磁控溅射装置.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200410005459.7

申请日:

2004.02.19

公开号:

CN1603456A

公开日:

2005.04.06

当前法律状态:

终止

有效性:

无权

法律详情:

未缴年费专利权终止IPC(主分类):C23C14/35申请日:20040219授权公告日:20091014终止日期:20140219|||授权|||实质审查的生效|||公开

IPC分类号:

C23C14/35

主分类号:

C23C14/35

申请人:

日本胜利株式会社;

发明人:

井关隆之

地址:

日本神奈川县横滨市

优先权:

2003.09.30 JP 34125/2003

专利代理机构:

中原信达知识产权代理有限责任公司

代理人:

谢丽娜;关兆辉

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内容摘要

提供一种结构简单,具有使用效率高的靶的磁控溅射装置。由以下部分构成:真空腔(2);阴极(4),位于所述真空腔(2)内部,保持靶(3);阳极(6),位于阴极(4)的上方,保持与阴极(4)的靶(3)侧相对的基板(5);永久磁铁(7),位于阴极(4)的下方,用于产生磁场;和旋转控制装置(12),以靶(3)的中心为轴,使所述永久磁铁(7)旋转,永久磁铁(7)由以下部分构成:底部(8),用于固定磁铁;永久磁铁(9),固定于底部(8)的中央部位;和永久磁铁(10),固定于底部(8)的端部,环绕永久磁铁(9),磁极的极性与永久磁铁(9)相反并且磁场强度比永久磁铁(9)弱,此外,永久磁铁(7)的上部为将圆筒斜向切断的形状。

权利要求书

1.  一种磁控溅射装置,由以下部分构成:真空腔;阴极,位于所述真空腔内部,保持靶;阳极,位于所述阴极的上方,保持与所述阴极的靶侧相向的基板;永久磁铁,位于所述阴极的下方,用于产生磁场;和旋转控制装置,以靶的大致中心为轴,使所述永久磁铁旋转,其特征在于:
所述永久磁铁由以下部分构成:底部,用于固定磁铁;第一永久磁铁,被固定于所述底部的中央部位;和圆环形状的第二永久磁铁,被固定于所述底部的端部,环绕所述第一永久磁铁,磁极的极性与所述第一永久磁铁相反,并且磁场强度比所述第一永久磁铁弱;此外,所述永久磁铁的上部为斜向切断的形状,所述永久磁铁没有相对所述靶倾斜设置,而被设置在所述旋转控制装置的旋转轴上。

2.
  一种磁控溅射装置,由以下部分构成:真空腔;阴极,位于所述真空腔内部,保持靶;阳极,位于所述阴极的上方,保持与所述阴极的靶侧相向的基板;永久磁铁,位于所述阴极的下方,用于产生磁场;和旋转控制装置,以靶的大致中心为轴,使所述永久磁铁旋转,其特征在于:
所述永久磁铁由以下部分构成:底部,用于固定磁铁;第一永久磁铁,使其中心相对所述永久磁铁的旋转中心偏离,并被固定于所述底部的中央部位;和圆环形状的第二永久磁铁,被固定于所述底部的端部,环绕所述第一永久磁铁,磁极的极性与所述第一永久磁铁相反,并且磁场强度比所述第一永久磁铁弱,其上部与所述第一永久磁铁的上部在同一平面;所述永久磁铁相对所述靶倾斜设置,并被设置在所述旋转控制装置的旋转轴上。

3.
  一种磁控溅射装置由以下部分构成:真空腔;阴极,位于所述真空腔内部,保持靶;阳极,位于所述阴极的上方,保持与所述阴极的靶侧相向的基板;和永久磁铁,位于所述阴极的下方,用于产生磁场,其特征在于:
所述永久磁铁由以下部分构成:第一永久磁铁,位于所述靶的中央部位,具有相对所述靶在水平方向滑动的机构;和第二永久磁铁,位于所述靶的外围部位,与所述第一永久磁铁相反,并且磁场强度比所述第一永久磁铁弱,其上部与所述第一永久磁铁的上部在同一平面而固定。

4.
  一种磁控溅射装置由以下部分构成:真空腔;阴极,位于所述真空腔内部,保持靶;阳极,位于所述阴极的上方,保持与所述阴极的靶侧相向的基板;永久磁铁,位于所述阴极的下方,用于产生磁场;和旋转控制装置,以靶的大致中心为轴,使所述永久磁铁旋转,其特征在于:
所述永久磁铁由以下部分构成:底部,用于固定磁铁;第一永久磁铁,被固定于所述底部的中央部位;和圆环形状的第二永久磁铁,被固定于所述底部的端部,环绕所述第一永久磁铁,磁极的极性与所述第一永久磁铁相反,并且磁场强度比所述第一永久磁铁弱,其上部与所述第一永久磁铁在同一平面;此外,所述永久磁铁相对所述靶倾斜,并被设置于所述旋转控制装置的旋转轴上。

5.
  一种磁控溅射装置,由以下部分构成:真空腔;阴极,位于所述真空腔内部,保持靶;阳极,位于所述阴极的上方,保持与所述阴极的靶侧相向的基板;永久磁铁,位于所述阴极的下方,用于产生磁场;和旋转控制装置,以靶的大致中心为轴,使所述永久磁铁旋转,其特征在于:
所述永久磁铁由以下部分构成:底部,用于固定磁铁;第一永久磁铁,使其中心相对所述永久磁铁的旋转中心偏离,并被固定于所述底部的中央部位;和圆环形状的第二永久磁铁,被固定于所述底部的端部,环绕所述第一永久磁铁,磁极的极性与所述第一永久磁铁相反,并且磁场强度比所述第一永久磁铁弱,其上部与所述第一永久磁铁的上部在同一平面;此外,所述永久磁铁相对所述靶倾斜,并被设置在所述旋转控制装置的旋转轴上,并且所述第一永久磁铁被设置于比所述靶的中心更向下方倾斜的位置。

6.
  一种磁控溅射装置,由以下部分构成:真空腔;阴极,位于所述真空腔内部,保持靶;阳极,位于所述阴极的上方,保持与所述阴极的靶侧相向的基板;永久磁铁,位于所述阴极的下方,用于产生磁场;和旋转控制装置,以靶的大致中心为轴,使所述永久磁铁旋转,其特征在于:
所述永久磁铁由以下部分构成:底部,用于固定磁铁;第一永久磁铁,被固定于所述底部的中央部位;和第二永久磁铁,被固定于所述底部的端部,环绕所述第一永久磁铁,磁极的极性与所述第一永久磁铁相反,并且磁场强度比所述第一永久磁铁弱,此外,使所述永久磁铁的上部为整体斜向切断的形状或者高度不同的形状,使其从所述第一永久磁铁的旋转轴中心偏离,从而其高度变低。

说明书

磁控溅射装置
技术领域
本发明涉及一种磁控溅射装置,特别是涉及能实现高靶使用效率的具有轭型永久磁铁的磁控溅射装置。
背景技术
磁控溅射装置作为现有的溅射装置正在被广泛使用着。
图13是表示现有的磁控溅射装置的剖视图。
现有的磁控溅射装置18由以下部分构成:真空腔2;阴极4,位于该真空腔2内部,载置靶3;阳极6,位于该阴极4的上方,载置与阴极4的靶3侧相对的基板5;和轭型永久磁铁7,用于在阴极4的下方产生磁场。
轭型永久磁铁7由以下部分构成:底部8,在该底部8上固定于中央部位的第一轭型永久磁铁9,以及固定于端部,环绕第一轭型永久磁铁9的圆环形状的第二轭型永久磁铁10。第一轭型永久磁铁9的上端为N极,下端为S极,第二轭型永久磁铁10的上端为S极,下端为N极。该轭型永久磁铁7的上端在同一平面。由此,产生从第一轭型永久磁铁9的N极侧开始向第二轭型永久磁铁10的S极侧的磁场。
下面对其动作进行说明。
将Ar等气体导入真空腔3内部以后,从未图示的电源向阳极6和阴极4之间提供高频电,使产生等离子体。该等离子体被磁场捕捉。
特别是,该等离子体在磁场相对靶表面成为垂直的部分被捕捉得较多,因此,在与该磁场垂直正交的靶表面内,由于等离子体密度变高,所以能进行高效的溅射。
但是,如图13所示,等离子体会聚的靶部分被集中溅射,所以如果连续使用靶,会形成深深地被剥蚀的剥蚀部13a、13b,即使剥蚀部13a、13b以外的部分残留得较多,也不能再使用靶3了。
为了解决上述问题,具有在特开2002-069637号公报中公开的磁控溅射装置。
即,特开2002-069637号公报中公开了一种磁控溅射装置,在前述的如图13所示的磁控溅射装置中,具备有使从第一轭型永久磁铁9和第二轭型永久磁铁10产生的磁场强度不同,并且使轭型永久磁铁7上下运动的移动装置。
专利文献1:特开2002-069637号公报(第3-4页、第3图)。
发明内容
然而,由于阴极内需要流过冷却水,所以为了设置不使水发生泄漏的上下运动的移动装置,装置变得相当复杂。
此外,位于永久磁铁的中心磁极的靶部分,由于容易成为非剥蚀部分,所以使靶利用效率的提高受到限制。
因此,为了解决上述问题点而提出本发明,其目的是提供一种结构简单、其靶的使用效率高的磁控溅射装置。
本发明的第一发明提供一种磁控溅射装置,由以下部分构成:真空腔;阴极,位于所述真空腔内部,保持靶;阳极,位于所述阴极的上方,保持与所述阴极的靶侧相向的基板;永久磁铁,位于所述阴极的下方,用于产生磁场;和旋转控制装置,以靶的大致中心为轴,使所述永久磁铁旋转,其特征在于:
所述永久磁铁由以下部分构成:底部,用于固定磁铁;第一永久磁铁,被固定于所述底部的中央部位;和圆环形状的第二永久磁铁,被固定于所述底部的端部,环绕所述第一永久磁铁,磁极的极性与所述第一永久磁铁相反,并且磁场强度比所述第一永久磁铁弱;此外,所述永久磁铁的上部为斜向切断的形状,所述永久磁铁没有相对所述靶倾斜设置,而被设置在所述旋转控制装置的旋转轴上。
第二发明提供一种磁控溅射装置,由以下部分构成:真空腔;阴极,位于所述真空腔内部,保持靶;阳极,位于所述阴极的上方,保持与所述阴极的靶侧相向的基板;永久磁铁,位于所述阴极的下方,用于产生磁场;和旋转控制装置,以靶的大致中心为轴,使所述永久磁铁旋转,其特征在于:
所述永久磁铁由以下部分构成:底部,用于固定磁铁;第一永久磁铁,使其中心相对所述永久磁铁的旋转中心偏离,并被固定于所述底部的中央部位;和圆环形状的第二永久磁铁,被固定于所述底部的端部,环绕所述第一永久磁铁,磁极的极性与所述第一永久磁铁相反,并且磁场强度比所述第一永久磁铁弱,其上部与所述第一永久磁铁的上部在同一平面,所述永久磁铁相对所述靶倾斜设置,并被设置在所述旋转控制装置的旋转轴上。
第三发明提供一种磁控溅射装置,由以下部分构成:真空腔;阴极,位于所述真空腔内部,保持靶;阳极,位于所述阴极的上方,保持与所述阴极的靶侧相对的基板;和永久磁铁,位于所述阴极的下方,用于产生磁场,其特征在于:
所述永久磁铁由以下部分构成:第一永久磁铁,位于所述靶的中央部位,具有相对所述靶在水平方向滑动的机构;和第二永久磁铁,位于所述靶的外围部位,与所述第一永久磁铁相反,并且磁场强度比所述第一永久磁铁弱,其上部与所述第一永久磁铁的上部在同一平面而固定。
第四发明提供一种磁控溅射装置,由以下部分构成:真空腔;阴极,位于所述真空腔内部,保持靶;阳极,位于所述阴极的上方,保持与所述阴极的靶侧相向的基板;永久磁铁,位于所述阴极地下方,用于产生磁场;和旋转控制装置,以靶的大致中心为轴,使所述永久磁铁旋转,其特征在于:
所述永久磁铁由以下部分构成:底部,用于固定磁铁;第一永久磁铁,被固定于所述底部的中央部位;和圆环形状的第二永久磁铁,被固定于所述底部的端部,环绕所述第一永久磁铁,磁极的极性与所述第一永久磁铁相反,并且磁场强度比所述第一永久磁铁弱,其上部与所述第一永久磁铁在同一平面,此外,所述永久磁铁相对所述靶倾斜,并被设置于所述旋转控制装置的旋转轴上。
第五发明提供一种磁控溅射装置,由以下部分构成:真空腔;阴极,位于所述真空腔内部,保持靶;阳极,位于所述阴极的上方,保持与所述阴极的靶侧相向的基板;永久磁铁,位于所述阴极的下方,用于产生磁场;和旋转控制装置,以靶的大致中心为轴,使所述永久磁铁旋转,其特征在于:
所述永久磁铁由以下部分构成:底部,用于固定磁铁;第一永久磁铁,使其中心相对所述永久磁铁的旋转中心偏离,并被固定于所述底部的中央部位;和圆环形状的第二永久磁铁,被固定于所述底部的端部,环绕所述第一永久磁铁,磁极的极性与所述第一永久磁铁相反,并且磁场强度比所述第一永久磁铁弱,其上部与所述第一永久磁铁的上部在同一平面,此外,所述永久磁铁相对所述靶倾斜,并被设置在所述旋转控制装置的旋转轴上,并且所述第一永久磁铁被设置于比所述靶的中心更向下方倾斜的位置。
第六发明提供一种磁控溅射装置,由以下部分构成:真空腔;阴极,位于所述真空腔内部,保持靶;阳极,位于所述阴极的上方,保持与所述阴极的靶侧相向的基板;永久磁铁,位于所述阴极的下方,用于产生磁场;和旋转控制装置,以靶的大致中心为轴,使所述永久磁铁旋转,其特征在于:
所述永久磁铁由以下部分构成:底部,用于固定磁铁;第一永久磁铁,被固定于所述底部的中央部位;和第二永久磁铁,被固定于所述底部的端部,环绕所述第一永久磁铁,磁极的极性与所述第一永久磁铁相反,并且磁场强度比所述第一永久磁铁弱,此外,使所述永久磁铁的上部为整体斜向切断的形状或者高度不同的形状,使其从所述第一永久磁铁的旋转轴中心偏离,从而其高度变低。
根据本发明,得到结构简单,其靶的使用效率高的磁控溅射装置。
附图说明
图1是表示本发明第一实施例的磁控溅射装置的剖视图。
图2是表示本发明第一实施例中使用的轭型永久磁铁的结构的透视图。
图3是用于说明当轭型永久磁铁从左斜上方向右斜下方倾斜的时候,剥蚀部的形成的轭型永久磁铁附近的放大剖视图。
图4是用于说明当轭型永久磁铁从右斜上方向左斜下方倾斜的时候,剥蚀部的形成的轭型永久磁铁附近的放大剖视图。
图5表示在靶上形成的剥蚀部,(A)是第一及第四实施例情况下的概念剖视图,(B)是第二及第三实施例情况下的概念剖视图,(C)是第五实施例情况下的概念剖视图,(D)是表示现有技术情况下的概念剖视图。
图6表示在靶上形成的剥蚀部的实际测量,(A)是第一及第四实施例中从中心起算的半径方向的靶的实测剖视图,(B)是第二及第三实施例中从中心起算的半径方向的靶的实测剖视图,(C)是第五实施例中从中心起算的半径方向的靶的实测剖视图,(D)是现有例中从中心起算的半径方向的靶的实测剖视图。
图7表示本发明第二实施例中轭型永久磁铁附近,是用于说明当第一轭型永久磁铁的中心相对靶的中心向左侧方向偏离时剥蚀部的形成的轭型永久磁铁附近的放大剖视图。
图8是用于说明当第一轭型永久磁铁的中心相对靶的中心向右侧方向偏离时剥蚀部的形成的轭型永久磁铁附近的放大剖视图。
图9是表示本发明第四实施例的磁控溅射装置的剖视图。
图10是表示本发明第四实施例中使用的轭型永久磁铁的结构的透视图。
图11是表示本发明第五实施例的磁控溅射装置的剖视图。
图12是本发明第六实施例的磁控溅射装置的轭型永久磁铁附近的放大剖视图。
图13是表示现有磁控溅射装置的剖视图。
具体实施方式
参照图1至图11对本发明各实施例的磁控溅射装置进行说明。
对与现有例相同的构成,标以相同的标号,省略其说明。
图1是表示本发明第一实施例的磁控溅射装置的剖视图。图2是表示本发明第一实施例中使用的轭型永久磁铁的结构的透视图。图3是用于说明当轭型永久磁铁从左斜上方向右斜下方倾斜的时候,剥蚀部的形成的轭型永久磁铁附近的放大剖视图。图4是用于说明当轭型永久磁铁从右斜上方向左斜下方倾斜的时候,剥蚀部的形成的轭型永久磁铁附近的放大剖视图。图5表示在靶上形成的剥蚀部,(A)是第一及第四实施例情况下的概念剖视图,(B)是第二及第三实施例情况下的概念剖视图,(C)是第五实施例情况下的概念剖视图,(D)是表示现有技术情况的概念剖视图。图6表示在靶上形成的剥蚀部的实际测量,(A)是第一及第四实施例中从中心起算的半径方向的靶的实测剖视图,(B)是第二及第三实施例中从中心起算的半径方向的靶的实测剖视图,(C)是第五实施例中从中心起算的半径方向的靶的实测剖视图,(D)是现有例中从中心起算的半径方向的靶的实测剖视图。图7表示本发明第二实施例中轭型永久磁铁附近,是用于说明当第一轭型永久磁铁的中心相对靶的中心向左侧方向偏离时剥蚀部的形成的轭型永久磁铁附近的放大剖视图。图8是用于说明当第一轭型永久磁铁的中心相对靶的中心向右侧方向偏离时剥蚀部的形成的轭型永久磁铁附近的放大剖视图。图9是表示本发明第四实施例的磁控溅射装置的剖视图。图10是表示本发明第四实施例中使用的轭型永久磁铁的结构的透视图。图11是表示本发明第五实施例的磁控溅射装置的剖视图。图12是本发明第六实施例的磁控溅射装置的轭型永久磁铁附近的放大剖视图。
实施例一
如图1所示,本发明第一实施例的磁控溅射装置1由以下部分构成:真空腔2;阴极4,位于该真空腔2内部,保持靶3;阳极6,位于该阴极4的上方,保持与阴极4的靶3侧相向的基板5;轭型永久磁铁7,用于在阴极4的下方产生磁场;和旋转控制装置12,以靶3的中心作为轴,使轭型永久磁铁7经由旋转棒11旋转。
如图2所示,轭型永久磁铁7由以下部分构成:底部8,用于固定磁铁;第一轭型永久磁铁9,固定于该底部8的中央部位,上部倾斜;和圆环形状的第二轭型永久磁铁10,被固定在底部8的端部,环绕第一轭型永久磁铁9,并且上部以与第一轭型永久磁铁9相同的倾斜角向一个方向倾斜。第一轭型永久磁铁9例如由NdFeB构成,第二轭型永久磁铁10例如由与底部一体化的Fe构成。由此,第一轭型永久磁铁9的上部为N极,下部为S极,第二轭型永久磁铁10的上部为S极,下部为N极。第二轭型永久磁铁10的上表面被第一轭型永久磁铁9磁化,成为比第一轭型永久磁铁9的上表面磁化弱的磁场。
由于第一轭型永久磁铁9上部的磁场强度比第二轭型永久磁铁10的上部大,所以由轭型永久磁铁7产生的磁场14,是从第一轭型永久磁铁9上部开始朝向第二轭型永久磁铁10的上部,并向外侧展开分布。
该永久磁铁的材料构成与特开2002-069637号公报中公开的磁控溅射装置相同。
此时,由于第二轭型永久磁铁10斜向倾斜,左右磁极的高度不同,所以靶表面出现的剥蚀部13a、13b,在距靶3的中心左右不对称的位置形成。
如图3所示,在轭型永久磁铁7从左斜上方向右斜下方倾斜的情况下,左侧的剥蚀部13a在比右侧的剥蚀部13b更靠近靶3中心的位置形成。
即,如果设剥蚀部13a距靶3的中心的位置为d1,剥蚀部13b距靶3的中心的位置为d2,剥蚀部13a、13b的位置关系为d1<d2
此外,如图4所示,与上述相反,在轭型永久磁铁7从右斜上方向左斜下方倾斜的情况下,右侧的剥蚀部13b在比左侧的剥蚀部13a更靠近靶3中心的位置形成。
即,剥蚀部13a、13b的位置关系为d1>d2
将Ar等的气体导入真空腔2内部以后,如果驱动旋转控制装置12使永久磁铁7旋转,同时产生等离子体,开始靶3的溅射,上述剥蚀部13a、13b的位置可以连续变化。
其结果,得到与特开2002-069637号公报的磁控溅射装置相同的剥蚀扩大效果,与现有技术比较,可以扩大靶3上的剥蚀部13a、13b。此外,用于得到这种效果的轭型永久磁铁7的结构,可以不是此处所示的倾斜形状的磁极表面,例如可以是从剖面看左右磁极面的高度不同的具有台阶的结构。
利用本发明第一实施例的磁控溅射装置1溅射的时候,对在靶3上所形成的剥蚀部13a、13b的形状的研究结果,如图5(A)所示。图6(A)表示该实际测量的剖面。此外,作为用于形成图5(A)~(D)以及图6(A)~(C)表示的剥蚀部13a、13b的溅射条件,靶材料使用Φ5英寸的Al,溅射压力为3mTorr,溅射时间为34000Wh。
如图5(A)所示,剥蚀部13a、13b相对靶3的中心对称,与图5(D)所示的现有技术的情况比较,剥蚀部13a、13b被扩大了。该靶3的使用效率与特开2002-069637号公报的情况大致相同,为30~50%。
如上述,根据本发明第一实施例,轭型永久磁铁7由以下部分构成:用于固定磁铁的底部8;固定于底部8的中央部位的第一轭型永久磁铁9;和固定于底部8的端部,环绕第一轭型永久磁铁9,磁极的极性与前述第一轭型永久磁铁9相反,并且磁场强度比第一轭型永久磁铁9弱的第二轭型永久磁铁10;此外,由于轭型永久磁铁7的上部为将圆筒倾斜切断的形状,或者在旋转轴的左右高度不同的形状,所以仅仅使轭型永久磁铁7旋转就能扩大剥蚀部13a、13b,从而得到结构简单、其靶的使用效率高的磁控溅射装置1。
实施例二
下面参照图7和图8说明本发明的第二实施例。
对与第一实施例相同的构成,标以相同的标号,省略其说明。
如图7所示,本发明的第二实施例,代替图13所示的现有的磁控溅射装置中的轭型永久磁铁,使第一轭型永久磁铁9的中心从靶3的中心偏离,第二轭型永久磁铁10的上部与第一轭型永久磁铁9的上部在同一平面,其余都相同。
该情况下与第一实施例相同,由于是使第一轭型永久磁铁9的中心从靶3的中心偏离的构成,剥蚀部13a、13b在从靶3的中心左右非对称的位置形成。
在第一轭型永久磁铁9的中心相对靶3的中心向左侧方向偏离的情况下,剥蚀部13a、13b相对靶3的中心的位置关系为d1>d2(图7)。
如图8所示,与上述相反,在第一轭型永久磁铁9的中心相对靶3的中心向右侧方向偏离的情况下,剥蚀部13a、13b相对靶3的中心的位置关系为d1<d2。
将Ar等的气体导入真空腔2内部以后,如果驱动旋转控制装置12使永久磁铁7旋转,同时产生等离子体,开始靶3的溅射,与本发明的第一实施例相同,剥蚀部13a、13b的位置可以变化。特别是,由于中心磁极的位置变化,非剥蚀区域变小,与现有例等情况比较,可以更加扩大靶3上的剥蚀部13a、13b。此外,在第二实施例中,不是必须如第一实施例中那样使中心磁极的磁场强度比外围磁极的磁场强度强,而得到比那样构成更进一步的扩大效果。
利用本发明第二实施例的磁控溅射装置1溅射的时候,对于在靶3上形成的剥蚀部13a、13b的形状的研究结果,如图5(B)所示。图6(B)表示该实际测量的剖面。
如图5(B)所示,剥蚀部13a、13b相对靶3的中心对称,与图5(A)所示的本发明第一实施例的情况大致相同。
即,靶3的使用效率为30~50%。
如上述,根据第二实施例,靶3的中央部位也被溅射,所以与第一实施例相同,得到其靶的使用效率高的磁控溅射装置1。
实施例三
下面对本发明的第三实施例进行说明。
对与第一及第二实施例相同的构成,标以相同的符号,省略其说明。
本发明的第三实施例与第二实施例不同之处在于,不是永久磁铁整体旋转,而是仅仅第一轭型永久磁铁9在水平方向摇动,从而与第二轭型永久磁铁10的距离发生变化。该原理与第二实施例完全相同,所以效果与第二实施例大致相同。因此,该动作说明也与图7、图8大致相同,从而省略了详细说明。
在第二实施例的情况下,由于使永久磁铁自转,基本上靶以及永久磁铁必须为圆形。与之相对,在第三实施例的情况下,由于永久磁铁整体不旋转,所以,例如在用于在大型基板上成膜的长方形靶的情况下也适用。
如上述,根据本发明的第三实施例,由于仅仅使第一轭型永久磁铁9摇动的同时溅射,所以能得到与本发明的第二实施例大致相同的效果,此外,也能适用于长方形的靶等。
实施例四
下面对本发明的第四实施例进行说明。
对与本发明的第一实施例相同的构成,标以相同的符号,省略其说明。
如图9所示,第四实施例中的磁控溅射装置15,对第一实施例中的轭型永久磁铁7的上部不进行倾斜加工,使第一、第二轭型永久磁铁9、10的上部在同一平面(图10),在旋转控制装置12的旋转棒11上,安装使轭型永久磁铁7倾斜具有规定的倾斜角度θ的楔形夹具16,其余都相同。其中,楔形夹具16的倾斜角度θ为8。
如上述,代替使轭型永久磁铁7的上部倾斜,即使使用规定的倾斜角度θ的楔形夹具16,也得到与第一实施例相同的作用效果。
此外,如第一实施例,使轭型永久磁铁7的上部成为规定的倾斜角度的加工比较困难,与之相比,楔形夹具16不需要选择材料,所以容易形成规定的倾斜角度θ的楔形状。因此,可以制作廉价的磁控溅射装置15。
此外,使用第四实施例的磁控溅射装置的时的剥蚀形状与图5(A)所示的第一实施例的结果相同,图6(A)表示其实际测量的剖面。
实施例五
下面对本发明的第五实施例进行说明。
对与本发明的第二实施例相同的构成,标以相同的符号,省略其说明。
如图11所示,第五实施例的磁控溅射装置17,使第二实施例说明的轭型永久磁铁7的使第一轭型永久磁铁9位于比靶3的中心更下方倾斜的位置,在旋转控制装置12的旋转棒11上安装具有规定的倾斜角度θ的楔形夹具16,其余都相同。
即,第五实施例为第二实施例与第四实施例的组合。
利用本发明第五实施例的磁控溅射装置17溅射时,对于在靶3上形成的剥蚀部13a、13b的形状的研究结果,如图5(C)所示。此外,图6(B)表示在这种情况下的实际测量的剖面。
如图5(C)所示,剥蚀部13a、13b相对靶3的中心对称,与图5(B)所示的本发明的第二实施例的情况比较,不仅靶3的中央部连端部都被溅射,从而靶的使用效率上升。在这种情况下,靶3的使用效率大幅度提高为90%。
如上述,根据第五实施例,不光靶3的中央部连端部也被溅射,所以能够使用靶的几乎全部表面,得到使用效率高的磁控溅射装置17。
此外,在第四、五实施例中,使楔形夹具16的倾斜角度为8,而轭型永久磁铁7的形状,通过第一轭型永久磁铁9和第二轭型永久磁铁10的磁场强度的平衡等,倾斜角度为5~15时也得到相同的效果。
实施例六
下面对本发明的第六实施例进行说明。
对与第一、第四实施例相同的构成,标以相同的符号,省略其说明。
如图12所示,第六实施例的磁控溅射装置,在如图1所示的第一实施例中的旋转控制装置12的旋转棒11上,使如图2所示的上部倾斜的轭型永久磁铁7的第一轭型永久磁铁9的倾斜部的低的一侧设置在比旋转棒11的旋转中心更外侧,其余都相同。
在这种情况下得到与第五实施例相同的作用效果。
以上的第一~第六实施例中,使轭型永久磁铁7以靶3的中心为轴旋转,而不是必须以靶3的中心作为轴。例如,当靶3的直径为Φ5英寸的时候,也可以使前述轭型永久磁铁7在距中心偏离大约15mm的位置旋转。
产业上利用的可能性
当进行磁控溅射的时候,可以适用于使靶更广阔的区域有效的溅射装置。

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提供一种结构简单,具有使用效率高的靶的磁控溅射装置。由以下部分构成:真空腔(2);阴极(4),位于所述真空腔(2)内部,保持靶(3);阳极(6),位于阴极(4)的上方,保持与阴极(4)的靶(3)侧相对的基板(5);永久磁铁(7),位于阴极(4)的下方,用于产生磁场;和旋转控制装置(12),以靶(3)的中心为轴,使所述永久磁铁(7)旋转,永久磁铁(7)由以下部分构成:底部(8),用于固定磁铁;永久磁。

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