该磁控溅射阴极包括：磁轭（１０）；具有中央磁铁部（２１）、周边磁铁部（２２）、辅助磁铁部（２３、２３ａ、２３ｂ、２５）和平行区域（Ｓ）的磁路（２０）；和背衬板（３０），配置所述中央磁铁部（２１）、所述周边磁铁部（２２）和所述辅助磁铁部（２３、２３ａ、２３ｂ、２５），以使所述中央磁铁部（２１）、所述周边磁铁部（２２）和所述辅助磁铁部（２３、２３ａ、２３ｂ、２５）的各前端部（３１、３２、３３ａ、３３ｂ）的极性在相邻的磁铁部之间不同，自所述背衬板（３０）的上方观测的磁场分布设定为，水平方向的磁通密度（Ｂ∥）以对应于所述中央磁铁部（２１）的位置为界限，在第一区域为正值，在第二区域为负值。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及磁控溅射阴极，更详细地，涉及提高靶的使用效率的磁控溅射阴极和 具备该阴极的成膜装置。本申请基于2008年8月四日申请的日本特愿2008-222170号主张优先权，在此 引用其内容。
技术介绍
至今，为了以均勻膜厚在液晶显示器(IXD)或等离子体显示器(PDP)等大面积玻 璃基板上连续形成ITOandium Tin Oxide)膜等氧化物类透明导电膜，提出了使用磁控溅射装置。在该溅射装置中，在靶的背面侧配置多个磁路，在靶的表面侧配置基板，通过由磁 路产生的磁场在靶表面附近产生等离子体，对基板进行成膜。在使用现有的磁控溅射用磁路时，靶的使用效率为20 30%左右。这样在靶的使 用效率低时，靶的寿命变短，所以存在靶的材料费、靶交换相关的人工费、靶结合所需的费 用等增加，生产率恶化的问题。作为解决此问题的阴极，可以举出下述的三个例子。专利文献1中公开了一种在主磁体之间配置辅助磁体的构造。然而，在仅仅是单 纯配置辅助磁体的构造中，靶的使用效率难以提高，谈不上实现了最优化。专利文献2中公开了一种通过组成复杂磁路而提高靶的使用效率的构造。然而， 这种磁路非常复杂，使用了很多磁铁而成本增加。进而，由于使用了很多磁铁，所以需要考 虑由各磁铁产生的磁场的影响，从而对靶表面和磁路的距离之间产生限制，必须缩短靶表 面和磁路的距离。因此，由于磁场只能到达距磁铁表面较近的距离，所以很难增加靶的厚 度。例如，由专利文献2所记载的图4可知，靶中央部的侵蚀深度很浅。此类侵蚀发生 的原因认为是由上述影响造成。专利文献3或专利文献4中不仅公开了磁路形状，还对磁场进行了最优化。专利 文献3或专利文献4中配置有板状磁体，以形成相对于靶表面的磁场的垂直磁场成分的值 在零或零附近分布为平坦的区域、或者3次交叉零点的区域。然而，由于专利文献3中的磁场的磁场垂直成分的定义不够充分，所以与专利文 献2 —样，专利文献3的靶的中央部不能被明确地进行溅射，因而产生未得到充分利用的形 状的侵蚀。此外，专利文献4中公开了一种使磁铁的相对位置发生变化的构造，但该构造难 以产生足够的磁场，从而产生未得到充分利用的形状的侵蚀。如此，一直以来为了改善靶的使用效率，进行了多种研究，但大部分的现有技术具 有以相对于靶表面为水平的磁场增加的方式形成磁路，防止靶表面上的等离子体的集中而 使该靶的侵蚀区域变宽的结构。即使在应用上述的专利文献2和专利文献3所公开的阴极 构造时，靶的使用效率也仅为50%左右。为此，希望开发靶的使用效率超过50%的磁控溅射阴极。此外，现有的阴极在靶为IOmm以下时，能得到如上述一样的靶的使用效率。然而， 在靶的厚度为IOmm左右时，使用寿命变短，结果是靶的材料费、靶交换相关的人工费、靶结 合所需的费用等增加，生产率有可能恶化。因此，希望开发一种靶的使用效率超过50%，且还能适用于IOmm以上厚度的靶的 磁控溅射阴极。专利文献1 日本特开平5-25625号公报专利文献2 日本专利第3473954号公报专利文献3 日本特开2006-16634号公报专利文献4 日本特开平2-34780号公报
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述问题而做出的，提供一种得到靶的使用效率超过50%的磁控溅 射阴极。本专利技术第一方式的磁控溅射阴极包括磁轭，具有表面和中央区域，且为平板状； 磁路，具有在所述磁轭的所述中央区域直线状地配置的中央磁铁部、在所述中央磁铁部的 周围配置的周边磁铁部和在所述中央磁铁部和所述周边磁铁部之间配置的辅助磁铁部，并 具有所述中央磁铁部、所述周边磁铁部和所述辅助磁铁部相互平行的平行区域，并设置在 所述磁轭的所述表面；和背衬板，与所述磁路重叠配置。此外，在该磁控溅射阴极中，配置所 述中央磁铁部、所述周边磁铁部和所述辅助磁铁部，以使所述中央磁铁部、所述周边磁铁部 和所述辅助磁铁部的各前端部的极性在相邻的磁铁部之间不同。此外，在该磁控溅射阴极 中，在纵切所述平行区域中的所述中央磁铁部、所述周边磁铁部和所述辅助磁铁部的方向， 即与所述中央磁铁部延伸的方向垂直的轴向上，从所述中央磁铁部向着所述周边磁铁部， 自所述背衬板的上方观测的磁场分布(磁場口 7 Τ" O )被设定为，所述背衬板的平行 面上的水平方向的磁通密度以对应于所述中央磁铁部的位置为界限，在第一区域为正值， 在第二区域为负值。在本专利技术第一方式的磁控溅射阴极中，优选所述水平方向的磁通密度值的正负符 号在所述周边磁铁部的附近颠倒。在本专利技术第一方式的磁控溅射阴极中，优选所述背衬板的平行面上的垂直方向的 磁通密度以对应于所述中央磁铁部的位置为界限，所述第一区域和所述第二区域分别具有 三个所述垂直方向的磁通密度为0的点。在本专利技术第一方式的磁控溅射阴极中，优选所述水平方向的磁通密度的最大强度 为100高斯以上且600高斯以下。本专利技术第一方式的磁控溅射阴极优选包括调整所述背衬板和所述磁路的距离的 控制装置。本专利技术的第二方式的成膜装置包括上述的磁控溅射阴极。在本专利技术的磁控溅射阴极中，在纵切所述平行区域的上述中央磁铁部、上述周边 磁铁部和上述辅助磁铁部的方向，即与上述中央磁铁部延伸的方向垂直的轴向上，从上述 中央磁铁部向着上述周边磁铁部，自上述背衬板的上方观测的磁场分布设定为，上述背衬板的平行面上的水平方向的磁通密度(Β〃)以对应于上述中央磁铁部的位置为界限，在第 一区域为正值，在第二区域为负值。因此，在靶表面上缓解了等离子体的局部集中，等离子体以从靶中央(配置中央 磁铁部的区域)向第一区域的周边部和第二区域的周边部扩大地生成。因此，靶被溅射在遍及靶表面的宽广区域内。因而，可使靶发生侵蚀的部位比以往 更宽广，从而可提高靶的使用效率。附图说明图IA为简要表示本专利技术第一实施方式的磁控溅射阴极的截面图。图IB为简要表示本专利技术第一实施方式的磁控溅射阴极的俯视图。图IC为表示在本专利技术第一实施方式的磁控溅射阴极观察到的磁场分布，表示与 靶表面平行的磁场成分和与靶表面垂直的磁场成分的图。图2为简要表示在本专利技术的磁控溅射阴极得到的磁力线和等离子体的图。图3Α为简要表示在靶的周边部，磁场分布的水平方向的磁通密度大于0时生成的 等离子体的图，为表示在靶的周边部，水平方向的磁通密度不颠倒时的等离子体的图。图;3Β为表示图3Α中的磁场分布和靶40的侵蚀深度的图。图4为表示在磁场分布之中改变水平方向的磁通密度的最大强度而测定的磁场 分布的图。图5Α为表示水平方向的磁通密度的最大强度为1200高斯时得到的靶的侵蚀的图。图5Β为表示水平方向的磁通密度的最大强度为1200高斯时得到的靶的侵蚀的 图，为表示观察到局部侵蚀的靶的图。图6Α为表示在本专利技术的磁控溅射阴极观察的磁场分布的图。图6Β为简要表示在本专利技术的磁控溅射阴极得到的磁力线的图。图7为简要表示在本专利技术的磁控溅射阴极得到的靶的侵蚀的图。图8Α为简要表示本专利技术第二实施方式的磁控溅射阴极的图。图8Β为表示在本专利技术第二实施方式的磁控溅射阴极观察到的磁场分布的图。图9Α为简要表示本专利技术第三实施方式的磁控溅射阴极的图。图9Β为表示在本专利技术第三实施方式的磁控溅射阴极观察到的磁场分布的图。图IOA为简要表示本专利技术第四实施方式的磁控溅射阴极的图。图IOB为表示在本专利技术第四实施方式的磁控溅射阴极观察本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种磁控溅射阴极，其特征在于，包括：磁轭，具有表面和中央区域，且为平板状；磁路，具有在所述磁轭的所述中央区域直线状地配置的中央磁铁部、在所述中央磁铁部的周围配置的周边磁铁部和在所述中央磁铁部和所述周边磁铁部之间配置的辅助磁铁部，并具有所述中央磁铁部、所述周边磁铁部和所述辅助磁铁部相互平行的平行区域，并设置在所述磁轭的所述表面；和背衬板，与所述磁路重叠配置，配置所述中央磁铁部、所述周边磁铁部和所述辅助磁铁部，以使所述中央磁铁部、所述周边磁铁部和所述辅助磁铁部的各前端部的极性在相邻的磁铁部之间不同，在纵切所述平行区域中的所述中央磁铁部、所述周边磁铁部和所述辅助磁铁部的方向，即与所述中央磁铁部延伸的方向垂直的轴向上，从所述中央磁铁部向着所述周边磁铁部，自所述背衬板的上方观测的磁场分布被设定为，所述背衬板的平行面上的水平方向的磁通密度以对应于所述中央磁铁部的位置为界限，在第一区域为正值，在第二区域为负值。
【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：高桥明久，
申请(专利权)人：株式会社爱发科，
类型：发明
国别省市：JP
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