[發明專利]磁控管濺鍍電極以及配置有磁控管濺鍍電極的濺鍍裝置

有效

• 申請號: 200780042641.1
• 申請日: 2007-11-13
• 公開（公告）號: CN101589170A
• 公開（公告）日: 2009-11-25
• 發明（設計）人: 赤松泰彥;磯部辰德;新井真;清田淳也;小松孝
• 申請（專利權）人: 株式會社愛發科
• 主分類號: C23C14/35
• 分類號: C23C14/35
• 代理公司: 北京英特普羅知識產權代理有限公司
• 代理人: 齊永紅

技術領域

本發明涉及用磁控管濺鍍方式在處理基板上形成規定薄膜的磁控管濺鍍電極以及配置有該磁控管濺鍍電極的濺鍍裝置。

背景技術

此種濺鍍裝置中設有用來在矩形陰極靶的前面(濺鍍面一側)形成隧道形磁力線的磁鐵組合件。并可在給陰極靶外加負的直流電壓或交流電壓，使用陰極靶濺射時，通過捕獲在陰極靶前面電離的電子以及因濺射產生的次級電子提高陰極靶前面的電子密度，通過提高這些電子與被導入真空容器內的稀有氣體的氣體分子的碰撞概率來提高等離子密度。由此而具備了不必伴隨處理基板溫度的顯著上升就可提高成膜速度的優點，被廣泛使用于在處理基板上形成金屬膜等處。

作為安裝在此種濺鍍裝置中的磁鐵組合件包括：與陰極靶平行設置的支持板(支座)，在該支持板的上面大致中央部位、沿其長度方向線性配置的中央磁鐵，以圍繞在該中央磁鐵周圍的形態，為改變陰極靶一側的極性而配置的周邊磁鐵(專利文獻1)。

專利文獻1：特開2004-115841號公報(參照現有技術欄)。

發明內容

(發明要解決的課題)

然而，在使用上述濺鍍裝置濺鍍時，發生于陰極靶前面的跑道形的等離子中的電子，根據中央磁鐵和周邊磁鐵的陰極靶一側的極性，沿該跑道順時針或半順時針地運動。一到達陰極靶的端部，即被電磁場扭曲而改變方向，但由于改變方向時仍留有慣性運動，因而電子向陰極靶側端飛出。

電子一旦因該慣性運動飛向陰極靶側端，由于等離子局部性擴散，陰極靶的腐蝕區域向陰極靶側端延伸，因而放電變得不穩定，有可能妨礙形成良好的薄膜。此外，為使伴隨濺鍍進行的陰極靶的腐蝕區域均勻，而使磁鐵組合件沿陰極靶水平往返運動的情況下，出于上述電子的飛出考慮，雖可縮小磁鐵組合件的大小及?移動量，但這樣反而使非腐蝕區域變大，陰極靶的利用率變差。

為此，鑒于上述各點，本發明的課題在于：提供一種可均勻地腐蝕陰極靶的外周緣部，可形成良好的薄膜，并可提高陰極靶利用效率的磁控管濺鍍電極以及配置了磁控管濺鍍電極的濺鍍裝置。

(解決課題的手段)

為了解決上述課題，權利要求1所述的磁控管濺鍍電極，其特征在于：在與處理基板相向配置的陰極靶的后面配置有磁鐵組合件，該磁鐵組合件具有沿長度方向線性配置的中央磁鐵，以及以圍繞中央磁鐵的形態配置的周邊磁鐵，以改變陰極靶一側的極性，在該磁鐵組合件的長度方向的端部，使產生于中央磁鐵和周邊磁鐵間的隧道形的各磁力線中磁場垂直成分為0的位置在一定范圍內向中央磁鐵一側移位。

若采用本發明，由于使磁場的垂直成分為0的位置在一定范圍內向中央磁鐵一側局部性移位，因而如果預先使該前述磁場的垂直成分為0的位置移位的范圍與產生電子飛出的位置相對應，即使電子到達陰極靶端部在電磁場內被彎曲而改變方向時仍留有慣性運動，也不會向陰極靶側端飛去，可防止等離子局部性擴散。其結果是可使之在濺鍍時穩定放電，形成良好的薄膜。

使前述磁場的垂直成分為0的位置移位的范圍可在中央磁鐵的一側，且在該中央磁鐵的兩端部上交錯存在。這樣一來，例如在使磁鐵組合件往返運動的情況下，僅僅在其往返運動方向因慣性運動電子向陰極靶側端飛出的位置上使磁場垂直成分為0的位置向電子飛出方向相反一側移位，可在陰極靶的外周緣部上使伴隨濺鍍的進行的陰極靶的腐蝕區域均勻，增大磁鐵組合件的移動距離。

此處，要想使前述磁場的垂直成分為0的位置在一定范圍內移位，可使中央磁鐵或周邊磁鐵中的至少一方的磁力產生局部性強弱。

如果在中央磁鐵之中長度方向兩端部的側面上安裝磁分流器，則中央磁鐵中設置了磁分流器范圍內的磁力就會局部變弱，不必變更磁鐵組合件自身的形狀，使磁場的垂直成分為0的位置在一定范圍內向上述電子飛出方向相反一側移位即可。

此外還可采用下述構成：前述周邊磁鐵由前述中央磁鐵兩側平行延伸的直線部以及橋接兩個直線部的彎折部構成，前述中央磁鐵和周邊磁鐵的各直線部為等間隔，且在前述磁鐵組合件的長度方向兩端部上，使中央磁鐵和各直線部的間隔?比磁鐵組合件的中央區域的間隔窄。使前述磁場的垂直成分為0的位置移位。

在此情況下，如根據陰極靶一側的極性，通過使前述直線部的一方以及中央磁鐵的兩端部向另一方的直線部一側移動縮小前述間隔，前述兩端部為旋轉對稱，則與上述相同，在使磁鐵組合件往返運動的情況下，僅在其往返運動方向上由于慣性運動電子向陰極靶側端飛出的位置上可使磁場的垂直成分為0的位置在一定范圍內向與電子飛出方向的相反一側移位，從而使陰極靶的外周緣部伴隨濺鍍進行的陰極靶的腐蝕區域變得均勻。