JPH0362789B2 - - Google Patents
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- JPH0362789B2 JPH0362789B2 JP30614387A JP30614387A JPH0362789B2 JP H0362789 B2 JPH0362789 B2 JP H0362789B2 JP 30614387 A JP30614387 A JP 30614387A JP 30614387 A JP30614387 A JP 30614387A JP H0362789 B2 JPH0362789 B2 JP H0362789B2
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- magnetic
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- Physical Vapour Deposition (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は基板に薄膜を形成するのに用いられる
マグネトロン・スパツタ装置に関する。
マグネトロン・スパツタ装置に関する。
マグネトロン・スパツタ装置は、基板にターゲ
ツトの材料を効率よく、その薄膜を形成させるの
に用いられるものであるが、第７図はこの一従来
例を示し、磁性材で成るヨーク１上に磁極２ａ，
２ｂ及び中心磁極３が形成されている。本例で
は、これらは永久磁石から成るもので、断面は山
形を呈しているが、実際には中心磁極３を同心的
に外側磁極２ａ，２ｂが形成されている。すなわ
ち２ａと２ｂは一体的となつている。中心磁極３
は上方がＮ極、下方がＳ極であり、この外方の２
ａ，２ｂは上方がＳ極、下方がＮ極となつてい
る。従つて、中心の磁極３から矢印Ｈで示すよう
に、磁力線Ｈが外側磁極２ａ，２ｂに流入するよ
うになつている。なお本例では、永久磁石で磁界
発生装置を構成する場合を説明したが、これは電
磁石で構成しててもよい。この場合には中心磁極
Ｎ−Ｓの周囲にコイルが巻装されることになる。
磁極２ａ，２ｂ，３に近接して、ターゲツト支持
板４が配設され、これにターゲツト５が支持され
ている。磁力線Ｈは磁極２ａと３、又は３と２ａ
との間で、その方向がターゲツト５の面に対し
ほゞ平行になるために、この部分において、プラ
ズマが集中するようになつている。従つて、この
ターゲツトからイオンが飛び出すのは、ハツチン
グで示した部分５ａ，５ｂが圭とした部分であ
り、従つてこゝが支配的に侵食される（エロージ
ヨン）。そして、そと他の部分においては、ハツ
チングで示されてないように、ほとんど侵食され
ることはなく、このターゲツトを有効に利用して
いるとは言えない。すなわちその利用効率は非常
に低いものである。
ツトの材料を効率よく、その薄膜を形成させるの
に用いられるものであるが、第７図はこの一従来
例を示し、磁性材で成るヨーク１上に磁極２ａ，
２ｂ及び中心磁極３が形成されている。本例で
は、これらは永久磁石から成るもので、断面は山
形を呈しているが、実際には中心磁極３を同心的
に外側磁極２ａ，２ｂが形成されている。すなわ
ち２ａと２ｂは一体的となつている。中心磁極３
は上方がＮ極、下方がＳ極であり、この外方の２
ａ，２ｂは上方がＳ極、下方がＮ極となつてい
る。従つて、中心の磁極３から矢印Ｈで示すよう
に、磁力線Ｈが外側磁極２ａ，２ｂに流入するよ
うになつている。なお本例では、永久磁石で磁界
発生装置を構成する場合を説明したが、これは電
磁石で構成しててもよい。この場合には中心磁極
Ｎ−Ｓの周囲にコイルが巻装されることになる。
磁極２ａ，２ｂ，３に近接して、ターゲツト支持
板４が配設され、これにターゲツト５が支持され
ている。磁力線Ｈは磁極２ａと３、又は３と２ａ
との間で、その方向がターゲツト５の面に対し
ほゞ平行になるために、この部分において、プラ
ズマが集中するようになつている。従つて、この
ターゲツトからイオンが飛び出すのは、ハツチン
グで示した部分５ａ，５ｂが圭とした部分であ
り、従つてこゝが支配的に侵食される（エロージ
ヨン）。そして、そと他の部分においては、ハツ
チングで示されてないように、ほとんど侵食され
ることはなく、このターゲツトを有効に利用して
いるとは言えない。すなわちその利用効率は非常
に低いものである。
本発明は以上の問題に鑑みてなされ、ターゲツ
トの使用効率の大きいマグネトロン・スパツタ装
置を提供することを目的とする。
トの使用効率の大きいマグネトロン・スパツタ装
置を提供することを目的とする。
複数の空〓又は磁気抵抗の特に大きい部分に対
抗する位置で平行磁界の強度が最大となる。この
ような空〓又は磁気抵抗の特に大きい部分が複
数、設けられることにより平行磁界の強い部分が
広がり、よつてターゲツトのエロージヨンは従来
より一段と均一化される。すなわち、ターゲツト
の利用効率を向上させることができる。
抗する位置で平行磁界の強度が最大となる。この
ような空〓又は磁気抵抗の特に大きい部分が複
数、設けられることにより平行磁界の強い部分が
広がり、よつてターゲツトのエロージヨンは従来
より一段と均一化される。すなわち、ターゲツト
の利用効率を向上させることができる。
以下、本発明の実施例によるマグネトロン・ス
パツタ装置について、第１図乃至第６図を参照し
て説明する。
パツタ装置について、第１図乃至第６図を参照し
て説明する。
第１図乃至第３図は本発明の第１実施例を示す
ものであるが、第７図の従来例に対応する部分に
ついては同一の符号を付し、その詳細にな説明は
省略する。
ものであるが、第７図の従来例に対応する部分に
ついては同一の符号を付し、その詳細にな説明は
省略する。
すなわち本実施例の磁界発生装置は永久磁石で
構成され、その形状は同心円状である。そして、
この永久磁石の磁極２ａ，２ｂ，３にわずかな空
〓をおいて、ターゲツト支持板１０（いわゆるバ
ツキングプレート）が配設される。これは従来例
と同様に、磁性材ではない他の金属であり例え
ば、銅で成るものである。そしてこの上にターゲ
ツト５が支持される。そして本発明によれば、タ
ーゲツト支持板１０に第２図に示すような形状の
磁性板１１が埋設されている。すなわち、本実施
例の磁性板１１は、同心状態に形成され、中心部
１１ａ、これと同心的な中間部１１ｂ及びこれと
同心的な外周部１１ｃから成つており、これらの
間に間〓１２ａ，１２ｂを形成させている。本発
明の第１実施例は以上のように構成されるのであ
るが、次にこの作用について説明する。永久磁石
の磁極３からは、第１図の矢印で示すように、磁
力線H′が流出し、大部分は中間磁性板部１１ｂ
へと流入し、これから外方の磁極部２ａ，２ｂへ
と外周部１１ｃを介して流入する。そして部分的
に磁極３から外方の磁極２ａ，２ｂへ流れる。す
なわち、従来は殆んど全ての磁力線が中央の電極
３から、直接、外方の磁極２ａ，２ｂへ流れてい
つたのであるが、本実施例によれば、図で示すよ
うな磁力線のいわゆる短絡路が形成される。従つ
てこのような磁力線について、その垂直成分と平
行成分についてグラフで示せば、第３図のように
なる。この図から明らかなように垂直成分は、タ
ーゲツト５の両端部において最大値を示し、これ
から内方に向うにつれて急激に減少し、空〓１２
ａ，１２ｂに対応する部分でほとんどゼロとな
り、そしてターゲツト５の中心部では極大値を示
している。また、磁力線の平行成分については、
ターゲツト５の中心とターゲツト５端部の間で、
ほゞ一様なレベルを示している。これを第４図に
示す従来の各成分と比較してみると、従来では平
行成分はターゲツトの中心部とターゲツトの端部
とのほゞ中間部において局在していたが、これが
本実施例によれば、第３図に示すごとく、ほゞ一
様に分布されている。また従来例では垂直成分や
はりターゲツトの中心、乃びターゲツト端部にお
いて極大値を示しているが、ターゲツト中心とタ
ーゲツト端部の中心部分でほゞゼロとなつてい
る。
構成され、その形状は同心円状である。そして、
この永久磁石の磁極２ａ，２ｂ，３にわずかな空
〓をおいて、ターゲツト支持板１０（いわゆるバ
ツキングプレート）が配設される。これは従来例
と同様に、磁性材ではない他の金属であり例え
ば、銅で成るものである。そしてこの上にターゲ
ツト５が支持される。そして本発明によれば、タ
ーゲツト支持板１０に第２図に示すような形状の
磁性板１１が埋設されている。すなわち、本実施
例の磁性板１１は、同心状態に形成され、中心部
１１ａ、これと同心的な中間部１１ｂ及びこれと
同心的な外周部１１ｃから成つており、これらの
間に間〓１２ａ，１２ｂを形成させている。本発
明の第１実施例は以上のように構成されるのであ
るが、次にこの作用について説明する。永久磁石
の磁極３からは、第１図の矢印で示すように、磁
力線H′が流出し、大部分は中間磁性板部１１ｂ
へと流入し、これから外方の磁極部２ａ，２ｂへ
と外周部１１ｃを介して流入する。そして部分的
に磁極３から外方の磁極２ａ，２ｂへ流れる。す
なわち、従来は殆んど全ての磁力線が中央の電極
３から、直接、外方の磁極２ａ，２ｂへ流れてい
つたのであるが、本実施例によれば、図で示すよ
うな磁力線のいわゆる短絡路が形成される。従つ
てこのような磁力線について、その垂直成分と平
行成分についてグラフで示せば、第３図のように
なる。この図から明らかなように垂直成分は、タ
ーゲツト５の両端部において最大値を示し、これ
から内方に向うにつれて急激に減少し、空〓１２
ａ，１２ｂに対応する部分でほとんどゼロとな
り、そしてターゲツト５の中心部では極大値を示
している。また、磁力線の平行成分については、
ターゲツト５の中心とターゲツト５端部の間で、
ほゞ一様なレベルを示している。これを第４図に
示す従来の各成分と比較してみると、従来では平
行成分はターゲツトの中心部とターゲツトの端部
とのほゞ中間部において局在していたが、これが
本実施例によれば、第３図に示すごとく、ほゞ一
様に分布されている。また従来例では垂直成分や
はりターゲツトの中心、乃びターゲツト端部にお
いて極大値を示しているが、ターゲツト中心とタ
ーゲツト端部の中心部分でほゞゼロとなつてい
る。
本実施例によれば以上のような磁界分布を示す
ので、第１図に示すようなエロージヨン１３ａ，
１３ｂが形成され、ターゲツト５は一様に侵食さ
れることになることにより、その用効率は従来と
比べるとはるかに高いものである。
ので、第１図に示すようなエロージヨン１３ａ，
１３ｂが形成され、ターゲツト５は一様に侵食さ
れることになることにより、その用効率は従来と
比べるとはるかに高いものである。
以上の実施例で、例えば磁性板１１の厚みを３
ｍ／ｍとし、これをパーマロイで形成し、間〓１
２ａ，１２ｂ幅を10ｍ／ｍとし、またターゲツト
５の径を６インチφ、その厚みを６mmでクロム
（Cr）で成るものとすれば、ターゲツト５の使用
高率は55％であつたが、同じ材料、かつ同じサイ
ズで従来例ではその使用効率は25％であつた。
ｍ／ｍとし、これをパーマロイで形成し、間〓１
２ａ，１２ｂ幅を10ｍ／ｍとし、またターゲツト
５の径を６インチφ、その厚みを６mmでクロム
（Cr）で成るものとすれば、ターゲツト５の使用
高率は55％であつたが、同じ材料、かつ同じサイ
ズで従来例ではその使用効率は25％であつた。
第５図は本発明の第２実施例によるマグネトロ
ン・スパツタ装置における、要部である磁性板２
０の平面形状を示すものである。すなわち本実施
例では、上述の実施例の永久磁石が同心円状であ
つたのに対し、ターゲツトが長方形状であり、こ
れに対応して永久磁石も長方形状となつており、
その中心部に第５図に示すように磁性板２０の中
心部２３に対向する位置に中心磁極があり、これ
と長方形状であるが同心的に外周の磁極が磁性板
２０の外周部２１に対向して構成されている。そ
してこの磁性板２０は、すでに述べたように中心
部２３、中間部２２、及び外周部２１から成つて
おり、これらの間には空〓２４，２５が形成され
ている。このような実施例でも第１実施例と同様
な効果を得ることは明らかである。
ン・スパツタ装置における、要部である磁性板２
０の平面形状を示すものである。すなわち本実施
例では、上述の実施例の永久磁石が同心円状であ
つたのに対し、ターゲツトが長方形状であり、こ
れに対応して永久磁石も長方形状となつており、
その中心部に第５図に示すように磁性板２０の中
心部２３に対向する位置に中心磁極があり、これ
と長方形状であるが同心的に外周の磁極が磁性板
２０の外周部２１に対向して構成されている。そ
してこの磁性板２０は、すでに述べたように中心
部２３、中間部２２、及び外周部２１から成つて
おり、これらの間には空〓２４，２５が形成され
ている。このような実施例でも第１実施例と同様
な効果を得ることは明らかである。
第６図は本発明の第３実施例を示すものである
が、第１実施例に対応する部分については同一の
符号を付し、その詳細な説明は省略する。
が、第１実施例に対応する部分については同一の
符号を付し、その詳細な説明は省略する。
本実施例によれば、ターゲツト支持板３０には
第１実施例と同様に磁性板３１が埋設されてお
り、またこれは第１実施例と同様に同心的な形状
を有するものであるが、その中心部３２と外周部
３３との厚みは、中間部３４の厚みより大きくし
てその磁気抵抗をより小なるものとしている。こ
のようにすれば、磁極３から２ａ，２ｂに向う磁
気抵抗がより小さくなつて磁束をより強くするこ
とができ、かつ上記実施例で述べた効果を奏する
ものである。
第１実施例と同様に磁性板３１が埋設されてお
り、またこれは第１実施例と同様に同心的な形状
を有するものであるが、その中心部３２と外周部
３３との厚みは、中間部３４の厚みより大きくし
てその磁気抵抗をより小なるものとしている。こ
のようにすれば、磁極３から２ａ，２ｂに向う磁
気抵抗がより小さくなつて磁束をより強くするこ
とができ、かつ上記実施例で述べた効果を奏する
ものである。
以上本発明の各実施例について説明したが、も
ちろん本発明はこれらに限定されることなく、本
発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能で
ある。
ちろん本発明はこれらに限定されることなく、本
発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能で
ある。
例えば、以上の実施例では磁性板１１，２０，
３０には２つの空〓が形成されたがさらにこれを
増加するようにしてもよい。すなわち、以上の実
施例では磁性板は、分割構造としたが、この分割
数をさらに増大させるようにしてもよい。
３０には２つの空〓が形成されたがさらにこれを
増加するようにしてもよい。すなわち、以上の実
施例では磁性板は、分割構造としたが、この分割
数をさらに増大させるようにしてもよい。
また、以上の実施例では、磁性板に複数の空〓
を形成させるようにしたが、これに代えてこの部
分をごく薄くするようにしてもよい。すなわち、
この部分を特に大きい磁気抵抗を有するようにし
ても空〓の場合より効果は小さくなるが、従来よ
りは利用効率を高めることができる。あるいはこ
れに代えて、空〓部分の非磁性材で成る材料で充
てんさせたものであつてもよい。すなわち、例え
ば同心状に成る分割磁性材の各空〓部分に非磁性
材で成る、同じく同心的な材料で充充填させるよ
うにして完全に一体物とし、これをターゲツト支
持板を表面に貼着させるようにしてもよい。ある
いはこのような磁性材、あるいは実施例で示すよ
うな形状の磁性板を磁界発生装置とターゲツト支
持板の間に介設させるようにしてもよい。
を形成させるようにしたが、これに代えてこの部
分をごく薄くするようにしてもよい。すなわち、
この部分を特に大きい磁気抵抗を有するようにし
ても空〓の場合より効果は小さくなるが、従来よ
りは利用効率を高めることができる。あるいはこ
れに代えて、空〓部分の非磁性材で成る材料で充
てんさせたものであつてもよい。すなわち、例え
ば同心状に成る分割磁性材の各空〓部分に非磁性
材で成る、同じく同心的な材料で充充填させるよ
うにして完全に一体物とし、これをターゲツト支
持板を表面に貼着させるようにしてもよい。ある
いはこのような磁性材、あるいは実施例で示すよ
うな形状の磁性板を磁界発生装置とターゲツト支
持板の間に介設させるようにしてもよい。
また、以上の実施例では磁性板の材料としてパ
ーマロイが用いられたが、他の磁性材であつても
よいが透磁率の高い材質で好ましい。
ーマロイが用いられたが、他の磁性材であつても
よいが透磁率の高い材質で好ましい。
また、以上の実施例では磁界発生装置としては
永久磁石を用いたが、冒頭で述べたように電磁石
であつてもよい。またその磁石の形状も同心円的
なものではなく、断面形状が同じくＥ型であつて
も中心磁極の両側に対向する磁極が相独立した磁
極であつても同様な効果が得られることはもちろ
んである。
永久磁石を用いたが、冒頭で述べたように電磁石
であつてもよい。またその磁石の形状も同心円的
なものではなく、断面形状が同じくＥ型であつて
も中心磁極の両側に対向する磁極が相独立した磁
極であつても同様な効果が得られることはもちろ
んである。
以上述べたように本発明のマグネトロン・スパ
ツタ装置によれば、従来に比べターゲツトの利用
効率を一段と向上させることができ、よつて生産
コストを低下させることができる。また、ターゲ
ツトの交換のインターバルを従来より長くするこ
とができる。
ツタ装置によれば、従来に比べターゲツトの利用
効率を一段と向上させることができ、よつて生産
コストを低下させることができる。また、ターゲ
ツトの交換のインターバルを従来より長くするこ
とができる。
第１図は本発明の第１実施例によるマグトロ
ン・スパツタ装置の部分断面側面図、第２図は第
１図における磁性板の平面図、第３図は同実施例
の作用を説明するためのグラフ、第４図は同実施
例の作用と比較するための従来例の作用を示すグ
ラフ、第５図は本発明の第２実施例のマグネトロ
ン・スパツタ装置に用いられる磁性板の平面図、
第６図は本発明の第３実施例によるマグネトロ
ン・スパツタ装置の部分断面側面図、及び第７図
は従来例のマグネトロン・スパツタ装置の部分断
面側面図である。 なお図において、１１，２０，３１……磁性
材。
ン・スパツタ装置の部分断面側面図、第２図は第
１図における磁性板の平面図、第３図は同実施例
の作用を説明するためのグラフ、第４図は同実施
例の作用と比較するための従来例の作用を示すグ
ラフ、第５図は本発明の第２実施例のマグネトロ
ン・スパツタ装置に用いられる磁性板の平面図、
第６図は本発明の第３実施例によるマグネトロ
ン・スパツタ装置の部分断面側面図、及び第７図
は従来例のマグネトロン・スパツタ装置の部分断
面側面図である。 なお図において、１１，２０，３１……磁性
材。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 磁界発生装置とこれに近接してターゲツトと
を備えたマグネトロン・スパツタ装置において、
前記磁界発生装置と前記ターゲツトとの間に板状
の磁性部材を介設し、その前記磁界発生装置の磁
極間に対向する部位に複数の空〓又は磁気抵抗の
特に大きい部分を形成させるようにしたことを特
徴とするマグネトロン・スパツタ装置。 ２ 前記ターゲツトの支持板に前記磁性部材を取
付けた前記第１項に記載のマグネトロン・スパツ
タ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30614387A JPH01147063A (ja) | 1987-12-03 | 1987-12-03 | マグネトロン・スパッタ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30614387A JPH01147063A (ja) | 1987-12-03 | 1987-12-03 | マグネトロン・スパッタ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01147063A JPH01147063A (ja) | 1989-06-08 |
| JPH0362789B2 true JPH0362789B2 (ja) | 1991-09-27 |
Family
ID=17953572
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30614387A Granted JPH01147063A (ja) | 1987-12-03 | 1987-12-03 | マグネトロン・スパッタ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01147063A (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19622607B4 (de) * | 1996-06-05 | 2007-12-27 | Oerlikon Deutschland Holding Gmbh | Sputterkathode |
| DE19622606C2 (de) * | 1996-06-05 | 2002-02-28 | Applied Films Gmbh & Co Kg | Sputterkathode |
| DE19747923C2 (de) * | 1997-10-30 | 2002-09-12 | Leybold Systems Gmbh | Sputterkathode |
| DE19754986C2 (de) * | 1997-12-11 | 2002-09-12 | Leybold Systems Gmbh | Sputterkathode |
| US7485210B2 (en) | 2004-10-07 | 2009-02-03 | International Business Machines Corporation | Sputtering target fixture |
| EP2067874B1 (de) | 2007-11-29 | 2011-03-02 | W.C. Heraeus GmbH | Magnetische Shunts in Rohrtargets |
| DE102007060306B4 (de) | 2007-11-29 | 2011-12-15 | W.C. Heraeus Gmbh | Magnetische Shunts in Rohrtargets |
| US20110108416A1 (en) * | 2009-11-10 | 2011-05-12 | Cheng-Tsung Liu | Magnetron sputter |
| CN103328683B (zh) * | 2011-01-24 | 2015-04-15 | 日立金属株式会社 | 用于磁控管溅射的磁场发生装置 |
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-
1987
- 1987-12-03 JP JP30614387A patent/JPH01147063A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01147063A (ja) | 1989-06-08 |
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