깃(3)을 파선으로 나타냈다.3 to 5 are plan views illustrating rocking states of the rocking device and the magnetic circuit unit, and are schematic views of the magnetron cathode 1 seen from above the sputtering device. 3-5, the structure and operation | movement of a rocking | swing device are demonstrated. In addition, in order to show the position of the magnetic circuit unit 11 easily, the target 3 was shown with the broken line in FIGS.

도 3은 자기 회로 유닛(11)이 X 방향의 가동 범위의 중앙에 있는 경우를 나타낸다. 직선부 유닛(111)과 그 양측에 배치된 단부 유닛(112)의 각각에 너트(113a, 113b)가 설치되어 있으며, 직선부 유닛(111)과 단부 유닛(112)은 각각 너트(113a, 113b)를 통해서 나사축(114a, 114b)에 접속되어 있다. 각각의 나사축(114a, 114b)은 모터(115a, 115b)에 각각 접속되어 있다. 나사축(114a, 114b)은 모터(115a, 115b)에 의해 회전(정회전·역회전)된다. 즉, 너트(113a, 113b)와 나사축(114a, 114b)으로 볼 나사 기구가 구성되어 있다. 직선부 유닛(111)과 단부 유닛(112)은 나사축(114a, 114b)의 회전에 수반하여 X 방향으로 요동한다. 또한, 직선부 유닛(111)과 단부 유닛(112)은 서로 다른 모터(115a, 115b)에 의해 구동되기 때문에, 모터(115a)와 모터(115b)에 서로 다른 회전 동작을 시킴으로써, 직선부 유닛(111)과 단부 유닛(112)을 서로 다른 요동 거리로 요동시키는 것이 가능하다.3 shows a case where the magnetic circuit unit 11 is in the center of the movable range in the X direction. Nuts 113a and 113b are provided in each of the straight portion unit 111 and the end units 112 disposed on both sides thereof, and the straight portion unit 111 and the end unit 112 are nuts 113a and 113b, respectively. Is connected to the screw shafts 114a and 114b. Each of the screw shafts 114a and 114b is connected to the motors 115a and 115b, respectively. The screw shafts 114a and 114b are rotated (forward rotation and reverse rotation) by the motors 115a and 115b. That is, the ball screw mechanism is comprised by the nuts 113a and 113b and the screw shaft 114a and 114b. The linear unit 111 and the end unit 112 swing in the X direction with the rotation of the screw shafts 114a and 114b. In addition, since the linear unit 111 and the end unit 112 are driven by different motors 115a and 115b, the linear unit unit ( It is possible to swing 111 and the end unit 112 at different swing distances.

도 4, 도 5는 각각 자기 회로 유닛(11)의 직선부 유닛(111)과 단부 유닛(112)이 X 방향의 가동 범위의 좌측 단부 및 우측 단부에 있는 경우를 나타내고 있다. 전술한 바와 같이, 직선부 유닛(111)과 단부 유닛(112)을 서로 다른 요동 거리로 요동시키는 것이 가능하므로, 단부 유닛(112)의 요동 거리를 직선부 유닛(111)의 요동 거리에 비하여 길게 할 수 있다. 또한, 전술한 구성에 의하면, 직선부 유닛(111)과 단부 유닛(112)의 요동 거리를 모터의 제어의 변경만으로 행할 수 있기 때문에 간편하다.4 and 5 show a case where the linear unit 111 and the end unit 112 of the magnetic circuit unit 11 are at the left end and the right end of the movable range in the X direction, respectively. As described above, since it is possible to swing the linear unit 111 and the end unit 112 at different swing distances, the swing distance of the end unit 112 is longer than the swing distance of the straight unit unit 111. can do. In addition, according to the above-described configuration, the swing distance between the linear unit 111 and the end unit 112 can be performed only by changing the control of the motor, which is convenient.

전술한 실시 형태에서는 X 방향에 대한 요동 장치로서 볼 나사를 사용한 기구를 채용하였다. 그러나, 본 발명의 효과는 요동 장치의 구체적인 구성에는 의존하지 않기 때문에, 요동 장치로서 다른 구조를 채용할 수 있다. 다른 요동 장치의 구성으로서는 요동의 동력은 하나이며, 동력으로부터 직선부 유닛(111)이나 단부 유닛(112)에 이르기까지의 동력 전달 경로에서 기어를 통하여 그들의 기어비를 변경하는 장치가 생각된다. 또 다른 요동 장치의 구성으로서는 요동의 동력은 하나이며, 직선부 유닛(111)과 단부 유닛(112) 각각에 설치된 크랭크를 구비하여, 직선부 유닛(111)과 단부 유닛(112)의 크랭크 원반을 상이한 것으로 하는 장치가 생각된다. 또 다른 요동 장치가 구성으로서는 랙 앤드 피니언이나 편심 캠을 사용한 구성이 생각된다.In the above embodiment, a mechanism using a ball screw is employed as the swinging device for the X direction. However, since the effects of the present invention do not depend on the specific configuration of the rocking device, other structures can be employed as the rocking device. As another configuration of the swinging device, the swinging power is one, and a device for changing their gear ratio through the gears in the power transmission path from the power to the linear unit 111 or the end unit 112 is considered. As another configuration of the swinging device, the swinging power is one, and the crank disc of the linear part unit 111 and the end unit 112 is provided with a crank provided in each of the linear part unit 111 and the end unit 112. It is contemplated that the device may be different. As another configuration of the swinging device, a configuration using a rack and pinion or an eccentric cam can be considered.

도 6 내지 도 8은 각각 자기 회로 유닛(11)이 마그네트론 캐소드(1)의 X 방향의 이동 범위의 중앙, 이동 범위 좌측의 요동 단부, 이동 범위 우측의 요동 단부에 있을 때의 플라즈마링(14)의 위치와 형상을 예시하는 평면도이다. 도 10, 도 11로부터 명백한 바와 같이, 마그네트론 캐소드(1)의 직선 부분의 양측에 배치된 단부에 대응하는 부분에서의 플라즈마링의 이동 거리는 직선 부분에 대응하는 부분에서의 플라즈마링의 이동 거리에 비하여 길다. 단부 유닛(112)의 이동 거리(이동 범위)가 직선부 유닛(111)의 이동 거리(이동 범위)보다도 크기 때문이다. 여기서, 이동 거리(이동 범위)가 큰 것은 이동 스피드가 빠른 것을 의미하며, 이는 이동 범위에서의 식각 속도의 분포의 평탄화(균일화)에 기여한다. 이 자기 회로 유닛(11)의 움직임에 의해, 마그네트론 캐소드(1)의 긴 변 방향의 단부에서의 타깃의 식각 속도를 늦추는 것, 혹은 식각 속도의 분포를 평탄화(균일화)하는 것이 가능해져, 타깃의 이용 효율을 좋게 하여 수명을 길게 할 수 있다.6 to 8 respectively show the plasma ring 14 when the magnetic circuit unit 11 is in the center of the movement range of the magnetron cathode 1 in the X direction, the swing end on the left side of the movement range, and the swing end on the right side of the movement range. It is a top view which illustrates the position and shape of. As is apparent from FIG. 10 and FIG. 11, the moving distance of the plasma ring in the portion corresponding to the end portion disposed on both sides of the linear portion of the magnetron cathode 1 is compared with the moving distance of the plasma ring in the portion corresponding to the linear portion. long. This is because the moving distance (moving range) of the end unit 112 is larger than the moving distance (moving range) of the linear unit 111. Here, a large moving distance (moving range) means a fast moving speed, which contributes to the flattening (uniformation) of the distribution of the etching speed in the moving range. The movement of the magnetic circuit unit 11 makes it possible to slow down the etching speed of the target at the end portion of the magnetron cathode 1 in the long side direction, or to flatten (even) the distribution of the etching speed. The service life can be extended by improving utilization efficiency.

이상과 같이, 자기 회로 유닛(11)을 복수의 유닛으로 구성하여, 상기 복수의 유닛의 이동 범위(요동 범위)를 개별로 정함으로써 타깃의 식각 속도의 분포를 평탄화(균일화)하여 타깃의 이용 효율을 향상시킬 수 있다.As described above, the magnetic circuit unit 11 is constituted by a plurality of units, and the movement range (swing range) of the plurality of units is individually determined to flatten (even) the distribution of the etching speed of the target, thereby making the target more efficient to use. Can improve.

(제2 실시 형태)(Second Embodiment)

도 9 내지 도 11은 제2 실시 형태에 따른 마그네트론 캐소드(31)에 설치된 자기 회로 유닛의 요동 상태를 예시하는 단면도이다. 도 9 내지 도 11에 기초하여 마그네트론 캐소드(31)의 구성·동작을 설명한다. 도 9는 자기 회로 유닛(11(111, 112))이 Y 방향의 이동 범위의 중앙에 있을 때를 나타내고 있다. 또한, 이하의 각 실시 형태에서 제1 실시 형태와 마찬가지 부재, 배치 등에는 동일 부호를 붙여서 그 상세한 설명을 생략한다.9 to 11 are cross-sectional views illustrating a rocking state of the magnetic circuit unit provided in the magnetron cathode 31 according to the second embodiment. 9-11, the structure and operation | movement of the magnetron cathode 31 are demonstrated. Fig. 9 shows a case where the magnetic circuit units 11 (111, 112) are in the center of the movement range in the Y direction. In addition, in each following embodiment, the same code | symbol is attached | subjected to the member, arrangement | positioning, etc. similar to 1st Embodiment, and the detailed description is abbreviate | omitted.

본 실시 형태의 마그네트론 캐소드(31)는 전술한 X 방향의 요동 장치(제1 요동 장치) 외에, 타깃 설치면에 평행한 Y 방향(도 9 참조)의 요동 장치(제2 요동 장치)를 함께 구비하고 있는 점에서 제1 실시 형태와 상이하다. Y 방향의 요동 장치는 자기 회로 유닛(11)을 지지하는 X 방향의 요동 장치 전체를 Y 방향으로 요동시키는 구성이며, X 방향의 요동 장치를 지지하는 지지판(117)과, 지지판(117)을 Y 방향으로 요동시키는 볼 나사 기구를 주요한 구성 요소로서 구비하고 있다. 본 실시 형태에서 Y 방향은 X 방향과 직교하고 있지만, Y 방향과 X 방향이 직교하는 구성에 한정되지 않는다.The magnetron cathode 31 of the present embodiment is provided with a rocking device (second rocking device) in the Y direction (see FIG. 9) parallel to the target mounting surface, in addition to the rocking device (first rocking device) in the X direction described above. It differs from 1st Embodiment in the point which it does. The rocking device in the Y direction is configured to rock the whole rocking device in the X direction supporting the magnetic circuit unit 11 in the Y direction, and the support plate 117 for supporting the rocking device in the X direction and the support plate 117 are Y The ball screw mechanism which oscillates in a direction is provided as a main component. Although the Y direction is orthogonal to the X direction in this embodiment, it is not limited to the structure which a Y direction and an X direction orthogonally cross.

지지판(117)은 X 방향의 요동 장치를 지지하는 부재이며, X 방향의 요동 장치에는 자기 회로 유닛(11(111, 112))이 설치되어 있다. 볼 나사 기구는 너트(118)와 나사축(119)을 주요한 구성 요소로서 갖고 있다. 너트(118)는 지지판(117)에 설치되어 있으며, 나사축(119) 및 나사축(119)에 접속된 모터(120)는 챔버(2)측에 설치되어 있다. 모터(120)의 동력에 의해, 나사축(119)은 회전(정회전·역회전)한다. 너트(118)를 통해서 나사축(119)에 연결되어 있는 지지판(117)은 나사축(119)의 회전 동작에 수반하여 Y 방향으로 요동한다.The support plate 117 is a member for supporting the rocking device in the X direction, and the magnetic circuit units 11 (111, 112) are provided in the rocking device in the X direction. The ball screw mechanism has the nut 118 and the screw shaft 119 as main components. The nut 118 is provided in the support plate 117, and the screw shaft 119 and the motor 120 connected to the screw shaft 119 are provided in the chamber 2 side. By the power of the motor 120, the screw shaft 119 rotates (forward rotation and reverse rotation). The support plate 117, which is connected to the screw shaft 119 via the nut 118, swings in the Y direction with the rotational motion of the screw shaft 119.

본 실시 형태의 마그네트론 캐소드(31)를 사용한 성막 장치에 의하면, 마그네트론 캐소드(31)의 긴 변 방향의 단부의 식각 속도를 늦추는 것이 가능해져, 타깃의 이용 효율을 좋게 하여 수명을 길게 할 수 있다. 본 실시 형태의 마그네트론 캐소드(31)는 자기 회로 유닛(11)의 전체가 Y 방향으로도 요동하기 때문에, 제1 실시 형태의 마그네트론 캐소드(1)보다도 캐소드의 긴 변 방향 단부의 식각 속도를 늦출 수 있다.According to the film-forming apparatus using the magnetron cathode 31 of this embodiment, it becomes possible to slow down the etching speed of the edge part of the magnetron cathode 31 in the long side direction, and can improve the utilization efficiency of a target, and can lengthen life. Since the magnetron cathode 31 of the present embodiment swings in the Y direction as a whole of the magnetic circuit unit 11, the etching speed of the end portion of the cathode in the longer side direction can be slower than that of the magnetron cathode 1 of the first embodiment. have.

전술한 본 실시 형태의 마그네트론 캐소드(31)는 Y 방향으로 자기 회로 유닛(11) 전체가 동일한 거리 요동하고, X 방향에서는 직선부 유닛(111)과 단부 유닛(112)의 요동 거리가 서로 다른 구성이다. 그러나, X 방향으로 자기 회로 유닛(11)의 전체가 동일한 요동 거리로 요동하고, Y 방향에서 직선부 유닛(111)과 단부 유닛(112)의 요동 거리가 서로 다르도록 구성할 수도 있다. 이 경우, 2개의 단부 유닛(112)을 직선부 유닛(111)으로부터 Y 방향으로 각각 이격시켜서 배치해 두고, Y 방향의 요동 단부에서 직선부 유닛(111)보다도 단부 유닛(112)이 크게 Y 방향으로 요동하는 구성으로 하는 것이 생각된다. 이 경우에는 지지판에 연결되는 것은 X 방향의 요동 장치이다.In the magnetron cathode 31 of the present embodiment described above, the entire magnetic circuit unit 11 swings in the Y direction at the same distance, and the swing distance between the linear unit 111 and the end unit 112 is different in the X direction. to be. However, the whole magnetic circuit unit 11 may swing at the same swing distance in the X direction, and the swing distances of the linear unit 111 and the end unit 112 may be different from each other in the Y direction. In this case, the two end units 112 are arranged so as to be spaced apart from the straight unit unit 111 in the Y direction, and the end unit 112 is larger in the Y direction than the straight unit unit 111 at the swing end in the Y direction. It is thought that it is set as the structure which fluctuates. In this case, the swinging device in the X direction is connected to the support plate.

(실시예)(Example)

전술한 제2 실시 형태의 마그네트론 캐소드(31)를 사용하여, 단부 유닛(112)의 요동 거리를 직선부 유닛(111)의 요동 거리보다도 길게 설정한 실시예에 대해서 설명한다. 도 12, 도 13, 도 14에 각각 자기 회로 유닛(11)이 X 방향의 가동 범위의 중앙, 가동 범위 좌측의 요동 단부, 가동 범위 우측의 요동 단부에 있을 때의 타깃의 침식(15) 형상을 나타내는 평면도를 나타낸다. 침식의 형상은 플라즈마링(14)의 위치로부터 시뮬레이션하였다. 이 때, 침식은 플라즈마링(14)의 링을 가로지르는 단면 방향에서 가우스 분포를 따르는 것으로 하였다.The example which set the oscillation distance of the end unit 112 longer than the oscillation distance of the linear part unit 111 using the magnetron cathode 31 of 2nd Embodiment mentioned above is demonstrated. 12, 13, and 14 show the shape of the erosion 15 of the target when the magnetic circuit unit 11 is in the center of the movable range in the X direction, the swing end on the left side of the movable range, and the swing end on the right side of the movable range, respectively. The top view shown is shown. The shape of erosion was simulated from the position of the plasma ring 14. At this time, the erosion was to follow the Gaussian distribution in the cross-sectional direction across the ring of the plasma ring 14.

또한 도 12 내지 도 14에서는, 도 6 내지 도 8의 플라즈마링(14)의 형상에 대응시킨 침식(15)을 도시하였다. 즉, 자기 회로 유닛(11)이 좌우의 요동 단부에 위치하고 있을 때, 직선부 유닛(111)보다도 단부 유닛(112)이 X 방향의 외측에 위치하는 조건에서의 침식(15)의 형상으로 하였다.12 to 14 illustrate the erosion 15 corresponding to the shape of the plasma ring 14 of FIGS. 6 to 8. That is, when the magnetic circuit unit 11 is located at the left and right swing end portions, the end portion 112 is formed in the shape of erosion 15 under the condition that the end unit 112 is located outside the X direction than the linear unit 111.

도 15는 자기 회로 유닛(11)을 요동시키면서 스퍼터링을 행함으로써 타깃(4)에 형성되는 침식(16)의 형상을 시뮬레이션한 결과를 나타내고 있다. 도 15의 시뮬레이션에서 자기 회로 유닛(11)의 X 방향의 요동 거리는 직선부 유닛(111)을 ±55mm, 단부 유닛(112)을 ±70mm로 하였다. 또한, 자기 회로 유닛(11)의 Y 방향의 요동 거리는 ±25mm이다. 또한, 캐소드의 치수는 300mm×920mm이다. 이 시뮬레이션 결과에서 타깃(4)의 이용 효율은 50.0%이었다. 도 15 중에서 침식(16)의 깊이에 따라서 부호 16a, 16b, 16c를 붙였다. 부호 16c가 가장 침식이 깊은 곳을 나타내고 있다. 또한, 타깃 이용률은 침식이 가장 깊은 부분이 타깃 이면판(4)에 도달했을 때의 타깃(3) 전체의 사용량의 비율이다.FIG. 15 shows a result of simulating the shape of the erosion 16 formed on the target 4 by sputtering while swinging the magnetic circuit unit 11. In the simulation of FIG. 15, the swing distance in the X direction of the magnetic circuit unit 11 was ± 55 mm for the linear unit 111 and ± 70 mm for the end unit 112. The swing distance in the Y direction of the magnetic circuit unit 11 is ± 25 mm. In addition, the dimension of a cathode is 300 mm x 920 mm. In this simulation result, the utilization efficiency of the target 4 was 50.0%. In FIG. 15, 16a, 16b, and 16c are attached | subjected according to the depth of erosion 16. As shown in FIG. Reference sign 16c indicates the deepest erosion point. In addition, a target utilization rate is the ratio of the usage-amount of the target 3 whole when the part with the deepest erosion reached the target backplate 4.

(비교예)(Comparative Example)

본 비교예에서는 단부 유닛(111)과 직선부 유닛(112)으로 분할되어 있지 않은 자기 회로 유닛(일체의 자기 회로 유닛)에 대해서 설명한다. 도 16, 도 17, 도 18에 각각 일체의 자기 회로 유닛이 마그네트론 캐소드의 X 방향의 이동 범위의 중앙, 이동 범위 좌측의 요동 단부, 이동 범위 우측의 요동 단부에 있을 때의 침식(18)의 형상을 나타내는 평면도를 나타낸다. 침식의 형상은 플라즈마링(15)의 위치로부터 시뮬레이션하였다. 이 때, 침식(18)은 플라즈마링(15)의 링을 가로지르는 단면 방향에서 가우스 분포를 따르는 것으로 하였다.In this comparative example, the magnetic circuit unit (one magnetic circuit unit) which is not divided into the end unit 111 and the linear part unit 112 is demonstrated. 16, 17 and 18 respectively, the shape of the erosion 18 when the one magnetic circuit unit is in the center of the movement range in the X direction of the magnetron cathode, the swing end on the left side of the movement range, and the swing end on the right side of the movement range. The top view which shows is shown. The shape of erosion was simulated from the position of the plasma ring 15. At this time, the erosion 18 was assumed to follow a Gaussian distribution in the cross-sectional direction across the ring of the plasma ring 15.

도 19는 일체의 자기 회로 유닛을 요동시키면서 스퍼터링을 행함으로써 타깃(4)에 형성되는 침식(19)의 형상을 시뮬레이션한 결과를 나타내고 있다. 도 19의 시뮬레이션에서 일체의 자기 회로 유닛의 X 방향의 요동 거리는 ±55mm, Y 방향의 요동 거리는 ±25mm로 하였다. 또한, 캐소드의 치수는 300mm×920mm이다. 도 19 중에서 침식(19)의 깊이의 차이에 따라서 부호 19a, 19b, 19c를 붙였다. 부호 19c가 가장 침식이 깊은 곳을 나타내고 있다.FIG. 19 shows a result of simulating the shape of the erosion 19 formed on the target 4 by sputtering while swinging an integral magnetic circuit unit. In the simulation of FIG. 19, the swing distance in the X direction of the integrated magnetic circuit unit was ± 55 mm, and the swing distance in the Y direction was ± 25 mm. In addition, the dimension of a cathode is 300 mm x 920 mm. 19a, 19b, and 19c are attached | subjected according to the difference of the depth of erosion 19 in FIG. Numeral 19c indicates the deepest erosion.

이 시뮬레이션에서의 타깃(4)의 이용 효율은 39.9%로 산출되었다. 또한, 실측된 침식에서의 타깃(4)의 이용 효율은 39.3%이었다. 타깃(4)의 이용 효율의 실측은 실측된 침식의 체적을 구함으로써 행하였다. 침식은 레이저 변위 센서를 구비한 삼차원 측정기를 사용하여 측정되었다. 도 19의 시뮬레이션 결과를, 도 15에 나타낸 실시예의 시뮬레이션 결과와 비교하면, 실시예는 비교예에 비하여 단부 부근과 직선 부분의 침식 깊이의 차이가 작고, 타깃의 이용 효율이 높은 것을 알 수 있다.The utilization efficiency of the target 4 in this simulation was calculated to be 39.9%. In addition, the utilization efficiency of the target 4 in measured erosion was 39.3%. The actual measurement of the utilization efficiency of the target 4 was performed by obtaining the volume of the measured erosion. Erosion was measured using a three-dimensional meter with a laser displacement sensor. When the simulation result of FIG. 19 is compared with the simulation result of the Example shown in FIG. 15, it turns out that an Example has a small difference in the erosion depth of the vicinity of an edge part and a linear part compared with the comparative example, and the use efficiency of a target is high.

본 발명은 상기 실시 형태에 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 정신 및 범위로부터 이탈하지 않고, 여러 변경 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 범위를 밝히기 위해서, 이하의 청구항을 첨부한다.The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, in order to clarify the scope of the present invention, the following claims are attached.

본원은 2011년 6월 30일에 제출된 일본 특허 출원 제2011-145708호를 기초로 하여 우선권을 주장하는 것이며, 그 기재 내용의 모두를 여기에 원용한다.This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2011-145708 for which it submitted on June 30, 2011, and uses all of the description here.

X, Y 요동 방향
1, 31 마그네트론 캐소드
2 챔버
3 타깃
4 타깃 이면판
5 절연체
6 처리실
7 배기구
8 가스 도입계
9 기판
10 기판 홀더
11 자기 회로 유닛
12 전원
14 플라즈마링
15, 16, 18, 19 침식
A, A1, A2 판
B, B1, B2 중심 자석
C, C1, C2 외주 자석
111 직선부 유닛
112 단부 유닛
113a, 113b, 118 너트
114a, 114b, 119 나사축
115a, 115b, 120 모터
117 지지판
X, Y swing direction
1, 31 magnetron cathode
2 chamber
3 target
4 target back plate
5 Insulator
6 treatment room
7 air vent
8 gas introduction system
9 substrate
10 board holder
11 magnetic circuit unit
12 Power
14 Plasma Ring
15, 16, 18, 19 erosion
A, A1, A2 Edition
B, B1, B2 Center Magnets
C, C1, C2 outer magnet
111 Straight Unit
112 end units
113a, 113b, 118 Nut
114a, 114b, 119 screw shaft
115a, 115b, 120 motor
117 support plate

Claims (5)

진공 용기와,
상기 진공 용기의 내부에 배치되고, 성막 처리되는 기판을 유지 가능한 기판 홀더와,
상기 기판 홀더에 대향해서 타깃을 설치 가능한 타깃 설치면 및 상기 타깃 설치면에 평행한 제1 방향으로 요동 가능한 자기 회로 유닛을 갖는 마그네트론 캐소드를 구비하고,
상기 자기 회로 유닛은 상기 제1 방향과 평행한 방향으로 배치된 자석쌍을 갖는 제1 유닛과, 상기 제1 방향과 교차하는 방향으로 배치된 자석쌍을 갖는 제2 유닛을 갖고,
상기 제2 유닛은 상기 제1 유닛보다도 요동 거리가 긴 것을 특징으로 하는 스퍼터 장치.
A vacuum container,
A substrate holder disposed in the vacuum container and capable of holding a substrate to be formed into a film;
A magnetron cathode having a target mounting surface capable of mounting a target opposite the substrate holder and a magnetic circuit unit capable of swinging in a first direction parallel to the target mounting surface,
The magnetic circuit unit has a first unit having magnet pairs arranged in a direction parallel to the first direction, and a second unit having magnet pairs arranged in a direction crossing the first direction,
And the second unit has a longer swing distance than the first unit.
제1항에 있어서, 상기 자기 회로 유닛은 2개의 직사각형의 외주 자석과, 상기 2개의 외주 자석 사이에 배치된 중심 자석을 포함하고,
상기 제1 방향은 상기 2개의 외주 자석의 상기 직사각형의 긴 변 방향과 직교하고, 또한 상기 타깃 설치면에 평행한 방향이며,
상기 제2 유닛은 상기 외주 자석의 상기 직사각형의 짧은 변 부분을 구성하는 것을 특징으로 하는 스퍼터 장치.
The magnetic circuit unit of claim 1, wherein the magnetic circuit unit includes two rectangular outer circumferential magnets and a center magnet disposed between the two outer circumferential magnets.
The first direction is a direction orthogonal to the long side direction of the rectangles of the two outer magnets and parallel to the target mounting surface;
And the second unit constitutes the rectangular short side portion of the outer magnet.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제2 유닛의 상기 제1 방향에서의 요동 거리는 상기 제1 유닛의 상기 제1 방향에서의 요동 거리보다도 긴 것을 특징으로 하는 스퍼터 장치.The sputtering apparatus according to claim 1 or 2, wherein the swing distance in the first direction of the second unit is longer than the swing distance in the first direction of the first unit. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 자기 회로 유닛은 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로도 요동 가능한 것을 특징으로 하는 스퍼터 장치.The sputtering apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the magnetic circuit unit is swingable in a second direction orthogonal to the first direction. 진공 용기와,
상기 진공 용기의 내부에서 기판을 유지하는 기판 홀더와,
상기 기판 홀더에 대향해서 타깃을 설치 가능한 타깃 설치면 및 요동 가능한 자기 회로 유닛을 갖는 마그네트론 캐소드를 구비하고,
상기 자기 회로 유닛은 자석쌍을 갖는 제1 유닛과, 자석쌍을 갖는 제2 유닛을 포함하고,
상기 제1 유닛의 요동 범위와 상기 제2 유닛의 요동 범위가 서로 다른 것을 특징으로 하는 스퍼터 장치.
A vacuum container,
A substrate holder for holding a substrate in the vacuum container;
A magnetron cathode having a target mounting surface on which a target can be installed and a magnetic circuit unit that can be swinged against the substrate holder;
The magnetic circuit unit comprises a first unit having a magnet pair and a second unit having a magnet pair,
And a swing range of the first unit and a swing range of the second unit are different from each other.
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