JPH02107764A - Magnetron sputtering equipment - Google Patents
Magnetron sputtering equipmentInfo
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- JPH02107764A JPH02107764A JP25836588A JP25836588A JPH02107764A JP H02107764 A JPH02107764 A JP H02107764A JP 25836588 A JP25836588 A JP 25836588A JP 25836588 A JP25836588 A JP 25836588A JP H02107764 A JPH02107764 A JP H02107764A
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- magnetic
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Abstract] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分針)
この発明は、特に強磁性体ターゲット材の局所的なエロ
ージョンの発生を抑えて、長寿命化を図ると同時に、エ
ロージョンが進行してもターゲット材上面付近の磁場分
布をほぼ一定に保ち、成膜条件の経時変化がほとんど無
視できるようにしたマグネトロンスパッタ装置に関する
ものである。Detailed Description of the Invention (Industrial Application Minute Hand) This invention aims to extend the service life of the ferromagnetic target material by suppressing the occurrence of local erosion. This invention relates to a magnetron sputtering device that maintains the magnetic field distribution near the top surface of a material almost constant, so that changes over time in film-forming conditions can be almost ignored.
従来のマグネトロンスパッタ装置を第10図によって説
明する。この図において、1は強磁性体からなるターゲ
ット材で、この裏面に内側磁極2と、これを取り囲むよ
うに、これと反対の極性を持つ外側磁極3とが配置され
ている。前記ターゲット材1は、通常鋼やステンレスの
非磁性材のバッキングプレート上に貼り付けて使われる
が、本明細書では、前記バッキングプレートは磁界の分
布に影響を与える・ことはないので省略して描かれてい
る。4はコイルで、これに電流を流すことにより内側磁
極2を励磁するものである。なお、各磁極2.3は電磁
石に代えて永久磁石を用いてもよい。これらの各部は真
空容器中に収容されている。使用にあたっては、コイル
4に励磁電流を流し、ターゲット材1に図示矢印方向の
磁界を与えながら、例えばArイオンでターゲット材1
をたたき、スパッタを被加工物(図示せず)に施すもの
である。A conventional magnetron sputtering apparatus will be explained with reference to FIG. In this figure, reference numeral 1 denotes a target material made of ferromagnetic material, on the back surface of which are arranged an inner magnetic pole 2 and an outer magnetic pole 3 having an opposite polarity so as to surround it. The target material 1 is usually used by pasting it on a backing plate made of non-magnetic material such as steel or stainless steel, but in this specification, the backing plate is omitted because it does not affect the distribution of the magnetic field. It is depicted. Reference numeral 4 denotes a coil, which excites the inner magnetic pole 2 by passing a current through it. Note that each magnetic pole 2.3 may use a permanent magnet instead of an electromagnet. Each of these parts is housed in a vacuum container. In use, while applying an excitation current to the coil 4 and applying a magnetic field to the target material 1 in the direction of the arrow shown in the figure, the target material 1 is heated with, for example, Ar ions.
is used to apply sputtering to a workpiece (not shown).
第11図は従来のマグネトロンスパッタ装置の他の例で
あり、第10図のものが長方形であるのに対し、円形で
ある点で相違する。FIG. 11 shows another example of a conventional magnetron sputtering device, and the difference is that the device in FIG. 10 has a rectangular shape, whereas it has a circular shape.
さて、第10図、第11図において、内側、外側磁極2
,3による洲洩磁界のうち、ターゲット材1に平行な成
分でターゲット材1の表面から飛び出した電子を捕獲し
、それによってガス分子のイオン化を促進させることに
より高速スパッタリングを可能にしている。Now, in Figures 10 and 11, the inner and outer magnetic poles 2
, 3, the component parallel to the target material 1 captures electrons ejected from the surface of the target material 1, thereby promoting ionization of gas molecules, thereby enabling high-speed sputtering.
このような従来のマグネトロンスバ・ンタ装置では、タ
ーゲット材1の表面付近で捕獲された電子は、第10図
に矢印で示した半円弧状の磁場のドーム内に閉じ込めら
れドームに沿って運動する。In such a conventional magnetron scanner, electrons captured near the surface of the target material 1 are confined within a semicircular arc-shaped magnetic field dome shown by the arrow in FIG. 10, and move along the dome. .
したがって、ターゲット材1の表面でのスパッタの施さ
れ方の程度はターゲット材1の上面での磁界の水平分布
のみならず、垂直成分の分布によっても左右される。Therefore, the degree of sputtering on the surface of the target material 1 depends not only on the horizontal distribution of the magnetic field on the upper surface of the target material 1, but also on the distribution of the vertical component.
第12図(a)、(b)はターゲット材1が強磁性体(
例えば鉄、コバルト等)の場合のターゲット材1の上面
(第10図のPA Pa線上)での磁場の水平および
垂直成分で、エロージョンの進行前後での分布をそれぞ
れ実線と点線により示す。In FIGS. 12(a) and 12(b), the target material 1 is a ferromagnetic material (
The horizontal and vertical components of the magnetic field on the upper surface of the target material 1 (on the PA Pa line in FIG. 10) in the case of iron, cobalt, etc.) before and after the progress of erosion are shown by solid lines and dotted lines, respectively.
また、第13図は、第10図のPA−PR間のターゲッ
ト材1のエロージョンの様子を示す断面図である。この
図かられかるように、二ローションの部分は局所的に進
行し、ターゲット材1の寿命を著しく縮めるという問題
点があった。Moreover, FIG. 13 is a sectional view showing the state of erosion of the target material 1 between PA and PR in FIG. 10. As can be seen from this figure, there was a problem in that the second lotion portion progressed locally and the life of the target material 1 was significantly shortened.
さらに、ターゲット材1が強磁性体の場合、第12図に
示すように、エロージョンの進行に伴ないターゲット上
面の磁場分布が変化し、スパッタ条件が変化し、成膜さ
れた膜厚の分布や物性に経時変化が起るという問題点が
あった。Furthermore, when the target material 1 is a ferromagnetic material, as shown in FIG. 12, the magnetic field distribution on the top surface of the target changes as erosion progresses, the sputtering conditions change, and the distribution of the film thickness changes. There was a problem that physical properties changed over time.
本発明者は、エロージョンが進行する場合は磁場の水平
成分の強度の分布とは直接的には関係なく、磁場の垂直
成分の極性の変化する位首、つまり垂直成分が男になる
点とよく対応することを見出した。これは、第10図に
おいて、電子がターゲット材1の面上においてドーム状
磁界内に沿って運動すると同時に、垂直磁場の勾配が存
在する方向に対しても周期的な運動をしており、垂直成
分が雫になる点付近で前記電子の濃度が高くなるためと
考えられる。また、ターゲット材1のエロージョンが起
こると、第12図(b)に示すように漏れ磁場が大きく
なり、その場所での垂直磁場の勾配も犬きくなるため局
所的な二ローションがさらに進行する。The inventor believes that when erosion progresses, it is not directly related to the distribution of the strength of the horizontal component of the magnetic field, but is often caused by a change in the polarity of the vertical component of the magnetic field, that is, the vertical component becomes more dominant. I found a solution. This is because, in Fig. 10, the electrons move along the dome-shaped magnetic field on the surface of the target material 1, and at the same time, they also move periodically in the direction of the vertical magnetic field gradient. This is thought to be because the concentration of the electrons becomes high near the point where the component becomes a drop. Further, when erosion of the target material 1 occurs, the leakage magnetic field increases as shown in FIG. 12(b), and the gradient of the vertical magnetic field at that location also becomes steeper, so that the local two-lotion progresses further.
この発明は、上記の欠点を解決するためになされたもの
で、エロージョンの発生を可及的に防止し、ターゲット
材の寿命を長くし、また、ターゲット面でスパッタされ
る領域が広がると同時に、エロージョンが進行してもタ
ーゲット上面付近での磁場分布をほぼ一定に保つため、
サブストレート上に成膜された膜の厚さの分布や物性値
が均一化し、また、経時変化もほとんどないといった長
所をもつマグネトロンスパッタ装置を提供することを目
的とする。This invention was made to solve the above-mentioned drawbacks, and it prevents the occurrence of erosion as much as possible, extends the life of the target material, and at the same time expands the sputtered area on the target surface. In order to keep the magnetic field distribution near the top surface of the target almost constant even as erosion progresses,
It is an object of the present invention to provide a magnetron sputtering apparatus which has the advantage that the thickness distribution and physical properties of a film formed on a substrate are uniform, and there is almost no change over time.
この発明にかかるマグネトロンスパッタ装置は、内側磁
極とこの内側磁極を取り囲んだ反対の極性を持つ外側磁
極と、これら両磁極上にまたがって配置されたターゲッ
ト材とを有するプレーナマグネトロンスパッタ装置にお
いて、両6ii 4Mからの潴ね磁場のターゲット材に
垂直な成分の勾配をターゲット材の外部において両磁極
間中央部では減少させ、かつ両磁極に向い漏れ磁場の垂
直成分の勾配を漸次大きくするため、長さ方向に対し複
数に分割した軟磁性体をターゲット材の裏側の内側磁極
と外側磁極間に設けたものである。The magnetron sputtering apparatus according to the present invention is a planar magnetron sputtering apparatus having an inner magnetic pole, an outer magnetic pole surrounding the inner magnetic pole and having an opposite polarity, and a target material disposed astride both magnetic poles. In order to reduce the gradient of the component perpendicular to the target material of the leaking magnetic field from 4M at the center between both magnetic poles outside the target material, and gradually increase the gradient of the perpendicular component of the leakage magnetic field toward both magnetic poles, the length A soft magnetic material divided into a plurality of parts in the direction is provided between the inner magnetic pole and the outer magnetic pole on the back side of the target material.
(作用〕
この発明においては、ターゲット材の外部において、内
側、外側磁極間中央部の垂直磁場の強度およびその勾配
が減少し、また、前記両磁極に近い部分では前記垂直磁
場の勾配が増大し、さらにエロージョンが進行してもタ
ーゲット上面付近の磁場分布を一定に保つため、スパッ
タ時において、マグネトロンモードが安定に保たれ、局
所的なエロージョンが防止され、なおかつ成膜された膜
厚部分や物性値の経時変化も防止される。(Function) In the present invention, outside the target material, the intensity and the gradient of the vertical magnetic field at the central part between the inner and outer magnetic poles are reduced, and the gradient of the vertical magnetic field is increased at the part near the two magnetic poles. Furthermore, even as erosion progresses, the magnetic field distribution near the top surface of the target is kept constant, so the magnetron mode is kept stable during sputtering, preventing local erosion, and improving the thickness of the deposited film and its physical properties. Changes in value over time are also prevented.
第1図はこの発明の一実施例を示すもので、第10図の
PA−pHの部分に相当する断面図である。この図にお
いて、符号1〜4は第10図と同じであり、5はこの発
明による互いのギャップ長が板厚の1150〜1になる
ように配置された複数個からなる軟磁性体であり、ター
ゲット材1とギャップを介して配置される。なお、軟磁
性体5としては、磁極の作る磁場で容易に磁化されるも
のであれば何でもよい。FIG. 1 shows an embodiment of the present invention, and is a sectional view corresponding to the PA-pH portion in FIG. 10. In this figure, numerals 1 to 4 are the same as in FIG. 10, and 5 is a plurality of soft magnetic bodies according to the present invention arranged so that the mutual gap length is 1150 to 1 of the plate thickness, It is placed with a gap in between and the target material 1 . Note that the soft magnetic material 5 may be anything as long as it is easily magnetized by the magnetic field created by the magnetic poles.
次に作用について説明する。Next, the effect will be explained.
軟磁性体5は両磁極2.3の作る磁界によってターゲッ
ト材1の中の磁化の向きと同一方向の磁化を持ち、軟磁
性体5がターゲット材1の上面において、前記両磁極2
.3間中央部で水平磁場の絶対値と垂直磁場の勾配を減
少させるように作用する。また、両磁極2,3の上部付
近では、前記軟磁性体5による磁界の影響は小さいので
、その結果、両磁極2.3付近の垂直磁場の勾配は増大
する。The soft magnetic body 5 has magnetization in the same direction as the magnetization direction in the target material 1 due to the magnetic field created by both magnetic poles 2.3, and the soft magnetic body 5 has magnetization in the same direction as that in the target material 1,
.. It acts to reduce the absolute value of the horizontal magnetic field and the gradient of the vertical magnetic field at the center between the three. Further, near the tops of both magnetic poles 2 and 3, the influence of the magnetic field due to the soft magnetic body 5 is small, and as a result, the gradient of the vertical magnetic field near both magnetic poles 2.3 increases.
軟磁性体5はターゲット材1の上面の磁場を打ち消す磁
石の働廿をし、ターゲット材1のエロージョンが進行し
、ターゲット材1上の漏れ磁場が大きくなると軟磁性体
5の磁化の強さが大きくなり、ターゲット材1上の漏れ
磁場が大きくなるのを防止し、エロージョンが局所的に
大きくなるのを防ぐ作用を有する。The soft magnetic material 5 acts as a magnet to cancel the magnetic field on the upper surface of the target material 1, and as the erosion of the target material 1 progresses and the leakage magnetic field on the target material 1 increases, the magnetization strength of the soft magnetic material 5 increases. This has the effect of preventing the leakage magnetic field on the target material 1 from increasing and preventing erosion from increasing locally.
第2図(a)、(b)は、第1図の実施例のpA−p、
間におけるエロージョン前後における磁場の水平成分お
よび垂直成分を示す図である。FIGS. 2(a) and (b) show pA-p of the example of FIG.
FIG. 4 is a diagram showing the horizontal component and vertical component of the magnetic field before and after erosion in between.
これらの図で、実線の曲線はエロージョン前、点線の曲
線は二ローション後を示す。また、第3図(a)、(b
)は、第1図のPA−28部分でのエロージョンの様子
を示すものである。In these figures, the solid curve shows the state before erosion, and the dotted curve shows the state after the second lotion. In addition, Fig. 3 (a), (b)
) shows the state of erosion in the PA-28 portion of FIG.
第3図(a)に示されるように、従来のマグネトロンス
パッタ装置でスパッタを行った場合に見られるV字形の
エロージョンは見られず、エロージョンは広範囲にわた
って比較的均一に起こっており、第3図(b)のように
、ターゲット材1の厚さが元の厚さの10%程度になっ
ても局所的なエロージョンは発生しない。As shown in FIG. 3(a), the V-shaped erosion that is seen when sputtering is performed using a conventional magnetron sputtering device is not observed, and the erosion occurs relatively uniformly over a wide range. As shown in (b), even if the thickness of the target material 1 becomes about 10% of the original thickness, no local erosion occurs.
第4図、第5図はTb−Feの合金のターゲット材1を
用いた場合のサブストレートに成膜された薄膜中のTb
の濃度分布を、ターゲット材1の中心位置から半径方向
の分布の経時変化を、従来の第10図で示すマグネトロ
ンスパッタ装置とこの発明によるマグネトロンスパッタ
装置を使った場合の比較例である。曲線a ”−cにし
たがって二ローションが進行している。ターゲット材、
1の寿命は、従来のマグネトロンスパッタ装置に比べ約
2倍、また、ターゲット材1上の磁場分布は二ロージ戸
ンが進行してもほぼ一定に保たれるため、例えば薄膜中
のTb分布を見ると、従来型が経時変化を起こしている
のに対し、この発明による装置ではターゲット寿命が尽
きるまでほとんど変化しない。Figures 4 and 5 show Tb in a thin film formed on a substrate using a Tb-Fe alloy target material 1.
This is a comparative example of the change in concentration distribution in the radial direction from the center position of the target material 1 over time using the conventional magnetron sputtering apparatus shown in FIG. 10 and the magnetron sputtering apparatus according to the present invention. Two lotions are progressing according to the curve a''-c.Target material,
The lifespan of 1 is about twice that of conventional magnetron sputtering equipment, and the magnetic field distribution on the target material 1 remains almost constant even as the second rouge progresses. As can be seen, the device according to the present invention hardly changes over the life of the target, whereas the conventional type undergoes changes over time.
第6図は本発明者の提案にかかる特願昭61−1980
31号に示した、板状の軟磁性体により改良したマグネ
トロンスパッタ装置を用いた場合の、薄膜中のTb分布
の経時変化を示したものである(第4図、第5図に対応
)。この第6図に示されるように、ターゲット材1のエ
ロージョンが元の厚さの1/2程度のところまでは経時
変化は起こさないが、エロージョンが元の厚さのほぼ7
0%を超えるとTb分布に経時変化が起ってくる。これ
は、ターゲット材1が薄くなり、第7図(a)のように
、前記軟磁性体5の作る垂直磁場が曲線B I + B
2 * B3のように次第に強くなると、曲線Aで示す
磁極およびターゲット材1がつくる垂直磁場よりも軟磁
性体5が作る磁場が優勢となり、合成磁場は第7図(b
)に示すような変曲点をもった垂直磁場の分布となり、
プラズマ密度に片寄りが生ずるためと思われる。なお、
Ll+L2はプラズマ密度が高くなるところである。こ
れは一定の断面積をもった連続した軟磁性体5′の場合
、第8図(a)に示すように、磁束φの空間への飛び出
しが両端付近に片寄っているのと、ターゲット材1が薄
くなることによって増加した磁界によって連続した軟磁
性体5′が容易に強く磁化されてしまうためである。Figure 6 shows the patent application filed in 1988, proposed by the present inventor.
This figure shows the change over time in the Tb distribution in a thin film when using the magnetron sputtering device improved using a plate-shaped soft magnetic material, as shown in No. 31 (corresponding to FIGS. 4 and 5). As shown in FIG. 6, no change occurs over time until the erosion of the target material 1 reaches about 1/2 of the original thickness;
If it exceeds 0%, the Tb distribution will change over time. This is because the target material 1 becomes thinner and the perpendicular magnetic field created by the soft magnetic material 5 becomes curve B I + B as shown in FIG. 7(a).
2 * When the magnetic field becomes gradually stronger as shown in B3, the magnetic field created by the soft magnetic material 5 becomes dominant over the vertical magnetic field created by the magnetic pole and target material 1 shown by curve A, and the combined magnetic field is as shown in Figure 7 (b
) is the vertical magnetic field distribution with an inflection point as shown in
This is thought to be due to a bias in plasma density. In addition,
Ll+L2 is where the plasma density becomes high. This is because, in the case of a continuous soft magnetic material 5' with a constant cross-sectional area, the magnetic flux φ protrudes into the space near both ends, as shown in FIG. This is because the continuous soft magnetic material 5' is easily strongly magnetized by the increased magnetic field due to the thinning of the material.
第8図(b)、(C)はこの発明による複数個の軟磁性
体5を使った場合で、これは複数の軟磁性体5け互いに
ギャップをもつため、軟磁性体5の磁化が大きくなると
ギャップ付近での磁束の溜れ出しも大きくなり、これに
よる軟磁性体5内部での反磁場のために軟磁性体5が急
激に磁化することを防止する。したがって、ターゲット
材1が薄くなり、ターゲット上面での垂直勾配が大きく
なるにつれて、第9図(a)に示すように、軟磁性体5
が作る反対向きの垂直磁場が曲線81B2.B3のよう
に次第に大きくなっていき、曲線Aで示す磁極およびタ
ーゲットが作る垂直磁場との合成磁界は、第9図(b)
に示すように変曲点をもつように大きく湾曲することは
なく、ターゲット材1が十分薄くなってもプラズマ片寄
りがなく、スパッタ条件の経時変化はほとんど起こらな
い。軟磁性体5の磁化強度の制御は軟磁性体5同士のギ
ャップ長や軟磁性体5の分割数で行う。FIGS. 8(b) and (C) show the case where a plurality of soft magnetic bodies 5 according to the present invention are used, and since the plurality of soft magnetic bodies 5 have a gap between them, the magnetization of the soft magnetic bodies 5 is large. In this case, the accumulation of magnetic flux near the gap also increases, and the resulting demagnetizing field inside the soft magnetic body 5 prevents the soft magnetic body 5 from becoming suddenly magnetized. Therefore, as the target material 1 becomes thinner and the vertical gradient on the upper surface of the target becomes larger, as shown in FIG. 9(a), the soft magnetic material 5
The vertical magnetic field in the opposite direction created by curve 81B2. The combined magnetic field with the vertical magnetic field created by the magnetic pole and target shown by curve A, which gradually increases as shown in B3, is shown in Figure 9 (b).
As shown in FIG. 2, there is no large curve with an inflection point, and even if the target material 1 becomes sufficiently thin, there is no deviation of the plasma, and there is almost no change in sputtering conditions over time. The magnetization strength of the soft magnetic material 5 is controlled by the gap length between the soft magnetic materials 5 and the number of divisions of the soft magnetic material 5.
つまり分割数、ギャップ長を大きくすると、軟磁性体5
の磁化のされ方はゆるやかになり、前記両磁極2.3に
近い部分での磁化が大きくなりすぎるのを防ぐ効果があ
る。In other words, if the number of divisions and the gap length are increased, the soft magnetic material 5
The magnetization becomes gentler, which has the effect of preventing the magnetization in the portions near the magnetic poles 2.3 from becoming too large.
また、この発明は、強磁性体のターゲット材1に特に有
効であるが、非磁性体のターゲット材の場合にもエロー
ジョン領域を拡大することができる。Furthermore, although the present invention is particularly effective for the target material 1 made of ferromagnetic material, the erosion region can also be expanded in the case of target material made of non-magnetic material.
この発明は以上説明したように、内側磁極と外側磁極か
らの漏れ磁場のターゲット材に垂直な成分の勾配をター
ゲット材の外部において前記両磁極の中央部で減少させ
、なおかつ両l1fi極付近で漸次増大させるため長さ
方向に対し複数の軟磁性体を、ターゲット材の裏側の内
側、外側の磁極間に形成される磁界中に設けたので、タ
ーゲット材の垂直磁場の勾配が下がり、かつ垂直磁場が
雫に近い範囲がターゲット材上で広くとれ、プラズマ濃
度の均一な部分が広く取れ、かつ前記両lif!極間の
近くでは前記垂直l1ri場の勾配が大きくなるために
電子のターゲット上面からの逸脱も防げるので、マグネ
トロンモードが安定に保たれターゲット材のエロージョ
ンが均一に行われ、ターゲット材の長寿命化が図れると
ともに、かつターゲット材のエロージョンが進行しても
磁場分布はほとんど変らないため、スパッタ条件の経時
変化も起こらず、安定な薄膜を得ることができる利点が
ある。As explained above, this invention reduces the gradient of the component perpendicular to the target material of the leakage magnetic field from the inner magnetic pole and the outer magnetic pole outside the target material at the center of both magnetic poles, and gradually increases the gradient near both l1fi poles. In order to increase the vertical magnetic field, a plurality of soft magnetic bodies were installed in the length direction in the magnetic field formed between the inner and outer magnetic poles on the back side of the target material, so that the gradient of the vertical magnetic field of the target material decreased and the vertical magnetic field The area where the lif! Near the gap between the poles, the gradient of the vertical l1ri field becomes large, which prevents electrons from deviating from the top surface of the target, so the magnetron mode is kept stable and the target material is eroded uniformly, extending the life of the target material. In addition, since the magnetic field distribution hardly changes even if the erosion of the target material progresses, there is no change in sputtering conditions over time, and there is an advantage that a stable thin film can be obtained.
第1図はこの発明の一実施例を示す要部の断面図、第2
図(a)、(b)は、第1図の実施例におけるエロージ
ョン前後における磁場の水平成分および垂直成分を示す
図、第3図(a)、(b)はこの発明によるエロージョ
ン状態を説明する要部の断面図、第4図、第5図は従来
のマグネトロスパッタ装置とこの発明のマグネトロンス
パッタ装置によるTb−Feの合金のターゲット材を用
いた場合のTb温度分布を示す図、第6図は同じく先に
提案したマグネトロンスパッタ装置による第5図と同様
なTb濃度分布を示す図、第7図(a)、(b)は、第
6図の状態を説明するための磁界の強さと距離との関係
図、第8図(a)(b)、(C)は軟磁性体の形状と磁
束の状態とを説明するための図、第9図(a)、(b)
はこの発明の詳細な説明するための磁界の強さと距離と
の関係を示す図、第10図、第11図は従来のマグネト
ロンスパッタ装置の一例をそれぞれ示す要部の斜視図、
第12図(a)、(b)は従来のマグネトロンスパッタ
装置によるターゲット材の上面でのエロージョンの進行
前後での磁場の水平および垂直の分布を示す図、第13
図は、第10図のPA−PB間のエロージョンの様子を
示す断面図である。
図中、1はターゲット材、2は内側磁極、3は外側磁極
、4はコイル、5は軟磁性体である。
第
図
第
図
第
図
一ターデシトや1νfP+5の臣論
第
図
第
図
一ターデW)?lV力゛94N!雄
第
図
一匝難
(ブーケ1.ト)
第
図
第
図
グ
第
]O
図
第
図
第
]2
図
(a)Fig. 1 is a sectional view of the main parts showing one embodiment of the present invention;
Figures (a) and (b) are diagrams showing the horizontal and vertical components of the magnetic field before and after erosion in the embodiment of Figure 1, and Figures 3 (a) and (b) illustrate the erosion state according to the present invention. 4 and 5 are cross-sectional views of essential parts, and FIGS. 6 and 5 are diagrams showing Tb temperature distribution when using a Tb-Fe alloy target material by a conventional magnetron sputtering apparatus and a magnetron sputtering apparatus of the present invention, respectively. The figure shows the same Tb concentration distribution as in Figure 5 using the previously proposed magnetron sputtering device. Figures 7 (a) and (b) show the strength of the magnetic field and Relationship diagram with distance, Figure 8 (a), (b), (C) is a diagram for explaining the shape of soft magnetic material and the state of magnetic flux, Figure 9 (a), (b)
10 and 11 are perspective views of essential parts showing an example of a conventional magnetron sputtering device, respectively,
12(a) and 12(b) are diagrams showing the horizontal and vertical distribution of the magnetic field before and after the progress of erosion on the upper surface of the target material by a conventional magnetron sputtering device;
The figure is a sectional view showing the state of erosion between PA and PB in FIG. 10. In the figure, 1 is a target material, 2 is an inner magnetic pole, 3 is an outer magnetic pole, 4 is a coil, and 5 is a soft magnetic material. Figure Figure Figure 1 Tardesito and 1νfP+5's subject theory Figure Figure 1 Tarde W)? lV force゛94N! Male Fig. 1 (Bouquet 1.) Fig. Fig. Fig.]O
Claims (1)
つ外側磁極と、これら両磁極上にまたがって配置された
ターゲット材とを有するプレーナマグネトロンスパッタ
装置において、前記両磁極からの漏れ磁場の前記ターゲ
ット材に垂直な成分の勾配を前記ターゲット材の外部に
おいて前記両磁極間中央部では減少させ、かつ前記両磁
極に向い前記漏れ磁場の垂直成分の勾配を漸次大きくす
るため、長さ方向に対し複数に分割した軟磁性体を前記
ターゲット材の裏側の前記内側磁極と外側磁極間に設け
たことを特徴とするマグネトロンスパッタ装置。In a planar magnetron sputtering apparatus having an inner magnetic pole, an outer magnetic pole surrounding the inner magnetic pole and having an opposite polarity, and a target material disposed astride both of these magnetic poles, the leakage magnetic field from both the magnetic poles may be applied to the target material. In order to reduce the gradient of the component perpendicular to the magnetic field outside the target material at the center between the magnetic poles, and gradually increase the gradient of the vertical component of the leakage magnetic field toward the magnetic poles, A magnetron sputtering apparatus characterized in that a divided soft magnetic material is provided between the inner magnetic pole and the outer magnetic pole on the back side of the target material.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63258365A JP2604442B2 (en) | 1988-10-15 | 1988-10-15 | Magnetron sputtering equipment |
| US07/321,210 US4964968A (en) | 1988-04-30 | 1989-03-09 | Magnetron sputtering apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63258365A JP2604442B2 (en) | 1988-10-15 | 1988-10-15 | Magnetron sputtering equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02107764A true JPH02107764A (en) | 1990-04-19 |
| JP2604442B2 JP2604442B2 (en) | 1997-04-30 |
Family
ID=17319228
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63258365A Expired - Lifetime JP2604442B2 (en) | 1988-04-30 | 1988-10-15 | Magnetron sputtering equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2604442B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5345207A (en) * | 1991-01-25 | 1994-09-06 | Leybold Aktiengesellschaft | Magnet configuration with permanent magnets |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5239851U (en) * | 1975-09-11 | 1977-03-22 | ||
| JPS5562164A (en) * | 1979-10-01 | 1980-05-10 | Tokuda Seisakusho Ltd | Sputtering unit |
| JPS63157866A (en) * | 1986-08-26 | 1988-06-30 | Mitsubishi Kasei Corp | Magnetron sputtering apparatus |
-
1988
- 1988-10-15 JP JP63258365A patent/JP2604442B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5239851U (en) * | 1975-09-11 | 1977-03-22 | ||
| JPS5562164A (en) * | 1979-10-01 | 1980-05-10 | Tokuda Seisakusho Ltd | Sputtering unit |
| JPS63157866A (en) * | 1986-08-26 | 1988-06-30 | Mitsubishi Kasei Corp | Magnetron sputtering apparatus |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5345207A (en) * | 1991-01-25 | 1994-09-06 | Leybold Aktiengesellschaft | Magnet configuration with permanent magnets |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2604442B2 (en) | 1997-04-30 |
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