溅射装置的制作方法

文档序号:37977013发布日期:2024-05-13 12:32阅读:21来源:国知局
溅射装置的制作方法

本发明涉及溅射装置,尤其涉及用于具有磁控管阴极的成膜的适当技术。


背景技术:

1、在具有磁控管阴极的成膜装置中,已知以提高靶的利用效率等为目的,使磁铁相对于靶移动的方式。

2、还已知如专利文献1所公开的技术那样,以提高成膜均匀性等为目的,除了磁铁的移动,还使阴极及靶相对于被成膜基板摆动的方式。

3、另外,已知如专利文献2所公开的技术那样,以防止所产生的颗粒对溅射处理室内的成膜带来不良影响为目的等,使磁铁及阴极摆动的方式。

4、进而,作为使被成膜基板相对于磁铁及阴极摆动的技术,本技术人公开了如专利文献3那样的技术。

5、专利文献1:日本专利公开2009-41115号公报

6、专利文献2:日本专利公开2012-158835号公报

7、专利文献3:日本专利第6579726号公报

8、然而,即便是如上述那样使磁铁相对于靶扫描(摆动)的技术,也存在非溅蚀区域成为颗粒产生原因的情况。例如,有时由于产生非溅蚀区域,而在磁铁摆动范围中的靠近边缘部的成膜区域的周边部附近的区域中产生颗粒。因此,以往出现了希望消除这种产生颗粒的问题这样的要求。尤其是,与产生非溅蚀区域的情况相比,可知在非溅蚀区域与溅蚀区域的边界不清晰的情况下,产生因再沉积膜(附着在靶上的溅射膜)引起的再溅射等成为导致问题的颗粒产生原因。

9、另外,即便是如上述那样使磁铁相对于靶扫描(摆动)的技术,也会产生非溅蚀区域。由此,在靠近磁铁摆动范围的成膜区域的周边部附近的区域中,存在膜厚减小、膜厚分布和膜质分布出现不均等问题。这种问题依然未被消除。进而,随着被成膜基板的大型化,要求进一步改善这种不良情况。

10、尤其是,存在以下要求:希望重点解决在具有矩形形状的磁铁的摆动范围的边缘部中成为沿摆动方向的边的边缘部中的上述课题。


技术实现思路

1、本发明是鉴于上述情况而完成的,实现以下目的。

2、1、在产生非溅蚀的区域的周围,控制非溅蚀区域与溅蚀区域的边界不清晰的区域的产生,减少颗粒产生原因。

3、2、使产生的等离子体分布稳定,提高膜厚分布及膜质特性分布的均匀性。

4、3、尤其是,在具有矩形形状的磁铁的摆动范围的边缘部中,在成为沿摆动方向的边的边缘部附近的区域,实现上述改善。

5、4、延长靶寿命。

6、5、削减部件件数,实现装置部件的小型化和轻量化。

7、6、使产生的等离子体分布稳定,与磁铁的摆动位置无关地提高膜厚分布及膜质特性分布的均匀性。

8、本发明人进行深入研究的结果,在非溅蚀区域引起的颗粒产生的抑制、膜厚分布的偏差抑制及膜质特性分布的偏差抑制上获得了成功。

9、在溅射过程中,因施加的功率而从磁铁单元的磁极(磁铁)产生磁场(磁力线)。此时,有助于溅射的等离子体或电子沿着由磁铁产生的磁力线移动。在磁铁单元中,在中央以棒状形成的s极的周围,以赛道形状布置有n极。电子等沿该赛道形状环绕。

10、在此,在由磁铁单元产生的磁力线中,有助于产生等离子体的磁力线从以与靶平行的方式布置成同一面的磁铁的两极中的n极朝向靶以圆弧状到达s极。此时,由磁铁产生的磁力线从n极出发,从背面侧朝向正面侧沿厚度方向贯穿靶。进一步地,磁力线在等离子体产生空间中以圆弧状产生,并且在靶中从正面侧朝向背面侧延伸并沿厚度方向贯穿后返回到s极。

11、在靶的端部周边布置有阳极等接地电位部分。在该状态下,通过使磁铁单元进行扫描(摆动)而使磁铁位于摆动端附近的区域时,磁铁处于靠近阳极的位置。

12、于是,在磁铁单元的摆动端附近的区域,有时发生由n极形成的磁力线朝向靠近磁铁单元的阳极而不返回到s极的现象。于是,由于电子沿着磁力线被跟踪(移动),因此不会返回到等离子体产生空间,不会有助于等离子体产生而流向阳极。将此现象称为“电子被吸引”。

13、若电子被阳极吸引,则靶的正面侧即等离子体产生空间中的电子密度会下降。于是,有时发生所产生的等离子体密度下降或者不产生等离子体这种现象。将该现象称为“等离子体被吸引”。在发生这种现象的情况下,靶不会被等离子体溅射。因此,产生非溅蚀区域,而且有时非溅蚀区域会变大。

14、在此,在电子被阳极吸引的情况下,产生阳极附近区域的等离子体的通断,等离子体的产生状态变得不稳定。由此,产生由等离子体引起的溅射的通断。于是,产生由再沉积膜的溅射引起的颗粒的可能性会增大。

15、也就是,由于非溅蚀区域的产生,靠近磁铁单元摆动范围的成膜区域的周边部附近的区域有时成为颗粒产生原因。

16、此时,非溅蚀区域与溅蚀区域的边界变得不清晰,会形成溅蚀与非溅蚀的边界区域。

17、这样一来,与产生非溅蚀区域的情况相比,可知在非溅蚀区域与溅蚀区域的边界不清晰的情况下,产生因再沉积膜引起的再溅射等成为导致问题的颗粒产生原因。

18、如上述那样,在电子被阳极吸引的情况下,由磁铁单元形成的磁力线处于朝向阳极的状态,也就是处于与靶的厚度方向相比向靶的轮廓外方倾斜的状态。

19、为了避免该状态,在具有矩形形状的磁铁单元的摆动范围的边缘部中,在成为沿摆动方向的边的边缘部,需要使由磁铁单元生成的磁力线不朝向阳极。由此,能够减少被吸引的电子。因此,一直以来,在布置于称作掩模的基板周边的阳极安装吸收磁力线的称作阳极块的其他部件。然而,阳极块布置在与靶相对的位置,其为附膜部件,并且为需要拆卸的部件。因此,阳极块有时成为颗粒产生源。

20、因此,本发明人发现,为了解决这种问题,通过在磁铁单元的摆动端使由磁铁单元产生的磁力线在不使用阳极块的情况下不朝向阳极,从而能够在减少颗粒产生的同时,减少被吸引的电子。也就是,发现在具有矩形形状的磁铁单元的摆动范围的边缘部中,在成为沿摆动方向的边的边缘部的一端,使由磁铁单元产生的磁力线与靶的厚度方向相比向磁铁单元的摆动范围的边缘部的另一端倾斜(即,与靶的厚度方向相比向靶的轮廓内方倾斜)对非溅蚀区域的减少很有效。

21、此外,在上述说明中,按照通常的标记,将磁力线标记为从n极到达s极,但即使是相反的极性,对现象的理解也没有障碍。

22、进而,在产生非溅蚀区域的情况下,会抑制等离子体的产生。因此,所施加的供给功率不会被等离子体产生所消耗而是会剩余。该剩余功率会针对与初始形成的非溅蚀区域不同的区域被重新分配,或者作为整体的电压(功率)变动被吸收。因此,等离子体产生条件如电压变动那样变动,结果成为膜厚分布产生偏差、膜质特性分布的偏差扩大的原因。

23、也就是,在电子被阳极吸引的情况下,由于产生非溅蚀区域,膜厚分布的偏差、膜质特性分布的偏差会扩大。

24、进一步地,在产生非溅蚀区域的情况下,由于因电压变动等引起的等离子体产生条件的局部变动,还会产生与初始形成的非溅蚀区域不同的非溅蚀区域。在该情况下,会产生颗粒,膜厚分布的偏差及膜质特性分布的偏差等会扩大。

25、因此,本发明人发现,为了解决该问题,通过在具有矩形形状的磁铁单元的摆动范围的边缘部中,在成为沿摆动方向的边的边缘部,使由磁铁单元产生的磁力线不朝向阳极,从而能够减少被吸引的电子。也就是,发现在具有矩形形状的磁铁单元的摆动范围的边缘部中,在成为沿摆动方向的边的边缘部的一端,使由磁铁单元产生的磁力线与靶的厚度方向相比向磁铁单元的摆动范围的边缘部的另一端倾斜(即,与靶的厚度方向相比向靶的摆动范围中的轮廓内方倾斜)对抑制膜厚分布、膜质特性分布的偏差产生很有效。

26、此外,本发明人还发现,为了解决该问题,优选使得在磁铁单元的摆动端也能够同样地产生磁力线。

27、另一方面,在产生等离子体期间,沿赛道形状的磁铁环绕的电子等独立于在相邻的磁铁单元中环绕的电子等而环绕。然而,在由磁铁单元产生的磁力线紊乱的情况下,有可能会混合有在相邻的磁铁单元中环绕的电子等。在该状态下,所产生的等离子体会变得不稳定。已明确这样的等离子体不稳定的状态是在并列排列的多根磁铁单元的长边方向上的端部附近的区域产生。

28、尤其是,考虑如用于制造平板显示器的玻璃基板那样在大面积的基板上成膜那样的情况。在该情况下,不得不制作长条的靶,伴随与此,磁铁单元中的磁铁即磁石单元的中央磁石部及周缘磁石部的长度也变长。在该情况下,在被电磁场弯曲而改变方向前的周边区域,以赛道状环绕的电子密度局部变高,在改变方向后的周边区域的环绕电子密度局部变低。本发明人发现,由于这种现象,有可能会混合有在相邻的磁铁单元中环绕的电子等。

29、在此,在电子密度局部变高的区域中,等离子体会集中,导致基板温度上升。另外,在电子密度局部变低的区域中,等离子体的产生会变得不稳定,有时等离子体会消失。也就是,在产生这种现象的情况下,其结果会导致等离子体变得不稳定,产生颗粒,膜厚分布的偏差和膜质特性分布的偏差等会扩大。

30、本发明人发现,为了解决该问题,通过形成能够实现电子等在将并列排列的多根磁铁单元中的每一个磁铁单元独立地分离的状态下以赛道形状稳定地环绕的状态的磁力线,能够持续产生稳定的等离子体。由此,不会导致等离子体的局部消失等,能够使伴随溅射进展的靶的侵蚀区域大致均匀,从而能够提高靶的利用效率。

31、鉴于上述的观点,本技术人完成本发明如下。

32、本发明的一方式所涉及的溅射装置具备朝向具有基板表面的被成膜基板排出溅射粒子的阴极单元,所述阴极单元具有:靶,可形成溅蚀区域;磁铁单元,相对于所述靶布置在与所述被成膜基板相反的一侧且在所述靶中形成所述溅蚀区域;和磁铁单元扫描部,在沿所述基板表面的摆动方向上的第一摆动端与第二摆动端之间,使所述磁铁单元和所述被成膜基板相对往复动作,在所述第一摆动端与所述第二摆动端之间形成有摆动区域,所述摆动区域具有所述磁铁单元的长边方向上的轮廓边和所述磁铁单元的长边方向上的中央部,所述磁铁单元沿着所述基板表面在与所述摆动方向交叉的摆动宽度方向上延伸,在位于所述摆动区域的轮廓边附近的端部产生的磁力密度和在所述摆动区域的所述中央部产生的磁力密度被均匀化。由此,解决了上述课题。

33、在本发明的一方式所涉及的溅射装置中,可以是所述磁铁单元具有:中央磁石部,是以直线状布置且朝向所述靶形成磁场的第一磁极;和周边磁石部,是朝向所述靶形成磁场并且与所述第一磁极极性不同的第二磁极,所述周边磁石部具有:两个长边直线部;和搭桥部,所述两个长边直线部位于所述中央磁石部的两侧,与所述中央磁石部等间隔相隔,并且在所述长边方向上彼此平行延伸,所述搭桥部连接所述两个长边直线部的各个端部,所述周边磁石部沿所述摆动区域包围所述中央磁石部的周围,在所述摆动区域的所述中央部产生的所述磁力密度和在所述摆动区域的所述端部产生的所述磁力密度被均匀化。

34、在本发明的一方式所涉及的溅射装置中,所述搭桥部可具有角部,所述角部的沿所述摆动区域的厚度小于所述两个长边直线部各自在所述长边方向上的所述中央部的厚度。

35、在本发明的一方式所涉及的溅射装置中,可以是所述搭桥部具备:所述角部,与所述两个长边直线部中的每一个长边直线部连接;和短边直线部,与连接到所述两个长边直线部的两个所述角部连接且沿着所述摆动区域的轮廓中的所述摆动方向,所述短边直线部的厚度与所述两个长边直线部各自的厚度大致相等。

36、在本发明的一方式所涉及的溅射装置中,可以是所述搭桥部具备:所述角部,与所述两个长边直线部中的每一个长边直线部连接;和短边直线部,与连接到所述两个长边直线部的两个所述角部连接且沿着所述摆动区域的轮廓中的所述摆动方向,与由所述短边直线部的延长线和所述长边直线部的延长线形成的沿所述摆动区域的外周轮廓形状相比,所述角部的沿所述摆动区域的外周轮廓靠近所述中央磁石部。

37、在本发明的一方式所涉及的溅射装置中,可以是所述搭桥部具备:所述角部,与所述两个长边直线部中的每一个长边直线部连接;和短边直线部,与连接到所述两个长边直线部的两个所述角部连接且沿着所述摆动区域的轮廓中的所述摆动方向,所述角部在与对所述短边直线部而言沿所述摆动区域的轮廓中的所述摆动方向的端部相比靠近所述长边方向上的所述中央部的位置被连接。

38、在本发明的一方式所涉及的溅射装置中,可以是所述搭桥部具备:所述角部,与所述两个长边直线部中的每一个长边直线部连接;和短边直线部,与连接到所述两个长边直线部的两个所述角部连接且沿着所述摆动区域的轮廓中的所述摆动方向,所述短边直线部的沿所述摆动区域的轮廓中的所述摆动方向的长度短于沿着所述摆动区域且沿着所述长边方向上的所述中央部中的所述摆动方向的、所述长边直线部的间隔距离。

39、在本发明的一方式所涉及的溅射装置中,可以是所述搭桥部具备:所述角部,与所述两个长边直线部中的每一个长边直线部连接;和短边直线部,与连接到所述两个长边直线部的两个所述角部连接且沿着所述摆动区域的轮廓中的所述摆动方向,所述角部在所述长边方向上的长度与所述长边方向上的所述中央部中的沿所述摆动区域的所述长边直线部与所述中央磁石部之间的间隔距离大致相等。

40、在本发明的一方式所涉及的溅射装置中,可以是所述搭桥部具备:所述角部,与所述两个长边直线部中的每一个长边直线部连接;和短边直线部,与连接到所述两个长边直线部的两个所述角部连接且沿着所述摆动区域的轮廓中的所述摆动方向,沿所述摆动区域的所述短边直线部与所述中央磁石部的端部之间的间隔距离被形成为小于在所述长边方向上的所述中央部中沿所述摆动方向的所述长边直线部与所述中央磁石部之间的间隔距离。

41、在本发明的一方式所涉及的溅射装置中,可以是所述搭桥部具备:所述角部,与所述两个长边直线部中的每一个长边直线部连接;和短边直线部,与连接到所述两个长边直线部的两个所述角部连接且沿着所述摆动区域的轮廓中的所述摆动方向,所述中央磁石部具有所述长边方向上的端部,所述中央磁石部在所述端部中具有截宽部,所述截宽部被形成为沿所述摆动区域的厚度小于所述长边方向上的所述中央部的厚度。

42、在本发明的一方式所涉及的溅射装置中,所述中央磁石部的所述截宽部可被布置为在所述长边方向上比所述长边直线部靠近所述短边直线部。

43、在本发明的一方式所涉及的溅射装置中,所述磁铁单元的所述长边方向的尺寸可以比所述角部的厚度未减小的结构的所述长边方向的尺寸短。

44、在本发明的一方式所涉及的溅射装置中,所述磁铁单元可以在所述摆动方向上排列多根且平行布置。

45、本发明的一方式所涉及的溅射装置具备朝向具有基板表面的被成膜基板排出溅射粒子的阴极单元,所述阴极单元具有:靶,可形成溅蚀区域;磁铁单元,相对于所述靶布置在与所述被成膜基板相反的一侧且在所述靶中形成所述溅蚀区域;和磁铁单元扫描部,在沿所述基板表面的摆动方向上的第一摆动端与第二摆动端之间,使所述磁铁单元和所述被成膜基板相对往复动作,在所述第一摆动端与所述第二摆动端之间形成有摆动区域,所述摆动区域具有所述磁铁单元的长边方向上的轮廓边和所述磁铁单元的长边方向上的中央部,所述磁铁单元沿着所述基板表面在与所述摆动方向交叉的摆动宽度方向上延伸,在位于所述摆动区域的轮廓边附近的端部产生的磁力密度和在所述摆动区域的所述中央部产生的磁力密度被均匀化。

46、根据上述结构,在磁铁单元的长边方向上的端部形成磁力线。在该状态下,能够以两磁极的磁力密度相对于长边方向上的中央部均匀化的方式获得平衡。通过这种磁铁单元,能够形成相对于靶面的法线不倾斜的磁场。由此,能够减少被阳极吸引的电子。因此,能够抑制等离子体被吸引而等离子体密度减小的现象以及伴随等离子体密度的减小而相邻的等离子体密度增大的现象。由此,能够使所产生的等离子体稳定,有效地减少溅蚀与非溅蚀的边界区域。由此,能够减少因形成溅蚀与非溅蚀的边界区域引起的颗粒产生。

47、同时,能够将在磁铁单元中环绕的电子等彻底地封闭,使其沿赛道形状环绕,成为不会向外部泄漏的状态。由此,在磁铁单元的长边方向上的端部中能够防止因电子或等离子体集中而其密度增大的现象。同时,能够抑制供给电压的变动,从而抑制等离子体密度在磁铁单元的长边方向上的端部附近的区域中的变动。因此,能够在使等离子体产生状态稳定后的状态下使磁铁单元摆动。由此,能够有效地抑制膜厚分布、膜质特性分布的偏差的产生。由此,能够容易地延长靶寿命并抑制颗粒产生。

48、在本发明的一方式所涉及的溅射装置中,所述磁铁单元具有:中央磁石部,是以直线状布置且朝向所述靶形成磁场的第一磁极;和周边磁石部,是朝向所述靶形成磁场并且与所述第一磁极极性不同的第二磁极,所述周边磁石部具有:两个长边直线部;和搭桥部,所述两个长边直线部位于所述中央磁石部的两侧,与所述中央磁石部等间隔相隔,并且在所述长边方向上彼此平行延伸,所述搭桥部连接所述两个长边直线部的各个端部,所述周边磁石部沿所述摆动区域包围所述中央磁石部的周围,在所述摆动区域的所述中央部产生的所述磁力密度和在所述摆动区域的所述端部产生的所述磁力密度被均匀化。

49、根据上述结构,在磁铁单元的长边方向上的端部形成磁力线。在该状态下,能够以两磁极的磁力密度相对于长边方向上的中央部均匀化的方式获得平衡。通过以磁力密度均匀化的方式布置的中央磁石部和周边磁石部,能够形成相对于靶面的法线不倾斜的磁场。由此,能够减少被阳极吸引的电子。因此,能够防止等离子体因被吸引而变得不稳定的现象,使等离子体密度均匀化。由此,能够有效地减少溅蚀与非溅蚀的边界区域。由此,能够减少因形成溅蚀与非溅蚀的边界区域引起的颗粒产生。

50、同时,能够通过磁铁单元将环绕的电子等彻底地封闭,使其沿赛道形状环绕,成为在磁铁单元的长边方向上的端部不会向外部泄漏的状态。由此,在磁铁单元的长边方向上的端部中能够防止因电子或等离子体集中而其密度增大的现象。同时,能够抑制供给电压的变动,从而抑制等离子体密度在磁铁单元的长边方向上的端部附近的区域中的变动。能够在使等离子体产生状态稳定后的状态下使磁铁单元摆动。能够有效地抑制膜厚分布、膜质特性分布的偏差的产生。由此,能够容易地延长靶寿命并抑制颗粒产生。

51、在本发明的一方式所涉及的溅射装置中,所述搭桥部可具有角部,所述角部的沿所述摆动区域的厚度小于所述两个长边直线部各自在所述长边方向上的所述中央部的厚度。

52、根据上述结构,在磁铁单元的长边方向上的端部中,电子以赛道形状环绕。中央磁石部及周边磁石部沿着电子的轨迹捕获该电子等。由此,通过中央磁石部及周边磁石部能够以磁力密度均匀化的方式彼此获得平衡。由此,在磁铁单元的长边方向上的端部中,能够产生相对于靶面的法线不倾斜的磁场。因此,能够减少被阳极吸引的电子,并且使伴随等离子体密度的减小而相邻的等离子体密度增大的现象能够得到抑制。因此,能够使等离子体的产生稳定化。

53、同时,在磁铁单元的长边方向上的端部中,能够通过中央磁石部和周边磁石部彻底地封闭环绕电子等。因此,能够使捕获到的电子等沿赛道形状环绕,成为不会向外部泄漏的状态。由此,在磁铁单元的长边方向上的端部中能够防止因电子或等离子体集中而其密度增大的现象。同时,能够抑制供给电压的变动,从而抑制等离子体密度在磁铁单元的长边方向上的端部附近的区域中的变动。因此,能够在使等离子体产生状态稳定后的状态下使磁铁单元摆动。由此,能够有效地抑制膜厚分布、膜质特性分布的偏差的产生。由此,能够容易地延长靶寿命并抑制颗粒产生。

54、在本发明的一方式所涉及的溅射装置中,所述搭桥部具备:所述角部,与所述两个长边直线部中的每一个长边直线部连接;和短边直线部,与连接到所述两个长边直线部的两个所述角部连接且沿着所述摆动区域的轮廓中的所述摆动方向,所述短边直线部的厚度与所述两个长边直线部各自的厚度大致相等。

55、根据上述结构,在磁铁单元的长边方向上的端部中,电子以赛道形状环绕。角部及短边直线部沿着电子的轨迹捕获该电子等。由此,通过角部及短边直线部能够以磁力密度均匀化的方式彼此获得平衡。由此,在磁铁单元的长边方向上的端部中,能够产生相对于靶面的法线不倾斜的磁场。因此,能够减少被阳极吸引的电子,并且使伴随等离子体密度的减小而相邻的等离子体密度增大的现象能够得到抑制。因此,能够使等离子体的产生稳定化。

56、同时,在磁铁单元的长边方向上的端部中,能够通过角部及短边直线部与中央磁石部彻底地封闭环绕的电子等。因此,能够使捕获到的电子等沿赛道形状环绕,成为不会向外部泄漏的状态。由此,在磁铁单元的长边方向上的端部中能够防止因电子或等离子体集中而其密度增大的现象。同时,能够抑制供给电压的变动,从而抑制等离子体密度在磁铁单元的长边方向上的端部附近的区域中的变动。因此,能够在使等离子体产生状态稳定后的状态下使磁铁单元摆动。由此,能够有效地抑制膜厚分布、膜质特性分布的偏差的产生。由此,能够容易地延长靶寿命并抑制颗粒产生。

57、在本发明的一方式所涉及的溅射装置中,所述搭桥部具备:所述角部,与所述两个长边直线部中的每一个长边直线部连接;和短边直线部,与连接到所述两个长边直线部的两个所述角部连接且沿着所述摆动区域的轮廓中的所述摆动方向,与由所述短边直线部的延长线和所述长边直线部的延长线形成的沿所述摆动区域的外周轮廓形状相比,所述角部的沿所述摆动区域的外周轮廓靠近所述中央磁石部。

58、根据上述结构,在磁铁单元的长边方向上的端部中,电子以赛道形状环绕。角部及短边直线部捕获该电子等。由此,通过角部及短边直线部能够以磁力密度均匀化的方式彼此获得平衡。由此,在磁铁单元的长边方向上的端部中,能够产生相对于靶面的法线不倾斜的磁场。因此,能够减少被阳极吸引的电子,并且使伴随等离子体密度的减小而相邻的等离子体密度增大的现象能够得到抑制。因此,能够使等离子体的产生稳定化。

59、在此,通过使角部形成为靠近中央磁石部,从而成为中央磁石部和角部取得平衡的布置。因此,能够产生稳定地捕获电子等的磁场,使电子环绕。

60、同时,在磁铁单元的长边方向上的端部中,能够通过角部及短边直线部与中央磁石部彻底地封闭环绕的电子等。因此,能够使捕获到的电子等沿赛道形状环绕,成为不会向外部泄漏的状态。由此,在磁铁单元的长边方向上的端部中能够防止因电子或等离子体集中而其密度增大的现象。同时,能够抑制供给电压的变动,从而抑制等离子体密度在磁铁单元的长边方向上的端部附近的区域中的变动。因此,能够在使等离子体产生状态稳定后的状态下使磁铁单元摆动。由此,能够有效地抑制膜厚分布、膜质特性分布的偏差的产生。由此,能够容易地延长靶寿命并抑制颗粒产生。

61、在本发明的一方式所涉及的溅射装置中,所述搭桥部具备:所述角部,与所述两个长边直线部中的每一个长边直线部连接;和短边直线部,与连接到所述两个长边直线部的两个所述角部连接且沿着所述摆动区域的轮廓中的所述摆动方向,所述角部在与对所述短边直线部而言沿所述摆动区域的轮廓中的所述摆动方向的端部相比靠近所述长边方向上的所述中央部的位置被连接。

62、根据上述结构,在磁铁单元的长边方向上的端部中,电子以赛道形状环绕。角部及短边直线部捕获该电子等。由此,通过角部及短边直线部能够以磁力密度均匀化的方式彼此获得平衡。由此,在磁铁单元的长边方向上的端部中,能够产生相对于靶面的法线不倾斜的磁场。因此,能够减少被阳极吸引的电子,并且使伴随等离子体密度的减小而相邻的等离子体密度增大的现象能够得到抑制。因此,能够使等离子体的产生稳定化。

63、在此,通过在靠近中央磁石部的位置连接角部,从而成为周边磁石部和中央磁石部取得平衡的布置。因此,能够产生稳定地捕获电子等的磁场,使电子环绕。

64、同时,在磁铁单元的长边方向上的端部中,能够通过角部及短边直线部与中央磁石部彻底地封闭环绕的电子等。因此,能够使捕获到的电子等沿赛道形状环绕,成为不会向外部泄漏的状态。由此,在磁铁单元的长边方向上的端部中能够防止因电子或等离子体集中而其密度增大的现象。同时,能够抑制供给电压的变动,从而抑制等离子体密度在磁铁单元的长边方向上的端部附近的区域中的变动。因此,能够在使等离子体产生状态稳定后的状态下使磁铁单元摆动。由此,能够有效地抑制膜厚分布、膜质特性分布的偏差的产生。由此,能够容易地延长靶寿命并抑制颗粒产生。

65、在本发明的一方式所涉及的溅射装置中,所述搭桥部具备:所述角部,与所述两个长边直线部中的每一个长边直线部连接;和短边直线部,与连接到所述两个长边直线部的两个所述角部连接且沿着所述摆动区域的轮廓中的所述摆动方向,所述短边直线部的沿所述摆动区域的轮廓中的所述摆动方向的长度短于沿着所述摆动区域且沿着所述长边方向上的所述中央部中的所述摆动方向的、所述长边直线部的间隔距离。

66、根据上述结构,在磁铁单元的长边方向上的端部中,电子以赛道形状环绕。角部及短边直线部捕获该电子等。由此,通过角部及短边直线部能够以磁力密度均匀化的方式彼此获得平衡。由此,在磁铁单元的长边方向上的端部中,能够产生相对于靶面的法线不倾斜的磁场。因此,能够减少被阳极吸引的电子并且使伴随等离子体密度的减小而相邻的等离子体密度增大的现象能够得到抑制。因此,能够使等离子体的产生稳定化。

67、在此,通过如上述那样构成短边直线部的长度,从而成为周边磁石部和中央磁石部取得平衡的布置。因此,能够产生稳定地捕获电子等的磁场,使电子环绕。

68、同时,在磁铁单元的长边方向上的端部中,能够通过角部及短边直线部与中央磁石部彻底地封闭环绕的电子等。因此,能够使捕获到的电子等沿赛道形状环绕,成为不会向外部泄漏的状态。由此,在磁铁单元的长边方向上的端部中能够防止因电子或等离子体集中而其密度增大的现象。同时,能够抑制供给电压的变动,从而抑制等离子体密度在磁铁单元的长边方向上的端部附近的区域中的变动。因此,能够在使等离子体产生状态稳定后的状态下使磁铁单元摆动。由此,能够有效地抑制膜厚分布、膜质特性分布的偏差的产生。由此,能够容易地延长靶寿命并抑制颗粒产生。

69、在本发明的一方式所涉及的溅射装置中,所述搭桥部具备:所述角部,与所述两个长边直线部中的每一个长边直线部连接;和短边直线部,与连接到所述两个长边直线部的两个所述角部连接且沿着所述摆动区域的轮廓中的所述摆动方向,所述角部在所述长边方向上的长度与所述长边方向上的所述中央部中的沿所述摆动区域的所述长边直线部与所述中央磁石部之间的间隔距离大致相等。

70、根据上述结构,在磁铁单元的长边方向上的端部中,电子以赛道形状环绕。角部及短边直线部捕获该电子等。由此,通过角部及短边直线部能够以磁力密度均匀化的方式彼此获得平衡。由此,在磁铁单元的长边方向上的端部中,能够产生相对于靶面的法线不倾斜的磁场。因此,能够减少被阳极吸引的电子,并且使伴随等离子体密度的减小而相邻的等离子体密度增大的现象能够得到抑制。因此,能够使等离子体的产生稳定化。

71、在此,通过如上述那样规定角部的长度,从而成为周边磁石部和中央磁石部取得平衡的布置。因此,能够产生稳定地捕获电子等的磁场,使电子环绕。

72、同时,在磁铁单元的长边方向上的端部中,能够通过角部及短边直线部与中央磁石部彻底地封闭环绕的电子等。因此,能够使捕获到的电子等沿赛道形状环绕,成为不会向外部泄漏的状态。由此,在磁铁单元的长边方向上的端部中能够防止因电子或等离子体集中而其密度增大的现象。同时,能够抑制供给电压的变动,从而抑制等离子体密度在磁铁单元的长边方向上的端部附近的区域中的变动。因此,能够在使等离子体产生状态稳定后的状态下使磁铁单元摆动。由此,能够有效地抑制膜厚分布、膜质特性分布的偏差的产生。由此,能够容易地延长靶寿命并抑制颗粒产生。

73、在本发明的一方式所涉及的溅射装置中,所述搭桥部具备:所述角部,与所述两个长边直线部中的每一个长边直线部连接;和短边直线部,与连接到所述两个长边直线部的两个所述角部连接且沿着所述摆动区域的轮廓中的所述摆动方向,沿所述摆动区域的所述短边直线部与所述中央磁石部的端部之间的间隔距离被形成为小于在所述长边方向上的所述中央部中沿所述摆动方向的所述长边直线部与所述中央磁石部之间的间隔距离。

74、根据上述结构,在磁铁单元的长边方向上的端部中,电子以赛道形状环绕。角部及短边直线部捕获该电子等。由此,通过角部及短边直线部能够以磁力密度均匀化的方式彼此获得平衡。由此,在磁铁单元的长边方向上的端部中,能够产生相对于靶面的法线不倾斜的磁场。因此,能够减少被阳极吸引的电子,并且使伴随等离子体密度的减小而相邻的等离子体密度增大的现象能够得到抑制。因此,能够使等离子体的产生稳定化。

75、在此,通过采用上述结构,从而成为周边磁石部和中央磁石部取得平衡的布置。因此,能够产生稳定地捕获电子等的磁场,使电子环绕。

76、同时,在磁铁单元的长边方向上的端部中,能够通过角部及短边直线部与中央磁石部彻底地封闭环绕的电子等。因此,能够使捕获到的电子等沿赛道形状环绕,成为不会向外部泄漏的状态。由此,在磁铁单元的长边方向上的端部中能够防止因电子或等离子体集中而其密度增大的现象。同时,能够抑制供给电压的变动,从而抑制等离子体密度在磁铁单元的长边方向上的端部附近的区域中的变动。因此,能够在使等离子体产生状态稳定后的状态下使磁铁单元摆动。由此,能够有效地抑制膜厚分布、膜质特性分布的偏差的产生。由此,能够容易地延长靶寿命并抑制颗粒产生。

77、在本发明的一方式所涉及的溅射装置中,所述搭桥部具备:所述角部,与所述两个长边直线部中的每一个长边直线部连接;和短边直线部,与连接到所述两个长边直线部的两个所述角部连接且沿着所述摆动区域的轮廓中的所述摆动方向,所述中央磁石部具有所述长边方向上的端部,所述中央磁石部在所述端部中具有截宽部,所述截宽部被形成为沿所述摆动区域的厚度小于所述长边方向上的所述中央部的厚度的截宽部。

78、根据上述结构,在磁铁单元的长边方向上的端部中,电子以赛道形状环绕。角部及短边直线部捕获该电子等。由此,通过角部及短边直线部能够以磁力密度均匀化的方式彼此获得平衡。由此,在磁铁单元的长边方向上的端部中,能够产生相对于靶面的法线不倾斜的磁场。因此,能够减少被阳极吸引的电子,并且使伴随等离子体密度的减小而相邻的等离子体密度增大的现象能够得到抑制。因此,能够使等离子体的产生稳定化。

79、在此,通过如上述那样设为角部厚度减小的结构,从而成为周边磁石部和中央磁石部取得平衡的布置。因此,能够产生稳定地捕获电子等的磁场,使电子环绕。

80、同时,在磁铁单元的长边方向上的端部中,能够通过角部及短边直线部与中央磁石部彻底地封闭环绕的电子等。因此,能够使捕获到的电子等沿赛道形状环绕,成为不会向外部泄漏的状态。由此,在磁铁单元的长边方向上的端部中能够防止因电子或等离子体集中而其密度增大的现象。同时,能够抑制供给电压的变动,从而抑制等离子体密度在磁铁单元的长边方向上的端部附近的区域中的变动。因此,能够在使等离子体产生状态稳定后的状态下使磁铁单元摆动。由此,能够有效地抑制膜厚分布、膜质特性分布的偏差的产生。由此,能够容易地延长靶寿命并抑制颗粒产生。

81、在本发明的一方式所涉及的溅射装置中,所述中央磁石部的所述截宽部被布置为在所述长边方向上比所述长边直线部靠近所述短边直线部。

82、根据上述结构,在磁铁单元的长边方向上的端部中,电子以赛道形状环绕。角部及短边直线部捕获该电子等。由此,通过角部及短边直线部能够以磁力密度均匀化的方式彼此获得平衡。由此,在磁铁单元的长边方向上的端部中,能够产生相对于靶面的法线不倾斜的磁场。因此,能够减少被阳极吸引的电子,并且使伴随等离子体密度的减小而相邻的等离子体密度增大的现象能够得到抑制。因此,能够使等离子体的产生稳定化。

83、在此,通过采用上述结构,从而成为周边磁石部和中央磁石部取得平衡的布置。因此,能够产生稳定地捕获电子的磁场,使电子环绕。

84、同时,在磁铁单元的长边方向上的端部中,能够通过角部及短边直线部与中央磁石部彻底地封闭环绕的电子等。因此,能够使捕获到的电子等沿赛道形状环绕,成为不会向外部泄漏的状态。由此,在磁铁单元的长边方向上的端部中能够防止因电子或等离子体集中而其密度增大的现象。同时,能够抑制供给电压的变动,从而抑制等离子体密度在磁铁单元的长边方向上的端部附近的区域中的变动。因此,能够在使等离子体产生状态稳定后的状态下使磁铁单元摆动。由此,能够有效地抑制膜厚分布、膜质特性分布的偏差的产生。由此,能够容易地延长靶寿命并抑制颗粒产生。

85、在本发明的一方式所涉及的溅射装置中,所述磁铁单元的所述长边方向的尺寸比所述角部的厚度未减小的结构的所述长边方向的尺寸短。

86、根据上述结构,在上述磁铁单元的长边方向上的端部中,与角部的厚度未减小的结构相比,能够使由磁铁单元形成的水平磁场的峰值位置沿长边方向朝外侧移动。由此,对于在相同面积的溅蚀区域中进行溅射处理的靶,能够减小磁铁单元的长边方向的尺寸。由此,能够容易地延长靶寿命并抑制颗粒产生。

87、在本发明的一方式所涉及的溅射装置中,所述磁铁单元在所述摆动方向上排列多根且平行布置。

88、根据上述结构,在摆动的多个磁铁单元各自的长边方向上的端部中,电子以赛道形状环绕。多个磁铁单元中的每一个磁铁单元捕获该电子等。由此,能够以磁力密度均匀化的方式彼此获得平衡。能够在使等离子体产生状态稳定后的状态下使磁铁单元摆动。由此,在多根磁铁单元各自的长边方向上的端部中,能够产生相对于靶面的法线不倾斜的磁场。因此,在所有磁铁单元各自的端部中,能够减少被阳极吸引的电子,并且使伴随等离子体密度的减小而相邻的等离子体密度增大的现象能够得到抑制。因此,能够在整个靶中使等离子体的产生稳定化。

89、同时,在所有磁铁单元的长边方向上的端部中,能够通过角部及短边直线部与中央磁石部彻底地封闭环绕的电子等。因此,能够使捕获到的电子等沿赛道形状环绕,成为不会向外部泄漏的状态。由此,在所有磁铁单元的长边方向上的端部中能够防止因电子或等离子体集中而其密度增大的现象。同时,在摆动区域的整个区域中,能够抑制供给电压的变动,从而抑制等离子体密度在磁铁单元的长边方向上的端部附近的区域中的变动。因此,能够在使等离子体产生状态稳定后的状态下使磁铁单元摆动。由此,能够有效地抑制膜厚分布、膜质特性分布的偏差的产生。由此,能够容易地延长靶寿命并抑制颗粒产生。

90、根据本发明,能够通过维持必要的磁通密度来维持等离子体密度。能够抑制在产生非溅蚀的区域周围产生不清晰的区域。能够实现颗粒的削减,以及能够使所形成的等离子体分布稳定来实现与磁铁单元的摆动位置无关地提高膜厚分布及膜质特性分布的均匀性。能够延长靶寿命。

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