專(zhuān)利名稱(chēng)：用于平面磁控管的磁體裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磁體裝置，尤其涉及用于平面磁控管(planarmagnetron)的磁體裝置。
背景技術(shù)：
在濺射系統(tǒng)中，等離子體是在真空下的濺射腔內(nèi)產(chǎn)生的。所產(chǎn)生的等離子體被認(rèn)為是一種準(zhǔn)中性多粒子系統(tǒng)(quasi-neutralmany-particle system)，其形式上是自由電子和離子以及可能的中性粒子即原子、分子或基團(tuán)的氣態(tài)混合物。所述等離子體的正離子受到陰極的負(fù)電勢(shì)吸引，該陰極的特點(diǎn)或作用在于它即是所謂的靶。正離子撞擊到這一靶上，并撞出許多細(xì)小粒子，這些粒子隨后沉積到襯底上。撞出這些粒子被稱(chēng)為“濺射”。等離子體包含離子化氣體，在非反應(yīng)性濺射情況下，該氣體例如可以是惰性氣體如氬氣。在反應(yīng)性濺射情況下，舉例來(lái)說(shuō)，使用的只是氧氣或是氧氣與惰性氣體結(jié)合使用。
濺射工藝或處理所需的離子是通過(guò)氣體原子與輝光放電中的電子相撞產(chǎn)生的，且其借助于電場(chǎng)而被加速到形成陰極的靶中。
在傳統(tǒng)的DC和HF濺射中，僅極少數(shù)被發(fā)射出去濺射靶的次級(jí)電子或二次電子對(duì)濺射氣體原子的離子化有貢獻(xiàn)。
為改善濺射效果，利用了接近靶的磁體。它們的磁場(chǎng)將等離子體保持在靶處。通過(guò)磁場(chǎng)與電場(chǎng)的相互作用，等離子體中的載荷子基本不再平行于電場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，而是與電場(chǎng)形成直角，從而導(dǎo)致回旋狀(cycloid)電子軌跡。由于電子的偏轉(zhuǎn)半徑因電子的低質(zhì)量而遠(yuǎn)小于離子的偏轉(zhuǎn)半徑，電子聚集于靶表面前方。因此，濺射氣體原子通過(guò)與電子相撞而被離子化的概率就高得多。作為電子ExB漂移(電子循著被稱(chēng)為軌道的軌跡)、且等離子體集中于靶表面前方的結(jié)果，電子就不再直接飛向襯底。因此就減少了對(duì)襯底的加熱。
更重得多的離子則落到靶上，靶具有負(fù)電極或陰極及濺射效應(yīng)。因此，離子化大部分發(fā)生在磁場(chǎng)矢量平行于靶表面的位置。等離子體在此位置處最為密集，結(jié)果就是靶在此點(diǎn)受到最強(qiáng)烈的侵蝕或損耗。輝光放電等離子體實(shí)際上被磁場(chǎng)所封閉，且電子軌跡因電子圍繞作為軸線的磁力線旋轉(zhuǎn)這一事實(shí)而延伸，從而增大了氣體原子與電子相撞的速率。
為涂覆或鍍較大區(qū)域，一般使用平面磁控管。然而這些平面磁控管的靶利用率較低，例如為40％或更低。
因此，最近已經(jīng)更多地采用旋轉(zhuǎn)圓柱形磁控管(cylindermagnetron)，這種磁控管取得了90％及更高的靶利用率。
圓柱形磁控管(有時(shí)也稱(chēng)為管式陰極)以及平面磁控管特有的缺點(diǎn)是靶的不規(guī)則損耗。管式陰極較少濺射到邊緣，事實(shí)上在邊緣處可能發(fā)生重復(fù)涂覆。在平面磁控管中形成所謂軌道，即因磁控管中磁體的布置而導(dǎo)致的侵蝕所造成的溝槽。這些侵蝕溝槽是因離子化的氣體粒子相撞而直接產(chǎn)生的。這些粒子以不規(guī)則方式撞擊供作負(fù)電極或陰極并用于濺射的靶。等離子體軌跡由磁場(chǎng)(磁場(chǎng)與電子軌跡相關(guān))或軌道決定，尤其限制了平面磁控管的靶利用率；當(dāng)靶在一給定點(diǎn)受到充分侵蝕的時(shí)候，即便在其它點(diǎn)尚有足夠材料，該靶也就不再能被利用了。不過(guò)，即使圓柱形磁控管在靜止時(shí)擁有等離子體軌道，該軌道對(duì)應(yīng)于磁體的結(jié)構(gòu)，在旋轉(zhuǎn)的靶上也不會(huì)形成溝槽狀凹陷。
除了管狀軌道侵蝕外，帶有直軌道的矩形平面磁控管額外地有所謂交角效應(yīng)(cross corner effect)的特點(diǎn)，該效應(yīng)也限制了靶的利用率。交角就是矩形磁控管的對(duì)角線兩端相對(duì)的角。如果在磁控管陰極的末端區(qū)內(nèi)的磁場(chǎng)不同于中心區(qū)內(nèi)的磁場(chǎng)，例如前者比后者弱，則在該末端區(qū)內(nèi)的電子漂移就比中部更快，即電子快速到達(dá)交角區(qū)域。這導(dǎo)致電子聚積在這一區(qū)域，從而導(dǎo)致更密集的離子化且隨后導(dǎo)致靶侵蝕增大。(參看Q.H.Fan，L.Q.Zhou and J.J.Gracio，A cross-cornereffect in a rectangular sputtering magnetron，J.Phys.DAppl.Phy.36(2003)，244-251)。
已有一種磁控濺射系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，第一極性的雙重T形磁體被第二極性的矩形框架磁體所包圍(美國(guó)專(zhuān)利5 458 759)。該系統(tǒng)利用磁體的布置來(lái)實(shí)現(xiàn)盡可能均勻的靶損耗。
另一種方法也是建立在這樣的假設(shè)上磁體的布置導(dǎo)致靶的侵蝕(歐洲專(zhuān)利DE 197 01 575 A1)。在實(shí)施中，該方法提出在垂直于陰極的長(zhǎng)度方向或稱(chēng)縱向方向的方向上設(shè)置襯底，同時(shí)將陰極的磁體布置成使其構(gòu)成濺射侵蝕表面區(qū)域的兩條封閉環(huán)線，并且能垂直于陰極的長(zhǎng)度方向運(yùn)動(dòng)。
此外有一種濺射系統(tǒng)，其中磁體是以彎曲形式布置的(歐洲專(zhuān)利DE 0 105 407，圖5)。這樣以彎曲電子軌跡的形式，來(lái)產(chǎn)生預(yù)定的等離子體濺射區(qū)，從而確保相對(duì)恒定的靶損耗。借助于這種濺射系統(tǒng)，靶與磁體系統(tǒng)之間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生。因此，在各彎曲環(huán)線間可能產(chǎn)生重復(fù)涂覆，而大于襯底的靶不會(huì)被充分濺射。
另一種現(xiàn)有的磁控濺射陰極的特點(diǎn)在于一種帶有中心棒的內(nèi)部磁南極，從該中心棒上，以規(guī)則的間隔，成直角，有舌形部件向外伸出(歐洲專(zhuān)利DE 0 242 826 B1＝美國(guó)專(zhuān)利US 4 826 584)。其中外部的磁北極有一矩形框架，該框架有舌形部件從縱向或長(zhǎng)度方向側(cè)面以直角向內(nèi)伸出，框架的舌形部件是這樣設(shè)置的它們各自被置于磁南極的兩個(gè)舌形部件之間。這導(dǎo)致一彎曲形磁場(chǎng)，且因此而有彎曲形侵蝕區(qū)。南極的舌形部件均彼此平行。同樣，借助于這種濺射陰極，在靶與磁性系統(tǒng)之間沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
還有一種用于濺射系統(tǒng)的磁體裝置，其中一磁性北極框架包圍一線形南極，參見(jiàn)日本專(zhuān)利摘要(Patent Abstracts of Japan，Vol.013，no.169(C-587)& JP 63317671 A，圖8)。在上述北極和南極之間，還有其它北極和南極在線形南極的右側(cè)和左側(cè)(但不連接到這個(gè)線形南極)。
此外，有一種用于濺射系統(tǒng)的磁體裝置，其中一大致為環(huán)形的北極包圍一線形南極，并且其中南極的端部具有伸至北極的臂(美國(guó)專(zhuān)利US 5 182 003)。然而這些臂相對(duì)于彼此并不偏移。
最后，有一種用于濺射系統(tǒng)的磁體裝置，其中第一橢圓形磁極包圍第二線形磁極(美國(guó)專(zhuān)利US 5 026 471)。這兩個(gè)磁極均有從磁極伸出的臂。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的基本任務(wù)是，通過(guò)適當(dāng)控制侵蝕溝槽并盡可能地保持靶避免重復(fù)沉積，來(lái)優(yōu)化利用大型靶。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，此問(wèn)題是通過(guò)采用一種用于平面磁控管的磁體裝置來(lái)解決的，該磁體裝置包括第一磁極，第一磁極被設(shè)計(jì)成一矩形框架；所述磁體裝置還包括第二磁極，該第二磁極被設(shè)計(jì)成一線形棒，且其中該線形棒在其縱軸上有多個(gè)垂直臂，其特征在于，兩個(gè)所述臂(9、10)各自位于所述棒(2)的端部，并被設(shè)置成相對(duì)于所述棒(2)的縱軸構(gòu)成約60°角度(α)。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，上述問(wèn)題是通過(guò)采用另一種用于平面磁控管的磁體裝置來(lái)解決的，該磁體裝置包括第一磁極和第二磁極，其中第一磁極包圍第二磁極，且第二磁極有第一組臂(31至35)和第二組臂(36至40)，第一組臂(31至35)是以第一方向定向的，第二組臂(36至40)是以與第一方向相反的方向定向的，其特征在于第一組臂(31至35)的縱軸相對(duì)于第二組臂(36至40)的縱軸偏移，以使第一組的一臂(例如34)的縱軸位于第二組的兩臂(例如38、39)的縱軸之間。
因此本發(fā)明涉及一種用于平面磁控管的磁體裝置，在該裝置中，第一磁極包圍第二磁極。該磁體裝置在長(zhǎng)度方向朝靶移動(dòng)一特定值，并隨后在相反方向上移動(dòng)相同值。在一個(gè)實(shí)施例中，還采用了附加的垂直運(yùn)動(dòng)。所述磁體裝置被設(shè)計(jì)成北極和南極互鎖，以形成波浪形軌道。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)整個(gè)靶表面上的均勻?yàn)R射。
用本發(fā)明取得的益處包括能夠?qū)崿F(xiàn)只有單個(gè)侵蝕溝槽形成的大且平的靶的濺射掃描，而使得其表面的50％以上為侵蝕溝槽所覆蓋。通過(guò)靶與磁體系統(tǒng)之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生均勻的侵蝕分布。通過(guò)相反磁極元件的略微互鎖，濺射也發(fā)生于靶的中部。
如果恰當(dāng)應(yīng)用本發(fā)明，甚至能夠?qū)崿F(xiàn)只有一個(gè)軌道或侵蝕軌跡形成的大而寬的靶的濺射掃描。因?yàn)樗龃朋w裝置的兩極在中間略微互鎖，所以能夠僅用一種線性運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)高靶利用率和事實(shí)上對(duì)自由靶表面的完全重復(fù)濺射掃描。在實(shí)施本方案時(shí)，北極和南極是彼此相對(duì)設(shè)置的，從而實(shí)現(xiàn)了靶上的彎曲形軌道。兩個(gè)相對(duì)彎曲部分彼此如此接近，這使得在進(jìn)行靶長(zhǎng)度方向上的線性運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，靶表面即被均勻地濺射。提升高度為彎曲間隔的正負(fù)一半。


本發(fā)明實(shí)施例的例子顯示于附圖中，并隨后做更詳細(xì)的描述。附圖中圖1是平面磁控管中的第一磁體裝置的部分示意圖；圖2是平面磁控管中的第二磁體裝置的部分示意圖；圖3是平面磁控管中的第三磁體裝置的部分示意圖；圖4是磁體裝置與靶以及襯底的示意圖。
具體實(shí)施例方式圖1顯示一根據(jù)本發(fā)明的第一磁體結(jié)構(gòu)1的部分示意圖，借助該結(jié)構(gòu)能夠持續(xù)地利用靶。然而在這樣工作時(shí)，需要在兩個(gè)不同方向上的運(yùn)動(dòng)一方面，此磁體系統(tǒng)必須沿靶的長(zhǎng)度方向移動(dòng)，另一方面，還需要沿靶寬度方向的附加運(yùn)動(dòng)，以便不產(chǎn)生重復(fù)涂覆。圖1所示磁體結(jié)構(gòu)1在右側(cè)以相反的鏡像延續(xù)(圖中未示)。磁體結(jié)構(gòu)的磁性南極包括橫向的棒2，棒2上的臂3到8被設(shè)置成彼此平行，且垂直于棒2。
在棒2的一端，設(shè)置磁性南極的兩個(gè)附加臂9、10，臂9、10的縱軸被設(shè)置成相對(duì)于相交棒2的縱軸成一定角度α。此角度α約為60°。在棒2的未示于圖中的右端也有臂，這些臂斜向(diagonally)延伸并對(duì)應(yīng)于臂9和臂10，不過(guò)它們不是向左延伸，而是向右延伸。在右端的這些臂被設(shè)置成鏡像對(duì)稱(chēng)于臂9和臂10。
磁體結(jié)構(gòu)1的北極被設(shè)置成圍繞南極，類(lèi)似于一框架，其中上框架區(qū)段11和下框架區(qū)段12以及左側(cè)橫向框架區(qū)段13可從圖中看到。而與框架區(qū)段13對(duì)應(yīng)的右側(cè)橫向框架區(qū)段未示于圖中。在左側(cè)框架區(qū)段13的中部設(shè)置臂16，該臂與棒2的左端相對(duì)。相應(yīng)地，在右側(cè)也設(shè)置一臂，該臂對(duì)應(yīng)于臂16。
在棒2的臂9與臂3、臂3與臂4、臂4與臂5、臂10與臂6、臂6與臂7、臂7與臂8兩兩之間，設(shè)置有舌形部件21至23、14以及24至26、15，這些舌形部件垂直于框架區(qū)段11或12，并且是向內(nèi)側(cè)定向的。
磁體結(jié)構(gòu)1的北極和南極在后面用磁軛板17、18連接。線20表示出在靶的后面產(chǎn)生的侵蝕軌跡，靶的后面未示于圖1中。
在靜止時(shí)，即當(dāng)磁體結(jié)構(gòu)1與靶未相對(duì)于彼此移動(dòng)時(shí)，侵蝕軌跡或軌道20形成一個(gè)單個(gè)彎曲部分。為優(yōu)化利用靶，必須使磁軛17、18沿靶的長(zhǎng)度方向移動(dòng)，而用磁體結(jié)構(gòu)1確定彎曲部分。此外，還要求沿靶寬度方向移動(dòng)，以在靶的中部不產(chǎn)生重復(fù)濺射掃描。
磁體9、10和16的布置用于消除或減少交角效應(yīng)。在軌道的一較長(zhǎng)直區(qū)段之后，便可能在隨后的曲線之后產(chǎn)生交角效應(yīng)。在單獨(dú)一個(gè)直軌道上不會(huì)產(chǎn)生交角效應(yīng)。這種效應(yīng)僅發(fā)生于靶的相對(duì)兩側(cè)處，在上述位置處電子在曲線之后穿過(guò)直區(qū)段(請(qǐng)參看歐洲專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)DE 197 01 575 A1中的圖7B)。此處所描述的本發(fā)明沒(méi)有包含延長(zhǎng)直區(qū)段的軌道，本發(fā)明的軌道總是彎曲的。若省略磁體臂16，且與其它磁體平行地設(shè)置磁體9和10，則所述軌道沿著靶寬度便是簡(jiǎn)單的直線形，且可能會(huì)有交角效應(yīng)。
圖2顯示第二磁體結(jié)構(gòu)30，借助該結(jié)構(gòu)僅需沿靶長(zhǎng)度一個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)，而不需要沿靶寬度方向的運(yùn)動(dòng)。在這樣工作時(shí)，所產(chǎn)生的磁體結(jié)構(gòu)30的運(yùn)動(dòng)沿靶的長(zhǎng)度方向是線性的。在靶的一端產(chǎn)生返回運(yùn)動(dòng)。
磁體結(jié)構(gòu)30的磁極之一，例如南極，具有等距的上臂31至35以及等距的下臂36至40。下臂36～40的縱軸平行于上臂31～35的縱軸，不過(guò)它們?cè)跈M向上偏移，因此它們可穿過(guò)一標(biāo)志點(diǎn)，該點(diǎn)標(biāo)志的是上臂31～35的縱軸之間的中部。
在矩形塊41至45以及矩形塊46至50中，臂31至35或臂36至40的端部是向內(nèi)定向的，矩形塊41至45以及矩形塊46至50被連接到連接元件51至59，所述連接元件形成塊41至45與塊46至50之間的連接。這些連接元件51至59被設(shè)置成相對(duì)于臂31至35以及臂36至40的縱軸成角度β。
因此，南極的所有部件都是磁性連接的。
其它磁極，例如磁體結(jié)構(gòu)30的北極是由多個(gè)罩形子磁體構(gòu)成的，每個(gè)子磁體包圍南極的臂31至35或臂36至40的其中一臂。這些子磁體的特點(diǎn)在于各自有兩個(gè)側(cè)邊61、62或側(cè)邊63、64或側(cè)邊65、66或側(cè)邊67、68或側(cè)邊69、70，這些側(cè)邊被設(shè)置成相對(duì)于臂31至35以及臂36至40的中心軸是傾斜的，側(cè)邊的上端通過(guò)塊71至75而彼此連接，塊71至75的縱軸是水平的。側(cè)邊61至70的下端同樣由塊125至130連接，塊125至130具有垂直定向的縱軸。下部子磁體同樣是對(duì)應(yīng)于所述北極的上部子磁體來(lái)設(shè)置的。側(cè)邊80至88的端部鄰接塊90至94及塊100至104。塊90至94是垂直定向的，而塊100至104是水平定向的。
在靜止時(shí)，即在磁體結(jié)構(gòu)30與靶之間沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，所形成的軌道被設(shè)計(jì)成曲線105的形式，并形成兩條重疊的類(lèi)似于正弦曲線的波浪線。
圖2不僅顯示了北極和南極，還顯示了靶表面上磁場(chǎng)的垂直分量的過(guò)零位置或零點(diǎn)。磁體結(jié)構(gòu)30相對(duì)于靶運(yùn)動(dòng)的方向是以雙向箭頭111表示的。該箭頭表明，這種運(yùn)動(dòng)僅發(fā)生在靶的縱向方向上，也就是說(shuō)，一旦到達(dá)右端，即隨后轉(zhuǎn)向左邊，依此類(lèi)推。在這樣工作時(shí)，行程長(zhǎng)度是彎曲間隔的正負(fù)一半。在此情況下，彎曲間隔被認(rèn)為是正弦形曲線105的兩個(gè)峰值之間的間隔。雙向箭頭111的尺寸近似地對(duì)應(yīng)于所述彎曲間隔。
關(guān)于y軸和x軸的信息是以毫米(mm)為單位提供的，本發(fā)明不限于這種單位。這些信息僅表明一種可實(shí)施磁體裝置的空間尺寸。
作為磁體結(jié)構(gòu)30(該結(jié)構(gòu)對(duì)中心軸是不對(duì)稱(chēng)的)設(shè)計(jì)的一個(gè)結(jié)果，濺射還是在中心區(qū)域內(nèi)進(jìn)行的；然而重復(fù)涂覆發(fā)生于環(huán)線之間。僅僅是通過(guò)磁場(chǎng)沿靶長(zhǎng)度方向的運(yùn)動(dòng)，在不重復(fù)濺射掃描靶邊緣的條件下，產(chǎn)生對(duì)自由靶表面的重復(fù)濺射掃描。
采用磁體結(jié)構(gòu)30，在靶的頂部和底部產(chǎn)生了重復(fù)濺射掃描區(qū)域。這種重復(fù)濺射掃描區(qū)域是不希望的并且是可以減少的，例如，通過(guò)平行四邊形形式的靶可以減少這種重復(fù)濺射掃描區(qū)域。但其也可通過(guò)將所述彎曲部分設(shè)置成一定角度來(lái)減少。
磁體結(jié)構(gòu)120示于圖3，該磁體結(jié)構(gòu)中的彎曲部分被設(shè)置成一定角度。由于磁體元件的數(shù)量及其基本結(jié)構(gòu)與圖2所示相同，這些磁體元件的表示法與圖2相同。在本例中，臂31至40相對(duì)于垂直方向傾斜角度γ。這導(dǎo)致在彼此的頂部有兩條正弦形波浪線，例如軌道121。通過(guò)使彎曲部分傾斜，就可能在靶的兩端減少重復(fù)濺射掃描。
圖3中的磁體結(jié)構(gòu)120是以和圖2中磁體結(jié)構(gòu)30相同的方式，相對(duì)于靶運(yùn)動(dòng)的。
圖4示意性地表示一種裝置，該裝置不但包括磁體結(jié)構(gòu)1，還包括靶77及襯底78。該磁體結(jié)構(gòu)與圖1所示相同，這就是為什么單個(gè)磁體元件以相同表示法為其特征的原因。
靶77和襯底78被固定設(shè)置在一未示于圖中的濺射腔內(nèi)。然而，在靶77下方，具有磁軛17、18的磁體結(jié)構(gòu)1可朝向箭頭97、98運(yùn)動(dòng)。為此目的，設(shè)置承載板113，承載板連接到圖中未示的驅(qū)動(dòng)器，承載板的端部由軌道114、115引導(dǎo)，在該承載板113上設(shè)置滑座116，該滑座通過(guò)柱117來(lái)支承磁體結(jié)構(gòu)1。因?yàn)榛?16能夠朝向箭頭98運(yùn)動(dòng)，所以磁體結(jié)構(gòu)1能夠根據(jù)需要而相對(duì)于靶77運(yùn)動(dòng)。
盡管在本發(fā)明實(shí)施例的以上示例中，因磁體是沿靶長(zhǎng)度方向運(yùn)動(dòng)的，所以靶長(zhǎng)于磁體結(jié)構(gòu)。然而所述靶寬度小于磁體裝置的寬度。靶的尺寸是由軌道的尺寸和形式及運(yùn)動(dòng)的形式?jīng)Q定的。
權(quán)利要求
1.用于平面磁控管的磁體裝置，其中第一磁極被設(shè)計(jì)成一矩形框架；所述磁體裝置包括第二磁極，該第二磁極被設(shè)計(jì)成一線形棒，且其中該線形棒在其縱軸上有多個(gè)垂直臂，其特征在于，兩個(gè)臂(9、10)各自位于所述棒(2)的端部，并被設(shè)置成相對(duì)于所述棒(2)的縱軸成約60°角(α)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁體裝置，其特征在于，所述第一磁極是矩形框架(11至13)，其具有多個(gè)臂(16、21至23、15、24至26)，所述臂是相對(duì)于所述第二磁極的棒(2)定向的。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁體裝置，其特征在于，所述框架(11至13)的兩個(gè)臂(16)位于所述棒(2)的縱軸的假想延長(zhǎng)線上，且與該棒(2)有一定距離。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁體裝置，其特征在于，多個(gè)臂(3至8)是以直角設(shè)置在所述線形棒(2)的縱軸上的。
5.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的磁體裝置，其特征在于，所述框架(11至13)的臂(21至23、15、24至26)的縱軸與所述棒(2)的臂(3至8)的縱軸是彼此平行的。
6.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的磁體裝置，其特征在于，所述框架(11至13)的臂(21至23、15、24至26)與所述棒(2)的臂(3至8)相互交替或互鎖。
7.用于平面磁控管的磁體裝置，其中第一磁極包圍第二磁極，且所述第二磁極有第一組臂(31至35)和第二組臂(36至40)，所述第一組臂(31至35)是以第一方向定向的，所述第二組臂(36至40)是以與所述第一方向相反的方向定向的，其特征在于，所述第一組臂(31至35)的縱軸相對(duì)于所述第二組臂(36至40)的縱軸偏移，以使所述第一組臂的一臂(例如34)的縱軸位于所述第二組臂的兩臂(例如38、39)的縱軸之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的磁體裝置，其特征在于，所述第一組臂(31至35)是等距設(shè)置的。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的磁體裝置，其特征在于，所述第二組臂(36至40)是等距設(shè)置的。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的磁體裝置，其特征在于，所述第一組臂(31至35)與所述第二組臂(36至40)是通過(guò)斜向棒(51至59)連接的。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的磁體裝置，其特征在于，所述斜向棒(51至59)通過(guò)塊(41至45及46至50)與所述臂(31至35、36至40)連接。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的磁體裝置，其特征在于，所述第一磁極具有第一組斜向臂(61至70)，該第一組斜向臂中每?jī)蓚€(gè)臂(例如63、64)構(gòu)成一人字屋頂形元件，該人字屋頂形元件中的一臂(例如64)的一端與第一塊(例如127)接觸，而該臂(例如64)的另一端與第二塊(例如72)接觸。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的磁體裝置，其特征在于，所述第一塊(127)的縱軸垂直于所述第二塊(72)的縱軸。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的磁體裝置，其特征在于，所述第一磁極的一個(gè)人字屋頂形元件(例如65、66)包圍所述第二磁極的一臂(33)。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的磁體裝置，其特征在于，所述人字屋頂形元件的兩個(gè)斜向臂(例如65、66)是彼此鏡像對(duì)稱(chēng)的。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的磁體裝置，其特征在于，所述人字屋頂形元件的兩個(gè)斜向臂(例如65、66)相對(duì)于穿過(guò)塊(例如128)的縱軸具有不同的傾斜角。
17.根據(jù)權(quán)利要求7所述的磁體裝置，其特征在于，所述第二磁極的臂(31至35、36至40)相對(duì)于穿過(guò)所述第一磁極的塊(例如128)的縱軸具有不同的傾斜角。
18.根據(jù)權(quán)利要求1或7之一所述的磁體裝置，其特征在于，所述磁體裝置是一濺射系統(tǒng)的磁控管的一部分。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的磁體裝置，其特征在于，所述磁體裝置位于靶(77)附近。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的磁體裝置，其特征在于，所述靶(77)的位置與襯底(78)相對(duì)。
21.根據(jù)權(quán)利要求1或7之一所述的磁體裝置，其特征在于，所述磁體裝置可相對(duì)于靶(77)運(yùn)動(dòng)。
22.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁體裝置，其特征在于，所述磁體裝置(1)可在x或y方向上相對(duì)于靶(77)運(yùn)動(dòng)。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的磁體裝置，其特征在于，所述磁體裝置(1)可前后運(yùn)動(dòng)。
24.根據(jù)權(quán)利要求7所述的磁體裝置，其特征在于，所述磁體裝置(30)可在x方向上并且相對(duì)于靶(77)運(yùn)動(dòng)。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的磁體裝置，其特征在于，所述磁體裝置(30)可前后運(yùn)動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于平面磁控管的磁體裝置，其中第一磁極包圍第二磁極。這種磁體裝置在縱向方向朝向靶線性運(yùn)動(dòng)一定數(shù)值的距離，且隨后在相反方向向回移動(dòng)相同數(shù)值的距離。在一個(gè)實(shí)施例中，產(chǎn)生附加的垂直運(yùn)動(dòng)。所述磁體裝置被設(shè)計(jì)成北極與南極交替布置或互鎖，且產(chǎn)生波浪形軌道。這樣就能夠從整個(gè)靶表面持續(xù)地濺射。
文檔編號(hào)H01J37/34GK1861836SQ20061006690
公開(kāi)日2006年11月15日 申請(qǐng)日期2006年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月5日
發(fā)明者T·戴裴弛, A·洛普 申請(qǐng)人:應(yīng)用薄膜有限公司