JP6895589B2 - スパッタリング装置、薄膜製造方法 - Google Patents
スパッタリング装置、薄膜製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6895589B2 JP6895589B2 JP2020537555A JP2020537555A JP6895589B2 JP 6895589 B2 JP6895589 B2 JP 6895589B2 JP 2020537555 A JP2020537555 A JP 2020537555A JP 2020537555 A JP2020537555 A JP 2020537555A JP 6895589 B2 JP6895589 B2 JP 6895589B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnet
- variable
- sputtering
- magnetic
- cathode electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Active
Links
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 title claims description 85
- 239000010409 thin film Substances 0.000 title claims description 38
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 14
- 238000005477 sputtering target Methods 0.000 claims description 68
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 9
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 7
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims description 6
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 6
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 4
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 4
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 2
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 description 2
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING 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
- C23C—COATING 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
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/34—Sputtering
- C23C14/35—Sputtering by application of a magnetic field, e.g. magnetron sputtering
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING 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
- C23C—COATING 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
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/34—Sputtering
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING 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
- C23C—COATING 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
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/34—Sputtering
- C23C14/3407—Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING 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
- C23C—COATING 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
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/34—Sputtering
- C23C14/35—Sputtering by application of a magnetic field, e.g. magnetron sputtering
- C23C14/352—Sputtering by application of a magnetic field, e.g. magnetron sputtering using more than one target
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/34—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/34—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
- H01J37/3411—Constructional aspects of the reactor
- H01J37/3414—Targets
- H01J37/3423—Shape
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/34—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
- H01J37/3411—Constructional aspects of the reactor
- H01J37/345—Magnet arrangements in particular for cathodic sputtering apparatus
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/34—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
- H01J37/3411—Constructional aspects of the reactor
- H01J37/345—Magnet arrangements in particular for cathodic sputtering apparatus
- H01J37/3455—Movable magnets
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
- H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
- H05H1/24—Generating plasma
- H05H1/46—Generating plasma using applied electromagnetic fields, e.g. high frequency or microwave energy
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
Description
本発明は、前記可変磁石のうち、少なくとも一つの前記可変磁石の前記磁芯部は永久磁石からなる基礎磁力部を有し、前記可変磁石が形成する磁界の強度は前記基礎磁力部の磁界と前記電磁石部の磁界とが合成された磁界の強度になるスパッタリング装置である。
本発明は、前記基礎磁力部の前記第一極の磁極は前記カソード電極に向けられたスパッタリング装置である。
本発明は、前記基礎磁力部の前記第二極の磁極は前記カソード電極に向けられたスパッタリング装置である。
本発明は、前記可変磁石が形成する磁界の強度は、前記スパッタリングターゲットがスパッタリングされる間に変更可能にされたスパッタリング装置である。
本発明は、前記スパッタリングターゲットと前記磁石装置とは、相対的に往復移動するように構成されたスパッタリング装置である。
本発明は、前記ターゲット装置は、一枚の前記カソード電極と、一枚の前記カソード電極に配置された前記スパッタリングターゲットと、互いに平行に配置された複数個の前記磁石装置とを有するスパッタリング装置である。
本発明は、複数個の前記磁石装置を有するスパッタリング装置であって、複数個の前記磁石装置は互いに平行に配置されて一列に並べられ、並べられた前記磁石装置のうち、両端に位置する前記磁石装置の前記可変磁石の個数は、他に位置する前記磁石装置の前記可変磁石の個数よりも多数個にされたスパッタリング装置である。
本発明は、前記ターゲット装置を複数個有するスパッタリング装置である。
本発明は、スパッタリング装置であって、前記ターゲット装置は、円筒形形状にされた前記カソード電極と、前記カソード電極の外周に配置された円筒形形状の前記スパッタリングターゲットと、前記カソード電極で囲まれた領域に配置された前記磁石装置とを有するスパッタリング装置である。
本発明は、前記可変磁石はケース内に配置し、前記ケースに設けられた冷媒路に冷却媒体を流し、前記可変磁石を冷却するスパッタリング装置である。
本発明は、スパッタリング装置を制御して成膜対象物に薄膜を形成する薄膜製造方法であって、前記スパッタリング装置は、カソード電極と、前記カソード電極の片面に配置され、真空槽内に露出するスパッタ面がスパッタリングされるスパッタリングターゲットと、前記カソード電極の面のうち前記片面とは反対側の面に配置され、前記スパッタ面上に磁界を形成する磁石装置と、が設けられたターゲット装置を有し、前記スパッタリングターゲットがスパッタリングされると前記真空槽内に位置する成膜対象物の成膜面に薄膜が形成されるスパッタリング装置であって、前記磁石装置は、細長で長手方向を有しており、前記長手方向の両端にはそれぞれ可変磁力部が配置され、前記可変磁力部の間には固定磁力部が配置され、前記固定磁力部は、前記長手方向に沿って配置された細長の永久磁石から成る第一、第二の中央外側部と、前記第一、第二の中央外側部の間に前記長手方向に沿って配置された細長の永久磁石から成る中央内側部と、を有し、前記可変磁力部は、前記長手方向に沿って配置された細長の永久磁石から成る第一、第二の端外側部と、前記第一、第二の端外側部の間に前記長手方向に沿って配置された複数個の可変磁石から成る端内側部と、前記磁石装置の前記長手方向の両端に位置し、前記第一、第二の端外側部の端部同士を接続する細長で湾曲した永久磁石から成る接続部と、を有し、N極とS極のうち、いずれか一方の極性の磁極を第一極とし、他方の極性の磁極を第二極とすると、前記第一、第二の中央外側部と、前記第一、第二の端外側部と、前記接続部とは、前記第一極の磁極が前記カソード電極に向けられ、前記中央内側部と前記端内側部とは前記第二極の磁極が前記カソード電極に向けられ、前記可変磁石は磁芯部と、前記磁芯部の周りに巻かれたコイルを有し、励磁電流が流れると磁界を形成する電磁石部とを有し、前記可変磁石が形成する磁界の向きと強度は、前記励磁電流の流れる方向と大きさによって変更可能に構成され、前記薄膜を形成した前記成膜対象物の枚数が増加すると、前記可変磁石が形成する磁界の強度を減少させる薄膜製造方法である。
本発明は、スパッタリング装置を制御して成膜対象物に薄膜を形成する薄膜製造方法であって、前記スパッタリング装置は、カソード電極と、前記カソード電極の片面に配置され、真空槽内に露出するスパッタ面がスパッタリングされるスパッタリングターゲットと、前記カソード電極の面のうち前記片面とは反対側の面に配置され、前記スパッタ面上に磁界を形成する磁石装置と、が設けられたターゲット装置を有し、前記スパッタリングターゲットがスパッタリングされると前記真空槽内に位置する成膜対象物の成膜面に薄膜が形成されるスパッタリング装置であって、前記磁石装置は、細長で長手方向を有しており、前記長手方向の両端にはそれぞれ可変磁力部が配置され、前記可変磁力部の間には固定磁力部が配置され、前記固定磁力部は、前記長手方向に沿って配置された細長の永久磁石から成る第一、第二の中央外側部と、前記第一、第二の中央外側部の間に前記長手方向に沿って配置された細長の永久磁石から成る中央内側部と、を有し、前記可変磁力部は、前記長手方向に沿って配置された細長の永久磁石から成る第一、第二の端外側部と、前記第一、第二の端外側部の間に前記長手方向に沿って配置された複数個の可変磁石から成る端内側部と、前記磁石装置の前記長手方向の両端に位置し、前記第一、第二の端外側部の端部同士を接続する細長で湾曲した永久磁石から成る接続部と、を有し、N極とS極のうち、いずれか一方の極性の磁極を第一極とし、他方の極性の磁極を第二極とすると、前記第一、第二の中央外側部と、前記第一、第二の端外側部と、前記接続部とは、前記第一極の磁極が前記カソード電極に向けられ、前記中央内側部と前記端内側部とは前記第二極の磁極が前記カソード電極に向けられ、前記可変磁石は磁芯部と、前記磁芯部の周りに巻かれたコイルを有し、励磁電流が流れると磁界を形成する電磁石部とを有し、前記可変磁石が形成する磁界の向きと強度は、前記励磁電流の流れる方向と大きさによって変更可能に構成され、前記薄膜を形成した前記成膜対象物の枚数が増加すると、前記可変磁石が形成する磁界の強度を増加させる薄膜製造方法である。
本発明は、カソード電極と、前記カソード電極の片面に配置され、真空槽内に露出するスパッタ面がスパッタリングされるスパッタリングターゲットと、前記カソード電極の面のうち前記片面とは反対側の面に配置され、前記スパッタ面上に磁界を形成する複数の細長の磁石装置と、が設けられたターゲット装置を用い、前記スパッタリングターゲットをスパッタリングして前記真空槽内に位置する成膜対象物の成膜面に薄膜を形成する薄膜製造方法であって、各前記磁石装置の両端部に、永久磁石と電磁石とを有し、前記永久磁石が形成する磁界と励磁電流が流れて前記電磁石が形成する磁界とが合成された磁界を形成する可変磁石を配置し、前記電磁石に流れる前記励磁電流の方向と大きさとを制御して、前記薄膜が形成された前記成膜対象物の枚数の増加により前記可変磁石が形成する磁界強度を小さくする薄膜製造方法である。
図1、2を参照し、図1の符号2は、本発明のスパッタリング装置を示している。
各磁石装置301、311〜314、302、32は、長手方向が主方向に沿って配置された細長の薄板であるヨーク39、40をそれぞれ有している。ヨーク39、40は高透磁率材料で形成されている。複数の磁石装置301、311〜314、302を有する場合は、各ヨーク39は同一平面に配置することができ、また、異なる平面上に配置することができる。
図2(a)、(b)を参照し、可変磁石47は、永久磁石から成る基礎磁力部71と、絶縁被覆配線が螺旋状に巻き回されたコイルから成る電磁石部73とを有している。
電磁石部73が発生させる磁極についても、一方の極性の磁極がヨーク39、40側に形成され、他方の極性の磁極がカソード電極21、61側に形成されている。
ヨーク39、40の位置とは反対側にはカソード電極21、61が位置している。
各磁石装置301、311〜314、302、32に含まれる永久磁石は、各磁石装置301、311〜314、302、32毎に設けられたヨーク39、40上にそれぞれ固定されており、永久磁石のヨーク39、40に固定された面を底面とし、底面の反対側に位置する面を上端面とすると、底面と上端面にそれぞれ磁極が位置するようにされている。
スパッタ面24、66上のプラズマは、環状の磁石部と直線状の磁石部との間の環状の領域で強度が大きくなっており、スパッタ面24上で大量にスパッタリングされる部分は、各磁石装置301、311〜314、302、32毎にプラズマ強度が大きい環状の領域である。この領域はエロ−ジョン領域と呼ばれている。
スパッタ面24の領域のうち、多量にスパッタリングされる領域と磁石装置301、311〜314、302、32との間の距離は、少量しかスパッタされない領域と磁石装置301、311〜314、302、32との間の距離よりも短くなり、多量にスパッタリングされる領域のスパッタ面24上の磁界強度が強くなってしまうから、一層多量にスパッタリングされることになる。
そのため、スパッタリングターゲット14、64の中央付近よりも外周付近又は両端付近の方がエロ−ジョン領域は深くなる。
なお、複数の磁石装置301、311〜314、302は移動板45に固定されている。真空槽25の外部には、モーター等の駆動装置19が配置されており、駆動装置19によって移動板45が移動されると、各磁石装置301、311〜314、302は互いに一緒に移動するようにされている。
図3(a)のスパッタリングターゲット14は成膜材料から成る一枚の板であり、カソード電極21は一枚の電極板であったが、本発明のスパッタリング装置2の他の例は、図4(a)のように、複数のターゲット装置101、111〜114、102を有している。各ターゲット装置101、111〜114、102は個別の細長のカソード電極161〜166をそれぞれ有しており、各カソード電極161〜166の片面には、スパッタリングターゲット151〜156がそれぞれ配置され、反対側の面には、上述した磁石装置301、311〜314、302がそれぞれ配置されている。
図5(a)の符号60は他の構造のターゲット装置であり、そのA3−A3線截断断面図を図6(a)に示し、B3−B3線截断断面図を同図(b)に示す。
5、101、111〜114、102、60……ターゲット装置
13……成膜対象物
14、151〜156、64……スパッタリングターゲット
161〜166、21、61……カソード電極
18……励磁電源
22……成膜面
24、66……スパッタ面
25……真空槽
301、311〜314、302、32……磁石装置
33、34……中央内側部
35a、36a……第一の中央外側部
35b、36b……第二の中央外側部
37a、38a……第一の端外側部
37b、38b……第二の端外側部
37c、38c……接続部
43、44……端内側部
47……可変磁石
51、52……固定磁力部
53a、53b、54a、54b……可変磁力部
67……ケース
71……基礎磁力部
73……電磁石部
Claims (14)
- カソード電極と、
前記カソード電極の片面に配置され、真空槽内に露出するスパッタ面がスパッタリングされるスパッタリングターゲットと、
前記カソード電極の面のうち前記片面とは反対側の面に配置され、前記スパッタ面上に磁界を形成する磁石装置と、が設けられたターゲット装置を有し、
前記スパッタリングターゲットがスパッタリングされると前記真空槽内に位置する成膜対象物の成膜面に薄膜が形成されるスパッタリング装置であって、
前記磁石装置は、細長で長手方向を有しており、前記長手方向の両端にはそれぞれ可変磁力部が配置され、前記可変磁力部の間には固定磁力部が配置され、
前記固定磁力部は、前記長手方向に沿って配置された細長の永久磁石から成る第一、第二の中央外側部と、前記第一、第二の中央外側部の間に前記長手方向に沿って配置された細長の永久磁石から成る中央内側部と、を有し、
前記可変磁力部は、前記長手方向に沿って配置された細長の永久磁石から成る第一、第二の端外側部と、前記第一、第二の端外側部の間に前記長手方向に沿って配置された複数個の可変磁石から成る端内側部と、前記磁石装置の前記長手方向の両端に位置し、前記第一、第二の端外側部の端部同士を接続する細長で湾曲した永久磁石から成る接続部と、を有し、
N極とS極のうち、いずれか一方の極性の磁極を第一極とし、他方の極性の磁極を第二極とすると、
前記第一、第二の中央外側部と、前記第一、第二の端外側部と、前記接続部とは、前記第一極の磁極が前記カソード電極に向けられ、
前記中央内側部と前記端内側部とは前記第二極の磁極が前記カソード電極に向けられ、
前記可変磁石は磁芯部と、前記磁芯部の周りに巻かれたコイルを有し、励磁電流が流れると磁界を形成する電磁石部とを有し、
前記可変磁石が形成する磁界の向きと強度は、前記励磁電流の流れる方向と大きさによって変更可能に構成されたスパッタリング装置。 - 前記可変磁石のうち、少なくとも一つの前記可変磁石の前記磁芯部は永久磁石からなる基礎磁力部を有し、
前記可変磁石が形成する磁界の強度は前記基礎磁力部の磁界と前記電磁石部の磁界とが合成された磁界の強度になる請求項1記載のスパッタリング装置。 - 前記基礎磁力部の前記第一極の磁極は前記カソード電極に向けられた請求項2記載のスパッタリング装置。
- 前記基礎磁力部の前記第二極の磁極は前記カソード電極に向けられた請求項2記載のスパッタリング装置。
- 前記可変磁石が形成する磁界の強度は、前記スパッタリングターゲットがスパッタリングされる間に変更可能にされた請求項1乃至請求項4のいずれか1項記載のスパッタリング装置。
- 前記スパッタリングターゲットと前記磁石装置とは、相対的に往復移動するように構成された請求項1乃至請求項4のいずれか1項記載のスパッタリング装置。
- 前記ターゲット装置は、一枚の前記カソード電極と、一枚の前記カソード電極に配置された前記スパッタリングターゲットと、互いに平行に配置された複数個の前記磁石装置とを有する請求項1乃至請求項4のいずれか1項記載のスパッタリング装置。
- 複数個の前記磁石装置を有するスパッタリング装置であって、
複数個の前記磁石装置は互いに平行に配置されて一列に並べられ、
並べられた前記磁石装置のうち、両端に位置する前記磁石装置の前記可変磁石の個数は、他に位置する前記磁石装置の前記可変磁石の個数よりも多数個にされた請求項1乃至請求項4のいずれか1項記載のスパッタリング装置。 - 前記ターゲット装置を複数個有する請求項1乃至請求項4のいずれか1項記載のスパッタリング装置。
- 請求項1乃至請求項4のいずれか1項記載のスパッタリング装置であって、
前記ターゲット装置は、円筒形形状にされた前記カソード電極と、前記カソード電極の外周に配置された円筒形形状の前記スパッタリングターゲットと、
前記カソード電極で囲まれた領域に配置された前記磁石装置とを有するスパッタリング装置。 - 前記可変磁石はケース内に配置し、前記ケースに設けられた冷媒路に冷却媒体を流し、前記可変磁石を冷却する請求項1乃至請求項4のいずれか1項記載のスパッタリング装置。
- スパッタリング装置を制御して成膜対象物に薄膜を形成する薄膜製造方法であって、
前記スパッタリング装置は、
カソード電極と、
前記カソード電極の片面に配置され、真空槽内に露出するスパッタ面がスパッタリングされるスパッタリングターゲットと、
前記カソード電極の面のうち前記片面とは反対側の面に配置され、前記スパッタ面上に磁界を形成する磁石装置と、が設けられたターゲット装置を有し、
前記スパッタリングターゲットがスパッタリングされると前記真空槽内に位置する成膜対象物の成膜面に薄膜が形成されるスパッタリング装置であって、
前記磁石装置は、細長で長手方向を有しており、前記長手方向の両端にはそれぞれ可変磁力部が配置され、前記可変磁力部の間には固定磁力部が配置され、
前記固定磁力部は、前記長手方向に沿って配置された細長の永久磁石から成る第一、第二の中央外側部と、前記第一、第二の中央外側部の間に前記長手方向に沿って配置された細長の永久磁石から成る中央内側部と、を有し、
前記可変磁力部は、前記長手方向に沿って配置された細長の永久磁石から成る第一、第二の端外側部と、前記第一、第二の端外側部の間に前記長手方向に沿って配置された複数個の可変磁石から成る端内側部と、前記磁石装置の前記長手方向の両端に位置し、前記第一、第二の端外側部の端部同士を接続する細長で湾曲した永久磁石から成る接続部と、を有し、
N極とS極のうち、いずれか一方の極性の磁極を第一極とし、他方の極性の磁極を第二極とすると、
前記第一、第二の中央外側部と、前記第一、第二の端外側部と、前記接続部とは、前記第一極の磁極が前記カソード電極に向けられ、
前記中央内側部と前記端内側部とは前記第二極の磁極が前記カソード電極に向けられ、
前記可変磁石は磁芯部と、前記磁芯部の周りに巻かれたコイルを有し、励磁電流が流れると磁界を形成する電磁石部とを有し、
前記可変磁石が形成する磁界の向きと強度は、前記励磁電流の流れる方向と大きさによって変更可能に構成され、
前記薄膜を形成した前記成膜対象物の枚数が増加すると、前記可変磁石が形成する磁界の強度を減少させる薄膜製造方法。 - スパッタリング装置を制御して成膜対象物に薄膜を形成する薄膜製造方法であって、
前記スパッタリング装置は、カソード電極と、
前記カソード電極の片面に配置され、真空槽内に露出するスパッタ面がスパッタリングされるスパッタリングターゲットと、
前記カソード電極の面のうち前記片面とは反対側の面に配置され、前記スパッタ面上に磁界を形成する磁石装置と、が設けられたターゲット装置を有し、
前記スパッタリングターゲットがスパッタリングされると前記真空槽内に位置する成膜対象物の成膜面に薄膜が形成されるスパッタリング装置であって、
前記磁石装置は、細長で長手方向を有しており、前記長手方向の両端にはそれぞれ可変磁力部が配置され、前記可変磁力部の間には固定磁力部が配置され、
前記固定磁力部は、前記長手方向に沿って配置された細長の永久磁石から成る第一、第二の中央外側部と、前記第一、第二の中央外側部の間に前記長手方向に沿って配置された細長の永久磁石から成る中央内側部と、を有し、
前記可変磁力部は、前記長手方向に沿って配置された細長の永久磁石から成る第一、第二の端外側部と、前記第一、第二の端外側部の間に前記長手方向に沿って配置された複数個の可変磁石から成る端内側部と、前記磁石装置の前記長手方向の両端に位置し、前記第一、第二の端外側部の端部同士を接続する細長で湾曲した永久磁石から成る接続部と、を有し、
N極とS極のうち、いずれか一方の極性の磁極を第一極とし、他方の極性の磁極を第二極とすると、
前記第一、第二の中央外側部と、前記第一、第二の端外側部と、前記接続部とは、前記第一極の磁極が前記カソード電極に向けられ、
前記中央内側部と前記端内側部とは前記第二極の磁極が前記カソード電極に向けられ、
前記可変磁石は磁芯部と、前記磁芯部の周りに巻かれたコイルを有し、励磁電流が流れると磁界を形成する電磁石部とを有し、
前記可変磁石が形成する磁界の向きと強度は、前記励磁電流の流れる方向と大きさによって変更可能に構成され、
前記薄膜を形成した前記成膜対象物の枚数が増加すると、前記可変磁石が形成する磁界の強度を増加させる薄膜製造方法。 - カソード電極と、
前記カソード電極の片面に配置され、真空槽内に露出するスパッタ面がスパッタリングされるスパッタリングターゲットと、
前記カソード電極の面のうち前記片面とは反対側の面に配置され、前記スパッタ面上に磁界を形成する複数の細長の磁石装置と、が設けられたターゲット装置を用い、
前記スパッタリングターゲットをスパッタリングして前記真空槽内に位置する成膜対象物の成膜面に薄膜を形成する薄膜製造方法であって、
各前記磁石装置の両端部に、永久磁石と電磁石とを有し、前記永久磁石が形成する磁界と励磁電流が流れて前記電磁石が形成する磁界とが合成された磁界を形成する可変磁石を配置し、
前記電磁石に流れる前記励磁電流の方向と大きさとを制御して、前記薄膜が形成された前記成膜対象物の枚数の増加により前記可変磁石が形成する磁界強度を小さくする薄膜製造方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019099469 | 2019-05-28 | ||
JP2019099469 | 2019-05-28 | ||
PCT/JP2020/012902 WO2020241010A1 (ja) | 2019-05-28 | 2020-03-24 | スパッタリング装置、薄膜製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP6895589B2 true JP6895589B2 (ja) | 2021-06-30 |
JPWO2020241010A1 JPWO2020241010A1 (ja) | 2021-09-13 |
Family
ID=73553364
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020537555A Active JP6895589B2 (ja) | 2019-05-28 | 2020-03-24 | スパッタリング装置、薄膜製造方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6895589B2 (ja) |
KR (1) | KR102443757B1 (ja) |
CN (1) | CN113056573B (ja) |
TW (1) | TWI839503B (ja) |
WO (1) | WO2020241010A1 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115074680B (zh) * | 2021-03-12 | 2023-08-08 | 江苏菲沃泰纳米科技股份有限公司 | 溅射镀膜装置和设备及其溅射镀膜组件 |
CN114855136A (zh) * | 2022-05-09 | 2022-08-05 | 哈尔滨工业大学 | 利用可变磁控靶磁场调控薄膜结构和成分的镀膜***及镀膜方法 |
Family Cites Families (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2907620B2 (ja) | 1992-02-04 | 1999-06-21 | 株式会社日立製作所 | マグネトロン電極 |
JPH0881769A (ja) | 1994-09-16 | 1996-03-26 | Fujitsu Ltd | スパッタ装置 |
JP3720101B2 (ja) * | 1995-10-27 | 2005-11-24 | アネルバ株式会社 | マグネトロンスパッタ用カソード電極 |
JP3934709B2 (ja) * | 1996-09-11 | 2007-06-20 | キヤノンアネルバ株式会社 | 低圧力放電スパッタ装置及びスパッタ制御方法 |
JPH1192927A (ja) * | 1997-09-17 | 1999-04-06 | Hitachi Ltd | マグネトロンスパッタ装置 |
JPH11172431A (ja) * | 1997-12-10 | 1999-06-29 | Sony Corp | マグネトロンスパッタ成膜方法およびその装置 |
JP3649933B2 (ja) * | 1999-03-01 | 2005-05-18 | シャープ株式会社 | マグネトロンスパッタ装置 |
JP2004115841A (ja) | 2002-09-25 | 2004-04-15 | Shin Meiwa Ind Co Ltd | マグネトロンスパッタ電極、成膜装置及び成膜方法 |
JP2007224343A (ja) * | 2006-02-22 | 2007-09-06 | Victor Co Of Japan Ltd | マグネトロンスパッタリング装置 |
JP5555848B2 (ja) * | 2008-05-15 | 2014-07-23 | 国立大学法人山口大学 | 薄膜作製用スパッタ装置及び薄膜作製方法 |
JP5004931B2 (ja) * | 2008-11-25 | 2012-08-22 | 株式会社アルバック | スパッタ源、スパッタリング装置、及びスパッタリング方法 |
TWI391514B (zh) * | 2009-07-16 | 2013-04-01 | Univ Nat Sun Yat Sen | 磁控濺鍍機 |
US8398834B2 (en) * | 2010-04-02 | 2013-03-19 | NuvoSun, Inc. | Target utilization improvement for rotatable magnetrons |
JP2012241250A (ja) | 2011-05-21 | 2012-12-10 | Promatic Kk | プラズマ源およびこれを用いた薄膜の製造方法 |
JP2015001734A (ja) | 2013-06-14 | 2015-01-05 | 吉村 徹三 | セルフアライン光結合自己組織化導波路の作製方法 |
KR102337787B1 (ko) * | 2016-04-21 | 2021-12-08 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | 기판을 코팅하기 위한 방법들 및 코터 |
KR101885123B1 (ko) | 2017-03-31 | 2018-08-03 | 한국알박(주) | 마그네트론 스퍼터링 장치의 자석 제어 시스템 |
KR101924143B1 (ko) | 2017-03-31 | 2018-11-30 | 한국알박(주) | 자석 구조체, 자석 유닛 및 이를 포함하는 마그네트론 스퍼터링 장치 |
CN107083537B (zh) * | 2017-05-02 | 2019-10-01 | 三河市衡岳真空设备有限公司 | 新型高靶材利用率平面磁控溅射阴极 |
-
2020
- 2020-03-24 JP JP2020537555A patent/JP6895589B2/ja active Active
- 2020-03-24 KR KR1020207024072A patent/KR102443757B1/ko active IP Right Grant
- 2020-03-24 WO PCT/JP2020/012902 patent/WO2020241010A1/ja active Application Filing
- 2020-03-24 CN CN202080006532.XA patent/CN113056573B/zh active Active
- 2020-04-08 TW TW109111712A patent/TWI839503B/zh active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPWO2020241010A1 (ja) | 2021-09-13 |
WO2020241010A1 (ja) | 2020-12-03 |
CN113056573B (zh) | 2023-07-21 |
TW202100787A (zh) | 2021-01-01 |
CN113056573A (zh) | 2021-06-29 |
KR20200138176A (ko) | 2020-12-09 |
TWI839503B (zh) | 2024-04-21 |
KR102443757B1 (ko) | 2022-09-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2553138B1 (en) | Target utilization improvement for rotatable magnetrons | |
US8741115B2 (en) | Sputtering devices and methods | |
TWI287048B (en) | Equipment for cathode-sputtering | |
JP6895589B2 (ja) | スパッタリング装置、薄膜製造方法 | |
JPH0373633B2 (ja) | ||
KR100343033B1 (ko) | 진공아크 증발원 및 진공아크 증착장치 | |
JP6870045B2 (ja) | スパッタリング装置 | |
JP5611039B2 (ja) | スパッタリング装置 | |
US5688388A (en) | Apparatus for coating a substrate | |
KR20140004785A (ko) | 레이스트랙 형상의 마그네트론 스퍼터링용 자장 발생 장치 | |
US5182001A (en) | Process for coating substrates by means of a magnetron cathode | |
KR101927881B1 (ko) | 고밀도 플라즈마 형성을 위한 스퍼터링 캐소드 및 스퍼터링 장치 | |
KR100274433B1 (ko) | 스퍼트링장치 및 스퍼트링방법 | |
JP2009170355A (ja) | イオンガン及び成膜装置 | |
EP3336217B1 (en) | Machine for the deposition of material by the cathodic sputtering technique | |
JP7189030B2 (ja) | 成膜装置 | |
RU2782416C1 (ru) | Магнетронная распылительная система | |
KR100559246B1 (ko) | 원형 마그네트론 스퍼터링 장치 | |
JP7114401B2 (ja) | スパッタリング装置 | |
JP2008081806A (ja) | スパッタリング装置 | |
RU2119275C1 (ru) | Плазменный ускоритель | |
JP4219925B2 (ja) | マグネトロンスパッタ装置 | |
JP2000129438A (ja) | マグネトロンスパッタ装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200706 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20200727 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20200805 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210525 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210607 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6895589 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |