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磁場発生装置、マグネトロンカソード及びスパッタ装置

国内特許コード P150011682
掲載日 2015年3月30日
出願番号 特願2011-541971
登録番号 特許第4948681号
出願日 平成23年8月30日(2011.8.30)
登録日 平成24年3月16日(2012.3.16)
国際出願番号 JP2011069597
国際公開番号 WO2012035970
国際出願日 平成23年8月30日(2011.8.30)
国際公開日 平成24年3月22日(2012.3.22)
優先権データ
  • PCT/JP2010/065749 (2010.9.13) JP
発明者
  • 孔 為
  • 林 子敬
  • 李 明
  • 謝 斌
  • 王 海千
  • 姜 友松
  • 長江 亦周
出願人
  • 株式会社シンクロン
  • 中国科学技▲術▼大学
発明の名称 磁場発生装置、マグネトロンカソード及びスパッタ装置
発明の概要 ターゲットの利用率を高めること。
ターゲット8の背面に配置され、ターゲット8の表面8aに磁力線11に基づく磁場を発生させる磁場発生装置10において、ターゲット8の面に対して平行な方向(X方向)に極軸を持つ環状の外周磁石体144と、外周磁石体144の内側に配置され、外周磁石体144の極軸の方向と平行な方向(X方向)に極軸を持つ中心磁石体142と、外周磁石体144及び中心磁石体142を背面から支持するヨーク板12と、ターゲット8の表面8aの磁界分布を変動させる導磁板16とを有する。導磁板16は、外周磁石体144及び中心磁石体142の間に配置されている。また導磁板16は、ヨーク板12により背面から支持されるように配置されている。
従来技術、競合技術の概要



スパッタ法では、被処理物であるターゲットの背面に、複数の磁石を備えた磁場発生装置が配置されるマグネトロンスパッタが主流である。マグネトロンスパッタは、ターゲット表面に磁石による磁場を形成し、電子のドリフト運動を利用してプラズマをターゲット表面近傍に閉じ込め、その結果、高密度のプラズマを形成する方法である。このように高密度プラズマをターゲット表面近傍に存在させることにより、高速の成膜が可能となる。





ターゲットの背面に配置される磁場発生装置として、種々の提案がなされている(例えば特許文献1)。

産業上の利用分野



本発明は、磁場発生装置、マグネトロンカソード及びスパッタ装置に関する。特に、スパッタ技術に関し、磁場によりプラズマをターゲット近傍に閉じ込めるマグネトロンスパッタ法を利用したスパッタ技術(マグネトロンスパッタ)に好適に適用される。

特許請求の範囲 【請求項1】
ターゲットの背面に配置され、前記ターゲットの表面に磁力線に基づく磁場を発生させる磁場発生装置において、
前記ターゲットの面に対して平行な方向に極軸を持つ環状の第1の磁石体と、
前記第1の磁石体の内側に配置され、前記第1の磁石体の極軸の方向と平行な方向に極軸を持つ第2の磁石体と、
前記第1の磁石体及び前記第2の磁石体を背面から支持する透磁性の基盤と、
前記ターゲットの表面の磁界分布を変動させる磁界分布変動部材とを有し、
前記磁界分布変動部材は、前記第1の磁石体及び前記第2の磁石体の間に、かつ前記基盤によって背面から支持されるように配置されていることを特徴とする磁場発生装置。

【請求項2】
請求項1記載の磁場発生装置において、
前記第2の磁石体は、環状磁石体で構成されており、
前記第1の磁石体及び前記第2の磁石体の双方とも、小磁石を、一方の磁極が外側面側に、他方の磁極が内側面側を向くように複数配列して形成した磁石集合体で構成されていることを特徴とする磁場発生装置。

【請求項3】
請求項2記載の磁場発生装置において、
前記小磁石は、底面の形状が四角形、三角形又は扇形の柱体であることを特徴とする磁場発生装置。

【請求項4】
請求項1~3の何れか一項記載の磁場発生装置において、
前記磁界分布変動部材は、前記第1の磁石体の高さの40~60%の高さを持つことを特徴とする磁場発生装置。

【請求項5】
請求項1~4の何れか一項記載の磁場発生装置において、
前記磁界分布変動部材は、透磁率が50以上の材料で構成されていることを特徴とする磁場発生装置。

【請求項6】
ターゲットの背面に配置され、前記ターゲットの表面に磁力線に基づく磁場を発生させる磁場発生装置を有するマグネトロンカソードにおいて、
前記磁場発生装置は、
前記ターゲットの面に対して平行な方向に極軸を持つ環状の第1の磁石体と、
前記第1の磁石体の内側に配置され、前記第1の磁石体の極軸の方向と平行な方向に極軸を持つ第2の磁石体と、
前記第1の磁石体及び前記第2の磁石体を背面から支持する透磁性の基盤と、
前記ターゲットの表面の磁界分布を変動させる磁界分布変動部材とを有し、
前記磁界分布変動部材は、前記第1の磁石体及び前記第2の磁石体の間に、かつ前記基盤によって背面から支持されるように配置されていることを特徴とするマグネトロンカソード。

【請求項7】
マグネトロンカソードを備えたスパッタ装置において、
前記マグネトロンカソードは、ターゲットの背面に配置され、前記ターゲットの表面に磁力線に基づく磁場を発生させる磁場発生装置を有し、
前記磁場発生装置は、
前記ターゲットの面に対して平行な方向に極軸を持つ環状の第1の磁石体と、
前記第1の磁石体の内側に配置され、前記第1の磁石体の極軸の方向と平行な方向に極軸を持つ第2の磁石体と、
前記第1の磁石体及び前記第2の磁石体を背面から支持する透磁性の基盤と、
前記ターゲットの表面の磁界分布を変動させる磁界分布変動部材とを有し、
前記磁界分布変動部材は、前記第1の磁石体及び前記第2の磁石体の間に、かつ前記基盤によって背面から支持されるように配置されていることを特徴とするスパッタ装置。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2011541971thum.jpg
出願権利状態 登録
分野
  • 化学;冶金
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