JPH01240653A - Sputtering cathode - Google Patents

Sputtering cathode

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Publication number
JPH01240653A
JPH01240653A JP6340888A JP6340888A JPH01240653A JP H01240653 A JPH01240653 A JP H01240653A JP 6340888 A JP6340888 A JP 6340888A JP 6340888 A JP6340888 A JP 6340888A JP H01240653 A JPH01240653 A JP H01240653A
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JP
Japan
Prior art keywords
magnet
width
central part
wider
enclosing
Prior art date
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Pending
Application number
JP6340888A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshisuke Ikeo
池尾 利介
Hiroyuki Nakagawa
廣幸 中川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Chemical Industry Co Ltd filed Critical Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority to JP6340888A priority Critical patent/JPH01240653A/en
Publication of JPH01240653A publication Critical patent/JPH01240653A/en
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Abstract

PURPOSE:To increase the radius of curvature of the electron capturing regions on both end parts of a magnet to facilitate spreading around of electrons by forming the magnet of a bar-shaped magnet and enclosing magnet and specifying the shape of the enclosing magnet. CONSTITUTION:The sputtering cathode of a planar magnetron sputtering device is formed by providing the magnet consisting of the improved bar-shaped magnet 4B which is rectangular in the central part and has the rectangular shape wider than the width of the rectangular shape of the central part at both end parts and the enclosing magnet 4A to the rear face of a backing plate. The longest width on the inner side at both ends in the longitudinal direction of the magnet 4A is made wider than the longest width on the inner side of the central part. The longitudinal length in the central part of the magnet 4A is made shorter at both ends by as much as the space width than that of the magnet 4B and wider by as much as the space width in said part. The film thickness distribution of a substrate is improved and stable discharge is executed.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、真空槽内で薄膜を形成するためのブレナーマ
グネトロンスソバタリング装置に使用されるマグネット
の形状に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to the shape of a magnet used in a Brenner magnetron sowing device for forming thin films in a vacuum chamber.

(従来の技術) スパッタリングは、真空中で、アルゴンの陽イオンAr
”を電界で加速した後、負電位に帯電されたターゲット
へ衝突させ、ターゲットの原子をたたきだし、その原子
を目的の基板上に堆積させることにより、薄膜を形成さ
せる方法である。
(Prior art) Sputtering is performed using argon cations Ar in a vacuum.
This is a method of forming a thin film by accelerating ``in an electric field, colliding it with a negatively charged target, knocking out the atoms of the target, and depositing the atoms on the target substrate.''

従来のプレナーマグネトロンスパッタリング装置を第2
図に示す。矩形でテーブル状のパフキングプレート1の
表面にターゲット3がメタルボンディングされており、
バッキングプレート1の裏面にはバフキングプレートl
を冷却するための水路7と、はぼバッキングプレート1
と同じ大きさのヨーク8上に取りつけられたマグネット
9がある。マグネット9はヨーク8の周辺にある口形の
マグネット9A(以下、口形マグネットという)と、口
形マグネット9Aのほぼ中央に配された棒状のマグネッ
ト9B(以下、棒状マグネットという)からなっている
。棒状マグネットは、中央部分が矩形で両端部分が中央
部分の矩形幅より広い矩形の形状をしている。口型マグ
ネット9Aと棒状マグネット9Bは、その長辺が長手方
向(基板5の進行方向に対し、直角方向をいう、以下同
じ)になるように配されている。口形マグネット9Aは
ターゲット3側の面がS極であり、棒状マグネット9B
はターゲット3側の面がN極である。
The conventional planar magnetron sputtering equipment is
As shown in the figure. A target 3 is metal bonded to the surface of a rectangular, table-shaped puffing plate 1.
On the back side of backing plate 1 is a buffing plate l.
water channel 7 for cooling and backing plate 1
There is a magnet 9 attached to a yoke 8 of the same size. The magnet 9 consists of a mouth-shaped magnet 9A (hereinafter referred to as a mouth-shaped magnet) located around the yoke 8 and a rod-shaped magnet 9B (hereinafter referred to as a rod-shaped magnet) arranged approximately in the center of the mouth-shaped magnet 9A. The rod-shaped magnet has a rectangular central portion and a rectangular shape with both end portions wider than the rectangular width of the central portion. The mouth-shaped magnet 9A and the rod-shaped magnet 9B are arranged so that their long sides are in the longitudinal direction (meaning the direction perpendicular to the direction of movement of the substrate 5, the same applies hereinafter). The face of the mouth-shaped magnet 9A on the target 3 side is the S pole, and the rod-shaped magnet 9B
The surface on the target 3 side is the north pole.

マグネット9はターゲット3の表面上に磁界を発生させ
るためのものであり、この磁界によりスッパタリング時
の放電中の電子を捕捉し、マグネトロン運動せしめ、A
r原子と衝突させることによって、Ar原子のイオン化
を促している。
The magnet 9 is used to generate a magnetic field on the surface of the target 3, and this magnetic field captures the electrons being discharged during sputtering and causes magnetron movement.
Ionization of Ar atoms is promoted by colliding with r atoms.

第3図は、マグネット9の部分の斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of the magnet 9 portion.

第2図に示すように、基板5はターゲット3の表面に対
し、平行に一定速度で進行(−印)する。
As shown in FIG. 2, the substrate 5 moves parallel to the surface of the target 3 at a constant speed (-mark).

防着板6の開口部で限定される成膜領域に進入すると薄
膜10の形成が始まり、通過している間に薄膜10は成
長し、通過し終わると共に薄膜10の形成が終了する。
When it enters the film forming area defined by the opening of the adhesion prevention plate 6, the formation of the thin film 10 begins, the thin film 10 grows while it passes through, and the formation of the thin film 10 ends when it finishes passing through.

(発明が解決しようとする問題点) 従来のプレナースバッタリングカソードには、バッキン
グプレート1の裏面に配されるマグネットが口型マグネ
ット9Aと棒状マグネット9Bからなるために次の問題
点があった。
(Problems to be Solved by the Invention) The conventional pre-nurse battering cathode has the following problems because the magnet arranged on the back surface of the backing plate 1 consists of a mouth-shaped magnet 9A and a rod-shaped magnet 9B. .

(1)ターゲット3の長手方向の両端部上を通る基板部
分の膜厚10が中央部上を通る基板部分の膜厚10より
薄くなり、膜厚分布が悪くなる。
(1) The film thickness 10 of the substrate portion passing over both ends in the longitudinal direction of the target 3 is thinner than the film thickness 10 of the substrate portion passing over the central portion, resulting in poor film thickness distribution.

(2)膜厚10の堆積速度をあげるためには、開口部の
幅(基板の進行方向の長さをいう、以下同じ)を狭くす
る必要があるが、その場合ターゲット3の利用効率を下
げないためにターゲット3の幅も狭くする必要がある。
(2) In order to increase the deposition rate for a film thickness of 10, it is necessary to narrow the width of the opening (referring to the length in the direction of substrate movement; the same applies hereinafter), but in this case, the utilization efficiency of target 3 will decrease. Therefore, the width of target 3 must also be narrowed.

そのため、マグネット9の幅も狭くする必要があるが、
そうするとターゲット3表面上の磁場強度が、電子を捕
捉するのに充分な強さが得られなくなり、放電が不安定
となる。
Therefore, it is necessary to make the width of magnet 9 narrower,
In this case, the magnetic field strength on the surface of the target 3 will not be strong enough to capture electrons, and the discharge will become unstable.

(問題点を解決するための手段) 本発明は、プレナーマグネトロンスバフタリグ装置にお
いて、バッキングプレートの裏面にマグネットがあり、
そのマグネットが、長手方向の両端部分の最長幅が中央
部分の最長幅より広い棒状のマグネットと棒状のマグネ
ットを囲んでいる囲みマグネットからなり、囲みマグネ
ットの長手方向の両端部分の内側の最長幅が中央部分の
内側の最長幅より広いことを特徴とするスパッタリング
カソードである。
(Means for Solving the Problems) The present invention provides a planar magnetron bafta rig device in which a magnet is provided on the back surface of a backing plate.
The magnet consists of a rod-shaped magnet whose longest width at both ends in the longitudinal direction is wider than the longest width at the center, and an enclosure magnet that surrounds the rod-shaped magnet. This is a sputtering cathode characterized by being wider than the longest width inside the central part.

ここで、両端とは、長手方向の全長に対し、各両端部分
の長手方向の長さが多くとも1/3以下の部分をいい、
中央部分とは残りの部分をいう。
Here, both ends refer to parts where the length in the longitudinal direction of each both ends is at most 1/3 or less of the total length in the longitudinal direction,
The central portion refers to the remaining portion.

マグネットの材料は、囲みマグネットと棒状のマグネッ
ト(以下、改良棒状マグネットという)間の空間幅を狭
めてもターゲット表面上にマグネトロンスッバタリング
を行うのに充分な磁界を保つことができるものが好まし
い。例えば、サマリウム・コバルト、バリウム・フェラ
イト磁石等の永久磁石が挙げられる。
The material of the magnet is preferably one that can maintain a sufficient magnetic field to perform magnetron subbuttering on the target surface even if the space width between the surrounding magnet and the rod-shaped magnet (hereinafter referred to as improved rod-shaped magnet) is narrowed. Examples include permanent magnets such as samarium cobalt and barium ferrite magnets.

ターゲット表面上の磁場が充分得られない場合は、水冷
ジャケットの厚みを薄くする等、マグネットをターゲッ
ト表面にちかずけることにより、電子を充分に捕捉でき
る磁場を確保する。
If a sufficient magnetic field on the target surface cannot be obtained, ensure a magnetic field sufficient to capture electrons by reducing the thickness of the water cooling jacket or by bringing the magnet closer to the target surface.

ヨークの大きさはマグネットの磁場の不必要な漏洩を防
ぐため、囲みマグネットと同程度にすることが望ましい
It is desirable that the size of the yoke be the same as that of the surrounding magnet in order to prevent unnecessary leakage of the magnetic field of the magnet.

(作用) マグネットの形状を上記のようにすることによって、マ
グネットの両端部分上の電子補足領域の曲率半径を大き
くすることが可能となり、そのため、電子のまわり込み
が容易になった。
(Function) By shaping the magnet as described above, it became possible to increase the radius of curvature of the electron trapping regions on both end portions of the magnet, making it easier for electrons to wrap around.

(実施例) 実施例1 第1A図に示すように、中央部分が矩形で両端部分が中
央部分の矩形幅より広い矩形の改良棒状マグネット4B
とそれを囲んでいる囲みマグネット4Aからなる。囲み
マグネット4Aの外側の形状は矩形であり、内側の形状
は囲みマグネット4Aの中央部分が改良棒状マグネット
4Bの中央部分に対応して両端部分に比べ、内側にでつ
ばっている。囲みマグネット4Aと改良棒状マグネット
4Bの間の空間幅は一様であるが、囲みマグネット4A
の中央部分の長手方向の長さが、改良棒状マグネッ)4
Bのそれより空間幅だけ両端が短いためその部分の空間
幅だけ他より広くなっている。
(Example) Example 1 As shown in FIG. 1A, an improved rod-shaped magnet 4B with a rectangular central portion and rectangular end portions wider than the rectangular width of the central portion.
and a surrounding magnet 4A surrounding it. The outer shape of the enclosing magnet 4A is rectangular, and the inner shape is such that the center part of the enclosing magnet 4A protrudes more inward than both end parts, corresponding to the center part of the improved rod-shaped magnet 4B. Although the space width between the enclosing magnet 4A and the improved rod-shaped magnet 4B is uniform, the enclosing magnet 4A
The length in the longitudinal direction of the central part of the improved rod-shaped magnet) 4
Since both ends are shorter by the space width than that of B, the space width of that part is wider than the others.

第4A図は、本実施例を用いた場合の基板の膜厚分布の
図であり、第4B図は第3図に示す従来のマグネットを
用いた場合の基板の膜厚分布の図である。膜厚分布差Δ
dが本実施例を用いた場合の方が小さくなっている。
FIG. 4A is a diagram of the film thickness distribution of the substrate when this embodiment is used, and FIG. 4B is a diagram of the film thickness distribution of the substrate when the conventional magnet shown in FIG. 3 is used. Film thickness distribution difference Δ
d is smaller when this embodiment is used.

実施例2 第1B図に示すように、中央部分が矩形で両端部分が中
央部分の矩形幅より長い直径の円形である改良棒状マグ
ネット4Bとそれを囲んでいる囲みマグネット4Aから
なる。囲みマグネット4Aは、改良棒状マグネフl−4
Bの中央部分を空間間隙を置いてはさんでいる矩形の中
央部分とその中央部分を円状に膨らみをもってつないで
いる両端部分よりなっている。囲みマグネットと4Aと
改良棒状マグネット4Bの間の空間幅は一様になってい
る。
Embodiment 2 As shown in FIG. 1B, an improved rod-shaped magnet 4B whose central portion is rectangular and both end portions are circular with a diameter longer than the rectangular width of the central portion, and an enclosing magnet 4A surrounding the improved rod-shaped magnet 4B. The enclosing magnet 4A is an improved rod-shaped magnetometer l-4.
It consists of a rectangular central part sandwiching the central part of B with a space gap, and both end parts connecting the central part with a circular bulge. The space width between the surrounding magnet 4A and the improved rod-shaped magnet 4B is uniform.

(発明の効果) 本発明によれば、基板の膜厚分布がよくなり、マグネッ
トの幅を狭くしても、安定した放電が行なえるようにな
った。
(Effects of the Invention) According to the present invention, the film thickness distribution of the substrate is improved, and even if the width of the magnet is narrowed, stable discharge can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1A図は本発明の実施例の斜視図、第1B図本発明の
別の実施例の斜視図、第2図はプレナーマグネトロンス
パッタリング装置の説明す、第3図は従来のマグネット
の斜視図、第4A図は実施例1を用いた場合の基板の膜
厚分布の図、第4B図は従来のマグネ7トを用いた場合
の基板の膜厚分布の図である。 1:バッキングプレート、2:アースシールド、3:タ
ーゲット、4:改良マグネット、4A:囲みマグネット
、4B:改良棒状マグネット、5:基板、6:防着板、
7:水路、8:ヨーク、9:マゲネット、9A:ロ形マ
グネット、9B:棒状マグネット、10:薄膜、Δd:
膜厚分布差特許出願人   旭化成工木株式会社 第1A図 第1B図 第2図 第3図
FIG. 1A is a perspective view of an embodiment of the present invention, FIG. 1B is a perspective view of another embodiment of the present invention, FIG. 2 illustrates a planar magnetron sputtering apparatus, and FIG. 3 is a perspective view of a conventional magnet. FIG. 4A is a diagram of the film thickness distribution of the substrate when Example 1 is used, and FIG. 4B is a diagram of the film thickness distribution of the substrate when the conventional magnet 7 is used. 1: Backing plate, 2: Earth shield, 3: Target, 4: Improved magnet, 4A: Surrounding magnet, 4B: Improved bar magnet, 5: Substrate, 6: Anti-adhesion plate,
7: water channel, 8: yoke, 9: magnet, 9A: square magnet, 9B: bar magnet, 10: thin film, Δd:
Film thickness distribution difference patent applicant Asahi Kasei Koki Co., Ltd. Figure 1A Figure 1B Figure 2 Figure 3

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] プレナーマグネトロンスパッタリグ装置において、バッ
キングプレートの裏面にマグネットがあり、そのマグネ
ットが、長手方向の両端部分の最長幅が中央部分の最長
幅より広い棒状のマグネットと棒状のマグネットを囲ん
でいる囲みマグネットからなり、囲みマグネットの長手
方向の両端部分の内側の最長幅が中央部分の内側の最長
幅より広いことを特徴とするスパッタリングカソード。
In planar magnetron sputtering equipment, there is a magnet on the back surface of the backing plate, and the magnet is a bar-shaped magnet whose longest width at both ends in the longitudinal direction is wider than the longest width at the center, and a surrounding magnet that surrounds the bar-shaped magnet. A sputtering cathode characterized in that the longest width on the inside of both end portions in the longitudinal direction of the enclosing magnet is wider than the longest width on the inside of the central portion.
JP6340888A 1988-03-18 1988-03-18 Sputtering cathode Pending JPH01240653A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008107574A (en) * 2006-10-25 2008-05-08 Mitsubishi Chemicals Corp Electrophotographic photoreceptor and image forming apparatus using the photoreceptor
KR20200031212A (en) * 2018-09-14 2020-03-24 가천대학교 산학협력단 Facing targets sputtering apparatus

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01230770A (en) * 1988-03-09 1989-09-14 Tokuda Seisakusho Ltd plasma processing equipment

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01230770A (en) * 1988-03-09 1989-09-14 Tokuda Seisakusho Ltd plasma processing equipment

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008107574A (en) * 2006-10-25 2008-05-08 Mitsubishi Chemicals Corp Electrophotographic photoreceptor and image forming apparatus using the photoreceptor
KR20200031212A (en) * 2018-09-14 2020-03-24 가천대학교 산학협력단 Facing targets sputtering apparatus

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