JP2012149338A5 - - Google Patents
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上記目的を達成するために、請求項1記載の発明は、ターゲットを支持するカソード電極の背面側に、強磁性板材からなるヨーク板と、該ヨーク板の板面上に配置された外周磁石と、前記ヨーク板の板面上の前記外周磁石の内部に配置され、前記外周磁石と極性が異なる内部磁石と、を備え、前記外周磁石および前記内部磁石によって前記ターゲット上に発生した磁力線の接線が前記ターゲット面と平行になるような領域の集合としての磁気トラックを形成する磁石ユニットであって、前記ヨーク板の板面から垂直方向に沿って直立して設けられ、前記ヨーク板の板面と対向する面に第1の磁極を有し、前記ヨーク板の板面と対向しない面に前記第1の磁極と反発する第2の磁極を有する第1の磁石と、前記ヨーク板の板面から垂直方向に沿って直立して設けられ、かつ、前記ヨーク板の板面と対向する面に前記第1の磁極と反発する第3の磁極を有し、前記ヨーク板の板面と対向しない面に前記第2の磁極と反発する第4の磁極を有する第2の磁石と、前記第1の磁石と前記第2の磁石に挟まれるように直立して配置され、前記第1の磁石の第2の磁極と対向する部分に第5の磁極を有し、前記第2の磁石の第3の磁極と対向する部分に第5の磁極と反発する第6の磁極を有し、前記第5の磁極と前記第6の磁極と結ぶ線の向きが前記ヨーク板の板面水平面から斜め方向に向くように着磁された第3の磁石と、を備えた第1の磁石エレメントと、前記ヨーク板の板面から垂直方向に沿って直立して設けられ、前記ヨーク板の板面と対向する面に第7の磁極を有し、前記ヨーク板の板面と対向しない面に前記第7の磁極と反発する第8の磁極を有する第4の磁石と、前記ヨーク板の板面から垂直方向に沿って直立して設けられ、かつ、前記ヨーク板の板面と対向する面に第7の磁極と反発する第9の磁極を有し、前記ヨーク板の板面と対向しない面に前記第8の磁極と反発する第10の磁極を有する第5の磁石と、前記第4の磁石と前記第5の磁石に挟まれるように直立して配置され、前記第4の磁石の第7の磁極と対向する部分に第11の磁極を有し、前記第5の磁石の第10の磁極と対向する部分に前記第11の磁極と反発する第12の磁極を有し、前記第10の磁極と前記第11の磁極とを結ぶ線の向きが前記ヨークの板面水平面から斜め方向に向くように着磁された第6の磁石と、を備えた第2の磁石エレメントとから構成され、前記第1の磁石エレメントと前記第2の磁石エレメントとを、無終端状の形状に沿って交互に配置したことを特徴とする磁石ユニットとしたものである。
さらに、請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記第3の磁石の第5の磁極と第6の磁極とを結ぶ線は、前記ヨーク板の板面水平面から斜め方向に10度以上70度以下傾いた線であり、前記斜め方向はヨーク板からターゲットに向かう方向であることを特徴とする磁石ユニットとしたものである。
さらに、請求項3記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記第6の磁石の第11の磁極と第12の磁極とを結ぶ線は、前記ヨーク板の板面水平面から斜め方向に10度以上70度以下傾いた線であり、前記斜め方向はターゲットからヨーク板に向かう方向であることを特徴とする磁石ユニットとしたものである。
さらに、請求項4記載の発明は、請求項2記載の発明において、前記第3の磁石の第5の磁極と第6の磁極とを結ぶ線は、前記ヨーク板の板面平行面に沿って、前記第1の磁石の第2の磁極と前記第2の磁石の第4の磁極とを結ぶ線から時計回り方向に60度以内の角度を有するものであることを特徴とする磁石ユニットとしたものである。
さらに、請求項5記載の発明は、請求項3記載の発明において、前記第6磁石の第11の磁極と第12の磁極とを結ぶ線は、前記ヨーク板の板面平行面に沿って、前記第4の磁石の第8の磁極と前記第5の磁石の第10の磁極とを結ぶ線から反時計回り方向に60度以内の角度を有するものであることを特徴とする磁石ユニットとしたものである。
さらに、請求項6記載の発明は、請求項1から5のいずれか1項に記載の発明において、前記第1の磁石エレメントと前記第2の磁石エレメントとは、所定の間隔を隔てて、交互に配置されていることを特徴とする磁石ユニットとしたものである。
さらに、請求項7記載の発明は、請求項1から6のいずれか1項に記載の発明において、前記第1の磁石エレメントと前記第2の磁石エレメントとは、環状線に沿って交互に配置されていることを特徴とする磁石ユニットとしたものである。
上記目的を達成するために、請求項8記載の発明は、矩形のターゲットを支持する矩形のカソード電極の背面側に、強磁性板材からなる矩形のヨーク板と、該ヨーク板上に配置された外周磁石と、前記ヨーク板上の前記外周磁石の内部に配置され、前記外周磁石と極性が異なる内部磁石と、を備え、前記外周磁石および前記内部磁石によって前記ターゲット上に発生した磁力線の接線が前記ターゲット面と平行になるような領域の集合としての磁気トラックを形成する磁石ユニットであって、前記矩形のヨーク板の周に沿って設けられた複数の第1の磁石群磁石からなる第1の磁石群と、前記矩形のヨーク板の中心部分に設けられた複数の第2の磁石群磁石からなる第2の磁石群と、前記第1の磁石群と前記第2の磁石群と間であって、前記第2の磁石群を取り囲むように設けられた複数の第3の磁石群磁石からなる第3の磁石群と、から構成され、第1の磁石群磁石は、前記ヨーク板の板面から垂直方向に沿って直立して設けられ、前記ヨーク板の板面と対向する面に第13の磁極を有し、前記ヨーク板の板面と対向しない面に前記第13の磁極と反発する第14の磁極を有するものであり、前記第2の磁石群磁石は、前記ヨーク板の板面から垂直方向に沿って直立して設けられ、かつ、前記ヨーク板の板面と対向する面に前記第13の磁極と反発する第15の磁極を有し、前記ヨーク板の板面と対向しない面に前記第14の磁極と反発する第16の磁極を有するものであり、前記第3の磁石群磁石は、前記第1の磁石群磁石と前記第2の磁石群磁石に挟まれるように直立して配置され、前記第1の磁石群磁石の第14の磁極と対向する部分に第17の磁極を有し、前記第2の磁石群磁石の第15の磁極と対向する部分に前記第17の磁極と反発する第18の磁極を有し、前記第17の磁極と前記第18の磁極とを結ぶ線の向きが前記ヨークの板面水平面から斜め方向に向くように着磁された第7の磁石と、前記第1の磁石群磁石と前記第2の磁石群磁石に挟まれるように直立して配置され、前記第1の磁石群磁石の第13の磁極と対向する部分に第19の磁極を有し、前記第2の磁石郡磁石の第16の磁極と対向する部分に前記第19の磁極と反発する第20の磁極を有し、前記第19の磁極と前記第20の磁極とを結ぶ線の向きが前記ヨークの板面水平面から斜め方向に向くように着磁された第8の磁石と、を有するものであることを特徴とする磁石ユニットとしたものである。
さらに、請求項9記載の発明は、請求項8記載の発明において、前記第3の磁石群磁石は、前記1の磁石群磁石又は第2の磁石群磁石のいずれかに向かう磁力線を有するものであることを特徴とする磁石ユニットとしたものである。
さらに、請求項10記載の発明は、請求項8又は請求項9記載の発明において、矩形のヨーク板の角部に位置する前記第7の磁石の第17の磁極と第18の磁極とを結ぶ線は、前記ヨーク板の板面平行面に沿って、前記第1の磁石群磁石の第14の磁極と前記第2の磁石郡磁石の第16の磁極とを結ぶ線から時計回り方向又は反時計周り方向に60度以内の角度を有するものであり、矩形のヨーク板の角部に位置する前記第8の磁石の第19の磁極と第20の磁極とを結ぶ線は、前記ヨーク板の板面平行面に沿って、前記第1の磁石群磁石の第14の磁極と前記第2の磁石郡磁石の第16の磁極とを結ぶ線から時計回り方向又は反時計周り方向に60度以内の角度を有するものであることを特徴とする磁石ユニットとしたものである。
上記目的を達成するために、請求項11記載の発明は、処理室に、処理対象としての基板と、前記基板に対向するように配され、ターゲットを支持し放電用電力が供給されるカソード電極と、前記ターゲットの前方に前記基板を搬送させる搬送機構と、を備え、前記カソード電極の背面側に、請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の磁石ユニットが配されていることを特徴とするマグネトロンスパッタリング装置としたものである。
上記目的を達成するために、請求項12記載の発明は、ターゲットを支持するカソード電極の背面側に配置された磁石ユニットであって、 前記カソード電極の背面側に配置され、強磁性板材からなる第1のヨーク板と、前記第1のヨーク板の板面から垂直方向に沿って直立して設けられ、前記第1のヨーク板の板面と対向する面に第1の磁極を有し、前記第1のヨーク板の板面と対向しない面に前記第1の磁極と反発する第2の磁極を有する第1の磁石と、前記第1のヨーク板の板面から垂直方向に沿って直立して設けられ、かつ、前記第1のヨーク板の板面と対向する面に前記第1の磁極と反発する第3の磁極を有し、前記第1のヨーク板の板面と対向しない面に前記第2の磁極と反発する第4の磁極を有する第2の磁石と、前記第1の磁石と前記第2の磁石に挟まれるように直立して配置され、前記第1の磁石の第2の磁極と対向する部分に第5の磁極を有し、前記第2の磁石の第3の磁極と対向する部分に第5の磁極と反発する第6の磁極を有し、前記第5の磁極と前記第6の磁極と結ぶ線の向きが前記第1のヨーク板の板面と平行な面から斜め方向に向くように着磁された第3の磁石と、
を備えた第1の磁石エレメントと、前記カソード電極の背面側に配置され、強磁性板材からなる第2のヨーク板と、前記第2のヨーク板の板面から垂直方向に沿って直立して設けられ、前記第2のヨーク板の板面と対向する面に第7の磁極を有し、前記第2のヨーク板の板面と対向しない面に前記第7の磁極と反発する第8の磁極を有する第4の磁石と、前記第2のヨーク板の板面から垂直方向に沿って直立して設けられ、かつ、前記第2のヨーク板の板面と対向する面に第7の磁極と反発する第9の磁極を有し、前記ヨーク板の板面と対向しない面に前記第8の磁極と反発する第10の磁極を有する第5の磁石と、前記第4の磁石と前記第5の磁石に挟まれるように直立して配置され、前記第4の磁石の第7の磁極と対向する部分に第11の磁極を有し、前記第5の磁石の第10の磁極と対向する部分に前記第11の磁極と反発する第12の磁極を有し、前記第11の磁極と前記第12の磁極とを結ぶ線の向きが前記第2のヨークの板面と平行な面から斜め方向に向くように着磁された第6の磁石と、 を備えた第2の磁石エレメントとから構成され、前記第1の磁石エレメントと前記第2の磁石エレメントとは、第1の磁石と前記第4の磁石と、前記第2の磁石と前記第5の磁石と、前記第3の磁石と前記第6の磁石と、がそれぞれ隣になるように配置されており、前記第1のヨーク板と前記第2のヨーク板とは、前記第1のヨーク板および前記第2のヨーク板の一端が、前記ターゲットの端部に向かい、前記第1のヨーク板および前記第2のヨーク板の他端が、前記ターゲットの中央部に向かうように、放射状に交互に配置されることを特徴とする磁石ユニットとしたものである。
上記目的を達成するために、請求項13記載の発明は、矩形のターゲットを支持する矩形のカソード電極の背面側に配置された磁石ユニットであって、前記カソード電極の背面側に配置され、強磁性板材からなる矩形のヨーク板と、前記矩形のヨーク板の周に沿って設けられた第1の磁石群と、前記矩形のヨーク板の中心部分に設けられた第2の磁石群と、前記第1の磁石群 と前記第2の磁石群との間であって、前記第2の磁石群を取り囲むように設けられた第3の磁石群と、から構成され、前記第1の磁石群は、前記ヨーク板の板面の両端でかつ前記ヨーク板の板面から垂直方向に沿って直立して設けられ、前記ヨーク板の板面と対向する面に第1の磁極を有し、前記第1のヨーク板の板面と対向しない面に前記第1の磁極と反発する第2の磁極を有する第1の磁石で構成され、前記第2の磁石群は、前記ヨーク板の板面の中央でかつ前記ヨーク板の板面から垂直方向に沿って直立して設けられ、前記ヨーク板の板面と対向する面に前記第1の磁極と反発する第3の磁極を有し、前記ヨーク板の板面と対向しない面に前記第2の磁極と反発する第4の磁極を有する第2の磁石で構成され、前記第3の磁石群は、前記第1の磁石と前記第2の磁石に挟まれるように、前記ヨーク板の板面から垂直方向に沿って直立して設けられ、前記第1の磁石の第2の磁極と対向する部分に第5の磁極を有し、前記第2の磁石の第3の磁極と対向する部分に前記第5の磁極の極性と逆の極性を有する第6の磁極を有し、前記第5の磁極と前記第6の磁極とを結ぶ線の向きが前記ヨークの板面と平行な面から斜め方向に向くように着磁された第3の磁石と、前記第1の磁石と前記第2の磁石に挟まれるように前記ヨーク板の板面から垂直方向に沿って直立して設けられ、前記第1の磁石の第1の磁極と対向する部分に第7の磁極を有し、前記第2の磁石の第4の磁極と対向する部分に前記第7の磁極の極性と逆の極性を有する第8の磁極を有し、前記第7の磁極と前記第8の磁極とを結ぶ線の向きが前記ヨークの板面と水平な面から斜め方向に向くように着磁された第4の磁石と、で構成され、前記第3の磁石と前記第4の磁石とは、前記第2の磁石群を取り囲む線に沿って、交互に設けられていることを特徴とする磁石ユニットとしたものである。
さらに、請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記第3の磁石の第5の磁極と第6の磁極とを結ぶ線は、前記ヨーク板の板面水平面から斜め方向に10度以上70度以下傾いた線であり、前記斜め方向はヨーク板からターゲットに向かう方向であることを特徴とする磁石ユニットとしたものである。
さらに、請求項3記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記第6の磁石の第11の磁極と第12の磁極とを結ぶ線は、前記ヨーク板の板面水平面から斜め方向に10度以上70度以下傾いた線であり、前記斜め方向はターゲットからヨーク板に向かう方向であることを特徴とする磁石ユニットとしたものである。
さらに、請求項4記載の発明は、請求項2記載の発明において、前記第3の磁石の第5の磁極と第6の磁極とを結ぶ線は、前記ヨーク板の板面平行面に沿って、前記第1の磁石の第2の磁極と前記第2の磁石の第4の磁極とを結ぶ線から時計回り方向に60度以内の角度を有するものであることを特徴とする磁石ユニットとしたものである。
さらに、請求項5記載の発明は、請求項3記載の発明において、前記第6磁石の第11の磁極と第12の磁極とを結ぶ線は、前記ヨーク板の板面平行面に沿って、前記第4の磁石の第8の磁極と前記第5の磁石の第10の磁極とを結ぶ線から反時計回り方向に60度以内の角度を有するものであることを特徴とする磁石ユニットとしたものである。
さらに、請求項6記載の発明は、請求項1から5のいずれか1項に記載の発明において、前記第1の磁石エレメントと前記第2の磁石エレメントとは、所定の間隔を隔てて、交互に配置されていることを特徴とする磁石ユニットとしたものである。
さらに、請求項7記載の発明は、請求項1から6のいずれか1項に記載の発明において、前記第1の磁石エレメントと前記第2の磁石エレメントとは、環状線に沿って交互に配置されていることを特徴とする磁石ユニットとしたものである。
上記目的を達成するために、請求項8記載の発明は、矩形のターゲットを支持する矩形のカソード電極の背面側に、強磁性板材からなる矩形のヨーク板と、該ヨーク板上に配置された外周磁石と、前記ヨーク板上の前記外周磁石の内部に配置され、前記外周磁石と極性が異なる内部磁石と、を備え、前記外周磁石および前記内部磁石によって前記ターゲット上に発生した磁力線の接線が前記ターゲット面と平行になるような領域の集合としての磁気トラックを形成する磁石ユニットであって、前記矩形のヨーク板の周に沿って設けられた複数の第1の磁石群磁石からなる第1の磁石群と、前記矩形のヨーク板の中心部分に設けられた複数の第2の磁石群磁石からなる第2の磁石群と、前記第1の磁石群と前記第2の磁石群と間であって、前記第2の磁石群を取り囲むように設けられた複数の第3の磁石群磁石からなる第3の磁石群と、から構成され、第1の磁石群磁石は、前記ヨーク板の板面から垂直方向に沿って直立して設けられ、前記ヨーク板の板面と対向する面に第13の磁極を有し、前記ヨーク板の板面と対向しない面に前記第13の磁極と反発する第14の磁極を有するものであり、前記第2の磁石群磁石は、前記ヨーク板の板面から垂直方向に沿って直立して設けられ、かつ、前記ヨーク板の板面と対向する面に前記第13の磁極と反発する第15の磁極を有し、前記ヨーク板の板面と対向しない面に前記第14の磁極と反発する第16の磁極を有するものであり、前記第3の磁石群磁石は、前記第1の磁石群磁石と前記第2の磁石群磁石に挟まれるように直立して配置され、前記第1の磁石群磁石の第14の磁極と対向する部分に第17の磁極を有し、前記第2の磁石群磁石の第15の磁極と対向する部分に前記第17の磁極と反発する第18の磁極を有し、前記第17の磁極と前記第18の磁極とを結ぶ線の向きが前記ヨークの板面水平面から斜め方向に向くように着磁された第7の磁石と、前記第1の磁石群磁石と前記第2の磁石群磁石に挟まれるように直立して配置され、前記第1の磁石群磁石の第13の磁極と対向する部分に第19の磁極を有し、前記第2の磁石郡磁石の第16の磁極と対向する部分に前記第19の磁極と反発する第20の磁極を有し、前記第19の磁極と前記第20の磁極とを結ぶ線の向きが前記ヨークの板面水平面から斜め方向に向くように着磁された第8の磁石と、を有するものであることを特徴とする磁石ユニットとしたものである。
さらに、請求項9記載の発明は、請求項8記載の発明において、前記第3の磁石群磁石は、前記1の磁石群磁石又は第2の磁石群磁石のいずれかに向かう磁力線を有するものであることを特徴とする磁石ユニットとしたものである。
さらに、請求項10記載の発明は、請求項8又は請求項9記載の発明において、矩形のヨーク板の角部に位置する前記第7の磁石の第17の磁極と第18の磁極とを結ぶ線は、前記ヨーク板の板面平行面に沿って、前記第1の磁石群磁石の第14の磁極と前記第2の磁石郡磁石の第16の磁極とを結ぶ線から時計回り方向又は反時計周り方向に60度以内の角度を有するものであり、矩形のヨーク板の角部に位置する前記第8の磁石の第19の磁極と第20の磁極とを結ぶ線は、前記ヨーク板の板面平行面に沿って、前記第1の磁石群磁石の第14の磁極と前記第2の磁石郡磁石の第16の磁極とを結ぶ線から時計回り方向又は反時計周り方向に60度以内の角度を有するものであることを特徴とする磁石ユニットとしたものである。
上記目的を達成するために、請求項11記載の発明は、処理室に、処理対象としての基板と、前記基板に対向するように配され、ターゲットを支持し放電用電力が供給されるカソード電極と、前記ターゲットの前方に前記基板を搬送させる搬送機構と、を備え、前記カソード電極の背面側に、請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の磁石ユニットが配されていることを特徴とするマグネトロンスパッタリング装置としたものである。
上記目的を達成するために、請求項12記載の発明は、ターゲットを支持するカソード電極の背面側に配置された磁石ユニットであって、 前記カソード電極の背面側に配置され、強磁性板材からなる第1のヨーク板と、前記第1のヨーク板の板面から垂直方向に沿って直立して設けられ、前記第1のヨーク板の板面と対向する面に第1の磁極を有し、前記第1のヨーク板の板面と対向しない面に前記第1の磁極と反発する第2の磁極を有する第1の磁石と、前記第1のヨーク板の板面から垂直方向に沿って直立して設けられ、かつ、前記第1のヨーク板の板面と対向する面に前記第1の磁極と反発する第3の磁極を有し、前記第1のヨーク板の板面と対向しない面に前記第2の磁極と反発する第4の磁極を有する第2の磁石と、前記第1の磁石と前記第2の磁石に挟まれるように直立して配置され、前記第1の磁石の第2の磁極と対向する部分に第5の磁極を有し、前記第2の磁石の第3の磁極と対向する部分に第5の磁極と反発する第6の磁極を有し、前記第5の磁極と前記第6の磁極と結ぶ線の向きが前記第1のヨーク板の板面と平行な面から斜め方向に向くように着磁された第3の磁石と、
を備えた第1の磁石エレメントと、前記カソード電極の背面側に配置され、強磁性板材からなる第2のヨーク板と、前記第2のヨーク板の板面から垂直方向に沿って直立して設けられ、前記第2のヨーク板の板面と対向する面に第7の磁極を有し、前記第2のヨーク板の板面と対向しない面に前記第7の磁極と反発する第8の磁極を有する第4の磁石と、前記第2のヨーク板の板面から垂直方向に沿って直立して設けられ、かつ、前記第2のヨーク板の板面と対向する面に第7の磁極と反発する第9の磁極を有し、前記ヨーク板の板面と対向しない面に前記第8の磁極と反発する第10の磁極を有する第5の磁石と、前記第4の磁石と前記第5の磁石に挟まれるように直立して配置され、前記第4の磁石の第7の磁極と対向する部分に第11の磁極を有し、前記第5の磁石の第10の磁極と対向する部分に前記第11の磁極と反発する第12の磁極を有し、前記第11の磁極と前記第12の磁極とを結ぶ線の向きが前記第2のヨークの板面と平行な面から斜め方向に向くように着磁された第6の磁石と、 を備えた第2の磁石エレメントとから構成され、前記第1の磁石エレメントと前記第2の磁石エレメントとは、第1の磁石と前記第4の磁石と、前記第2の磁石と前記第5の磁石と、前記第3の磁石と前記第6の磁石と、がそれぞれ隣になるように配置されており、前記第1のヨーク板と前記第2のヨーク板とは、前記第1のヨーク板および前記第2のヨーク板の一端が、前記ターゲットの端部に向かい、前記第1のヨーク板および前記第2のヨーク板の他端が、前記ターゲットの中央部に向かうように、放射状に交互に配置されることを特徴とする磁石ユニットとしたものである。
上記目的を達成するために、請求項13記載の発明は、矩形のターゲットを支持する矩形のカソード電極の背面側に配置された磁石ユニットであって、前記カソード電極の背面側に配置され、強磁性板材からなる矩形のヨーク板と、前記矩形のヨーク板の周に沿って設けられた第1の磁石群と、前記矩形のヨーク板の中心部分に設けられた第2の磁石群と、前記第1の磁石群 と前記第2の磁石群との間であって、前記第2の磁石群を取り囲むように設けられた第3の磁石群と、から構成され、前記第1の磁石群は、前記ヨーク板の板面の両端でかつ前記ヨーク板の板面から垂直方向に沿って直立して設けられ、前記ヨーク板の板面と対向する面に第1の磁極を有し、前記第1のヨーク板の板面と対向しない面に前記第1の磁極と反発する第2の磁極を有する第1の磁石で構成され、前記第2の磁石群は、前記ヨーク板の板面の中央でかつ前記ヨーク板の板面から垂直方向に沿って直立して設けられ、前記ヨーク板の板面と対向する面に前記第1の磁極と反発する第3の磁極を有し、前記ヨーク板の板面と対向しない面に前記第2の磁極と反発する第4の磁極を有する第2の磁石で構成され、前記第3の磁石群は、前記第1の磁石と前記第2の磁石に挟まれるように、前記ヨーク板の板面から垂直方向に沿って直立して設けられ、前記第1の磁石の第2の磁極と対向する部分に第5の磁極を有し、前記第2の磁石の第3の磁極と対向する部分に前記第5の磁極の極性と逆の極性を有する第6の磁極を有し、前記第5の磁極と前記第6の磁極とを結ぶ線の向きが前記ヨークの板面と平行な面から斜め方向に向くように着磁された第3の磁石と、前記第1の磁石と前記第2の磁石に挟まれるように前記ヨーク板の板面から垂直方向に沿って直立して設けられ、前記第1の磁石の第1の磁極と対向する部分に第7の磁極を有し、前記第2の磁石の第4の磁極と対向する部分に前記第7の磁極の極性と逆の極性を有する第8の磁極を有し、前記第7の磁極と前記第8の磁極とを結ぶ線の向きが前記ヨークの板面と水平な面から斜め方向に向くように着磁された第4の磁石と、で構成され、前記第3の磁石と前記第4の磁石とは、前記第2の磁石群を取り囲む線に沿って、交互に設けられていることを特徴とする磁石ユニットとしたものである。
Claims (13)
- ターゲットを支持するカソード電極の背面側に、強磁性板材からなるヨーク板と、該ヨーク板の板面上に配置された外周磁石と、前記ヨーク板の板面上の前記外周磁石の内部に配置され、前記外周磁石と極性が異なる内部磁石と、を備え、
前記外周磁石および前記内部磁石によって前記ターゲット上に発生した磁力線の接線が前記ターゲット面と平行になるような領域の集合としての磁気トラックを形成する磁石ユニットであって、
前記ヨーク板の板面から垂直方向に沿って直立して設けられ、前記ヨーク板の板面と対向する面に第1の磁極を有し、前記ヨーク板の板面と対向しない面に前記第1の磁極と反発する第2の磁極を有する第1の磁石と、
前記ヨーク板の板面から垂直方向に沿って直立して設けられ、かつ、前記ヨーク板の板面と対向する面に前記第1の磁極と反発する第3の磁極を有し、前記ヨーク板の板面と対向しない面に前記第2の磁極と反発する第4の磁極を有する第2の磁石と、
前記第1の磁石と前記第2の磁石に挟まれるように直立して配置され、前記第1の磁石の第2の磁極と対向する部分に第5の磁極を有し、前記第2の磁石の第3の磁極と対向する部分に第5の磁極と反発する第6の磁極を有し、前記第5の磁極と前記第6の磁極と結ぶ線の向きが前記ヨーク板の板面水平面から斜め方向に向くように着磁された第3の磁石と、
を備えた第1の磁石エレメントと、
前記ヨーク板の板面から垂直方向に沿って直立して設けられ、前記ヨーク板の板面と対向する面に第7の磁極を有し、前記ヨーク板の板面と対向しない面に前記第7の磁極と反発する第8の磁極を有する第4の磁石と、
前記ヨーク板の板面から垂直方向に沿って直立して設けられ、かつ、前記ヨーク板の板面と対向する面に第7の磁極と反発する第9の磁極を有し、前記ヨーク板の板面と対向しない面に前記第8の磁極と反発する第10の磁極を有する第5の磁石と、
前記第4の磁石と前記第5の磁石に挟まれるように直立して配置され、前記第4の磁石の第7の磁極と対向する部分に第11の磁極を有し、前記第5の磁石の第10の磁極と対向する部分に前記第11の磁極と反発する第12の磁極を有し、前記第11の磁極と前記第12の磁極とを結ぶ線の向きが前記ヨークの板面水平面から斜め方向に向くように着磁された第6の磁石と、
を備えた第2の磁石エレメントとから構成され、前記第1の磁石エレメントと前記第2の磁石エレメントとを、無終端状の形状に沿って交互に配置したことを特徴とする磁石ユニット。 - 前記第3の磁石の第5の磁極と第6の磁極とを結ぶ線は、前記ヨーク板の板面水平面から斜め方向に10度以上70度以下傾いた線であり、前記斜め方向はヨーク板からターゲットに向かう方向であることを特徴とする請求項1記載の磁石ユニット。
- 前記第6の磁石の第11の磁極と第12の磁極とを結ぶ線は、前記ヨーク板の板面水平面から斜め方向に10度以上70度以下傾いた線であり、前記斜め方向はターゲットからヨーク板に向かう方向であることを特徴とする請求項1記載の磁石ユニット。
- 前記第3の磁石の第5の磁極と第6の磁極とを結ぶ線は、前記ヨーク板の板面平行面に沿って、前記第1の磁石の第2の磁極と前記第2の磁石の第4の磁極とを結ぶ線から時計回り方向に60度以内の角度を有するものであることを特徴とする請求項2記載の磁石ユニット。
- 前記第6磁石の第11の磁極と第12の磁極とを結ぶ線は、前記ヨーク板の板面平行面に沿って、前記第4の磁石の第8の磁極と前記第5の磁石の第10の磁極とを結ぶ線から反時計回り方向に60度以内の角度を有するものであることを特徴とする請求項3記載の磁石ユニット。
- 前記第1の磁石エレメントと前記第2の磁石エレメントとは、所定の間隔を隔てて、交互に配置されていることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の磁石ユニット。
- 前記第1の磁石エレメントと前記第2の磁石エレメントとは、環状線に沿って交互に配置されていることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の磁石ユニット。
- 矩形のターゲットを支持する矩形のカソード電極の背面側に、強磁性板材からなる矩形のヨーク板と、該ヨーク板上に配置された外周磁石と、前記ヨーク板上の前記外周磁石の内部に配置され、前記外周磁石と極性が異なる内部磁石と、を備え、
前記外周磁石および前記内部磁石によって前記ターゲット上に発生した磁力線の接線が前記ターゲット面と平行になるような領域の集合としての磁気トラックを形成する磁石ユニットであって、
前記矩形のヨーク板の周に沿って設けられた複数の第1の磁石群磁石からなる第1の磁石群と、前記矩形のヨーク板の中心部分に設けられた複数の第2の磁石群磁石からなる第2の磁石群と、前記第1の磁石群と前記第2の磁石群と間であって、前記第2の磁石群を取り囲むように設けられた複数の第3の磁石群磁石からなる第3の磁石群と、から構成され、
第1の磁石群磁石は、前記ヨーク板の板面から垂直方向に沿って直立して設けられ、前記ヨーク板の板面と対向する面に第13の磁極を有し、前記ヨーク板の板面と対向しない面に前記第13の磁極と反発する第14の磁極を有するものであり、
前記第2の磁石群磁石は、前記ヨーク板の板面から垂直方向に沿って直立して設けられ、かつ、前記ヨーク板の板面と対向する面に前記第13の磁極と反発する第15の磁極を有し、前記ヨーク板の板面と対向しない面に前記第14の磁極と反発する第16の磁極を有するものであり、
前記第3の磁石群磁石は、
前記第1の磁石群磁石と前記第2の磁石群磁石に挟まれるように直立して配置され、前記第1の磁石群磁石の第14の磁極と対向する部分に第17の磁極を有し、前記第2の磁石群磁石の第15の磁極と対向する部分に前記第17の磁極と反発する第18の磁極を有し、前記第17の磁極と前記第18の磁極とを結ぶ線の向きが前記ヨークの板面水平面から斜め方向に向くように着磁された第7の磁石と、
前記第1の磁石群磁石と前記第2の磁石群磁石に挟まれるように直立して配置され、前記第1の磁石群磁石の第13の磁極と対向する部分に第19の磁極を有し、前記第2の磁石郡磁石の第16の磁極と対向する部分に前記第19の磁極と反発する第20の磁極を有し、前記第19の磁極と前記第20の磁極とを結ぶ線の向きが前記ヨークの板面水平面から斜め方向に向くように着磁された第8の磁石と、を有するものであることを特徴とする磁石ユニット。 - 前記第3の磁石群磁石は、前記1の磁石群磁石又は第2の磁石群磁石のいずれかに向かう磁力線を有するものであることを特徴とする請求項8記載の磁石ユニット。
- 矩形のヨーク板の角部に位置する前記第7の磁石の第17の磁極と第18の磁極とを結ぶ線は、前記ヨーク板の板面平行面に沿って、前記第1の磁石群磁石の第14の磁極と前記第2の磁石郡磁石の第16の磁極とを結ぶ線から時計回り方向又は反時計周り方向に60度以内の角度を有するものであり、
矩形のヨーク板の角部に位置する前記第8の磁石の第19の磁極と第20の磁極とを結ぶ線は、前記ヨーク板の板面平行面に沿って、前記第1の磁石群磁石の第14の磁極と前記第2の磁石郡磁石の第16の磁極とを結ぶ線から時計回り方向又は反時計周り方向に60度以内の角度を有するものであることを特徴とする請求項8又は請求項9記載の磁石ユニット。 - 処理室に、
処理対象としての基板と、
前記基板に対向するように配され、ターゲットを支持し放電用電力が供給されるカソード電極と、
前記ターゲットの前方に前記基板を搬送させる搬送機構と、
を備え、
前記カソード電極の背面側に、請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の磁石ユニットが配されていることを特徴とするマグネトロンスパッタリング装置。 - ターゲットを支持するカソード電極の背面側に配置された磁石ユニットであって、
前記カソード電極の背面側に配置され、強磁性板材からなる第1のヨーク板と、
前記第1のヨーク板の板面から垂直方向に沿って直立して設けられ、前記第1のヨーク板の板面と対向する面に第1の磁極を有し、前記第1のヨーク板の板面と対向しない面に前記第1の磁極と反発する第2の磁極を有する第1の磁石と、
前記第1のヨーク板の板面から垂直方向に沿って直立して設けられ、かつ、前記第1のヨーク板の板面と対向する面に前記第1の磁極と反発する第3の磁極を有し、前記第1のヨーク板の板面と対向しない面に前記第2の磁極と反発する第4の磁極を有する第2の磁石と、
前記第1の磁石と前記第2の磁石に挟まれるように直立して配置され、前記第1の磁石の第2の磁極と対向する部分に第5の磁極を有し、前記第2の磁石の第3の磁極と対向する部分に第5の磁極と反発する第6の磁極を有し、前記第5の磁極と前記第6の磁極と結ぶ線の向きが前記第1のヨーク板の板面と平行な面から斜め方向に向くように着磁された第3の磁石と、
を備えた第1の磁石エレメントと、
前記カソード電極の背面側に配置され、強磁性板材からなる第2のヨーク板と、
前記第2のヨーク板の板面から垂直方向に沿って直立して設けられ、前記第2のヨーク板の板面と対向する面に第7の磁極を有し、前記第2のヨーク板の板面と対向しない面に前記第7の磁極と反発する第8の磁極を有する第4の磁石と、
前記第2のヨーク板の板面から垂直方向に沿って直立して設けられ、かつ、前記第2のヨーク板の板面と対向する面に第7の磁極と反発する第9の磁極を有し、前記ヨーク板の板面と対向しない面に前記第8の磁極と反発する第10の磁極を有する第5の磁石と、
前記第4の磁石と前記第5の磁石に挟まれるように直立して配置され、前記第4の磁石の第7の磁極と対向する部分に第11の磁極を有し、前記第5の磁石の第10の磁極と対向する部分に前記第11の磁極と反発する第12の磁極を有し、前記第11の磁極と前記第12の磁極とを結ぶ線の向きが前記第2のヨークの板面と平行な面から斜め方向に向くように着磁された第6の磁石と、
を備えた第2の磁石エレメントとから構成され、
前記第1の磁石エレメントと前記第2の磁石エレメントとは、第1の磁石と前記第4の磁石と、前記第2の磁石と前記第5の磁石と、前記第3の磁石と前記第6の磁石と、がそれぞれ隣になるように配置されており、
前記第1のヨーク板と前記第2のヨーク板とは、前記第1のヨーク板および前記第2のヨーク板の一端が、前記ターゲットの端部に向かい、前記第1のヨーク板および前記第2のヨーク板の他端が、前記ターゲットの中央部に向かうように、放射状に交互に配置されることを特徴とする磁石ユニット。 - 矩形のターゲットを支持する矩形のカソード電極の背面側に配置された磁石ユニットであって、
前記カソード電極の背面側に配置され、強磁性板材からなる矩形のヨーク板と、
前記矩形のヨーク板の周に沿って設けられた第1の磁石群と、
前記矩形のヨーク板の中心部分に設けられた第2の磁石群と、
前記第1の磁石群 と前記第2の磁石群との間であって、前記第2の磁石群を取り囲むように設けられた第3の磁石群と、から構成され、
前記第1の磁石群は、前記ヨーク板の板面の両端でかつ前記ヨーク板の板面から垂直方向に沿って直立して設けられ、前記ヨーク板の板面と対向する面に第1の磁極を有し、前記第1のヨーク板の板面と対向しない面に前記第1の磁極と反発する第2の磁極を有する第1の磁石で構成され、
前記第2の磁石群は、前記ヨーク板の板面の中央でかつ前記ヨーク板の板面から垂直方向に沿って直立して設けられ、前記ヨーク板の板面と対向する面に前記第1の磁極と反発する第3の磁極を有し、前記ヨーク板の板面と対向しない面に前記第2の磁極と反発する第4の磁極を有する第2の磁石で構成され、
前記第3の磁石群は、
前記第1の磁石と前記第2の磁石に挟まれるように、前記ヨーク板の板面から垂直方向に沿って直立して設けられ、前記第1の磁石の第2の磁極と対向する部分に第5の磁極を有し、前記第2の磁石の第3の磁極と対向する部分に前記第5の磁極の極性と逆の極性を有する第6の磁極を有し、前記第5の磁極と前記第6の磁極とを結ぶ線の向きが前記ヨークの板面と平行な面から斜め方向に向くように着磁された第3の磁石と、
前記第1の磁石と前記第2の磁石に挟まれるように前記ヨーク板の板面から垂直方向に沿って直立して設けられ、前記第1の磁石の第1の磁極と対向する部分に第7の磁極を有し、前記第2の磁石の第4の磁極と対向する部分に前記第7の磁極の極性と逆の極性を有する第8の磁極を有し、前記第7の磁極と前記第8の磁極とを結ぶ線の向きが前記ヨークの板面と水平な面から斜め方向に向くように着磁された第4の磁石と、で構成され、
前記第3の磁石と前記第4の磁石とは、前記第2の磁石群を取り囲む線に沿って、交互に設けられていることを特徴とする磁石ユニット。
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