本发明专利技术的磁控溅射装置具有：第1磁体列(33)，其呈螺旋状排列；第2磁体列(35)，其与第1磁体列(33)并列；固定磁体(38)，其配置于第1磁体列的周围和第2磁体列的周围；磁体旋转机构(30)，其使第1磁体列和第2磁体列(33、35)以旋转轴线(Ct)为中心旋转；以及多个磁感应构件(11)，从靶材(21)侧观察，在横截旋转轴线方向的方向上，其配置在第1磁体列的外周和第2磁体列(33、35)的外周与固定磁体(38)之间，并且沿旋转轴线方向排列，该多个磁感应构件(11)用于吸引自第1磁体列(33)出来的磁力线并将该出来的磁力线向靶材(21)侧引导，或者，吸引自靶材(21)侧进入的磁力线并将该进入的磁力线向第2磁体列(35)引导。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术的磁控溅射装置具有：第1磁体列(33)，其呈螺旋状排列；第2磁体列(35)，其与第1磁体列(33)并列；固定磁体(38)，其配置于第1磁体列的周围和第2磁体列的周围；磁体旋转机构(30)，其使第1磁体列和第2磁体列(33、35)以旋转轴线(Ct)为中心旋转；以及多个磁感应构件(11)，从靶材(21)侧观察，在横截旋转轴线方向的方向上，其配置在第1磁体列的外周和第2磁体列(33、35)的外周与固定磁体(38)之间，并且沿旋转轴线方向排列，该多个磁感应构件(11)用于吸引自第1磁体列(33)出来的磁力线并将该出来的磁力线向靶材(21)侧引导，或者，吸引自靶材(21)侧进入的磁力线并将该进入的磁力线向第2磁体列(35)引导。【专利说明】
本专利技术涉及。
技术介绍
在液晶显示元件、半导体元件等的制造过程中，需要在基板上形成由金属或绝缘 物等构成的薄膜的工序。在该薄膜形成工序中，采用基于溅射装置的成膜方法。在溅射装 置中，利用直流高电压或者高频电使氩气等非活性气体等离子体化，利用该等离子体化气 体使作为薄膜形成用的原材料的靶材活性化而熔解并且飞散，使其覆盖于基板上。作为溅 射装置，提出了一种使用磁体旋转机构的磁控溅射装置，该装置能够加快成膜速度，并且提 高靶材利用效率而降低生产成本，可实现稳定的长期运转（参照专利文献1)。该装置具有 磁体列和固定磁体，该磁体列由以相同磁性的磁极朝向外侧的方式、螺旋状地排列于旋转 轴的外周的多个磁体构成，该固定磁体以与靶材相对的方式设于该磁体列的周围，通过使 磁体列以旋转轴为中心旋转，使形成于靶材表面附近的与靶材表面水平的水平磁场的磁场 环沿旋转轴线方向移动而加快成膜速度，并且提高靶材的利用效率。 现有技术文献 专利文献 专利文献1 :国际公开2007/043476A1
技术实现思路
专利技术要解决的问是页 通常在磁控溅射中，为了以高产量向更大面积的基板进行成膜，行之有效的是扩 大靶材的面积并且增大侵蚀区域。在上述那样的使用磁体旋转机构的磁控溅射装置中，为 了增大侵蚀区域，能够通过在长度方向（旋转轴线方向）上延长磁体旋转机构的全长来进 行应对。然而，若为了增大横截磁体旋转机构的长度方向时的宽度方向上的侵蚀区域而延 长磁体列与固定磁体之间的距离，则靶材表面处的、磁体列与固定磁体之间的区域的磁场 强度就降低，难以将等离子体稳定地封闭于靶材表面。为了防止该情况而增大形成磁体列 的螺旋的直径、或者并列多个磁体旋转机构，则所使用的磁体的量变多，装置成本大幅上 升。另外，若所使用的磁体的量变多，则磁体间作用的力也变大，而难以确保装置稳定地动 作。 本专利技术的目的之一在于提供一种在使用磁体旋转机构的磁控溅射装置中，将磁体 的使用量抑制到最小限度，并且能够伴随着靶材面积的扩大而增大侵蚀区域、特别是在靶 材的宽度方向上增大侵蚀区域的装置、以及使用该装置的磁控溅射方法。 用于解决问题的方案 本专利技术的磁控溅射装置的特征在于，其具有：靶材，其配置为面向等离子体形成空 间； 第1磁体列，其相对于上述靶材配置在与上述等离子体形成空间相反的一侧，绕 与上述靶材的靠等离子体形成空间侧的表面平行的旋转轴线呈螺旋状排列，并且该第1磁 体列由N极朝向径向外侧的多个磁体构成； 第2磁体列，其绕上述旋转轴线呈螺旋状排列，并且与上述第1磁体列并列，且该 第2磁体列由S极朝向径向外侧的多个磁体构成； 固定磁体，从上述靶材侧观察，其配置于上述第1磁体列的周围和上述第2磁体列 的周围，由在与上述靶材相对的一侧具有N极或S极的磁体形成，用于与旋转的上述第1磁 体列和上述第2磁体列配合，在上述靶材的表面形成沿上述旋转轴线的方向移动的环状的 磁场图案； 磁体旋转机构，其用于支承上述第1磁体列和上述第2磁体列，并使上述第1磁体 列和上述第2磁体列以上述旋转轴线为中心旋转；以及 多个磁感应构件，从上述祀材侧观察，在横截上述旋转轴线方向的方向上，该多个 磁感应构件的至少一部分配置在上述第1磁体列的外周和上述第2磁体列的外周与上述固 定磁体之间，并且沿上述旋转轴线方向排列，该多个磁感应构件用于吸引自上述第1磁体 列出来的磁力线并将该磁力线向靶材侧引导，或者，吸引自靶材侧进入的磁力线并将该磁 力线向上述第2磁体列引导。 在本专利技术的磁控溅射方法中，使用上述的磁控溅射装置，并使上述第1磁体列和 上述第2磁体列旋转，而将在上述等离子体形成空间中形成于上述靶材的表面附近的等离 子体封闭于上述靶材的表面附近，并且将上述靶材的材料成膜在被处理基板上。 专利技术的效果 采用本专利技术，将构成旋转的第1磁体列和第2磁体列的多个磁体中的、处于距靶材 相对较远的状态下的磁体的磁场有效灵活地用作等离子体封闭用的磁场，能够将磁体的使 用量抑制到最小限度，能够伴随着靶材面积的扩大而沿该靶材的宽度方向扩张侵蚀区域。 其结果，实现成膜速率、生产率的提高。 【专利附图】【附图说明】 图1是表示磁控溅射装置的一例的剖视图。 图2是图1中的磁体旋转机构、磁体列以及固定磁体的立体图。 图3是用于说明侵蚀区域的图。 图4是本专利技术的一实施方式的磁控溅射装置的剖视图。 图5是表示图4的装置的磁体旋转机构、磁体列、固定磁体以及磁感应构件的图， 是从靶材侧观察的俯视图。 图6是表示磁感应构件的形状的图。 图7是表示磁感应构件的配置的图，是从与靶材表面水平的方向观察的侧视图。 图8A是用于说明磁性体的性质的示意图。 图8B是用于说明磁性体的性质的示意图。 图8C是用于本专利技术的原理的示意图。 图9是用于说明磁感应构件的作用的图。 图10A是用于说明磁感应构件的作用的图，是图9中的XA-XA方向的剖视图。 图10B是用于说明磁感应构件的作用的图，是图9的XB-XB方向的剖视图。 图10C是用于说明磁感应构件的作用的图，是图9的XC-XC方向的剖视图。 图11A是表示无磁感应构件的情况下的磁力线的分布的、与图10A相对应的剖视 图。 图11B是表示无磁感应构件的情况下的磁力线的分布的、与图10B相对应的剖视 图。 图12是表示固定磁体的开口宽度与水平磁场环图案的强度之间的关系的图表。 图13是表不本专利技术的另一实施方式的磁感应构件的不意图。 【具体实施方式】 以下参照附图对本专利技术的实施方式进行详细说明。而且，在本说明书以及附图中， 对实质上具有同一功能结构的结构要素标注同一附图标记从而省略重复说明。 磁控溅射裝置的某本结构 图1表示应用本专利技术的磁控溅射装置的一例的图，图2是表示图1的装置的磁体 旋转机构、磁体列以及固定磁体的立体图。该装置具有：靶材21，其配置为面向等离子体形 成空间SP ;磁体旋转机构30 ;多个磁体34,其构成后述的第1磁体列33 ;多个磁体36,其构 成后述的第2磁体列35 ;以及固定磁体35,其配置在第1磁体列33的周围和第2磁体列35 的周围。而且，在图1中，附图标记40是粘接有靶材21的包装板，附图标记50是磁性体罩， 附图标记51是用于等离子体激励的RF电源，附图标记52是本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种磁控溅射装置，其特征在于，其具有：靶材，其配置为面向等离子体形成空间；第1磁体列，其相对于上述靶材配置在与上述等离子体形成空间相反的一侧，绕与上述靶材的靠等离子体形成空间侧的表面平行的旋转轴线呈螺旋状排列，并且该第1磁体列由N极朝向径向外侧的多个磁体构成；第2磁体列，其绕上述旋转轴线呈螺旋状排列，并且与上述第1磁体并列，且该第2磁体列由S极朝向径向外侧的多个磁体构成；固定磁体，从上述靶材侧观察，其配置于上述第1磁体列的周围和上述第2磁体列的周围，由在与上述靶材相对的一侧具有N极或S极的磁体形成，用于与旋转的上述第1磁体列和上述第2磁体列配合，在上述靶材的表面形成沿上述旋转轴线的方向移动的环状的磁场图案；磁体旋转机构，其用于支承上述第1磁体列和上述第2磁体列，并使上述第1磁体列和上述第2磁体列以上述旋转轴线为中心旋转；以及多个磁感应构件，从上述靶材侧观察，在横截上述旋转轴线方向的方向上，该多个磁感应构件的至少一部分配置在上述第1磁体列的外周和上述第2磁体列的外周与上述固定磁体之间，并且沿上述旋转轴线方向排列，该多个磁感应构件吸引自上述第1磁体列出来的磁力线并将该出来的磁力线向靶材侧引导，或者，吸引自靶材侧进入的磁力线并将该进入的磁力线向上述第2磁体列引导。...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：后藤哲也，
申请(专利权)人：国立大学法人东北大学，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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