KR20190074934A - Sputtering apparatus and method of using the same - Google Patents

Sputtering apparatus and method of using the same Download PDF

Info

Publication number
KR20190074934A
KR20190074934A KR1020180086276A KR20180086276A KR20190074934A KR 20190074934 A KR20190074934 A KR 20190074934A KR 1020180086276 A KR1020180086276 A KR 1020180086276A KR 20180086276 A KR20180086276 A KR 20180086276A KR 20190074934 A KR20190074934 A KR 20190074934A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
flow path
cooling fluid
cooling liquid
target
cooling
Prior art date
Application number
KR1020180086276A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102354877B1 (en
Inventor
야마토 아베
아라타 와타베
다이스케 아오누마
Original Assignee
캐논 톡키 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 캐논 톡키 가부시키가이샤 filed Critical 캐논 톡키 가부시키가이샤
Publication of KR20190074934A publication Critical patent/KR20190074934A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102354877B1 publication Critical patent/KR102354877B1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34Sputtering
    • C23C14/35Sputtering by application of a magnetic field, e.g. magnetron sputtering
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34Sputtering
    • C23C14/3407Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target
    • 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
    • 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
    • H01J37/3411Constructional aspects of the reactor
    • H01J37/3414Targets
    • 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
    • H01J37/3411Constructional aspects of the reactor
    • H01J37/345Magnet arrangements in particular for cathodic sputtering apparatus

Abstract

The present invention provides a sputtering apparatus and a method for using the same, which can improve discharging of a coolant. The sputtering apparatus comprises: a first coolant passage (R1) of an annular shape formed between a target (110) and a magnet unit (130) to allow a coolant for cooling the target (110) to flow therein; a second coolant passage (R2) installed in the magnet unit (130) to allow the coolant to flow therein; and a liquid discharge device (P2) to send gas to discharge the coolant towards the second coolant passage (R2) from the first coolant passage (R1). A connection portion (RJ) between the first and the second coolant passage (R1, R2) can be arranged on a biased position in a vertically downward direction in the annular first coolant passage (R1).

Description

스퍼터 장치 및 그 사용 방법{SPUTTERING APPARATUS AND METHOD OF USING THE SAME}[0001] SPUTTERING APPARATUS AND METHOD OF USING THE SAME [0002]

본 발명은, 마그네트론 스퍼터링 방식의 스퍼터 장치 및 그 사용 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a magnetron sputtering type sputtering apparatus and a method of using the same.

마그네트론 스퍼터링 방식의 스퍼터 장치에 있어서, 캐소드가 되는 타겟이, 원통 형상의 부재에 의해 구성되고, 또한 스퍼터링을 행할 때에 회전하도록 구성되는 기술이 알려져 있다. 이 기술에 있어서는, 타겟 부근의 플라즈마가 고온으로 되어, 타겟이나 자석이 가열되어 버린다. 타겟이 고온으로 되면 손상될 우려가 있고, 자석이 고온으로 되면 감자(減磁) 또는 소자(消磁)하여 버린다. 또한, 타겟이, 배킹 튜브와, 이 배킹 튜브의 외주면에 접착제에 의해 접착되는 타겟 재료로 구성되는 경우에는, 접착제가 녹아 버릴 우려도 있다. 그 때문에, 상기와 같은 스퍼터 장치에 있어서는, 타겟이나 자석을 냉각하기 위한 냉각액 유로가 설치되어 있다.In a magnetron sputtering sputtering apparatus, a technique is known in which a target to be a cathode is constituted by a cylindrical member and is configured to rotate when sputtering is performed. In this technique, the plasma near the target becomes high temperature, and the target and the magnet are heated. When the target is heated to a high temperature, there is a fear of being damaged. When the temperature of the magnet becomes high, demagnetization or element (demagnetization) is caused. Further, when the target is composed of a backing tube and a target material adhered to the outer circumferential surface of the backing tube by an adhesive, the adhesive may melt. Therefore, in the above sputtering apparatus, a cooling fluid flow path for cooling the target and the magnet is provided.

또한, 상기와 같은 스퍼터 장치에 있어서는, 자석 등이 유닛화 되어, 원통 형상의 타겟의 내부에 착탈가능하게 구성된다. 이에 의해, 자석 등이 유닛화된 마그넷 유닛의 메인터넌스를 용이하게 행할 수 있다.Further, in the sputtering apparatus as described above, magnets and the like are unitized and detachable inside the cylindrical target. As a result, the maintenance of the magnet unit in which the magnet or the like is unitized can be easily performed.

그렇지만, 메인터넌스 시에, 마그넷 유닛의 내부에 냉각액이 많이 남아 있으면 메인터넌스 시에 지장을 초래하여 버리기 때문에, 타겟 내부로부터 마그넷 유닛을 꺼내기 전에, 가능한 한 냉각액을 배출시키는 것이 바람직하다. 도 11 및 도 12를 참조하여, 종래예에 관한 스퍼터 장치에 있어서의 냉각액의 배출 메커니즘에 관해 설명한다. 도 11 및 도 12는 종래예에 관한 타겟 내부의 냉각액 유로의 개략 구성을 나타내고 있다.However, when a large amount of cooling fluid remains inside the magnet unit at the time of maintenance, it will cause trouble at the time of maintenance. Therefore, it is preferable to discharge the cooling fluid as much as possible before removing the magnet unit from the inside of the target. 11 and 12, the discharge mechanism of the cooling liquid in the sputtering apparatus according to the conventional example will be described. Figs. 11 and 12 show a schematic configuration of the cooling fluid flow path inside the target according to the conventional example.

종래예에 관한 타겟(700)의 내부에는, 타겟(700)과 마그넷 유닛 사이에 형성되는 제1 냉각액 유로(R1)와, 마그넷 유닛의 내부에 설치되는 제2 냉각액 유로(R2)가 설치되어 있다. 냉각액(W)을 배출시키는 경우에는, 제1 냉각액 유로(R1)로부터 제2 냉각액 유로를 향해 기체(통상, 공기)가 보내어진다(도 11 및 도 12 중, 실선 화살표 S 참조). 기체가 보내어지는 공간이 밀폐 공간인 경우에는, 냉각액(W)에 압력이 가해져, 냉각액(W)은 제2 냉각액 유로(R2)로부터 타겟(700)의 외부로 배출되어 간다(도 11 중의 점선 화살표 T 참조).A first cooling fluid flow path R1 formed between the target 700 and the magnet unit and a second cooling fluid flow path R2 provided inside the magnet unit are provided inside the target 700 according to the conventional example . When discharging the cooling liquid W, a gas (usually air) is sent from the first cooling liquid flow path R1 toward the second cooling liquid flow path (see a solid line arrow S in Figs. 11 and 12). A pressure is applied to the cooling liquid W so that the cooling liquid W is discharged from the second cooling liquid flow path R2 to the outside of the target 700 T).

그리고, 냉각액(W)의 액면이, 제2 냉각액 유로(R2)의 내부까지 내려가면, 제1 냉각액 유로(R1)로부터 제2 냉각액 유로(R2)로 빠져나가는 기체의 유로가 형성된다(도 12 참조). 이에 의해, 냉각액(W)에 대해서, 냉각액(W)을 타겟(700)의 외부로 밀어내는 방향의 압력이 거의 걸리지 않게 되어, 냉각액(W)의 배출이 되지 않게 되어 버린다. 이와 같이, 종래예에 관한 스퍼터 장치에 있어서는, 냉각액이 충분히 배출되지 않기 때문에, 메인터넌스 시에 지장을 초래하고 있었다.When the liquid level of the cooling liquid W falls down to the inside of the second cooling liquid flow path R2, a gas flow path that escapes from the first cooling liquid flow path R1 to the second cooling liquid flow path R2 is formed Reference). As a result, the cooling fluid W is hardly pressed in the direction in which the cooling fluid W is pushed out of the target 700, and the cooling fluid W is not discharged. As described above, in the sputtering apparatus according to the conventional example, since the cooling liquid is not sufficiently discharged, the sputtering apparatus has a problem during maintenance.

또한, 이와 같은 문제를 해소하기 위해, 냉각액 유로 내에서 풍선 부재를 부풀림으로써, 냉각액의 배출을 촉성시키는 기술도 알려져 있다(특허문헌 1 참조). 그렇지만, 이와 같은 기술에서는, 풍선 부재를 부풀리기 위해서, 별도, 기구가 필요하게 될 뿐만 아니라, 메인터넌스 전에 풍선 부재를 부풀리기 위한 공정도 증가되어 버린다. 따라서, 코스트도 증가하여 버린다.In order to solve such a problem, there is also known a technique in which the discharge of the cooling liquid is promoted by swelling the balloon member in the cooling liquid flow path (see Patent Document 1). However, in such a technique, not only a mechanism is required to inflate the balloon member, but also a process for inflating the balloon member before maintenance is increased. Therefore, the cost also increases.

일본특허공개 제2013-100568호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-100568

본 발명의 목적은, 냉각액의 배출성을 높일 수 있는 스퍼터 장치 및 그 사용 방법을 제공하는 것에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a sputtering apparatus and a method of using the same that can enhance the dischargeability of a cooling liquid.

본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위해 이하의 수단을 채용하였다.The present invention employs the following means to solve the above problems.

즉, 본 발명의 스퍼터 장치는,That is, in the sputtering apparatus of the present invention,

타겟과, 당해 타겟의 구성 원자에 의한 박막을 형성시키는 기판과의 사이에 자장을 형성시킨 상태에서 스퍼터링을 행하는 마그네트론 스퍼터링 방식의 스퍼터 장치에 있어서,A sputtering apparatus of a magnetron sputtering system which performs sputtering in a state in which a magnetic field is formed between a target and a substrate on which a thin film is to be formed by the constituent atoms of the target,

상기 기판에 대향하는 위치에 설치되고, 또한 스퍼터링 시에 회전하는 원통 형상의 상기 타겟과,A cylindrical target disposed at a position opposite to the substrate and rotating at the time of sputtering;

상기 자장을 형성시키는 자석과, 당해 자석을 지지하는 지지 부재를 갖고, 상기 타겟의 내부에 착탈 가능하게 설치되는 마그넷 유닛과,A magnet unit having a magnet for forming the magnetic field and a support member for supporting the magnet, the magnet unit detachably installed in the target,

상기 타겟과 상기 마그넷 유닛 사이에 형성되고, 상기 타겟을 냉각하는 냉각액이 흐르는 환상(環狀)의 제1 냉각액 유로와,An annular first cooling fluid flow path formed between the target and the magnet unit and through which a cooling fluid for cooling the target flows,

상기 마그넷 유닛의 내부에 설치되고, 상기 냉각액이 흐르는 제2 냉각액 유로와,A second cooling fluid channel provided in the magnet unit and through which the cooling fluid flows,

제1 냉각액 유로로부터 제2 냉각액 유로를 향해, 상기 냉각액을 배출시키는 기체를 보내주는 배액 장치A drainage device for sending a gas for discharging the cooling liquid from the first cooling liquid flow path to the second cooling liquid flow path

를 구비함과 함께,Respectively,

제1 냉각액 유로와 제2 냉각액 유로의 접속 부위는, 환상의 제1 냉각액 유로에 있어서의 연직 방향 하방으로 치우친 위치에 배치 가능하게 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.And the connecting portion between the first cooling fluid channel and the second cooling fluid channel is configured to be arranged at a position offset in the vertical direction below the annular first cooling fluid channel.

본 발명에 의하면, 배액 장치에 의해 기체를 보내줌으로써, 냉각액 유로 내의 냉각액의 액면을, 제1 냉각액 유로와 제2 냉각액 유로와의 접속 부위까지 내릴 수 있다. 그리고, 제1 냉각액 유로와 제2 냉각액 유로와의 접속 부위는, 환상의 제1 냉각액 유로에 있어서의 연직 방향 하방에 치우친 위치에 배치 가능하기 때문에, 냉각액을 충분히 배출시킬 수 있다.According to the present invention, the liquid level of the cooling liquid in the cooling liquid flow path can be lowered to the connection portion between the first cooling liquid flow path and the second cooling liquid flow path by sending the gas by the liquid draining device. The connecting portion between the first cooling fluid flow path and the second cooling fluid flow path can be disposed at a position offset below the vertical direction in the annular first cooling fluid flow path, so that the cooling fluid can be sufficiently discharged.

이상 설명한 것처럼, 본 발명에 의하면, 냉각액의 배출성을 높일 수 있다.As described above, according to the present invention, the dischargeability of the cooling liquid can be enhanced.

도 1은, 본 발명의 실시예 1에 관한 스퍼터 장치의 개략 구성도이다.
도 2는, 본 발명의 실시예 1에 관한 자석의 배치 구성을 나타내는 개략도이다.
도 3은, 본 발명의 실시예 1에 관한 로터리 캐소드의 개략 구성도이다.
도 4는, 본 발명의 실시예 1에 관한 로터리 캐소드의 개략 구성도이다.
도 5는, 본 발명의 실시예 1에 관한 스퍼터 장치에 있어서의 냉각액의 배출 메커니즘의 설명도이다.
도 6은, 본 발명의 실시예 1에 관한 스퍼터 장치에 있어서의 냉각액의 배출 메커니즘의 설명도이다.
도 7은, 본 발명의 비교예에 관한 스퍼터 장치에 있어서의 냉각액의 배출 메커니즘의 설명도이다.
도 8은, 본 발명의 비교예에 관한 스퍼터 장치에 있어서의 냉각액의 배출 메커니즘의 설명도이다.
도 9는, 본 발명의 실시예 2에 관한 로터리 캐소드의 모식적 단면도이다.
도 10은, 본 발명의 실시예 2에 관한 마그넷 유닛의 모식적 단면도이다.
도 11은, 종래예에 관한 스퍼터 장치에 있어서의 냉각액의 배출 메커니즘의 설명도이다.
도 12는, 종래예에 관한 스퍼터 장치에 있어서의 냉각액의 배출 메커니즘의 설명도이다.
1 is a schematic configuration diagram of a sputtering apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
2 is a schematic view showing the arrangement of magnets according to Embodiment 1 of the present invention.
3 is a schematic configuration diagram of a rotary cathode according to Embodiment 1 of the present invention.
4 is a schematic configuration diagram of a rotary cathode according to Embodiment 1 of the present invention.
5 is an explanatory diagram of a mechanism for discharging a cooling liquid in the sputtering apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
6 is an explanatory diagram of a mechanism for discharging a cooling liquid in the sputtering apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
7 is an explanatory diagram of a discharge mechanism of a cooling liquid in a sputtering apparatus according to a comparative example of the present invention.
8 is an explanatory diagram of a discharge mechanism of a cooling liquid in a sputtering apparatus according to a comparative example of the present invention.
9 is a schematic cross-sectional view of a rotary cathode according to Embodiment 2 of the present invention.
10 is a schematic cross-sectional view of a magnet unit according to Embodiment 2 of the present invention.
11 is an explanatory diagram of a mechanism for discharging a cooling liquid in the sputtering apparatus according to the conventional example.
12 is an explanatory diagram of a discharge mechanism of the cooling liquid in the sputtering apparatus according to the conventional example.

이하 도면을 참조하여, 본 발명을 실시하기 위한 형태를, 실시예에 기초하여 예시적으로 상세하게 설명한다. 다만, 이 실시예에 기재되어 있는 구성부품의 치수, 재질, 형상, 그 상대 배치 등은, 특히 특정적인 기재가 없는 한은, 본 발명의 범위를 그러한 바로만 한정하는 취지의 것은 아니다.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail by way of examples with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements and the like of the constituent parts described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention only to such a matter as long as no specific description is given.

(실시예 1)(Example 1)

도 1~도 6을 참조하여, 본 발명의 실시예 1에 관한 마그네트론 스퍼터링 방식의 스퍼터 장치에 대해 설명한다.A magnetron sputtering sputtering apparatus according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to Figs. 1 to 6. Fig.

<스퍼터 장치의 전체 구성><Overall Configuration of Sputtering Apparatus>

도 1 및 도 2를 참조하여, 본 실시예에 관한 스퍼터 장치(1)의 전체 구성에 대해 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시예 1에 관한 스퍼터 장치의 개략 구성도이며, 스퍼터 장치 전체를 단면적으로 보았을 경우의 개략 구성을 나타내고 있다. 또한, 도 1 중의 상방은, 스퍼터 장치(1)가 사용될 때의 연직 방향의 상방에 상당하며, 도 1 중의 하방은, 스퍼터 장치(1)가 사용될 때의 연직 방향 하방에 상당한다. 도 2는 자석의 배치 구성을 나타내는 개략도이다.1 and 2, the overall structure of the sputtering apparatus 1 according to this embodiment will be described. Fig. 1 is a schematic configuration diagram of a sputtering apparatus according to Embodiment 1 of the present invention, and shows a schematic configuration when the entire sputtering apparatus is viewed in cross section. 1 corresponds to the upper side in the vertical direction when the sputtering apparatus 1 is used, and the lower side in Fig. 1 corresponds to the lower side in the vertical direction when the sputtering apparatus 1 is used. 2 is a schematic view showing the arrangement of magnets.

본 실시예에 관한 스퍼터 장치(1)는, 내부(V)를 저압력 상태(통상, 진공에 가까운 상태)로 할 수 있는 챔버(20)와, 챔버(20) 내의 상부에 설치되는 로터리 캐소드(10)를 구비하고 있다. 다만, 로터리 캐소드(10)는 복수의 장치나 부재에 의해 구성되어 있고, 본 실시예에 있어서는, 로터리 캐소드(10)를 구성하는 복수의 장치 및 부재 중의 일부는, 챔버(20)의 외부에 설치되어 있어, 대기(A)에 노출되어 있다. 그리고, 본 실시예에 관한 챔버(20)는 애노드로서도 기능한다. 또한, 챔버(20) 내의 하부에는, 박막을 형성시키기 위한 기판(40)을 재치하는 재치대(30)가 설치되어 있다. 또한, 재치대(30)는, 기판(40)을 소망한 위치에 반송할 수 있도록 구성되어 있다.The sputtering apparatus 1 according to the present embodiment includes a chamber 20 capable of setting the interior V to a low pressure state (normally close to vacuum) and a rotary cathode 10). The rotary cathode 10 is constituted by a plurality of devices or members. In the present embodiment, a plurality of devices and members constituting the rotary cathode 10 are installed outside the chamber 20 And is exposed to the atmosphere A. The chamber 20 according to the present embodiment also functions as an anode. A mounting table 30 for mounting a substrate 40 for forming a thin film is provided in a lower portion of the chamber 20. The mounting table 30 is configured to be capable of transporting the substrate 40 to a desired position.

로터리 캐소드(10)에 있어서의 로터리 캐소드 장치 본체(100)는, 캐소드가 되는 원통 형상의 타겟(110)과, 타겟(110)의 내부에 설치되는 마그넷 유닛(130)을 구비하고 있다. 타겟(110)으로서는, SUS나 Ti로 이루어지는 배킹 튜브의 외주면에 In 등의 접착제에 의해 타겟 재료가 접착된 타입이나 배킹 튜브와 타겟 재료가 일체로 된 일체형 타입 모두가 적용 가능하다. 그리고, 타겟(110)은, 재치대(30)에 재치되는 기판(40)에 대향하는 위치에 설치되고, 또한 스퍼터링 시에 회전하도록 구성되어 있다. 또한, 마그넷 유닛(130)은, 그 내부에 자석(134)이 설치되어 있다.The rotary cathode device body 100 in the rotary cathode 10 has a cylindrical target 110 as a cathode and a magnet unit 130 provided inside the target 110. In this case, As the target 110, a type in which a target material is adhered to an outer peripheral surface of a backing tube made of SUS or Ti by an adhesive such as In or an integral type in which a backing tube and a target material are integrated is applicable. The target 110 is provided at a position facing the substrate 40 placed on the mounting table 30 and configured to rotate at the time of sputtering. The magnet unit 130 is provided with a magnet 134 therein.

도 2는 도 1 중의 자석(134)을 하방으로부터 본 도면이다. 자석(134)은, 사용 시에 있어, 하방에 다른 2종류의 자극(제1 자극(134a)와 제2 자극(134b))이 면하도록 배치된다. 도시의 예에서는, 제1 자극(134a)이 N극, 제2 자극(134b)이 S극인 경우를 나타내고 있지만, 제1 자극(134a)을 S극으로 하고, 제2 자극(134b)을 N극으로 해도 된다. 그리고, 제2 자극(134b)은, 제1 자극(134a)과의 사이에 간격을 두고서, 또한 제1 자극(134a)을 둘러싸도록 설치되어 있다. 이와 같이, 타겟(110)의 내부에 마그넷 유닛(130)이 구비됨으로써, 타겟(110)과 기판(40)과의 사이에는 자장(누설 자장)이 형성된다.2 is a view of the magnet 134 in Fig. 1 viewed from below. The magnet 134 is disposed such that two different kinds of magnetic poles (the first magnetic pole 134a and the second magnetic pole 134b) face downward in use. Although the first magnetic pole 134a is an N pole and the second magnetic pole 134b is an S pole, the first magnetic pole 134a is an S pole and the second magnetic pole 134b is an N pole . The second magnetic poles 134b are provided so as to surround the first magnetic poles 134a with a gap therebetween. As described above, since the magnet unit 130 is provided inside the target 110, a magnetic field (a leakage magnetic field) is formed between the target 110 and the substrate 40.

이상과 같이 구성되는 스퍼터 장치(1)에 있어서는, 타겟(110)과 애노드인 챔버(20)와의 사이에 일정 이상의 전압을 인가함으로써, 이들 사이에 플라즈마가 발생한다. 그리고, 플라즈마 중의 양이온이 타겟(110)에 충돌함으로써, 타겟(110)으로부터 타겟 재료의 입자가 방출된다. 타겟(110)으로부터 방출된 입자는, 충돌을 반복하면서, 방출된 입자 중 타겟 물질의 중성의 원자가 기판(40)에 퇴적하여 간다. 이에 의해, 기판(40)에는, 타겟(110)의 구성 원자에 의한 박막이 형성된다. 또한, 본 실시예에 관한 스퍼터 장치(1)에 있어서는, 상기 누설 자장에 의해, 도 1 중 P에 나타내는 부근(타겟(110)에 대해 대략 평행한 자장이 형성되는 부근)에 플라즈마를 집중시킬 수 있다. 이에 의해, 효율적으로 스퍼터링이 행해지기 때문에, 기판(40)에의 타겟 물질의 퇴적 속도를 향상시킬 수 있다. 나아가, 본 실시예에 관한 스퍼터 장치(1)에 있어서는, 스퍼터링 도중에 타겟(110)이 회전하도록 구성되어 있다. 이에 의해, 타겟(110)의 소모 영역(이로전에 의한 침식 영역)이 일부에 집중하는 일은 없어, 타겟(110)의 이용 효율을 높일 수 있다.In the sputtering apparatus 1 configured as described above, plasma is generated between the target 110 and the anode 20 by applying a voltage equal to or more than a certain value between the target 110 and the anode 20. Then, as the positive ions in the plasma strike the target 110, the particles of the target material are released from the target 110. Particles ejected from the target 110 repeatedly collide, and neutral atoms of the target material among the ejected particles are deposited on the substrate 40. As a result, a thin film is formed on the substrate 40 by the constituent atoms of the target 110. In the sputtering apparatus 1 according to the present embodiment, the leakage magnetic field can concentrate the plasma in the vicinity of P shown in Fig. 1 (near the vicinity of a magnetic field substantially parallel to the target 110) have. Thus, the deposition rate of the target material on the substrate 40 can be improved because the sputtering is performed efficiently. Furthermore, in the sputtering apparatus 1 according to the present embodiment, the target 110 is configured to rotate during sputtering. As a result, the consumption area of the target 110 (erosion area due to the erosion) does not concentrate on a part of the target area, and utilization efficiency of the target 110 can be increased.

<로터리 캐소드><Rotary Cathode>

특히, 도 3 및 도 4를 참조하여, 본 실시예에 관한 로터리 캐소드(10)에 대해, 보다 상세하게 설명한다. 도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예 1에 관한 로터리 캐소드(10)의 개략 구성도이며, 로터리 캐소드(10)를 단면적으로 보았을 경우의 개략 구성을 나타내고 있다. 또한, 도 3은 스퍼터링 시의 모습을 나타내며, 도 4는 냉각액을 배출할 때의 모습을 나타내고 있다. 또한, 도 3 및 도 4에 있어서는, 타겟의 회전 중심 축선에 평행한 면에서, 로터리 캐소드(10)를 절단한 단면도를 개략적으로 나타내고 있지만, 설명의 편의상, 특징적인 구성을 나타내기 위해서, 절단면의 위치는 반드시 동일면은 아니다.Particularly, the rotary cathode 10 according to the present embodiment will be described in more detail with reference to Figs. 3 and 4. Fig. Figs. 3 and 4 are schematic configuration diagrams of the rotary cathode 10 according to the first embodiment of the present invention, showing a schematic configuration when the rotary cathode 10 is viewed in cross section. Fig. Fig. 3 shows the state at the time of sputtering, and Fig. 4 shows the state at the time of discharging the cooling liquid. 3 and 4 schematically show a cross-sectional view in which the rotary cathode 10 is cut on a plane parallel to the rotation center axis of the target. However, for convenience of explanation, in order to show a characteristic configuration, The location is not necessarily the same.

로터리 캐소드(10)는, 타겟(110)을 가지는 로터리 캐소드 장치 본체(100)와, 타겟(110)을 회전시키는 기능을 가지는 엔드 블록(200)과, 타겟(110)을 회전 가능하게 지지하는 기능을 가지는 서포트 블록(300)을 구비하고 있다. 또한, 로터리 캐소드(10)는, 엔드 블록(200)과 서포트 블록(300)을 지지하는 지지 부재(400)와, 타겟(110)을 회전시키기 위한 제1 모터(510)와, 타겟(110)의 내부에 설치되는 마그넷 유닛(130)을 회전시키기 위한 제2 모터(550)를 구비하고 있다. 또한, 로터리 캐소드 장치 본체(100)는, 상술한 챔버(20)(도 3 및 도 4에서는 도시하지 않음)의 내부(V)에 배치되어 있고, 엔드 블록(200)의 내부 및 제1 모터(510), 제2 모터(520) 등은, 대기(A)에 노출되어져 있다.The rotary cathode 10 includes a rotary cathode device body 100 having a target 110, an end block 200 having a function of rotating the target 110, a function of rotatably supporting the target 110, And a support block 300 having a support surface 300a. The rotary cathode 10 further includes a support member 400 for supporting the end block 200 and the support block 300, a first motor 510 for rotating the target 110, And a second motor 550 for rotating the magnet unit 130 installed inside the magnet unit. The rotary cathode device body 100 is disposed in the interior V of the above-described chamber 20 (not shown in FIGS. 3 and 4), and the inside of the end block 200 and the first motor 510, the second motor 520, and the like are exposed to the atmosphere A.

<로터리 캐소드 본체>&Lt; Rotary cathode body &

로터리 캐소드 장치 본체(100)는, 타겟(110)과, 타겟(110)의 내부에 착탈 가능하게 설치되는 마그넷 유닛(130)을 구비하고 있다. 또한, 로터리 캐소드 장치 본체(100)는, 타겟(110)에 고정되며, 또한 서포트 블록(300)에 회전 가능하게 지지되는 서포트 블록 측 환상 부재(120)도 구비하고 있다.The rotary cathode device body 100 includes a target 110 and a magnet unit 130 detachably installed inside the target 110. [ The rotary cathode device body 100 also includes a support block-side annular member 120 fixed to the target 110 and rotatably supported by the support block 300.

그리고, 마그넷 유닛(130)은, 원통 형상의 케이스(131)와, 케이스(131)의 일단을 막는 제1 덮개(132)와, 케이스(131)의 타단을 막는 제2 덮개(133)를 구비하고 있다. 그리고, 케이스(131)의 내부에는, 자석(134)과, 자석(134)을 지지하는 지지 부재(135)가 구비되어 있다. 지지 부재(135)는, 그 양단이 제1 덮개(132)와 제2 덮개(133)에 각각 고정되어 있다. 또한, 케이스(131)의 내부에는, 타겟(110)의 회전 중심 축선에 평행하게 연장하는 한 쌍의 제1 배관(136)과, 이들 한 쌍의 제1 배관(136)으로부터 케이스(131)의 외주면측을 향해 연장하여, 케이스(131)의 외주면으로 개구하는 한 쌍의 제2 배관(137)이 구비되어 있다.The magnet unit 130 includes a cylindrical case 131, a first lid 132 for closing one end of the case 131, and a second lid 133 for blocking the other end of the case 131 . A magnet 134 and a support member 135 for supporting the magnet 134 are provided in the case 131. [ Both ends of the support member 135 are fixed to the first lid 132 and the second lid 133, respectively. A pair of first pipes 136 extending in parallel to the rotation center axis of the target 110 and a pair of second pipes 136 extending from the pair of first pipes 136 to the case 131 A pair of second pipes 137 extending toward the outer peripheral surface side and opening to the outer peripheral surface of the case 131 are provided.

서포트 블록 측 환상 부재(120)에는, 서포트 블록(300)에 형성된 관통공(310)에 삽입되는 축부(121)가 설치되어 있다. 이 축부(121)와 관통공(310)과의 사이에 베어링(B)가 설치됨으로써, 서포트 블록(300)에 대해서, 서포트 블록 측 환상 부재(120)는 회전할 수 있다. 또한, 서포트 블록 측 환상 부재(120)에는, 마그넷 유닛(130)에 대해서, 서포트 블록 측 환상 부재(120)를 회전 가능하게 하기 위한 베어링용 구멍(122)이 설치되어 있다. 이 베어링용 구멍(122)에 마그넷 유닛(130)에 있어서의 제1 덮개(133)에 구비된 축부(133a)가 삽입되어 있다. 그리고, 이 축부(133a)와 베어링용 구멍(122)과의 사이의 환상 간극에 베어링(B)이 설치됨으로써, 마그넷 유닛(130)에 대해서, 서포트 블록 측 환상 부재(120)는 회전할 수 있다. 또한, 축부(133a)와 베어링용 구멍(122)과의 사이의 환상 간극에는, 밀봉 장치(S)도 설치되어 있다. 또한, 서포트 블록 측 환상 부재(120)와 타겟(110)은, 클램프 등의 체결 부재(123)에 의해 고정되어 있다. 또한, 서포트 블록 측 환상 부재(120)와 타겟(110)과의 사이의 환상 간극을 봉지하는 가스켓(G)도 설치되어 있다.The support block-side annular member 120 is provided with a shaft portion 121 to be inserted into the through hole 310 formed in the support block 300. The support block side annular member 120 can be rotated with respect to the support block 300 by providing the bearing B between the shaft portion 121 and the through hole 310. [ The support block-side annular member 120 is provided with a bearing hole 122 for rotating the annular member 120 on the support block side with respect to the magnet unit 130. A shaft portion 133a provided in the first lid 133 of the magnet unit 130 is inserted into the bearing hole 122. The bearing B is provided in the annular gap between the shaft portion 133a and the bearing hole 122 so that the annular member 120 on the support block side can rotate with respect to the magnet unit 130 . A sealing device S is also provided at an annular gap between the shaft portion 133a and the bearing hole 122. [ The ring-shaped support member 120 and the target 110 are fixed by a fastening member 123 such as a clamp. A gasket G for sealing an annular gap between the support block-side annular member 120 and the target 110 is also provided.

이상과 같이 구성되는 로터리 캐소드 장치 본체(100)에 있어서, 타겟(110)과 마그넷 유닛(130)과의 사이에 형성되는 원통 형상의 공간이, 타겟(110)을 냉각하는 냉각액이 흐르는 환상의 제1 냉각액 유로(R1)가 된다. 또한, 마그넷 유닛(130)의 내부에 설치되는 제1 배관(136)의 내부 공간과 제2 배관(137)의 내부 공간이, 냉각액이 흐르는 제2 냉각액 유로(R2)가 된다. 또한, 제1 냉각액 유로(R1)와 제2 냉각액 유로(R2)와의 접속 부위(RJ)는, 자석(134)에 대해서, 타겟(110)의 회전 중심 축선을 사이에 두고 반대 측에 배치된다. 이와 같은 배치 구성에 의해, 자석(134)의 배치를 방해하는 일 없이, 한 쌍의 제2 배관(137)이 마그넷 유닛(130)의 내부에 배치된다.In the rotary cathode device body 100 configured as described above, a cylindrical space formed between the target 110 and the magnet unit 130 is formed in a cylindrical shape in which a cooling liquid for cooling the target 110 flows, 1 cooling fluid flow path R1. The inner space of the first pipe 136 and the inner space of the second pipe 137 provided inside the magnet unit 130 serve as the second cooling fluid channel R2 through which the cooling fluid flows. The connection region RJ between the first cooling fluid flow path R1 and the second cooling fluid flow path R2 is disposed on the opposite side of the magnet 134 with the rotation center axis of the target 110 interposed therebetween. With this arrangement, the pair of second pipes 137 are disposed inside the magnet unit 130 without interfering with the arrangement of the magnets 134. [

<엔드 블록><End block>

엔드 블록(200)은, 지지 부재(400)에 대해서 고정되는 케이스(210)와, 케이스(210) 내에 설치되는 축 형상 부재(220)와, 축 형상 부재(220)에 대해서 회전 가능하게 설치되는 엔드 블록 측 환상 부재(230)를 구비하고 있다. 또한, 축 형상 부재(220)와 엔드 블록 측 환상 부재(230)와의 사이에는 한 쌍의 베어링(B)이 설치되어 있다. 이에 의해, 축 형상 부재(220)에 대해서, 엔드 블록 측 환상 부재(230)는 회전할 수 있다. 또한, 축 형상 부재(220)와 엔드 블록 측 환상 부재(230)와의 사이의 환상 간극을 봉지하는 밀봉 장치(S)도 설치되어 있다. 또한, 마그넷 유닛(130)과 축 형상 부재(220)는, 핀 등의 연결 부재(270)에 의해 연결되어 있다. 따라서, 마그넷 유닛(130)이 축 형상 부재(220)에 대해서 회전하는 일은 없다.The end block 200 includes a case 210 fixed to the support member 400, a shaft member 220 installed in the case 210, and a shaft member 220 installed to be rotatable with respect to the shaft member 220 And an end block side annular member (230). A pair of bearings B are provided between the shaft member 220 and the end block side annular member 230. As a result, the end block side annular member 230 can rotate with respect to the shaft member 220. A sealing device S for sealing an annular gap between the shaft member 220 and the end block side annular member 230 is also provided. The magnet unit 130 and the shaft member 220 are connected by a connecting member 270 such as a pin. Therefore, the magnet unit 130 does not rotate with respect to the shaft member 220.

그리고, 엔드 블록 측 환상 부재(230)와 타겟(110)은, 클램프 등의 체결 부재(231)에 의해 고정되어 있다. 또한, 엔드 블록 측 환상 부재(230)와 타겟(110)과의 사이의 환상 간극을 봉지하는 가스켓(G)도 설치되어 있다. 나아가, 케이스(210)와 엔드 블록 측 환상 부재(230)와의 사이에도 베어링(B) 및 밀봉 장치(S)가 설치되어 있다. 따라서, 케이스(210)에 대해서, 엔드 블록 측 환상 부재(230)는 회전할 수 있고, 또한 케이스(210)와 엔드 블록 측 환상 부재(230)와의 사이의 환상 간극은 봉지된다. 또한, 케이스(210)와 지지 부재(400)와의 사이에도 가스켓(G)이 설치되어 있다. 따라서, 케이스(210) 내는 대기에 노출되어 있지만, 로터리 캐소드 장치 본체(100)가 배치되어 있는 공간은 저압력 상태(통상, 진공에 가까운 상태)로 유지된다.The end block side annular member 230 and the target 110 are fixed by a fastening member 231 such as a clamp. A gasket G for sealing an annular gap between the end block side annular member 230 and the target 110 is also provided. Further, a bearing B and a sealing device S are also provided between the case 210 and the end block side annular member 230. The annular member 230 is rotatable with respect to the case 210 and the annular gap between the case 210 and the end block side annular member 230 is sealed. Further, a gasket G is also provided between the case 210 and the support member 400. Therefore, although the inside of the case 210 is exposed to the atmosphere, the space in which the rotary cathode device body 100 is disposed is maintained in a low-pressure state (normally close to vacuum).

또한, 엔드 블록 측 환상 부재(230)는 제1 모터(510)에 의해 회전하도록 구성되어 있다. 이 엔드 블록 측 환상 부재(230)를 회전시키는 제1 구동 기구는, 제1 모터(510)의 회전축에 고정되는 제1 풀리(520)와, 엔드 블록 측 환상 부재(230)에 고정되는 제2 풀리(240)와, 이들 제1 풀리(520)와 제2 풀리(240)에 둘러 감겨지는 제1 벨트(530)로 구성된다. 이 제1 구동 기구에 의하면, 제1 모터(510)에 의해 제1 풀리(520)가 회전하면, 회전동력이 제1 벨트(530)에 의해 제2 풀리(240)로 전달되고, 엔드 블록 측 환상 부재(230)가 회전한다. 그리고, 이 엔드 블록 측 환상 부재(230)에 고정된 타겟(110)도 서포트 블록 측 환상 부재(120)와 함께 회전한다.Further, the end block side annular member 230 is configured to rotate by the first motor 510. The first driving mechanism for rotating the end block side annular member 230 includes a first pulley 520 fixed to the rotation shaft of the first motor 510 and a second pulley 520 fixed to the end block side annular member 230. [ A pulley 240 and a first belt 530 wound around the first pulley 520 and the second pulley 240. According to the first driving mechanism, when the first pulley 520 is rotated by the first motor 510, the rotational power is transmitted to the second pulley 240 by the first belt 530, The annular member 230 rotates. The target 110 fixed to the annular member 230 on the end block side also rotates together with the annular member 120 on the support block side.

그리고, 축 형상 부재(220)의 내부에는, 로터리 캐소드 장치 본체(100)에 설치된 제1 냉각액 유로(R1)에 연결되는 제1 유로(221)와, 동 로터리 캐소드 장치 본체(100)에 설치된 제2 냉각액 유로(R2)에 연결되는 제2 유로(222)가 설치되어 있다. 이들 제1 유로(221)와 제2 유로(222)의 대부분은, 타겟(110)의 회전 중심 축선과 평행하게 연장하도록 설치되어 있다. 또한, 케이스(210)의 내부에는, 축 형상 부재(220)를 회전 가능하게 지지하면서, 상기 각 부의 유로 내에 냉각액을 공급하고, 또한 유로 내로부터 냉각액을 배출하기 위해서 로터리 조인트(260)가 설치되어 있다. 이 로터리 조인트(260)는, 축 형상 부재(220)와 동심적으로 구비되어지는 원통 형상의 부재로 구성되어 있으며, 로터리 조인트(260)와 축 형상 부재(220)와의 사이의 환상 간극에는 베어링(B) 및 밀봉 장치(S)가 복수 구비되어져 있다. 또한, 로터리 조인트(260)에는, 공급관(261)과 배출관(262)이 접속되어 있다. 공급관(261)의 내부는 제1 유로(221)의 내부와 연결되고 있고, 배출관(262)의 내부는 제2 유로(222)의 내부와 연결되어 있다.The shaft member 220 has a first flow path 221 connected to the first cooling fluid flow path R1 provided in the rotary cathode device body 100 and a second flow path 221 connected to the rotary cathode device main body 100 And a second flow path 222 connected to the second cooling fluid flow path R2. Most of the first flow path 221 and the second flow path 222 are provided so as to extend in parallel with the rotation center axis of the target 110. A rotary joint 260 is provided in the case 210 to rotatably support the shaft member 220 and supply the cooling fluid to the respective flow paths and to discharge the cooling fluid from the flow path have. The rotary joint 260 is formed of a cylindrical member concentrically provided with the shaft member 220. A ring gear is formed on the annular gap between the rotary joint 260 and the shaft member 220 B and a sealing device S are provided. The rotary joint 260 is connected to a supply pipe 261 and a discharge pipe 262. The inside of the supply pipe 261 is connected to the inside of the first flow path 221 and the inside of the discharge pipe 262 is connected to the inside of the second flow path 222.

또한, 축 형상 부재(220)는 제2 모터(550)에 의해 회전하도록 구성되어 있다. 이 축 형상 부재(220)를 회전시키는 제2 구동 기구는, 제2 모터(550)의 회전축에 고정되는 제3 풀리(560)와, 축 형상 부재(220)에 고정되는 제4 풀리(250)와, 이들 제3 풀리(560)와 제4 풀리(250)에 둘러 감겨지는 제2 벨트(570)로 구성된다. 이 제2 구동 기구에 의하면, 제2 모터(550)에 의해 제3 풀리(560)가 회전하면, 회전동력이 제2 벨트(570)에 의해 제4 풀리(250)로 전달되며, 축 형상 부재(220)가 회전한다. 그리고, 이 축 형상 부재(220)에 고정된 마그넷 유닛(130)도 회전한다.Further, the shaft member 220 is configured to rotate by the second motor 550. The second driving mechanism for rotating the shaft member 220 includes a third pulley 560 fixed to the rotation shaft of the second motor 550 and a fourth pulley 250 fixed to the shaft member 220. [ And a second belt 570 wound around the third pulley 560 and the fourth pulley 250. According to the second driving mechanism, when the third pulley 560 is rotated by the second motor 550, the rotational power is transmitted to the fourth pulley 250 by the second belt 570, (220) rotates. The magnet unit 130 fixed to the shaft member 220 also rotates.

또한, 상술한 각 부에 구비되어진 복수의 밀봉 장치(S)는, 모두 밀봉 장치(S)의 직경 방향의 내측과 외측에 설치되는 2부재의 회전을 가능하게 하면서, 이들 2부재 사이의 환상 간극을 봉지하는 기능을 구비하고 있다. 또한, 스퍼터 장치(10)에는, 도 3 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 냉각액의 누출 방지를 위해서, 복수의 개소에, 서로 고정되는 2 부재 사이에, 각각 가스켓(G)이 설치되어 있다. 가스켓(G)이 배치되는 위치의 설명에 대해서는, 적절히 생략하고 있다.The plurality of sealing devices S provided in each of the above-described portions can rotate the two members provided on the inner side and the outer side in the radial direction of the sealing device S, As shown in Fig. 3 and 4, the sputtering apparatus 10 is provided with a gasket G between two members fixed to each other at a plurality of locations so as to prevent leakage of the cooling liquid. The description of the position in which the gasket G is disposed is omitted as appropriate.

<스퍼터링><Sputtering>

스퍼터 장치(1)에 의해 스퍼터링이 행해질 때에는, 자석(134)이 연직 방향 하방을 향해, 제1 냉각액 유로(R1)와 제2 냉각액 유로(R2)와의 접속 부위(RJ)가 자석(134)보다 연직 방향 상방에 배치되도록 마그넷 유닛(130)의 회전 방향의 위치가 정해진다. 또한, 도 1 및 도 3은 스퍼터링이 행해질 때의 모습을 나타내고 있다. 스퍼터링을 행하고 있는 도중에 있어서는, 마그넷 유닛(130)은 고정되고, 또한 타겟(110)은 계속 회전하고 있다. 또한, 스퍼터링을 행하고 있는 도중에 있어서는, 타겟(110)의 내부에 냉각액이 흐르게 되어 있다. 즉, 냉각액을 공급하는 냉각액 펌프(P1)에 의해, 공급관(261)에 냉각액이 공급된다. 공급관(261)에 공급된 냉각액은, 축 형상 부재(220)의 내부에 설치된 제1 유로(221)로부터 로터리 캐소드 장치 본체(100)에 설치된 제1 냉각액 유로(R1)로 흘러간다. 그 후, 냉각액은, 제2 냉각액 유로(R2)로부터 축 형상 부재(220)의 내부에 설치된 제2 유로(222)를 지나, 배출관(262)으로부터 장치의 외부로 배출되어 간다(냉각액이 흐르는 방식에 대해서는, 도 3 중의 화살표 참조). 또한 냉각액을 흘리는 방향은, 도 3 중의 화살표와는 반대 방향이 되도록 해도 된다. 이 경우에는, 도면 중의 배출관(262)을 공급관으로 하고, 공급관(261)을 배출관으로 하면 된다.When the sputtering is performed by the sputtering apparatus 1, the magnet 134 is moved downward in the vertical direction, and the connection region RJ between the first cooling fluid channel R1 and the second cooling fluid channel R2 is larger than the magnet 134 The position of the magnet unit 130 in the rotational direction is determined so as to be disposed above the vertical direction. 1 and Fig. 3 show a state when sputtering is performed. During the sputtering, the magnet unit 130 is fixed, and the target 110 continues to rotate. During the sputtering, the cooling liquid flows into the target 110. That is, the cooling liquid is supplied to the supply pipe 261 by the cooling liquid pump P1 that supplies the cooling liquid. The cooling liquid supplied to the supply pipe 261 flows from the first flow path 221 provided inside the shaft member 220 to the first cooling fluid flow path R1 provided in the rotary cathode device body 100. Thereafter, the cooling liquid is discharged from the second cooling liquid flow path R2 through the second flow path 222 provided inside the shaft member 220 to the outside of the apparatus from the discharge pipe 262 (See the arrows in Fig. 3). The direction in which the cooling liquid flows may be opposite to the arrow in Fig. In this case, the discharge pipe 262 in the drawing may be used as a supply pipe, and the supply pipe 261 may be used as a discharge pipe.

<냉각액의 배출><Emission of cooling liquid>

메인터넌스 시에 있어서는, 마그넷 유닛(130)을 타겟(110)으로부터 꺼내기에 앞서, 타겟(110) 내의 냉각액을 배출시키는 작업을 한다. 이 작업이 행해질 때에 있어서는, 제1 냉각액 유로(R1)와 제2 냉각액 유로(R2)와의 접속 부위(RJ)가 자석(134)보다 연직 방향 하방에 배치되도록 마그넷 유닛(130)의 회전 방향의 위치가 정해진다(도 4 참조). 이에 의해, 제1 냉각액 유로(R1)와 제2 냉각액 유로(R2)와의 접속 부위(RJ)는, 환상의 제1 냉각액 유로(R1)에 있어서의 연직 방향 하방에 치우친 위치에 배치된다. 여기서, 제1 냉각액 유로(R1)와 제2 냉각액 유로(R2)와의 접속 부위는, 환상의 제1 냉각액 유로(R1)에 있어서의 연직 방향의 직하의 위치로부터 ±45°의 범위 내에 배치되면 매우 적합하다.At the time of maintenance, the cooling fluid in the target 110 is discharged before the magnet unit 130 is taken out from the target 110. The position of the magnet unit 130 in the rotational direction of the magnet unit 130 so that the connection region RJ between the first cooling fluid channel R1 and the second cooling fluid channel R2 is arranged below the magnet 134 in the vertical direction, (See Fig. 4). The connection region RJ between the first cooling fluid flow path R1 and the second cooling fluid flow path R2 is disposed at a position offset in the vertical direction below the annular first cooling fluid flow path R1. Here, when the first cooling liquid flow path R1 and the second cooling liquid flow path R2 are connected to each other within a range of ± 45 degrees from the position directly below the annular first cooling liquid flow path R1 in the vertical direction, Suitable.

냉각액을 배출시킬 때에는, 펌프 등의 배액 장치(P2)에 의해, 제1 냉각액 유로(R1)로부터 제2 냉각액 유로(R2)를 향해, 냉각액을 배출시키는 기체(통상, 공기)가 보내진다. 보다 구체적으로는, 배액 장치(P2)에 의해, 공급관(261)으로 기체가 이송된다. 또한, 공급관(261)에는, 냉각액 펌프(P1)에 접속된 관과, 배액 장치(P2)에 접속된 관이 연결되어 있고, 냉각액을 공급하는 경우와 기체를 공급하는 경우에서, 공급하는 대상을 절환할 수 있도록 구성되어 있다. 또한, 공급하는 대상을 절환하기 위한 장치에 관해서는, 절환 밸브 등 공지 기술을 채용하면 되기 때문에, 여기서는 그 설명은 생략한다.When discharging the cooling liquid, a gas (normally, air) for discharging the cooling liquid is sent from the first cooling liquid flow path R1 toward the second cooling liquid flow path R2 by the liquid pouring apparatus P2 such as a pump. More specifically, the gas is delivered to the supply pipe 261 by the liquid delivery device P2. A pipe connected to the cooling liquid pump P1 and a pipe connected to the liquid draining device P2 are connected to the supply pipe 261. In the case of supplying the cooling liquid and the gas, So that it can be switched. In addition, since a known technique such as a switching valve may be employed for the device for switching the objects to be supplied, the description thereof will be omitted here.

그리고, 공급관(261)에 공급된 기체는, 축 형상 부재(220)의 내부에 설치된 제1 유로(221)로부터 로터리 캐소드 장치 본체(100)에 설치된 제1 냉각액 유로(R1)로 흘러 간다. 이에 의해, 냉각액이 제2 냉각액 유로(R2)로부터 제2 유로(222)를 지나, 배출관(262)으로부터 배출된다. 어느 정도의 냉각액이 배출된 후, 공급관(261)으로부터 공급된 기체는, 제2 냉각액 유로(R2)로부터 제2 유로(222)를 지나, 배출관(262)으로부터 장치의 외부로 배출되어 간다(기체가 흐르는 방식에 대해서는, 도 4 중의 화살표 참조).The gas supplied to the supply pipe 261 flows from the first flow path 221 provided inside the shaft member 220 to the first cooling fluid flow path R1 provided in the rotary cathode device body 100. Thereby, the cooling liquid is discharged from the discharge pipe 262 through the second flow path 222 from the second cooling fluid flow path R2. After a certain amount of cooling liquid is discharged, the gas supplied from the supply pipe 261 is discharged from the second cooling liquid flow path R2 through the second flow path 222 to the outside of the apparatus from the discharge pipe 262 (See arrows in Fig. 4).

<본 실시예에 관한 스퍼터 장치가 우수한 점>&Lt; The sputtering apparatus according to this embodiment is excellent.

이상과 같이 구성된 본 실시예에 관한 스퍼터 장치(1)에 의하면, 배액 장치(P2)에 의해 기체를 보내줌으로써, 냉각액 유로 내의 냉각액의 액면을, 제1 냉각액 유로(R1)와 제2 냉각액 유로(R2)와의 접속 부위(RJ)까지 내릴 수 있다. 그리고, 제1 냉각액 유로(R1)와 제2 냉각액 유로(R2)와의 접속 부위(RJ)는, 환상의 제1 냉각액 유로(R1)에 있어서의 연직 방향 하방에 치우친 위치에 배치되기 때문에, 냉각액을 충분히 배출시킬 수 있다. 이 점에 대해, 도 5 및 도 6을 참조하여, 보다 상세하게 설명한다. 도 5 및 도 6은 본 실시예에 관한 스퍼터 장치(1)에 있어서의 냉각액(W)의 배출 메커니즘의 설명도이며, 타겟(110)의 내부의 냉각액 유로의 개략 구성을 나타내고 있다.According to the sputtering apparatus 1 of the present embodiment configured as described above, the liquid level in the cooling liquid flow path is supplied to the first cooling liquid flow path R1 and the second cooling liquid flow path R2 to the connecting portion RJ. Since the connection region RJ between the first cooling liquid flow path R1 and the second cooling liquid flow path R2 is disposed at a position offset in the vertical direction below the annular first cooling liquid flow path R1, It can be sufficiently discharged. This point will be described in more detail with reference to Figs. 5 and 6. Fig. Fig. 5 and Fig. 6 are explanatory views of the discharge mechanism of the cooling liquid W in the sputtering apparatus 1 according to the present embodiment, and schematically show the structure of the cooling liquid flow path inside the target 110. Fig.

상기한 바와 같이, 타겟(110)의 내부에는, 타겟(110)과 마그넷 유닛(130)과의 사이에 형성되는 제1 냉각액 유로(R1)와, 마그넷 유닛(130)의 내부에 설치되는 제2 냉각액 유로(R2)가 설치되어 있다. 냉각액(W)을 배출시키는 경우에는, 제1 냉각액 유로(R1)로부터 제2 냉각액 유로(R2)를 향해 기체가 이송된다(도 5 및 도 6 중, 실선 화살표 S 참조). 기체가 이송되는 공간이 밀폐 공간일 경우에는, 냉각액(W)에 압력이 가해져, 냉각액(W)은 제2 냉각액 유로(R2)로부터 타겟(110)의 외부로 배출되어 간다(도 5 중의 점선 화살표 T 참조).As described above, in the interior of the target 110, a first cooling fluid flow path R1 formed between the target 110 and the magnet unit 130 and a second cooling fluid flow path R1 formed between the magnet unit 130 and the second And a cooling liquid flow path R2 is provided. When discharging the cooling liquid W, the gas is transferred from the first cooling liquid flow path R1 to the second cooling liquid flow path R2 (see a solid line arrow S in Figs. 5 and 6). A pressure is applied to the cooling liquid W so that the cooling liquid W is discharged from the second cooling liquid flow path R2 to the outside of the target 110 T).

그리고, 냉각액(W)의 액면이, 제1 냉각액 유로(R1)와 제2 냉각액 유로(R2)와의 접속 부위(RJ)까지 내려가면, 제1 냉각액 유로(R1)로부터 제2 냉각액 유로(R2)로 빠져나가는 기체의 유로가 형성된다(도 6 참조). 이에 의해, 냉각액(W)에 대해서, 냉각액(W)을 타겟(110)의 외부로 밀어내는 방향의 압력이 거의 걸리지 않게 되어, 냉각액(W)의 배출은 되지 않게 된다.When the liquid level of the cooling liquid W falls down to the connection region RJ between the first cooling liquid flow path R1 and the second cooling liquid flow path R2, the second cooling liquid flow path R2 flows from the first cooling liquid flow path R1, (See Fig. 6). Thereby, the pressure in the direction of pushing the cooling liquid W to the outside of the target 110 is hardly applied to the cooling liquid W, and the cooling liquid W is not discharged.

이상과 같이, 본 실시예에 관한 스퍼터 장치(1)에 의하면, 냉각액 유로 내의 냉각액(W)의 액면을, 제1 냉각액 유로(R1)와 제2 냉각액 유로(R2)와의 접속 부위(RJ)까지 내릴 수 있다. 이에 의해, 마그넷 유닛(130)의 내부의 냉각액(W)을 대부분 배출시키는 것이 가능하게 된다. 따라서, 냉각액(W)이 메인터넌스 시에 지장이 되어 버리는 것을 억제할 수 있다.As described above, according to the sputtering apparatus 1 of the present embodiment, the liquid level of the cooling liquid W in the cooling liquid flow path is reduced to the connection portion RJ between the first cooling liquid flow path R1 and the second cooling liquid flow path R2 I can get off. As a result, most of the cooling liquid W in the magnet unit 130 can be discharged. Therefore, it is possible to prevent the cooling liquid W from being obstructed during the maintenance.

또한, 상기 스퍼터 장치(1)에 있어서, 제2 냉각액 유로(R2)로부터 제1 냉각액 유로(R1)를 향해 기체를 보내는 구성을 채용했을 경우에는, 냉각액(W)을 충분히 배출시킬 수 없다. 이 점에 대해, 도 7 및 도 8을 참조하여 설명한다. 도 7 및 도 8은 비교예에 관한 스퍼터 장치에 있어서의 냉각액(W)의 배출 메커니즘의 설명도이며, 타겟(110)의 내부의 냉각액 유로의 개략 구성을 나타내고 있다.In the sputtering apparatus 1, when the structure is adopted in which the gas is sent from the second cooling liquid flow path R2 toward the first cooling liquid flow path R1, the cooling liquid W can not be sufficiently discharged. This point will be described with reference to Figs. 7 and 8. Fig. Figs. 7 and 8 are explanatory diagrams of the discharge mechanism of the cooling liquid W in the sputtering apparatus according to the comparative example, and show a schematic structure of the cooling liquid flow path inside the target 110. Fig.

제2 냉각액 유로(R2)로부터 제1 냉각액 유로(R1)를 향해 기체가 이송되는 경우(도 7 및 도 8 중, 실선 화살표 S 참조)에 있어서도, 기체가 이송되는 공간이 밀폐 공간이면, 냉각액(W)에 압력이 가해져, 냉각액(W)은 제1 냉각액 유로(R1)로부터 타겟(110)의 외부로 배출되어 간다(도 7 중의 점선 화살표 T 참조).Even when the gas is fed from the second cooling liquid flow path R2 toward the first cooling liquid flow path R1 (see the solid line arrow S in Figs. 7 and 8), if the space to which the gas is fed is a sealed space, W and the cooling liquid W is discharged from the first cooling liquid flow path R1 to the outside of the target 110 (see the dotted arrow T in Fig. 7).

여기서, 제2 냉각액 유로(R2) 내에 있어서는, 밀폐 공간이 형성되기 때문에, 제1 냉각액 유로(R1)와 제2 냉각액 유로(R2)와의 접속 부위(RJ)에 이를 때까지, 냉각액(W)은 배출된다. 한편, 냉각액(W) 전체의 액면이 저하하면, 제1 냉각액 유로(R1)의 상방에 기체가 가두어진 상태에서 밀폐 공간이 형성된다. 그 때문에, 제2 냉각액 유로(R2) 내의 공간으로부터 제1 냉각액 유로(R1)의 상방의 밀폐 공간까지의 사이에 있어서는, 냉각액(W) 내를 기포 상태로 기체가 이송되어 간다.Since the closed space is formed in the second cooling liquid flow path R2, the cooling liquid W is supplied until the connection portion RJ between the first cooling liquid flow path R1 and the second cooling liquid flow path R2 is reached . On the other hand, when the liquid level of the entire cooling liquid W decreases, a closed space is formed in a state that the gas is confined above the first cooling liquid flow path R1. Therefore, between the space in the second cooling liquid flow path R2 and the sealed space above the first cooling liquid flow path R1, the gas is transported in the cooling liquid W in a bubble state.

그리고, 냉각액(W)의 액면이, 제1 냉각액 유로(R1)에 있어서의 타겟(110)의 외측에 연결되는 부위까지 내려가면, 제2 냉각액 유로(R2)로부터 제1 냉각액 유로(R1)로 빠져나가는 기체의 유로가 형성된다(도 8 참조). 이에 의해, 냉각액(W)에 대해서, 냉각액(W)을 타겟(110)의 외부에 밀어내는 방향의 압력이 거의 걸리지 않게 되어, 냉각액(W)의 배출은 되지 않게 된다. 따라서, 그 후, 배액 장치(P2)에 의한 기체의 공급이 정지되면, 냉각액(W)의 일부가 제2 냉각액 유로(R2)의 내부로 역류하기 때문에, 마그넷 유닛(130)의 내부에 냉각액(W)이 남아 버린다.When the liquid level of the cooling liquid W descends to a portion connected to the outside of the target 110 in the first cooling liquid flow path R1, the second cooling liquid flow path R2 flows from the second cooling liquid flow path R2 to the first cooling liquid flow path R1 And a flow path of the escaping gas is formed (see Fig. 8). Thereby, the pressure in the direction of pushing the cooling liquid W to the outside of the target 110 is hardly applied to the cooling liquid W, and the cooling liquid W is not discharged. Therefore, when the supply of the gas by the drain device P2 is stopped, a part of the cooling liquid W flows back into the second cooling liquid flow path R2, W) remains.

(실시예 2)(Example 2)

상기한 바와 같이, 실시예 1에 관한 스퍼터 장치(1)에 의하면, 냉각액의 액면이, 제1 냉각액 유로(R1)와 제2 냉각액 유로(R2)와의 접속 부위(RJ)에 이를 때까지 냉각액을 배출시킬 수 있다. 따라서, 제1 냉각액 유로(R1)와 제2 냉각액 유로(R2)와의 접속 부위(RJ)는, 극력, 연직 방향 하방에 설정하는 것이 바람직하다.As described above, according to the sputtering apparatus 1 of the first embodiment, the cooling liquid is supplied until the liquid level of the cooling liquid reaches the connection region RJ between the first cooling liquid flow path R1 and the second cooling liquid flow path R2 Can be discharged. Therefore, it is preferable that the connection region RJ between the first cooling liquid flow path R1 and the second cooling liquid flow path R2 is set at an absolute minimum and below the vertical direction.

상기 실시예 1에서는, 제2 냉각액 유로(R2)를 형성하기 위한 한 쌍의 제1 배관(136) 및 한 쌍의 제2 배관(137)은 동일한 구성이 채용되고 있다. 즉, 상기 실시예 중에서는 상세하게는 설명하고 있지 않았지만, 제1 배관(136)과 제2 배관(137)이 접속되는 위치는, 타겟(110)의 회전 중심 축선이 연장하는 방향에 있어서, 동일한 위치가 되도록 구성되어 있다. 따라서, 제2 배관(137)이 케이스(131)의 외주면으로 개구하는 위치는, 한 쌍의 제2 배관(137)에 대해서, 둘레 방향에 있어서 다른 위치에 배치시킬 필요가 있다(도 1 참조).In the first embodiment, the pair of first pipes 136 and the pair of second pipes 137 for forming the second cooling liquid flow path R2 have the same configuration. The first pipe 136 and the second pipe 137 are connected to each other in the same direction in the direction in which the rotation center axis of the target 110 extends Position. Therefore, it is necessary to dispose the second piping 137 at a different position in the circumferential direction with respect to the pair of second piping 137 at the position where the second piping 137 opens to the outer peripheral surface of the case 131 (see Fig. 1) .

따라서, 상기 실시예 1에 관한 스퍼터 장치(1)의 경우에는, 제1 냉각액 유로(R1)와 제2 냉각액 유로(R2)와의 2개소의 접속 부위(RJ)를, 타겟(110)의 중심 축선으로부터 연직 방향의 직하의 위치에 배치시키는 것은 구조상 채용할 수 없다. 그 때문에, 제1 냉각액 유로(R1)와 제2 냉각액 유로(R2)와의 2개소의 접속 부위(RJ)는, 케이스(131)에 있어서의 연직 방향의 최하부보다, 약간 상방에 배치하지 않을 수 없다.Therefore, in the case of the sputtering apparatus 1 according to the first embodiment, two connecting portions RJ of the first cooling liquid flow path R1 and the second cooling liquid flow path R2 are connected to the central axis line It is not structurally possible to arrange it at a position directly below the vertical direction. Therefore, the two connection portions RJ of the first cooling fluid flow path R1 and the second cooling fluid flow path R2 must be arranged slightly above the lowest portion in the vertical direction of the case 131 .

이에, 본 실시예에 있어서는, 제1 냉각액 유로(R1)와 제2 냉각액 유로(R2)와의 2개소의 접속 부위(RJ)를, 모두 케이스(131)에 있어서의 연직 방향의 최하부의 위치에 배치하는 것을 가능하게 하는 마그넷 유닛(130)에 대해 설명한다.Thus, in this embodiment, the two connection portions RJ of the first cooling liquid flow path R1 and the second cooling liquid flow path R2 are all disposed at the lowest position in the vertical direction in the case 131 The magnet unit 130 will be described.

도 9 및 도 10에는, 본 발명의 실시예 2가 나타내어져 있다. 본 실시예에 있어서는, 제1 배관과 제2 배관의 배치 구성이 상기 실시예 1의 경우와는 다르다. 그 외의 구성 및 작용에 대해서는 실시예 1과 동일하므로, 동일한 구성 부분에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 그 설명은 적절히 생략한다.Figs. 9 and 10 show a second embodiment of the present invention. In this embodiment, the arrangement of the first pipe and the second pipe is different from that of the first embodiment. Other configurations and operations are the same as those of the first embodiment, and therefore, the same constituent parts are denoted by the same reference numerals, and a description thereof will be omitted as appropriate.

도 9는 본 발명의 실시예 2에 관한 로터리 캐소드의 모식적 단면도(타겟의 회전 중심 축선에 수직인 면에서 절단한 단면도)로서, 로터리 캐소드 장치 본체(100)의 주요부에 대해, 개략 구성을 단면적으로 나타내는 도면이다. 또한, 도 10은 본 발명의 실시예 2에 관한 마그넷 유닛의 모식적 단면도이며, 마그넷 유닛(130)의 주요부에 대해, 개략 구성을 단면적으로 나타내는 도면이다. 또한, 도 10에 있어서는, 타겟의 회전 중심 축선에 평행한 면에서, 마그넷 유닛(130)을 절단한 단면도를 개략적으로 나타내고 있지만, 설명의 편의상, 특징적인 구성을 나타내기 위해, 절단면의 위치는 반드시 동일면은 아니다. 또한, 도 9 및 도 10의 상방은, 냉각액이 배출될 때의 연직 방향 상방에 상당하고, 도 9 및 도 10의 하방은, 냉각액이 배출될 때의 연직 방향 하방에 상당한다. 또한, 스퍼터 장치 중 마그넷 유닛(130) 이외의 구성에 대해서는, 상기 실시예 1에서 설명한 대로이므로, 그 설명은 생략한다.9 is a schematic cross-sectional view of a rotary cathode according to Embodiment 2 of the present invention (cross-sectional view cut from a plane perpendicular to the rotation center axis of the target), with respect to a main portion of the rotary cathode device body 100, Fig. 10 is a schematic cross-sectional view of the magnet unit according to the second embodiment of the present invention, and shows the schematic configuration of the main portion of the magnet unit 130 in cross section. 10 schematically shows a cross-sectional view in which the magnet unit 130 is cut on a plane parallel to the rotation center axis of the target. However, for the sake of explanation, in order to show a characteristic configuration, It is not the same face. 9 and 10 correspond to the upper portion in the vertical direction when the cooling liquid is discharged, and the lower portions in Figs. 9 and 10 correspond to the lower portion in the vertical direction when the cooling liquid is discharged. The configuration other than the magnet unit 130 in the sputtering apparatus is the same as that described in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.

본 실시예에 관한 마그넷 유닛(130)에 있어서도, 상기 실시예 1의 경우와 마찬가지로, 원통 형상의 케이스(131)와, 케이스(131)의 일단을 막는 제1 덮개(132)와, 케이스(131)의 타단을 막는 제2 덮개(133)를 구비하고 있다. 그리고, 케이스(131)의 내부에는, 자석(134)과, 자석(134)을 지지하는 지지 부재(135)가 구비되어 있다. 이들 케이스(131), 제1 덮개(132), 제2 덮개(133), 자석(134) 및 지지 부재(135)의 구성에 대해서는, 상기 실시예 1과 동일하므로, 그 설명은 생략한다.The magnet unit 130 according to the present embodiment has a cylindrical case 131 as well as a first lid 132 for blocking one end of the case 131 and a case 131 And a second lid 133 for blocking the other end of the second lid 133. A magnet 134 and a support member 135 for supporting the magnet 134 are provided in the case 131. [ The configuration of the case 131, the first lid 132, the second lid 133, the magnet 134 and the support member 135 is the same as that of the first embodiment, and a description thereof will be omitted.

그리고, 본 실시예에 관한 마그넷 유닛(130)에 있어서도, 케이스(131)의 내부에는, 타겟(110)의 회전 중심 축선에 평행하게 연장하는 한 쌍의 제1 배관(136a, 136b)과, 이들 한 쌍의 제1 배관(136a, 136b)으로부터 케이스(131)의 외주면 측을 향해 연장하고, 케이스(131)의 외주면으로 개구하는 한 쌍의 제2 배관(137a, 137b)이 구비되어 있다.In the magnet unit 130 according to the present embodiment as well, a pair of first pipes 136a and 136b extending in parallel to the rotation center axis of the target 110, A pair of second pipes 137a and 137b extending from the pair of first pipes 136a and 136b toward the outer peripheral surface of the case 131 and opening to the outer peripheral surface of the case 131 are provided.

본 실시예의 경우에는, 한 쌍의 제2 배관(137a, 137b)은 타겟의 회전 중심 축선 방향이 다른 위치에서, 한 쌍의 제1 배관(136a, 136b)에 대해 각각 접속되고 있다. 그리고, 한 쌍의 제2 배관(137a, 137b)이 제1 냉각액 유로(R1)와 접속되는 위치(제1 냉각액 유로(R1)와 제2 냉각액 유로(R2)와의 접속 부위(RJ))는, 상기 회전 중심 축선 방향을 향해 보았을 경우에 겹쳐져 있다(도 9 참조).In the case of the present embodiment, the pair of second pipes 137a and 137b are connected to the pair of first pipes 136a and 136b, respectively, at positions different from each other in the rotational axis direction of the target. The connection positions RJ between the first cooling fluid flow path R1 and the second cooling fluid flow path R2 at which the pair of second pipes 137a and 137b are connected to the first cooling fluid flow path R1, (See Fig. 9) when viewed toward the rotation center axis direction.

이상과 같이 구성되는 마그넷 유닛(130)에 의하면, 제1 냉각액 유로(R1)와 제2 냉각액 유로(R2)와의 2개소의 접속 부위(RJ)를, 모두 케이스(131)에 있어서의 연직 방향의 최하부의 위치에 배치하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 제1 냉각액 유로(R1)와 제2 냉각액 유로(R2)와의 2개소의 접속 부위(RJ)를, 실시예 1의 경우보다, 더욱, 연직 방향 하방에 배치시키는 것이 가능하게 된다. 이에 의해, 가일층 많은 냉각액을 배출시키는 것이 가능하게 된다.According to the magnet unit 130 constituted as described above, the two connection portions RJ of the first cooling fluid flow path R1 and the second cooling fluid flow path R2 are formed in the case 131 in the vertical direction It is possible to arrange it at the lowest position. Therefore, it is possible to arrange the two connection portions RJ of the first cooling fluid flow path R1 and the second cooling fluid flow path R2 in the lower vertical direction than in the first embodiment. Thereby, it becomes possible to discharge a much larger amount of cooling liquid.

(그 외)(etc)

상기 실시예에 있어서는, 제1 냉각액 유로(R1)와 제2 냉각액 유로(R2)와의 접속 부위(RJ)가, 자석(134)에 대해서, 타겟(110)의 회전 중심 축선을 사이에 두고 반대 측에 배치되는 경우의 구성을 나타냈다. 이와 같은 구성을 채용한 이유는, 통상, 마그넷 유닛(130)의 내부에 배치되는 자석(134)이 큰 영역을 차지하는 것과, 냉각액을 배출시킬 때에는, 제1 냉각액 유로(R1)와 제2 냉각액 유로(R2)와의 접속 부위(RJ)를 극력 연직 방향의 하방에 배치시키고 싶은 것에 기인한다. 그렇지만, 제1 냉각액 유로(R1)와 제2 냉각액 유로(R2)와의 접속 부위(RJ)와, 자석(134)을, 타겟(110)의 회전 중심 축선을 포함하는 면에 의해 나눌 수 있는 2개의 영역 중 같은 영역 측에 배치시키는 것에 지장이 없는 경우에는, 그와 같은 배치 구성을 채용해도 된다. 이 구성을 채용했을 경우에는, 마그넷 유닛의 회전 방향의 위치는, 스퍼터링을 행하는 경우와 냉각액을 배출시키는 경우에서 변경할 필요는 없다.The connection region RJ between the first cooling fluid flow path R1 and the second cooling fluid flow path R2 is formed so as to be opposed to the magnet 134 with the rotation center axis of the target 110 interposed therebetween As shown in Fig. The reason for adopting such a configuration is that the magnets 134 disposed inside the magnet unit 130 generally occupy a large area and that when discharging the cooling fluid, the first cooling fluid channel R1 and the second cooling fluid channel And the connecting portion RJ with respect to the center line R2 is located below the vertical direction. However, it is possible to connect the connecting portion RJ between the first cooling fluid flow path R1 and the second cooling fluid flow path R2 and the two portions of the magnet 134 divided by the surface including the rotation center axis of the target 110 In the case where there is no problem in arranging them on the same area side, such arrangement may be adopted. When adopting this configuration, it is not necessary to change the position of the magnet unit in the rotating direction in the case of performing the sputtering and the case of discharging the cooling liquid.

1: 스퍼터 장치
10: 로터리 캐소드
100: 로터리 캐소드 장치 본체
110: 타겟
130: 마그넷 유닛
134: 자석
136, 136a, 136b: 제1 배관
137, 137a, 137b: 제2 배관
200: 엔드 블록
300: 서포트 블록
P2: 배액 장치
R1: 제1 냉각액 유로
R2: 제2 냉각액 유로
RJ: 접속 부위
1: Sputtering device
10: Rotary cathode
100: Rotary cathode device body
110: Target
130: Magnet unit
134: Magnet
136, 136a, 136b: first piping
137, 137a, 137b: second piping
200: End block
300: Support block
P2: drainage device
R1: first cooling liquid flow path
R2: the second cooling liquid flow path
RJ: Connection site

Claims (6)

타겟과, 당해 타겟의 구성 원자에 의한 박막을 형성시키는 기판과의 사이에 자장을 형성시킨 상태에서 스퍼터링을 행하는 마그네트론 스퍼터링 방식의 스퍼터 장치에 있어서,
상기 기판에 대향하는 위치에 설치되고, 또한 스퍼터링 시에 회전하는 원통 형상의 상기 타겟과,
상기 자장을 형성시키는 자석과, 당해 자석을 지지하는 지지 부재를 갖고, 상기 타겟의 내부에 착탈 가능하게 설치되는 마그넷 유닛과,
상기 타겟과 상기 마그넷 유닛과의 사이에 형성되고, 상기 타겟을 냉각하는 냉각액이 흐르는 환상(環狀)의 제1 냉각액 유로와,
상기 마그넷 유닛의 내부에 설치되고, 상기 냉각액이 흐르는 제2 냉각액 유로와,
제1 냉각액 유로로부터 제2 냉각액 유로를 향해, 상기 냉각액을 배출시키는 기체를 보내주는 배액 장치
를 구비함과 함께,
제1 냉각액 유로와 제2 냉각액 유로와의 접속 부위는, 환상의 제1 냉각액 유로에 있어서의 연직 방향 하방에 치우친 위치에 배치 가능하게 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 스퍼터 장치.
A sputtering apparatus of a magnetron sputtering system which performs sputtering in a state in which a magnetic field is formed between a target and a substrate on which a thin film is to be formed by the constituent atoms of the target,
A cylindrical target disposed at a position opposite to the substrate and rotating at the time of sputtering;
A magnet unit having a magnet for forming the magnetic field and a support member for supporting the magnet, the magnet unit detachably installed in the target,
An annular first cooling fluid flow path formed between the target and the magnet unit and through which a cooling fluid for cooling the target flows;
A second cooling fluid channel provided in the magnet unit and through which the cooling fluid flows,
A drainage device for sending a gas for discharging the cooling liquid from the first cooling liquid flow path to the second cooling liquid flow path
Respectively,
Wherein a connecting portion between the first cooling fluid passage and the second cooling fluid passage is arranged at a position offset in the vertical direction below the annular first cooling fluid passage.
제1항에 있어서,
제1 냉각액 유로와 제2 냉각액 유로와의 접속 부위는, 환상의 제1 냉각액 유로에 있어서의 연직 방향의 직하의 위치로부터 ±45°의 범위 내에 배치 가능하게 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 스퍼터 장치.
The method according to claim 1,
Wherein a connecting portion between the first cooling fluid passage and the second cooling fluid passage is arranged within a range of +/- 45 degrees from a position directly under the vertical direction in the annular first cooling fluid passage.
제1항 또는 제2항에 있어서,
제1 냉각액 유로와 제2 냉각액 유로와의 접속 부위는, 상기 자석에 대해서, 상기 타겟의 회전 중심 축선을 사이에 두고 반대 측에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 스퍼터 장치.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein a connecting portion between the first cooling fluid passage and the second cooling fluid passage is disposed on the opposite side with respect to the magnet with the rotation center axis of the target interposed therebetween.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 타겟의 회전 중심 축선에 평행하게 연장하는 한 쌍의 제1 배관과,
이들 한 쌍의 배관으로부터 제1 냉각액 유로를 향해 각각 연장하는 한 쌍의 제2 배관
을 구비하고,
제1 배관의 내부 공간과 제2 배관의 내부 공간에 의해, 제2 냉각액 유로가 형성됨과 함께,
한 쌍의 제2 배관은 상기 회전 중심 축선 방향의 다른 위치에서, 한 쌍의 제1 배관에 대해 각각 접속되어 있고, 또한, 한 쌍의 제2 배관이 제1 냉각액 유로와 접속되는 위치는, 상기 회전 중심 축선 방향을 향해 보았을 경우에 겹쳐 있는 것을 특징으로 하는 스퍼터 장치.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
A pair of first pipes extending parallel to a rotation center axis of the target,
And a pair of second pipes extending from the pair of pipes toward the first cooling fluid channel,
And,
The second cooling liquid flow path is formed by the inner space of the first pipe and the inner space of the second pipe,
The pair of second pipes are connected to the pair of first pipes at different positions in the direction of the axis of rotation axis respectively and the position at which the pair of second pipes are connected to the first cooling liquid flow path, Wherein the sputtering device is superimposed when viewed in the direction of the axis of rotation.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 배액 장치에 의해 기체가 이송될 때에, 제1 냉각액 유로와 제2 냉각액 유로와의 접속 부위는, 환상의 제1 냉각액 유로에 있어서의 연직 방향 하방에 치우친 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 스퍼터 장치.
5. The method according to any one of claims 1 to 4,
Wherein the connecting portion of the first cooling liquid flow path and the second cooling liquid flow path is disposed at a position shifted downward in the vertical direction in the annular first cooling liquid flow path when the gas is fed by the liquid draining device .
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 스퍼터 장치의 사용 방법에 있어서,
스퍼터링을 행할 때에는, 상기 자석을 연직 방향 하방을 향해서, 제1 냉각액 유로와 제2 냉각액 유로와의 접속 부위를 상기 자석보다 연직 방향 상방에 배치시키고,
상기 배액 장치에 의해 기체를 이송할 때에는, 제1 냉각액 유로와 제2 냉각액 유로와의 접속 부위를 상기 자석보다 연직 방향 하방에 배치시키는 것을 특징으로 하는 스퍼터 장치의 사용 방법.
A method of using the sputtering apparatus according to any one of claims 1 to 5,
The sputtering is performed by disposing the magnet in a direction perpendicular to the vertical direction and connecting the first cooling fluid flow path and the second cooling fluid flow path in the vertical direction above the magnet,
Wherein the connecting portion of the first cooling fluid flow path and the second cooling fluid flow path is disposed below the magnet in the vertical direction when the gas is fed by the liquid draining device.
KR1020180086276A 2017-12-20 2018-07-24 Sputtering apparatus and method of using the same KR102354877B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2017-244219 2017-12-20
JP2017244219A JP6552590B2 (en) 2017-12-20 2017-12-20 Sputtering apparatus and method of using the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190074934A true KR20190074934A (en) 2019-06-28
KR102354877B1 KR102354877B1 (en) 2022-01-21

Family

ID=67005831

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180086276A KR102354877B1 (en) 2017-12-20 2018-07-24 Sputtering apparatus and method of using the same

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP6552590B2 (en)
KR (1) KR102354877B1 (en)
CN (1) CN109943817B (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110344014B (en) * 2019-08-20 2021-07-23 贵州商学院 Rotary target of magnetron sputtering coating machine
KR20220139382A (en) * 2020-09-16 2022-10-14 가부시키가이샤 알박 Drive block for rotary cathode unit
CN112899627B (en) * 2021-01-16 2022-09-27 重庆电子工程职业学院 Target mounting structure, magnetron sputtering equipment and magnetron sputtering method
WO2022268311A1 (en) * 2021-06-23 2022-12-29 Applied Materials, Inc. Cathode assembly, deposition apparatus, and method for deinstalling a cathode assembly

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100243428A1 (en) * 2009-03-27 2010-09-30 Sputtering Components, Inc. Rotary cathode for magnetron sputtering apparatus
JP2013100568A (en) 2011-11-07 2013-05-23 Ulvac Japan Ltd Sputtering apparatus and target apparatus
KR20130111783A (en) * 2012-04-02 2013-10-11 주식회사 에스에프에이 Apparatus to sputter

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0565634A (en) * 1991-09-06 1993-03-19 Rohm Co Ltd Sputtering apparatus
ATE395447T1 (en) * 2004-06-22 2008-05-15 Applied Materials Gmbh & Co Kg SPUTTING CATODE FOR COATING PROCESSES
US9929526B2 (en) * 2015-02-16 2018-03-27 Ulvac, Inc. Contact type power feeding apparatus
WO2016185714A1 (en) * 2015-05-19 2016-11-24 株式会社アルバック Rotating cathode unit for magnetron sputtering device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100243428A1 (en) * 2009-03-27 2010-09-30 Sputtering Components, Inc. Rotary cathode for magnetron sputtering apparatus
JP2013100568A (en) 2011-11-07 2013-05-23 Ulvac Japan Ltd Sputtering apparatus and target apparatus
KR20130111783A (en) * 2012-04-02 2013-10-11 주식회사 에스에프에이 Apparatus to sputter

Also Published As

Publication number Publication date
JP6552590B2 (en) 2019-07-31
CN109943817A (en) 2019-06-28
JP2019108602A (en) 2019-07-04
KR102354877B1 (en) 2022-01-21
CN109943817B (en) 2023-04-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20190074934A (en) Sputtering apparatus and method of using the same
US8182662B2 (en) Rotary cathode for magnetron sputtering apparatus
US20050178662A1 (en) Rotating tubular cathode
US20120097526A1 (en) Rotary magnetron
KR101927422B1 (en) In-vacuum rotational device
US6857635B1 (en) Ultra high vacuum ferrofluidic seals and method of manufacture
CN113366605B (en) Deposition apparatus and method for monitoring deposition apparatus
KR20190066534A (en) Sputtering apparatus and control method thereof
CN101451230B (en) Metal evaporation equipment
TWI490920B (en) Apparatus for draining coolant and method for operating the same and apparatus for processing substrate
US20120135164A1 (en) Plasma processing apparatus and plasma processing method
CN109778127B (en) Sputtering device
KR102655778B1 (en) Sputter apparatus
JP7362431B2 (en) Film deposition equipment, how to remove the target unit, and how to attach the target unit
JP2008115445A (en) Target holder, film deposition system, and film deposition method
JP2001065701A (en) Support structure for rotating shaft
CN212388105U (en) Cathode drive unit and deposition apparatus for depositing material on substrate
KR20230112498A (en) Rotary cathode for RF power and sputter apparatus having the same
JP4269342B2 (en) Ion implanter
JP5743120B2 (en) Plasma processing apparatus and method
JP2011032527A (en) Vacuum processing apparatus
KR20210084928A (en) Rotary joint device with double lip seal
JP2004324427A (en) Seal and sealing device
KR20200014167A (en) Film formation apparatus and manufacturing method of electronic device
JPWO2008038467A1 (en) Integrated intermediate electrode and pressure gradient plasma gun using the same

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant