(57)【要約】【課題】ターゲット材の摩損を均一にさせ、ターゲット材の耐久性を向上させる磁気制御スパッタリング・ターゲット構造及び設備を提供する。【解決手段】本発明にかかる磁気制御スパッタリング・ターゲット構造は、伝動装置と、少なくとも２つの回転軸と、複数の磁気バーとを備え、前記伝動装置は前記回転軸に巻き付かれて伝動装置式の伝動構造を形成し、前記磁気バーは前記伝動装置に並列に設けられている。本発明にかかる磁気制御スパッタリング・ターゲット設備は、前記磁気制御スパッタリング・ターゲット構造のほかに、前記伝動装置式の伝動構造の外側に位置するターゲット材を更に備える。【選択図】図４Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つの回転軸と、
前記回転軸に巻き付かれて伝動装置式の伝動構造を形成した伝動装置と、
前記伝動装置に並列に配置されている複数の磁気バーと、を備える磁気制御スパッタリング・ターゲット構造。
【請求項２】
各前記磁気バーはＮ極磁性体とＳ極磁性体とを含み、前記複数の磁気バーのＮ極磁性体とＳ極磁性体は交替に、且つ並列に前記伝動装置に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の磁気制御スパッタリング・ターゲット構造。
【請求項３】
前記磁気バーは順方向磁気バーと逆方向磁気バーとを含み、前記順方向磁気バーのＮ極磁性体は長環状であり、Ｓ極磁性体はバー状であって前記長環状の中に位置しており、前記逆方向磁気バーのＳ極磁性体は長環状であり、Ｎ極磁性体はバー状であって前記長環状の中に位置していることを特徴とする請求項１に記載の磁気制御スパッタリング・ターゲット構造。
【請求項４】
前記磁気バーの材質は永久磁石、又は電磁石であることを特徴とする請求項１に記載の磁気制御スパッタリング・ターゲット構造。
【請求項５】
前記伝動装置はベルト伝動装置であることを特徴とする請求項１に記載の磁気制御スパッタリング・ターゲット構造。
【請求項６】
前記ベルト伝動装置は摩擦型のベルト伝動装置、又は噛合い型の伝動装置であることを特徴とする請求項５に記載の磁気制御スパッタリング・ターゲット構造。
【請求項７】
前記伝動装置はチェーン伝動装置であることを特徴とする請求項１に記載の磁気制御スパッタリング・ターゲット構造。
【請求項８】
前記チェーン伝動装置に採用されるチェーンは、伝動チェーン、リフト・チェーン、けん引チェーンのいずれかであることを特徴とする請求項７に記載の磁気制御スパッタリング・ターゲット構造。
【請求項９】
磁気制御スパッタリング・ターゲット構造と、
ターゲット材と、を備える磁気制御スパッタリング・ターゲット設備であって、
前記磁気制御スパッタリング・ターゲット構造は、
少なくとも２つの回転軸と、
前記回転軸に巻き付かれて伝動装置式の伝動構造を形成した伝動装置と、
前記伝動装置に並列に配置されている複数の磁気バーと、を備え、
前記ターゲット材は前記伝動装置式の伝動構造の外側に位置する。
【請求項１０】
各前記磁気バーはＮ極磁性体とＳ極磁性体とを含み、前記複数の磁気バーのＮ極磁性体とＳ極磁性体は交替に、且つ並列に前記伝動装置に配置されていることを特徴とする請求項９に記載の磁気制御スパッタリング・ターゲット設備。
【請求項１１】
前記磁気バーは順方向磁気バーと逆方向磁気バーとを含み、前記順方向磁気バーのＮ極磁性体は長環状であり、Ｓ極磁性体はバー状であって前記長環状の中に位置しており、前記逆方向磁気バーのＳ極磁性体は長環状であり、Ｎ極磁性体はバー状であって前記長環状の中に位置していることを特徴とする請求項９に記載の磁気制御スパッタリング・ターゲット構造。
【請求項１２】
前記磁気バーの材質は永久磁石、又は電磁石であることを特徴とする請求項９に記載の磁気制御スパッタリング・ターゲット設備。
【請求項１３】
前記伝動装置はベルト伝動装置であることを特徴とする請求項９に記載の磁気制御スパッタリング・ターゲット設備。
【請求項１４】
前記ベルト伝動装置は摩擦型のベルト伝動装置、又は噛合い型の伝動装置であることを特徴とする請求項１４に記載の磁気制御スパッタリング・ターゲット設備。
【請求項１５】
前記伝動装置はチェーン伝動装置であることを特徴とする請求項９に記載の磁気制御スパッタリング・ターゲット設備。
【請求項１６】
前記チェーン伝動装置に採用されるチェーンは伝動チェーンと、リフト・チェーンと、けん引チェーンのいずれかであることを特徴とする請求項１５に記載の磁気制御スパッタリング・ターゲット設備。
【請求項１７】
前記ターゲット材は複数であり、それぞれ前記伝動装置式の伝動構造の外上側及び外下側に位置することを特徴とする請求項９に記載の磁気制御スパッタリング・ターゲット設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気制御スパッタリング技術に用いられる磁気制御スパッタリング・ターゲット構造及び設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気制御スパッタリング技術は、フィルム・コーティング技術において一般的に適用される技術であり、その基本的な仕事原理は以下の通りである。即ち、無線周波電源、又は直流電源によって形成されたプラズマ内のハイ・エネルギー気体イオンがターゲット材表面に衝突し、粒子をターゲット材の表面から射出し基板の表面に貼付けることにより、基板の表面に膜層を形成する。
【０００３】
従来の磁気制御スパッタリングフィルム・コーティング設備に採用されている磁気制御スパッタリング・ターゲット構造は、図１に示すように、通常固定式であり、即ち、磁気バー１１が磁気バー固定ロッド１２に固定されるように構成されたものである。図２に示すように、このような構成で、磁気バーにおけるＮ極磁性体とＳ極磁性体から生じる磁場の分布は不均一であるため、電子濃度の分布も不均一になり、磁気バーと隣接して設置されたターゲット材１３の摩損領域もそれによって主に狭い領域に集中するようになる。長い時間の作業を経て、ターゲット材１３の摩損領域に深いエッチング溝が現れ、磁気制御スパッタリング・ターゲット構造の安定した作業とスパッタリングフィルム・コーティングの効果に影響を与えるとともに、ターゲット材の浪費という問題も起こる。
【０００４】
電子濃度の均一性を改善するために、従来の関連設計において、往復運動可能の磁気制御スパッタリング・ターゲット構造が現れた。図３Ａ、３Ｂ、３Ｃに示すように、磁気バー１８は磁気バー固定板１４に固定され、磁気バー固定板１４はナット１５にセットされ、スクリュー・ロッド固定台１６におけるスクリュー・ロッド１７の回転により磁気バー１８は動かされて往復運動する。スペースの制限により、磁気バー１８の往復運動の距離が不十分であり、磁場分布の均一性は依然として根本的に改善されず、ターゲット材の均一的な摩損及び耐久性の向上という目的を達成できない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、ターゲット材の摩損を均一にさせ、ターゲット材の耐久性を向上させる磁気制御スパッタリング・ターゲット構造及び設備を提供することにある。
【０００６】
前記目的を達成するため、本発明は、少なくとも２つの回転軸と、前記回転軸に巻き付かれて伝動装置式の伝動構造を形成した伝動装置と、前記伝動装置に並列に配置されている複数の磁気バーと、を備える磁気制御スパッタリング・ターゲット構造を提供した。
前記目的を達成するため、本発明は、前記磁気制御スパッタリング・ターゲット構造のほかに、前記伝動装置式の伝動構造の外側に位置するターゲット材を更に備える磁気制御スパッタリング・ターゲット設備を提供した。
【０００７】
本発明によれば、伝動装置によって磁性体は規律正しく動かされ、平行な且つ均一な磁場が形成されたため、ターゲット材の摩損を非常に均一にさせ、局部の摩損が過大になることを防止することができ、それによってターゲット材の利用率と耐久性を向上した。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
添付図を参照しながら本発明の例示的な実施例を説明する。
【０００９】
＜実施例１＞
本実施例は磁気制御スパッタリング・ターゲット設備を提供した。図４Ａ、４Ｂに示すように、該磁気制御スパッタリング・ターゲット設備は、磁気制御スパッタリング・ターゲット構造と、ターゲット材２４とを備え、ターゲット材２４は磁気制御スパッタリング・ターゲット構造の外側に位置している。該磁気制御スパッタリング・ターゲット構造は、複数の磁気バー２３と、回転軸２２と、伝動装置２１とを備える。伝動装置２１は、回転軸２２に巻き付かれて伝動装置式の伝動構造を形成した。前記複数の磁気バー２３は交替に、且つ並列に伝動装置２１の表面に設けられた順方向磁気バー２３−１と逆方向磁気バー２３−２とを含んでいる。回転軸２２の駆動によって伝動装置２１が転がり、それによって、磁気バー２３は伝動装置２１とともに規律正しく運動する。
【００１０】
伝動装置２１に設けられた磁気バー２３の具体的な構造は以下の通りである。即ち、順方向磁気バー２３−１のＮ極磁性体は長環状であり、Ｓ極磁性体はバー状であって長環状のＮ極磁性体の中に位置している。逆方向磁気バー２３−２のＳ極磁性体は長環状であり、Ｎ極磁性体はバー状であって長環状のＳ極磁性体の中に位置している。
【００１１】
前記伝動装置２１は、例えばチェーン伝動装置であってよい。チェーン伝動とは、２つの平行する回転軸２２におけるスプロケットの間で、チェーンを可撓性けん引部件として運動と動力を転送する噛合い型伝動のことである。チェーン伝動では弾性揩動と空回りが起こらないため、精確な平均伝動比を保つすることができ、伝動の効率が高い。チェーンをぴんと張る必要がないため、軸への圧力が小さい。伝動パワーが大きく、過負荷に耐える能力が強く、しかも、低速、且つ重荷の状況でもよく作業できる。ほこりが多かったり、油で汚染されたり、腐蝕するなどの悪い環境で、或いは強度が高い場合にも適応できる。具体的に、チェーン伝動装置に使われるチェーンは伝動チェーンや、リフト・チェーン、けん引チェーンであってよい。
【００１２】
また、伝動装置２１は更にベルト伝動装置の採用によって実現できる。ベルト伝動装置は、弾性がよく、緩衝及び振動を吸収する機能を備えるほか、伝動が安定し、潤滑や清掃が要らず、且つ騒音が小さいなどのメリットも有する。更に、過負荷の場合、伝動ベルトは回転軸２２で空回りし、それによって他の部品に対する損傷を防止でき、安全性を維持する役割を果たせる。なお、中心間距離が大きい場合にも適用できる。構造が簡単であり、コストが少ない、実装が便利である。具体的に、ベルト伝動装置は摩擦型のベルト伝動装置、又は噛合い型の伝動装置であってよい。
【００１３】
本実施例にかかる磁気制御スパッタリング・ターゲット設備は、従来の固定式の磁気制御スパッタリング・ターゲット設備とも異なり、従来の往復運動式の磁気制御スパッタリング・ターゲット設備とも異なる。伝動装置２１の転がりにより磁気バー２３に規律正しく運動させるものである。例えば、伝動装置２１によって磁気バー２３が動かされて等速回転し、それによって均一な磁場を生じさせ、電子分布を均一にさせることができる。更に、ターゲット材表面の摩損領域の情況を明らかに改善でき、ターゲット材の利用率と耐久性を向上するとともに、スパッタリングフィルム・コーティングの効果も向上した。
【００１４】
＜実施例２＞
次に、本発明の第２の実施例を説明する。
【００１５】
本実施例と実施例１との違いは、図５に示すように、加えられたターゲット材２５はスパッタリング・ターゲット構造の他方側にセットされたことにある。この場合、ターゲット材の摩損領域の情況も同様に明らかに改善され、ターゲット材の利用率及び耐久性を向上できるほかに、磁気制御スパッタリングフィルム・コーティング設備の作業効率を更に向上できる。
【００１６】
上記実施例は本発明の技術案を説明するものであり、限定するものではない。最良な実施形態を参照して本発明を詳細に説明したが、当業者にとって、必要に応じて異なる材料や設備などをもって本発明を実現できる。即ち、その要旨を逸脱しない範囲内において種種の形態で実施しえるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】従来の固定式磁気制御スパッタリング・ターゲット構造の概略平面図。
【図２】図１に示されている構造が採用される場合の電子分布とターゲット材の摩損との関係の概略図。
【図３Ａ】従来の往復式の磁気制御スパッタリング・ターゲット構造の概略平面図。
【図３Ｂ】従来の往復式の磁気制御スパッタリング・ターゲット構造のＡ−Ａ’方向の縦断面図。
【図３Ｃ】従来の往復式の磁気制御スパッタリング・ターゲット構造のＢ−Ｂ’方向の横断面図。
【図４Ａ】本発明の実施例１に記載の前記磁気制御スパッタリング・ターゲット設備の概略平面図。
【図４Ｂ】図４Ａにおける磁気制御スパッタリング・ターゲット構造のＣ−Ｃ’方向の横断面図。
【図５】本発明の実施例２の概略図。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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