專利名稱：磁鐵單元和磁控濺射裝置的制作方法
磁體材料的高度，也無法將靶上的磁場強度增強到能調(diào)整膜厚分布那樣的程度。
另外，在專利文獻2的技術(shù)中，在使用強磁體等作為靶材的情況下，為了磁力線容 易在靶的內(nèi)部通過，因此磁軌為切掉(shortcut)角部而形成的形狀。因此，只在中心磁鐵 的兩端部形成T字部并不能調(diào)整磁軌的長度。為了增加靶的兩端部的磁軌的長度，如圖16 所示，必須增加T字部的寬度方向的長度A，但該長度A卻受到磁鐵寬度B的限制。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種不管靶的磁性特性是強是弱、且不增加靶的長度、寬 度就能使成膜在基板上的薄膜的膜厚分布均勻的磁鐵單元以及磁控濺射裝置。
為了達到上述目的而做成的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)如下所述。
S卩、本發(fā)明提供一種磁控濺射裝置的磁鐵單元，該磁鐵單元被配置在用于支承矩 形的靶的陰極電極的背面?zhèn)?，其包括磁?yoke)，其由強磁性板材構(gòu)成；環(huán)狀的外周磁 鐵，其沿著上述靶的輪廓配置在該磁軛上；內(nèi)部磁鐵，其配置在上述磁軛上的上述外周磁鐵 的內(nèi)部且極性與上述外周磁鐵的極性不同，利用上述外周磁鐵和上述內(nèi)部磁鐵形成磁軌， 該磁軌作為在上述靶上產(chǎn)生的磁力線的切線與上述靶面平行那樣的區(qū)域的集合，其特征在 于，該磁鐵單元還包括η (η是2以上的正整數(shù))根延伸磁極部，其自上述內(nèi)部磁鐵的中央 部朝著長度方向的兩側(cè)延伸且接近上述外周磁鐵的長度方向的兩端；η-1根突出磁極部， 其自上述外周磁鐵的兩端內(nèi)側(cè)朝著長度方向的內(nèi)方突出且位于上述η根延伸磁極部之間， 上述η根延伸磁極部和上述η-1根突出磁極部在上述磁軌的長度方向的兩端部形成數(shù)量為 2η-1的折回形狀部。
采用本發(fā)明，利用內(nèi)部磁鐵的η根延伸磁極部以及外周磁鐵的η-1根突出磁極部 在磁軌的長度方向的兩端部形成數(shù)量為2η-1的折回形狀部。因而，利用數(shù)量為2η-1的折 回形狀部補充磁軌的長度方向的兩端部的磁力線，從而不管靶的磁性特性是強是弱、且不 增加靶的長度就能使成膜在基板上的薄膜的膜厚分布均勻。


圖1是表示本發(fā)明的磁控濺射裝置的概略結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖2是表示使基板通過的機構(gòu)的一例的概略圖。
圖3是表示使基板通過的機構(gòu)的另一例的概略圖。
圖4是表示第1實施方式的磁鐵單元的結(jié)構(gòu)的俯視圖。
圖5是表示一般的磁鐵單元的磁力線的形成狀況的說明圖。
圖6是表示由第1實施方式的磁鐵單元形成的磁軌的說明圖。
圖7是表示第2實施方式的磁鐵單元的結(jié)構(gòu)的俯視圖。
圖8是表示由第2實施方式的磁鐵單元形成的磁軌的主要部分的說明圖。
圖9是表示與第1實施方式相比、第2實施方式的非侵蝕(erosion)區(qū)變小的狀 況的說明圖。
圖10是用與以往技術(shù)的關(guān)系來表示實施例1的成膜狀況的說明圖。
圖11是表示靶與基板的尺寸(dimension)關(guān)系的說明圖。
圖12是用與以往技術(shù)的關(guān)系來表示實施例2的成膜狀況的說明圖。
圖13是表示第2實施方式的磁鐵單元的變形例的結(jié)構(gòu)的俯視圖。
圖14是表示一般的CIS類太陽能電池的構(gòu)造的剖視示意圖。
圖15是表示以往的一邊使基板在靶的前方通過一邊進行成膜的磁控濺射裝置的 說明圖。
圖16是表示專利文獻2的磁鐵單元的主要部分的俯視圖。
附圖標(biāo)記說明
1、磁控濺射裝置；2、真空容器；6、靶；7、基板；10、50、磁鐵單元；15、25、輸送機構(gòu)； 20、磁軛；30、外周磁鐵；31、主體(第1磁極)；32、突出磁極部(第2磁極)；40、內(nèi)部磁鐵; 41、延伸磁極部(第3磁極)；42、磁極長片(第3磁極)；43、結(jié)合磁極片(第4磁極)；62、 中央磁極短片(第5磁極)；63、分支部磁極片(第4磁極)；M、磁力線；MT、磁軌；U、折回形 狀部。
具體實施方式
下面，參照

本發(fā)明的實施方式，但本發(fā)明并不限于本實施方式。
首先，參照圖1 圖3說明本發(fā)明的磁控濺射裝置。本實施方式的磁控濺射裝置 1 (以下稱作“濺射裝置”)能共用為用于搭載后述的第1以及第2磁鐵單元10、50的裝置。 圖1是表示本發(fā)明的磁控濺射裝置的概略結(jié)構(gòu)的示意圖。圖2是表示使基板通過的機構(gòu)的 一例的概略圖。圖3是表示使基板通過的機構(gòu)的另一例的概略圖。
如圖1所示，本實施方式的濺射裝置1具有用于劃分能真空排氣的處理室的真空 容器2。排氣泵等排氣裝置借助未圖示的電導(dǎo)閥(conductance valve)等與真空容器2的 排氣口 3相連接。另外，具有流量控制器等的氣體導(dǎo)入系統(tǒng)4作為處理氣體(工藝氣體) 的導(dǎo)入部件與真空容器2相連接，自該氣體導(dǎo)入系統(tǒng)4以規(guī)定流量供給處理氣體。能夠使 用氬(Ar)等惰性氣體、含氮(N2)等的1種氣體或混合氣體作為處理氣體。
在真空容器2內(nèi)具有用于支承基板的工作臺5、和與基板相對配置且用于將靶6支 承在前表面?zhèn)鹊奈磮D示的陰極電極。
作為被支承在陰極電極的前表面?zhèn)鹊陌?的材料，例如能夠使用鉭(Ta)、銅(Cu)、 鈦(Ti)等單一元素的材料、像GeSbTe、Nii^那樣的由2種以上元素組成的復(fù)合組成的材 料。靶6既可以是Ta、Cu這樣的非磁性材料，也可以是NWe等這樣的磁性材料。本實施方 式的靶6例如是矩形(長方形)的板材，且與陰極電極的主體的前表面(下表面)接合。
能施加可變電壓的高頻電源等借助例如匹配電路與陰極電極相連接(均未圖 示)。在陰極電極的背面?zhèn)扰渲糜写盆F單元10，能利用該磁鐵單元10以高密度形成等離子 體。即、本實施方式的濺射裝置1將處理氣體導(dǎo)入到真空容器2內(nèi)的處理室，然后自高頻電 源等(放電用電力)對陰極電極施加高電壓，同時利用磁鐵單元10在陰極電極上形成磁 場。由此，濺射裝置1使處理室內(nèi)產(chǎn)生等離子體，在基板上形成靶物質(zhì)的薄膜。當(dāng)然，也可 以利用直流放電、脈沖放電等方式產(chǎn)生等離子體。另外，關(guān)于磁鐵單元10的詳細構(gòu)造，見后 述。
另外，如圖2所示，在靶6的前方配置有使上述基板通過的輸送機構(gòu)15。該基板的 輸送機構(gòu)15例如由帶狀的導(dǎo)軌構(gòu)成。導(dǎo)軌15沿與靶6的長度方向正交的方向延伸，在導(dǎo) 軌15上支承多個基板7而在工作臺5上按順序引導(dǎo)這些基板7。并且，本發(fā)明的濺射裝置1一邊使作為處理對象的基板7在靶6的前方通過一邊進行成膜。該濺射裝置1能夠同時 進行濺射操作和基板輸送操作。另外，也可以在工作臺5中內(nèi)置加熱器等未圖示的加熱機 構(gòu)。
作為基板7，能夠列舉例如半導(dǎo)體晶圓，在只有基板的狀態(tài)下或?qū)⒒宕钶d在托盤 (tray)上的狀態(tài)下在導(dǎo)軌15上引導(dǎo)該基板。
另外，如圖3所示，也可以由使支承基板7的圓形工作臺5沿著在以該工作臺5的 載置面為切線的圓而進行旋轉(zhuǎn)的工作臺旋轉(zhuǎn)機構(gòu)構(gòu)成基板的輸送機構(gòu)25。在該結(jié)構(gòu)例中， 工作臺5具有沿著與矩形靶6的長度方向平行的方向延伸的旋轉(zhuǎn)軸25A，通過使工作臺5繞 該旋轉(zhuǎn)軸25A的軸線進行旋轉(zhuǎn)，能使基板7在靶6的前方通過。
第1實施方式
接著，參照圖4對搭載于上述濺射裝置1中的第1實施方式的磁鐵單元10進行說 明。圖4是表示第1實施方式的磁鐵單元的結(jié)構(gòu)的俯視圖。
如圖4所示，本實施方式的磁鐵單元10在陰極電極的背面?zhèn)染哂信c靶6相同的形 狀(長方形)且由強磁性板材構(gòu)成的磁軛20。在該磁軛上設(shè)置有沿著靶6的輪廓配置的環(huán) 狀的外周磁鐵30、以及配置在外周磁鐵內(nèi)且極性與外周磁鐵30的極性不同的內(nèi)部磁鐵40。
如上所述，外周磁鐵30的主體(第1磁極)31沿著靶6的輪廓形成為環(huán)狀(矩形 框體狀)。
配置在該外周磁鐵30的主體(第1磁極)31內(nèi)的內(nèi)部磁鐵40具有自內(nèi)部磁鐵40 的中央部朝著長度方向的兩側(cè)延伸且接近外周磁鐵30的長度方向的兩端的η根延伸磁極 部41。具體而言，內(nèi)部磁鐵40包括在兩端具有上述延伸磁極部41的η根磁極長片(第3 磁極)42。在本實施方式中，2根第3磁極42通過外周磁鐵30的長度方向中心部CL且沿 著外周磁鐵30的長度方向平行配置。
內(nèi)部磁鐵40具有用于連接η根磁極長片(第3磁極)42的結(jié)合磁極片(第4磁 極)43。在本實施方式中，2根第3磁極42隔開間隔地配置，且這2根第3磁極42之間隔開 間隔地被2根第4磁極43連接起來。上述磁極長片(第3磁極)42以及結(jié)合磁極片(第 4磁極)43具有相同的極性。
另外，在外周磁鐵30的主體(第1磁極)31的兩端內(nèi)側(cè)突出地設(shè)有η-1根突出磁 極部(第2磁極)32，該η-1根突出磁極部(第2磁極)32位于η根延伸磁極部41之間且 朝向外周磁鐵30的長度方向的內(nèi)方。在本實施方式中，在各端部配置有2根延伸磁極部 41，因此在外周磁鐵30的兩端內(nèi)側(cè)分別突出設(shè)有1根突出磁極部(第2磁極)32。
S卩、第1實施方式的磁鐵單元10的外周磁鐵30形成第1磁組件(magnet assembly)，內(nèi)部磁鐵40構(gòu)成第2磁組件，且第1磁組件的極性與第2磁組件的極性互不相 同。
接著，參照圖4 圖6對第1實施方式的磁鐵單元10的作用進行說明。圖5是表 示一般的磁鐵單元的磁力線的形成狀況的說明圖。圖6是表示由第1實施方式的磁鐵單元 形成的磁軌的說明圖。另外，在圖5中，上下顛倒地表示靶6和磁鐵單元10。
如圖5的㈧所示，利用外周磁鐵30以及內(nèi)部磁鐵40在靶6的前表面上產(chǎn)生多 條彎曲狀的磁力線(磁控體)M。如圖5的⑶所示，在靶上產(chǎn)生的磁力線M的切線形成磁 軌MT，該磁軌MT是與靶面平行的那樣的區(qū)域的集合。
在本發(fā)明的磁鐵單元中，如圖4所示，在內(nèi)部磁鐵40的兩端部上延伸設(shè)有η根延 伸磁極部41，在外周磁鐵30的兩端內(nèi)側(cè)朝向外周磁鐵30的長度方向的內(nèi)方地突出設(shè)有 η-1根突出磁極部32。因而，利用上述η根延伸磁極部41和η_1根突出磁極部32，在磁軌 MT的長度方向的兩端部形成數(shù)量為2n-l的折回形狀部U。在本實施方式的磁鐵單元10中， 由于在各端部上交錯配置2根延伸磁極部41和1根突出磁極部32，因此如圖6所示，在磁 軌MT的長度方向的兩端部形成波狀的3個折回形狀部U。
本實施方式中的延伸磁極部41、突出磁極部32以及折回形狀部U的數(shù)量是舉例說 明，將2以上的正整數(shù)代入η中就能夠充分理解本發(fā)明。例如，在延伸磁極部41為3根的 情況下，位于相鄰的延伸磁極部41間的突出磁極部32為2根，在磁軌MT的長度方向的兩 端部形成5個折回形狀部U。同樣，在延伸磁極部41為4根的情況下，位于相鄰的延伸磁極 部41間的突出磁極部32為3根，在磁軌MT的長度方向的兩端部形成7個折回形狀部U。
這樣，采用第1實施方式的磁鐵單元10，使靶的寬度和長度均不改變就能夠調(diào)整 磁軌長度。即、在本實施方式中，在兩端部具有延伸磁極部41的磁極長片(第3磁極)42是 連續(xù)的，因此通過適當(dāng)?shù)馗淖冊O(shè)置在外周磁鐵30的兩端內(nèi)側(cè)的突出磁極部(第2磁極)32 的突出長度，能夠增加靶兩端的磁軌長度。另外，2根1組的內(nèi)部磁鐵40相對于外周磁鐵 30平行排列，從而能夠在靶6的中央?yún)^(qū)域中產(chǎn)生較強磁場。
因而，能夠利用數(shù)量為2η-1的折回形狀部U補充磁軌MT的長度方向的兩端部的 磁力線，從而不管靶6的磁性特性是強是弱、且不增加靶的長度就能使成膜在基板7上的薄 膜的膜厚分布均勻。
另外，在將本實施方式的磁鐵單元10搭載在能沿與靶6的長度方向正交的方向輸 送基板7的濺射裝置1中的情況下，能夠抑制與靶6的長度方向相對應(yīng)的基板外周部的膜厚變薄。
第2實施方式
接著，參照圖7對搭載在上述濺射裝置1中的第2實施方式的磁鐵單元50進行說 明。圖7是表示第2實施方式的磁鐵單元的結(jié)構(gòu)的俯視圖。另外，對于與第1實施方式相 同的構(gòu)成部件，標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記而進行說明。
如圖7所示，在第2實施方式的磁鐵單元50中，磁軛20和外周磁鐵30的構(gòu)造與 第1實施方式相同。即、在陰極電極的背面?zhèn)染哂行螤钍桥c靶6相同的長方形且由強磁性 板材構(gòu)成的磁軛20。另外，外周磁鐵30的主體(第1磁極)31沿著靶6的輪廓形成為矩形 框體狀。另外，在外周磁鐵30的主體(第1磁極)31的兩端內(nèi)側(cè)朝著外周磁鐵31的長度 方向的內(nèi)方地突出設(shè)有η-1根突出磁極部(第2磁極)32。
內(nèi)部磁鐵40在外周磁鐵內(nèi)的中央部具有沿著外周磁極的長度方向配置的中央磁 極短片(第5磁極)62。在本實施方式中，中央磁極短片62是1個磁極件，但也可以平行 地設(shè)置多個。η根延伸磁極部(第3磁極)41隔著分支部磁極片(第4磁極)63呈分支狀 地與該中央磁極短片62的兩端部相連接。分支部磁極片(第4磁極)63和中央磁極短片 (第5磁極)62呈二字狀，各延伸磁極部41沿著外周磁鐵30的長度方向平行配置。另外， 如圖13所示，也可以呈V字狀地配置2根分支部磁極片(第4磁極)63。
S卩、內(nèi)部磁鐵40在中央磁極短片(第5磁極)62的兩端部上隔著分支部磁極片 (第4磁極)63具有η根延伸磁極部(第3磁極)41，在上述η根的第3磁極41之間突出設(shè)有外周磁鐵30的n-1根突出磁極部(第2磁極)32。在本實施方式中，在1根第5磁極 62的兩端部隔著第4磁極63分支延伸設(shè)有2根第3磁極41，在上述第3磁極41之間突出 設(shè)有外周磁鐵30的1根第2磁極32。用于構(gòu)成上述內(nèi)部磁鐵40的第5磁極62、第4磁極 63以及第3磁極41具有相同的極性。
S卩、第2實施方式的磁鐵單元50的外周磁鐵30形成第1磁組件，內(nèi)部磁鐵40構(gòu) 成第2磁組件，且第1磁組件的磁性與第2磁組件的極性互不相同
接著，參照圖8以及圖9對第2實施方式的磁鐵單元50的作用進行說明。圖8是 表示由第2實施方式的磁鐵單元形成的磁軌的主要部分的說明圖。圖9是表示與第1實施 方式相比、第2實施方式的非侵蝕區(qū)較小的狀況的說明圖。
如上所述，在本發(fā)明的磁鐵單元中，在內(nèi)部磁鐵40的兩端部上延伸設(shè)有η根延伸 磁極部41，在外周磁鐵30的兩端內(nèi)側(cè)朝著外周磁鐵30的長度方向的內(nèi)方地突出設(shè)有n-1 根突出磁極部32。因而，如圖8所示，在磁軌MT的長度方向的兩端部利用上述η根延伸磁 極部41和n-1根突出磁極部32形成數(shù)量為2n-l的折回形狀部U。在本實施方式的磁鐵單 元50中，在各端部上交錯配置有2根延伸磁極部41和1根突出磁極部32，因此在磁軌MT 的長度方向的兩端部形成波狀的3個折回形狀部U。
本實施方式中的延伸磁極部41、突出磁極部32以及折回形狀部U的數(shù)量是舉例說 明，在2以上的正整數(shù)代入η中能夠充分理解本發(fā)明。例如，在延伸磁極部41為3根的情 況下，位于相鄰的延伸磁極部41間的突出磁極部32為2根，在磁軌MT的長度方向的兩端 部形成5個折回形狀部U。同樣，在延伸磁極部41為4根的情況下，位于相鄰的延伸磁極部 41間的突出磁極部32為3根，在磁軌MT的長度方向的兩端部形成7個折回形狀部U。
這樣，采用第2實施方式的磁鐵單元50，不管靶的磁性特性是強是弱、且既不用改 變靶的寬度也不用改變靶的長度就能調(diào)整磁軌長度。即、在本實施方式中，通過適當(dāng)?shù)馗淖?內(nèi)部磁鐵40的兩端部的延伸磁極部(第3磁極)41的延伸長度D以及設(shè)置在外周磁鐵30 的兩端內(nèi)側(cè)的突出磁極部(第2磁極)32的突出長度C，就能夠增加靶兩端的磁軌長度。也 就是說，在想要增加靶的兩端部的磁軌長度的情況下，能夠通過增加第3磁極41的延伸長 度D和第2磁極32的突出長度CD來增加靶的兩端部的磁軌長度，不需改變靶6的尺寸。
特別是，在第2實施方式的磁鐵單元50中，在設(shè)置1個中央磁極短片(第5磁 極)62的情況下，外周磁鐵30與第5磁鐵62之間的間隔變大。由此，如圖9所示，與第1 實施方式的磁鐵單元10相比，磁軌靠近靶的短軸中央部，因此等離子體的存在區(qū)域移動到 靶的短軸中央部附近，從而非侵蝕區(qū)N變小。
如上所述，采用第1和第2實施方式的磁鐵單元10、50，與以往的磁鐵單元相比， 能夠增加靶的長度方向兩端部的侵蝕軌道長度。因而，采用第1和第2實施方式的磁鐵單 元10、50，與以往的磁鐵單元相比，能夠進一步增加來自靶的長度方向兩端部的濺射粒子數(shù) 量，從而能夠抑制因區(qū)域A上的膜厚變薄所導(dǎo)致的膜厚分布不佳。
另外，為了提高靶的利用效率，也可以沿長度方向擺動磁鐵單元10、50。
實施例
下面，使用實施例詳細說明本發(fā)明，但本發(fā)明并不限于這些實施例。
實施例1
在實施例1中，使用圖1的濺射裝置1和圖2的輸送機構(gòu)(導(dǎo)軌)15將多個硅基板8支承在導(dǎo)軌上，使導(dǎo)軌沿與靶的長度方向正交的方向移動，從而在各基板上形成氮化鈦膜。
使用鈦(Ti)作為支承在陰極電極上的靶6，將Ar、N2的混合氣體作為處理氣體導(dǎo) 入到真空容器2內(nèi)。
圖10是用與以往技術(shù)的關(guān)系來表示實施例1的成膜狀況的說明圖。如圖10的 (A)、(C)所示，在將以往的磁鐵單元搭載在濺射裝置1中的情況下，觀察到在相當(dāng)于靶6的 長度方向兩端部的基板外周部上的膜厚變薄。
相對于此，如圖10的(B)、(D)所示，在將上述磁鐵單元10搭載在濺射裝置1中的 情況下，在磁軌MT的兩端部形成折回形狀部U。結(jié)果，磁軌的長度變長，增強了磁軌MT的 兩端部的磁力線，從而能夠抑制相當(dāng)于靶6的長度方向的兩端部的基板外周部上的膜厚變薄。
這樣，通過使用根據(jù)本發(fā)明的磁鐵單元10，增強靶6的長度方向兩側(cè)的磁場強度， 中心部的磁場強度下降。因而，來自靶6的長度方向兩側(cè)的濺射粒子相對地增多，從而不用 增加靶的長度就能改善堆積在通過的基板上的膜的膜厚分布。
圖11是表示靶與基板的尺寸關(guān)系的說明圖。
在使用以往技術(shù)進行具有良好的薄厚分布的成膜操作的情況下，一般滿足這樣的 尺寸。即，
ff/P ^ 2. 8
ff/D ^ 4. 5
ff/T ^ 7
例如，P = 200mm, W = 600mm, D = 130mm, T = 80mm。
相對于此，在應(yīng)用了本發(fā)明的情況下，能夠以下述尺寸關(guān)系獲得Range/Mean < 3%的分布，即，
2. 5 ^ ff/P ^ 1. 7
ff/D ^ 4. 5
6. 3 彡 ff/Τ 彡 4. 3
也就是說，意味著通過提高兩端的磁場強度而得到的效果能夠減小靶的寬度(W)， 降低運行成本。
實施例2
在實施例2中，使用圖1的濺射裝置1以及圖3的輸送機構(gòu)(旋轉(zhuǎn)機構(gòu))25將硅基 板支承在工作臺5上，利用旋轉(zhuǎn)機構(gòu)25使基板7沿著與靶6的長度方向正交的方向移動， 從而在各基板7上形成氮化鈦膜。
使用鉭(Ta)為支承在陰極電極上的靶6，將Ar、N2的混合氣體作為處理氣體導(dǎo)入 到真空容器2內(nèi)。
圖12是用與以往技術(shù)的關(guān)系來表示實施例2的成膜狀況的說明圖。如圖12的 (A)所示，在將以往的磁鐵單元搭載在濺射裝置1中的情況下，磁軌MT的縮短(〉3 —卜力 ,卜short cut)部S的寬度變小，因此觀察到相當(dāng)于靶的長度方向的兩端部的基板外周部 的膜厚變薄。
相對于此，如圖12的(B)所示，在將上述磁鐵單元50搭載在濺射裝置1中的情況 下，在磁軌MT的兩端部上形成折回形狀部U。結(jié)果，磁軌的長度變長且縮短部S的寬度變大，增強了磁軌MT的兩端部的磁力線，從而能夠抑制相當(dāng)于靶6的長度方向的兩端部的基 板外周部的膜厚變薄。
這樣，通過使用本發(fā)明的磁鐵單元50，靶6的長度方向兩側(cè)的磁場強度變高，中心 部的磁場強度下降。因而，來自靶6的長度方向兩側(cè)的濺射粒子相對地增多，從而不用增加 靶的長度就能改善堆積在通過的基板上的膜的膜厚分布。
本發(fā)明的濺射裝置并不限于實施例1、2所示的氮化物膜的成膜操作，也可以用于 制造例如太陽能電池。以最近受關(guān)注的CIS類太陽能電池為例進行說明。圖14是表示一般 的CIS類太陽能電池的構(gòu)造的剖視示意圖。本發(fā)明的濺射裝置能夠用于基板101上的下部 電極102(例如Mo膜)的成膜操作、下部電極102上的ρ形半導(dǎo)體層103(例如Cu(Inja) Se2)的成膜操作、利用蒸鍍法等形成的η形半導(dǎo)體層104(例如CdS)上的透明電極105(例 如ITOandium Tin Oxide，銦錫化合物))的成膜操作等。除此之外，只要能在例如防反射 膜106等上適用濺射成膜操作，就能使用本發(fā)明的濺射裝置。另外，通過沿著與本發(fā)明的磁 鐵單元的長度方向垂直的方向配置多個該磁鐵單元并使多個該磁鐵單元擺動，能夠在大型 基板上均勻地進行成膜。
工業(yè)實用件
本發(fā)明不僅能應(yīng)用在上述例示的磁控濺射裝置中，還能應(yīng)用在干刻裝置、等離子 灰化(plasma asher)裝置、CVD裝置以及液晶顯示器制造裝置等的等離子處理裝置中。另 外，本發(fā)明不僅能用于制造例示的氮化物膜、太陽能電池，還能擴展應(yīng)用于制造HDD (hard disk driver，硬盤驅(qū)動器)用磁頭工序中的成膜操作所用的磁性材料。10
權(quán)利要求
1.一種磁控濺射裝置的磁鐵單元，該磁鐵單元被配置在用于支承矩形的靶的陰極電極的背面?zhèn)?，其包括磁軛，其由強磁性板材?gòu)成；環(huán)狀的外周磁鐵，其沿著上述靶的輪廓配置在該磁軛上；內(nèi)部磁鐵，其配置在上述磁軛上的上述外周磁鐵的內(nèi)部且極性與上述外周磁鐵的極性不同，該磁鐵單元利用上述外周磁鐵和上述內(nèi)部磁鐵形成磁軌，該磁軌作為在上述靶上產(chǎn)生的磁力線的切線與上述靶面平行的那樣的區(qū)域的集合，其特征在于，該磁鐵單元還包括n根延伸磁極部，其自上述內(nèi)部磁鐵的中央部朝著長度方向的兩側(cè)延伸且接近上述外周磁鐵的長度方向的兩端，n是2以上的正整數(shù)；n—l根突出磁極部，其自上述外周磁鐵的兩端內(nèi)側(cè)朝著長度方向的內(nèi)方突出，位于上述n根延伸磁極部之間；上述n根延伸磁極部和上述n—l根突出磁極部在上述磁軌的長度方向的兩端部形成數(shù)量為2n—l的折回形狀部。
2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的磁控濺射裝置的磁鐵單元，其特征在于，上述內(nèi)部磁鐵包括n根磁極長片，其在兩端具有上述延伸磁極部，通過上述外周磁鐵的長度方向中心部且沿著該長度方向平行配置；結(jié)合磁極片，其用于將上述n根磁極長片連接起來，上述n根磁極長片和上述結(jié)合磁極片具有相同的極性。
3.根據(jù)權(quán)利要求l所述的磁控濺射裝置的磁鐵單元，其特征在于，上述內(nèi)部磁鐵包括中央磁極短片，其在上述外周磁鐵內(nèi)的中央部沿著上述外周磁鐵的長度方向配置；上述n根延伸磁極部，其呈分支狀地與該中央磁極短片的兩端部相連接，且沿著上述外周磁鐵的長度方向平行配置，上述中央磁極短片和上述n根延伸磁極部具有相同的極性。
4.一種磁控濺射裝置，其特征在于，該磁控濺射裝置在能真空排氣的處理室中包括基板，其作為處理對象；陰極電極，其被配置成與上述基板相對，用于供給放電用電力；靶，其被支承在上述陰極電極的前表面?zhèn)龋惠斔蜋C構(gòu)，其用于使上述基板在上述靶的前方通過，該磁控濺射裝置在上述陰極電極的背面?zhèn)扰渲糜袡?quán)利要求l一3中任意l項所述的磁鐵單元。
全文摘要
本發(fā)明提供一種磁鐵單元和磁控濺射裝置。該磁鐵單元不增加靶的長度、寬度就能夠使成膜在基板上的薄膜的膜厚分布均勻。磁鐵單元(10)包括環(huán)狀外周磁鐵(30)，其沿著靶(6)的輪廓配置在陰極電極背面?zhèn)鹊拇跑?20)上；內(nèi)部磁鐵(40)，其配置在外周磁鐵內(nèi)且極性與外周磁鐵的極性不同，該磁鐵單元(10)形成磁軌(MT)，該磁軌(MT)是在上述靶上產(chǎn)生的磁力線(M)的切線與上述靶面平行的區(qū)域的集合，該磁鐵單元(10)還包括n(n是2以上的正整數(shù))根延伸磁極部(41)，其自內(nèi)部磁鐵的中央部朝著長度方向的兩側(cè)延伸且接近外周磁鐵的長度方向的兩端；n-1根突出磁極部(32)，其自外周磁鐵的兩端內(nèi)側(cè)朝著長度方向的內(nèi)方突出，位于n根延伸磁極部之間，n根延伸磁極部和n-1根突出磁極部在磁軌的長度方向兩端部形成數(shù)量為2n-1的折回形狀部(U)。
文檔編號C23C14/35GK102037154SQ20098011821
公開日2011年4月27日 申請日期2009年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月18日
發(fā)明者愛因斯坦·諾埃爾·阿巴拉, 遠藤徹哉 申請人:佳能安內(nèi)華股份有限公司