JPH04183858A - マグネトロンスパッタカソード - Google Patents
マグネトロンスパッタカソードInfo
- Publication number
- JPH04183858A JPH04183858A JP31328690A JP31328690A JPH04183858A JP H04183858 A JPH04183858 A JP H04183858A JP 31328690 A JP31328690 A JP 31328690A JP 31328690 A JP31328690 A JP 31328690A JP H04183858 A JPH04183858 A JP H04183858A
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- Japan
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- magnet
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- peripheral
- permanent magnet
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- Pending
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- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 title claims description 8
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 25
- BGPVFRJUHWVFKM-UHFFFAOYSA-N N1=C2C=CC=CC2=[N+]([O-])C1(CC1)CCC21N=C1C=CC=CC1=[N+]2[O-] Chemical compound N1=C2C=CC=CC2=[N+]([O-])C1(CC1)CCC21N=C1C=CC=CC1=[N+]2[O-] BGPVFRJUHWVFKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 21
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 abstract description 4
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 8
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
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- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
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Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
この発明はスパッタ装置に用いられるマグネトロンスパ
ッタカッ−・ドに関、するものである。
ッタカッ−・ドに関、するものである。
（従来の技術）
従来のマグネトロンスパッタカソードは第５図、第６図
および第７図に示されており、これらの図において、バ
ッキングプレート１の上には非磁性体のターゲット２が
取り付けられ、また、バッキングプレート１の下には磁
石装置３が設けられている。磁石装置３は平板な底ヨー
ク４と、この底ヨーク４の中央部に立設された中央部永
久磁石５と、底ヨーク４の周縁部に立設され、中央部永
久磁石５と所定の間隔をおいてこれをリング状又は四角
に囲む周縁部永久磁石６とで構成され、中央部永久磁石
５のバッキングプレートｌに隣接した先端はＮ極となり
、また、１縁部永久磁石６のバッキングプレート１に隣
接した先端はＳ極となっている。
および第７図に示されており、これらの図において、バ
ッキングプレート１の上には非磁性体のターゲット２が
取り付けられ、また、バッキングプレート１の下には磁
石装置３が設けられている。磁石装置３は平板な底ヨー
ク４と、この底ヨーク４の中央部に立設された中央部永
久磁石５と、底ヨーク４の周縁部に立設され、中央部永
久磁石５と所定の間隔をおいてこれをリング状又は四角
に囲む周縁部永久磁石６とで構成され、中央部永久磁石
５のバッキングプレートｌに隣接した先端はＮ極となり
、また、１縁部永久磁石６のバッキングプレート１に隣
接した先端はＳ極となっている。
なお、中央部永久磁石５がＳ極で、周縁部永久磁石６が
Ｎ極の場合もある。
Ｎ極の場合もある。
したがって、このようなマグネトロンスパッタカソード
では、第８図に示されるように磁石装置３の中央部永久
磁石５の先端からの磁力線はターゲット２の表面近傍の
空間において湾曲してから磁石装置３の周縁部永久磁石
６の先端に流入するするようになる。このとき、ターゲ
ット２の表面に垂直な方向の磁力線の成分をＢ１．ター
ゲット２の表面に沿った水平な方向の磁力線の成分をＢ
ＩＩとすると、ターゲット２の中心よりＸｍｍ離れた
点におけるＢｖとＢ ＩＩの各磁束密度は第９図に示さ
されるようになる。このような磁束密度の形成されてい
るターゲット２の表面近傍の空間では、プラズマ中の電
子が磁力線に巻きつき、高密度のプラズマが形成され、
そして、このプラズマによってターゲット２がスパッタ
されるようになる。
では、第８図に示されるように磁石装置３の中央部永久
磁石５の先端からの磁力線はターゲット２の表面近傍の
空間において湾曲してから磁石装置３の周縁部永久磁石
６の先端に流入するするようになる。このとき、ターゲ
ット２の表面に垂直な方向の磁力線の成分をＢ１．ター
ゲット２の表面に沿った水平な方向の磁力線の成分をＢ
ＩＩとすると、ターゲット２の中心よりＸｍｍ離れた
点におけるＢｖとＢ ＩＩの各磁束密度は第９図に示さ
されるようになる。このような磁束密度の形成されてい
るターゲット２の表面近傍の空間では、プラズマ中の電
子が磁力線に巻きつき、高密度のプラズマが形成され、
そして、このプラズマによってターゲット２がスパッタ
されるようになる。
（発明が解決しようとする課題）
従来のマグネトロンスパッタカソードでは、上記のよう
にターゲット２の表面近傍の空間に形成された高密度な
プラズマによって、ターゲット２をスパッタしているが
、第９図に示されるようにターゲット２の表面に垂直な
方向の磁力線の成分Ｂｖがほぼ０の値になる領域が、タ
ーゲット２の表面近傍の空間において、一部の狭い範囲
に限定されている。そのため、高密度なプラズマは、特
に、この限定された狭い範囲で起こり、ターゲット２の
スパッタされる領域が狭い範囲に集中し、ターゲット２
が片掘して、スパッタされない部分が多く残る出共に、
このスパッタされない部分で異常放電が発生するように
なる問題が起きた。また、ターゲット２のスパッタされ
る領域が狭い範囲であるため、均一な膜厚分布の得られ
る領域が狭くなる問題も起きた。
にターゲット２の表面近傍の空間に形成された高密度な
プラズマによって、ターゲット２をスパッタしているが
、第９図に示されるようにターゲット２の表面に垂直な
方向の磁力線の成分Ｂｖがほぼ０の値になる領域が、タ
ーゲット２の表面近傍の空間において、一部の狭い範囲
に限定されている。そのため、高密度なプラズマは、特
に、この限定された狭い範囲で起こり、ターゲット２の
スパッタされる領域が狭い範囲に集中し、ターゲット２
が片掘して、スパッタされない部分が多く残る出共に、
このスパッタされない部分で異常放電が発生するように
なる問題が起きた。また、ターゲット２のスパッタされ
る領域が狭い範囲であるため、均一な膜厚分布の得られ
る領域が狭くなる問題も起きた。
この発明の目的は、従来の問題を解決して、ターゲット
のスパッタされる領域を広範囲にしてターゲットの利用
効率を上げ、異常放電の発生を防止し、均一な膜厚分布
の得られる領域を拡大することのできるマグネトロンス
パッタカソードを提供するものである。
のスパッタされる領域を広範囲にしてターゲットの利用
効率を上げ、異常放電の発生を防止し、均一な膜厚分布
の得られる領域を拡大することのできるマグネトロンス
パッタカソードを提供するものである。
（課題を解決するための手段）
上記目的を達成するために、この発明は、中央部磁石と
、これを所定の間隔でリング状又は四角に囲む周縁部磁
石とを有する磁石装置を、ターゲットを片面に取り付け
たバッキングプレートの背後に設けたマグネトロンスパ
ッタカソードにおいて、上記中央部磁石の両側にそれぞ
れ第１磁石を設け、上記バッキングプレート側の上記中
央部磁石の磁極と上記第１磁石の磁極とを異ならせ、更
に、Ｌ記周縁部磁石の上記中央部磁石側にも第２磁石を
設け、上記バッキングプレート側の上記周縁部磁石の磁
極と上記第２磁石の磁極とを異ならせ、更にその上、上
記中央部磁石と上記周縁部磁石の中間に第３磁石を設け
、上記バッキングプレート側の上記中央部磁石の磁極と
上記第３磁石の磁極とを異ならせたことを特徴とするも
のである。
、これを所定の間隔でリング状又は四角に囲む周縁部磁
石とを有する磁石装置を、ターゲットを片面に取り付け
たバッキングプレートの背後に設けたマグネトロンスパ
ッタカソードにおいて、上記中央部磁石の両側にそれぞ
れ第１磁石を設け、上記バッキングプレート側の上記中
央部磁石の磁極と上記第１磁石の磁極とを異ならせ、更
に、Ｌ記周縁部磁石の上記中央部磁石側にも第２磁石を
設け、上記バッキングプレート側の上記周縁部磁石の磁
極と上記第２磁石の磁極とを異ならせ、更にその上、上
記中央部磁石と上記周縁部磁石の中間に第３磁石を設け
、上記バッキングプレート側の上記中央部磁石の磁極と
上記第３磁石の磁極とを異ならせたことを特徴とするも
のである。
（作用）
この発明においては、バッキングプレート側の中央部磁
石の磁極と第１磁石の磁極とが異なり、かつ、バッキン
グプレート側の周縁部磁石の磁極と第２磁石の磁極とが
異なっているため、中央部磁石および周縁部磁石の近傍
におけるバッキングプレートに垂直な方向の磁束密度は
急激に減少するようになる。また、中央部磁石と周縁部
磁石の中間の第３磁石は、バッキングプレート側におい
て中央部磁石の磁極と異なっているため、第３磁石の付
近におけるバッキングプレートに垂直な方向の磁束密度
はほとんど０に近くなる。
石の磁極と第１磁石の磁極とが異なり、かつ、バッキン
グプレート側の周縁部磁石の磁極と第２磁石の磁極とが
異なっているため、中央部磁石および周縁部磁石の近傍
におけるバッキングプレートに垂直な方向の磁束密度は
急激に減少するようになる。また、中央部磁石と周縁部
磁石の中間の第３磁石は、バッキングプレート側におい
て中央部磁石の磁極と異なっているため、第３磁石の付
近におけるバッキングプレートに垂直な方向の磁束密度
はほとんど０に近くなる。
（実施例）
以下、この発明の実施例について図面を参照しながら説
明する。
明する。
第１図および第２図はこの発明の実施例を示しており、
これらの図において、バッキングプレートｌの上には非
磁性体のターゲット２が取り付けられ、また、バッキン
グプレート１の下には磁石装置３が設けられている。磁
石装置３は平板な底ヨーク４と、この底ヨーク４の中央
部に立設された中央部永久磁石５と、底ヨーク４の周縁
部に立設され、中央部永久磁石５と所定の間隔をおいて
これをリング状に囲む周縁部永久磁石６と、中央部永久
磁石５の両側にそれぞれ設けられた第１永久磁石７と、
周縁部永久磁石６の中央部永久磁石５側に設けられた第
２永久磁石８と、中央部永久磁石５と周縁部永久磁石６
との間に設けられた第３永久磁石９とで構成されている
。しかし、バッキングプレー１−１側において、中央部
永久磁石５の磁極がＮ極であるのに対し、第１永久磁石
７の磁極がＳｍであり、両者は相異なっている。また、
同様に、バッキングプレート１側において、周縁部永久
磁石６の磁極がＳ極であるのに対し、第２永久磁石８の
磁極がＮ極であり、両者は相異なっている。更に、バッ
キングプレートｌ側において、中央部永久磁石５の磁極
がＮ極であるのに対し、第３永久磁石９の磁極がＳ極で
あり、両者は相異なっている。なお、図中、１０は鉄片
、１１は水冷導入口である。
これらの図において、バッキングプレートｌの上には非
磁性体のターゲット２が取り付けられ、また、バッキン
グプレート１の下には磁石装置３が設けられている。磁
石装置３は平板な底ヨーク４と、この底ヨーク４の中央
部に立設された中央部永久磁石５と、底ヨーク４の周縁
部に立設され、中央部永久磁石５と所定の間隔をおいて
これをリング状に囲む周縁部永久磁石６と、中央部永久
磁石５の両側にそれぞれ設けられた第１永久磁石７と、
周縁部永久磁石６の中央部永久磁石５側に設けられた第
２永久磁石８と、中央部永久磁石５と周縁部永久磁石６
との間に設けられた第３永久磁石９とで構成されている
。しかし、バッキングプレー１−１側において、中央部
永久磁石５の磁極がＮ極であるのに対し、第１永久磁石
７の磁極がＳｍであり、両者は相異なっている。また、
同様に、バッキングプレート１側において、周縁部永久
磁石６の磁極がＳ極であるのに対し、第２永久磁石８の
磁極がＮ極であり、両者は相異なっている。更に、バッ
キングプレートｌ側において、中央部永久磁石５の磁極
がＮ極であるのに対し、第３永久磁石９の磁極がＳ極で
あり、両者は相異なっている。なお、図中、１０は鉄片
、１１は水冷導入口である。
したがって、このような実施例においては、ターゲット
２の表面に垂直な方向の磁力線の成分をＢｖ、ターゲッ
ト２の表面に沿った水平な方向の磁力線の成分をＢ １
１とすると、ターゲット２の中心よりＸｌｌｌＩｎ離れ
た点におけるＢｖとＢ ＋＋の各磁束密度は第３図に示
されるようになる。即ち、中央部永久磁石５と周縁部永
久磁石６の近傍におけるＢ、は急激に減少している。ま
た、第３永久磁石９の付近においてはＢ、がほとんど０
になっている。そのため、中央部永久磁石５と周縁部永
久磁石６との間におけるＢ、の変化を示す曲線は概ねＵ
字型をなしている。それゆえ、プラズマによってターゲ
ット２がスパッタされる場合、ターゲット２のエロージ
ョンは、第４図に示されるように広い領域で均等になさ
れるようになる。
２の表面に垂直な方向の磁力線の成分をＢｖ、ターゲッ
ト２の表面に沿った水平な方向の磁力線の成分をＢ １
１とすると、ターゲット２の中心よりＸｌｌｌＩｎ離れ
た点におけるＢｖとＢ ＋＋の各磁束密度は第３図に示
されるようになる。即ち、中央部永久磁石５と周縁部永
久磁石６の近傍におけるＢ、は急激に減少している。ま
た、第３永久磁石９の付近においてはＢ、がほとんど０
になっている。そのため、中央部永久磁石５と周縁部永
久磁石６との間におけるＢ、の変化を示す曲線は概ねＵ
字型をなしている。それゆえ、プラズマによってターゲ
ット２がスパッタされる場合、ターゲット２のエロージ
ョンは、第４図に示されるように広い領域で均等になさ
れるようになる。
なお、上記実施例ではターゲット２に非磁性体を用いて
いるが、この代わりに磁性体を用いてもよい。また、第
１１第２、第３永久磁石の代わりに鉄片を用いてもよい
。
いるが、この代わりに磁性体を用いてもよい。また、第
１１第２、第３永久磁石の代わりに鉄片を用いてもよい
。
、（発明の効果）
この発明によれば、次のような効果が奏される。
■ターゲットのエロージョンが広い範囲で均等になされ
るため、ターゲットの利用効率が向上する。
るため、ターゲットの利用効率が向上する。
■ターゲットの非スパツタ領域が減少するため、異常放
電の発生が減少する。
電の発生が減少する。
■ターゲットのスパッタ領域が広い範囲にわたるため、
均一な膜厚分布の得られる領域が拡大する。
均一な膜厚分布の得られる領域が拡大する。
■基板をターゲットの上方で移動させるスパッタ装置に
この発明を利用させるとき、基板をターゲットの上方で
移動させるときのスパッタレートが−ヒがるので、生産
性がよくなる。
この発明を利用させるとき、基板をターゲットの上方で
移動させるときのスパッタレートが−ヒがるので、生産
性がよくなる。
■上記■で述べたターゲットの利用効率の向上により、
ランニングコストが削減でき、最終製品のコストが安く
なる。
ランニングコストが削減でき、最終製品のコストが安く
なる。
■上記■で述べたターゲットの利用効率の向上により、
ターゲットの交換頻度が少なくなり、スパッタ装置の稼
働率が上がる。
ターゲットの交換頻度が少なくなり、スパッタ装置の稼
働率が上がる。
第１図〜第４図はこの発明の実施例を示しており、第１
図は横断面図、第２図は縦断面図、第３図は磁束密度を
示すグラフ、第４図はターゲットの二ローション状態を
示す説明図である。第５図〜第９図は従来のマグネトロ
ンスパッタカソードを示しており、第５図は横断面図、
第６図は縦断面図、第７図は斜視図、第８図はターゲッ
トの近傍の空間における磁力線の状態を示す説明図、第
９図は磁束密度を示すグラフである。 図中、 ■・・・・・・バッキングプレート ２・・・・・・ターゲット ３・・・・・・磁石装置 ５・・・・・・中央部永久磁石 ６・・・・・・周縁部永久磁石 ７・・・・・・第１永久磁石 ８・・・・・・第２永久磁石 ９・・・・・・第３永久磁石 特許出願人 日本真空技術株式会社
図は横断面図、第２図は縦断面図、第３図は磁束密度を
示すグラフ、第４図はターゲットの二ローション状態を
示す説明図である。第５図〜第９図は従来のマグネトロ
ンスパッタカソードを示しており、第５図は横断面図、
第６図は縦断面図、第７図は斜視図、第８図はターゲッ
トの近傍の空間における磁力線の状態を示す説明図、第
９図は磁束密度を示すグラフである。 図中、 ■・・・・・・バッキングプレート ２・・・・・・ターゲット ３・・・・・・磁石装置 ５・・・・・・中央部永久磁石 ６・・・・・・周縁部永久磁石 ７・・・・・・第１永久磁石 ８・・・・・・第２永久磁石 ９・・・・・・第３永久磁石 特許出願人 日本真空技術株式会社
Claims (1)
- １．中央部磁石と、これを所定の間隔でリング状又は四
角に囲む周縁部磁石とを有する磁石装置を、ターゲット
を片面に取り付けたバッキングプレートの背後に設けた
マグネトロンスパッタカソードにおいて、上記中央部磁
石の両側にそれぞれ第１磁石を設け、上記バッキングプ
レート側の上記中央部磁石の磁極と上記第１磁石の磁極
とを異ならせ、更に、上記周縁部磁石の上記中央部磁石
側にも第２磁石を設け、上記バッキングプレート側の上
記周縁部磁石の磁極と上記第２磁石の磁極とを異ならせ
、更にその上、上記中央部磁石と上記周縁部磁石の中間
に第３磁石を設け、上記バッキングプレート側の上記中
央部磁石の磁極と上記第３磁石の磁極とを異ならせたこ
とを特徴とするマグネトロンスパッタカソード。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31328690A JPH04183858A (ja) | 1990-11-18 | 1990-11-18 | マグネトロンスパッタカソード |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31328690A JPH04183858A (ja) | 1990-11-18 | 1990-11-18 | マグネトロンスパッタカソード |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04183858A true JPH04183858A (ja) | 1992-06-30 |
Family
ID=18039389
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31328690A Pending JPH04183858A (ja) | 1990-11-18 | 1990-11-18 | マグネトロンスパッタカソード |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04183858A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012237047A (ja) * | 2011-05-13 | 2012-12-06 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | マグネトロンスパッタリングカソード及びスパッタリング装置 |
| JP2013091831A (ja) * | 2011-10-26 | 2013-05-16 | Canon Tokki Corp | 磁界発生装置 |
-
1990
- 1990-11-18 JP JP31328690A patent/JPH04183858A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012237047A (ja) * | 2011-05-13 | 2012-12-06 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | マグネトロンスパッタリングカソード及びスパッタリング装置 |
| JP2013091831A (ja) * | 2011-10-26 | 2013-05-16 | Canon Tokki Corp | 磁界発生装置 |
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