磁控管溅射用磁电路装置及其制造方法制造方法及图纸

技术编号:1802801 阅读:164 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种磁控管溅射用磁回路装置,具备:内侧永久磁铁列(3),其由以上表面具有规定极性的磁极的方式连设的多个永久磁铁(30)构成;外侧永久磁铁列(4),其包围内侧永久磁铁列(3),并由以上表面具有与内侧永久磁铁列(3)的磁极反极性的磁极的方式连设的多个永久磁铁(40)构成;磁轭板(2),其装拆自如地保持内侧永久磁铁列(3)及外侧永久磁铁列(4)的永久磁铁(30、40);和至少逐个覆盖永久磁铁(30、40)的大致截面コ字状的非磁性保护罩构件(31、41),各保护罩构件(31、41)由覆盖永久磁铁(30、40)的一侧面并且机械固定在磁轭板(2)上的第一侧板部(31a、41a)、覆盖永久磁铁(30、40)的另一侧面的第二侧板部(31b、41b)、一体地连结两侧板部(31a)及(31b)、(41a)及(41b)的上板部(31c、41c)构成,由各保护罩构件(31、41)的两侧板部(31a)及(31b)、(41a)及(41b)牢固地把持永久磁铁(30、40)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在基板表面形成薄膜的磁控管溅射装置所搭载的磁电路 装置及其制造方法。
技术介绍
磁控管溅射装置具有在真空腔室内与阳极侧的基板对置地配置的 靶;在靶的背后配置的磁电路装置;为使靶成为阴极而与靶连接的高频电 源。在真空腔室内,例如导入10—i 10—3Torr (13.33 0.13Pa)的惰性气 体之后,在基板(阳极)和靶(阴极)之间施加电压,由此引起辉光放电 而将惰性气体离子化,并且对从靶释放的二次电子以直角作用磁场,使其 在靶表面进行摆线运动,通过与气体分子发生碰撞而促进离子化,使得靶 材作为中性原子堆积(薄膜化)在基板上。磁控管溅射装置由于成膜速度 快,不会引起电子向基板的碰撞,所以具有能够实现低温成膜,还能够再 现性良好地形成各种合金薄膜的优点,所以被广泛使用在半导体IC的制 造工艺等用途中。在磁控管溅射装置中,由于在电场和磁场正交的耙中央部集中放电, 该部分被显著溅射,所以在长期溅射后,靶表面不均匀化。因此,通常使 耙背面配置的磁电路装置整体往复移动。例如,特开平10-46334号公报公开了一种溅射成膜装置,其包括安 装有在基板被搬送到内部的真空容器的壁部配置的靶的磁控管阴极;为了 在靶的表面形成闭环状的磁场而位于磁控管阴极的背面侧的磁控管磁电 路装置;使磁电路装置与靶平行且沿基板搬送方向摆动的第一机构;使磁 电路装置与靶平行且沿与基板搬送方向垂直的方向摆动的第二机构。特开 平10-46334号所记载的磁控管磁电路装置具有条状的中央磁铁;靶侧表 面以与中央磁铁呈反极性的方式被磁化的长方形状的外周磁铁;支承这些磁铁的平坦的磁轭板。特开2000-248360号公报公开了一种磁控管溅射装置,其包括配置 有基板和与其对置的靶的成膜室(第一真空室);配置有在靶的表面产生 隧道状极向磁场的磁场产生机构的磁体室(第二真空室);使磁场产生机 构与靶平行地往复移动的驱动装置。在磁场产生机构的附近,顺次配置有垫板及靶,垫板与用于施加负电位的电源连接。通过磁场产生机构、垫板 及电源,在耙的表面生成高密度的等离子体。为了提高朝向基板的成膜速度,需要缩短从磁电路装置的表面(永久 磁铁的表面)到靶表面的距离,来提高靶表面产生的磁场强度。但是,若 减小磁电路装置和靶的间隔,则有可能产生永久磁铁与位于靶背面的垫板 (或阴极)干涉、接触等情况,造成永久磁铁脱落、或其边缘部破损。此外,还存在如下问题在磁电路装置的组装作业中,在磁电路装置向磁控管溅射装置的搬送中或安装中,由于包装状况或搬运上的失误等,造成永 久磁铁与其他构件碰撞,永久磁铁脱落,或一部分破损。通常,如特开2000-248360号所记载,磁场产生机构中的永久磁铁利 用粘接剂固定在轭上。但是,由于粘接剂的固化时或固化后产生除气(分 子量300左右以下),所以磁电路装置的表面受到污染,成为产生次品的 原因。在将脱落或破损的永久磁铁更换为完整的永久磁铁时,需要剥离粘 接剂,因此,需要将磁电路装置整体加热到作为粘接剂的主成分的树脂的 玻化温度(例如150 200°C)以上的温度。因而,无法仅拆装破损的永久 磁铁,而是拆装了所有的永久磁铁。特别是由于大型的溅射装置具备具有 多个(例如100个以上)永久磁铁的磁电路装置,所以如果考虑到作业工 时,则永久磁铁的更换成本过高。因此,如特开平10-317137号以及特开平11-36068号所记载,如果用 螺栓等机械性机构来固定永久磁铁,则存在无法获得足够的组装精度的问 题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于,提供一种能够精确且装拆自如地搭载永久磁铁, 并且使用中没有永久磁铁的脱落或破损的磁控管溅射用磁电路装置及其制造方法。鉴于上述目的潜心研究的结果,发现如果将至少一个永久磁铁安装 在保护罩构件上,并将它们机械固定在磁控管溅射用磁电路装置中,则能 够将永久磁铁精确且装拆自如地固定在磁电路装置中,并且使用中没有永 久磁铁的脱落或损伤,另外由于不使用粘接剂,所以也不存在产生除气的 可能性,鉴于以上情况,完成了本专利技术。因而,本专利技术的第一磁控管溅射用磁回路装置,其特征在于,具备-内侧永久磁铁列,其由以上表面具有规定极性的磁极的方式连设的多个永久磁铁构成;外侧永久磁铁列,其包围所述内侧永久磁铁列,并由以上表 面具有与所述内侧永久磁铁列的磁极反极性的磁极的方式连设的多个永久磁铁构成;磁轭板,其装拆自如地保持所述内侧永久磁铁列及所述外侧 永久磁铁列的永久磁铁;和至少逐个覆盖所述永久磁铁的大致截面-字状的非磁性保护罩构件,各保护罩构件由覆盖所述永久磁铁的一侧面并且机 械固定在所述磁轭板上的第一侧板部、覆盖所述永久磁铁的另一侧面的第 二侧板部、 一体地连结两侧板部的上板部构成,由各保护罩构件的两侧板 部牢固地把持所述永久磁铁。在上述磁回路装置中,优选所述磁轭板在上表面具有承受长方体状的 所述永久磁铁的凹部。优选承受构成所述内侧永久磁铁列的所述永久磁铁 的凹部是中央槽,承受构成所述外侧永久磁铁列的所述永久磁铁的凹部是 外周阶梯部。在上述磁回路装置中,所述保护罩构件的所述第一侧板部具有至少具 备一个开口部的外方凸缘部,在各永久磁铁的下端部配置于所述磁轭板的 所述凹部的状态下,利用与所述开口部卡合的螺栓将所述凸缘部固定在所 述磁轭板上。本专利技术的第二磁控管溅射用磁回路装置,其特征在于,所述磁轭板在 上表面具有承受所述内侧永久磁铁列的中央槽、和承受所述外侧永久磁铁 列的外周阶梯部,并且在侧面具有水平槽,所述外侧永久磁铁列的各保护 罩构件的所述第一侧板部,在与所述磁轭板的上表面相接的位置具有至少 具备一个开口部的外方凸缘部,所述第二侧板部具有到达所述水平槽的长 度并且在前端具有内方突起部,以此在所述内方突起部与所述水平槽卡合,并且所述永久磁铁配置于所述外周阶梯部的状态下,利用与所述开口 部卡合的螺栓将所述第一侧板部的所述外方凸缘部固定在所述磁轭板上。可以在所述保护罩构件的所述上板部的内表面设置与所述永久磁铁 的上表面抵接的突起部。本专利技术的第三磁控管溅射用磁回路装置,其特征在于,具备内侧永 久磁铁列,其由以上表面具有规定极性的磁极的方式连设的多个永久磁铁 构成;外侧永久磁铁列,其包围所述内侧永久磁铁列,并由以上表面具有 与所述内侧永久磁铁列的磁极反极性的磁极的方式连设的多个永久磁铁 构成;磁轭板,其装拆自如地保持所述内侧永久磁铁列及所述外侧永久磁 铁列的永久磁铁;衬垫,其设置在所述内侧永久磁铁列和所述外侧永久磁 铁列之间;和至少逐个覆盖所述永久磁铁的大致截面-字状的非磁性保护 罩构件,所述内侧永久磁铁列的各保护罩构件由覆盖所述永久磁铁的一侧 面并且机械固定在所述磁轭板上的第一侧板部、覆盖所述永久磁铁的另一 侧面的第二侧板部、 一体地连结两侧板部的上板部构成,所述外侧永久磁 铁列的各保护罩构件由具有覆盖所述永久磁铁的一侧面及所述磁轭板的 侧面的至少一部分的长度并且机械固定在所述磁轭板上的第一侧板部、覆 盖所述永久磁铁的另一侧面的第二侧板部、 一体地连结两侧板部的上板部 构成,由各保护罩构件的两侧板部牢固地把持所述永久磁铁。在第三磁控管溅射用磁回路装置中,优选所述磁轭板在上表面具有承 受所述内侧永久磁铁列的长方体状的所述永久磁铁的中央槽,并且具有承 受所本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种磁控管溅射用磁回路装置,其特征在于,具备:内侧永久磁铁列,其由以上表面具有规定极性的磁极的方式连设的多个永久磁铁构成;外侧永久磁铁列,其包围所述内侧永久磁铁列,并由以上表面具有与所述内侧永久磁铁列的磁极反极性的磁极的方式连设的多个永久磁铁构成;磁轭板,其装拆自如地保持所述内侧永久磁铁列及所述外侧永久磁铁列的永久磁铁;和至少逐个覆盖所述永久磁铁的大致截面コ字状的非磁性保护罩构件,各保护罩构件由覆盖所述永久磁铁的一侧面并且机械固定在所述磁轭板上的第一侧板部、覆盖所述永久磁铁的另一侧面的第二侧板部、一体地连结两侧板部的上板部构成,由各保护罩构件的两侧板部牢固地把持所述永久磁铁。

【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:汤浅宏昭栗山义彦
申请(专利权)人:日立金属株式会社新王磁材机工株式会社
类型:发明
国别省市:JP[]

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