JP2001207258A

JP2001207258A - 回転磁石およびインライン型スパッタリング装置

Info

Publication number: JP2001207258A
Application number: JP2000016112A
Authority: JP
Inventors: Junichi Kageyama; 淳一陰山; Eiji Shidouji; 栄治志堂寺; Yasuhiko Akao; 安彦赤尾
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 2000-01-25
Filing date: 2000-01-25
Publication date: 2001-07-31

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の永久磁石を用いても従来同等以上の強磁
場が得られ、またターゲットの非エロージョン領域をな
くし、かつ材料利用効率を高くできる回転磁石、および
この回転磁石を備えたインライン型スパッタリング装置
を提供する。【解決手段】ターゲットと対向する平面形状において略
８字状に加工した第１の磁石２、第２の磁石３で形成し
た回転磁石、およびこの回転磁石を組み込んだインライ
ン型スパッタリング装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マグネトロンカソ
ードのターゲットに対して平行な面内で回転可能に配置
される回転磁石、ならびに成膜チャンバ内で基板を搬送
しつつ、対向配置された複数基のマグネトロンカソード
前を連続的に通過させて基板表面に薄膜を成膜するイン
ライン型スパッタリング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、平板状の基板上に各種材料か
らなる被膜を形成するために、図１９に示すようなマグ
ネトロンスパッタリング装置が使用されている。このマ
グネトロンスパッタリング装置１００は、成膜チャンバ
１０１と、成膜チャンバ１０１の室内の真空状態を制御
する真空制御部１０２と、放電用電源１０３と、放電用
電源１０３に接続するカソードボディ１０４と、カソー
ドボディ１０４上に設けられ、被膜形成材料からなるタ
ーゲット１０５と、ターゲット１０５と対向配置される
アノード１０６と、放電ガス（例えばＡｒ）を成膜チャ
ンバ１０１内に供給するガスボンベ１０７とから概略構
成され、被成膜材料である基板１１０はアノード１０６
上に装着される。

【０００３】そして、成膜チャンバ１０１内を所定の真
空度（例えば１×１０^-4Ｐａ）とした後、ガスボンベ１
０７から放電ガスを成膜チャンバ１０１内に所定の圧力
となるように供給し、それと同時に放電用電源１０３か
らマグネトロンカソード１１１に所定の放電電圧を印加
する。この印加により、マグネトロンカソード１１１と
アノード１０６との間で放電が起こり、電離した放電ガ
スがターゲット１０５をスパッタし、それにより生じた
スパッタ粒子が基板１１０の表面に堆積して被膜が形成
される。なお、マグネトロンカソード１１１はカソード
ボディ１０４とターゲット１０５とからなる。

【０００４】上記において、カソードボディ１０４は、
ターゲット１０５の裏面側（アノード１０６とは反対
側）に磁石を備えており、その磁力線がターゲット１０
５の表面上方でプラズマ中の電子にサイクロトロン運動
を起こさせてこの部分の電子密度を高め、それにより放
電ガスの電離を促進してターゲット１０５のスパッタリ
ング効率を向上させて基板１１０への成膜速度を増大さ
せている。

【０００５】この磁石はカソードボディ１０４（ターゲ
ット１０５の裏面側）に固定する方式と、ターゲット１
０５と平行な面内において回転運動や往復運動などを可
能に設置する方式とがある。強磁場下で成膜する場合に
は、磁石を固定する方式ではターゲット１０５の表面
に、磁石のターゲット１０５と対向する平面形状（以
下、単に平面形状と呼ぶ）に沿って他の部分よりエロー
ジョン量の多い部分が生じてしまい、ターゲット１０５
を有効に利用できないという欠点を抱えている。これに
対して運動方式では、磁石を運動させて磁力線をターゲ
ット１０５の全表面にわたって作用させるため、ターゲ
ット１０５は全表面にわたって均一にエロージョンさ
れ、ターゲット１０５の有効利用が可能となる。

【０００６】運動方式のうち、回転方式の磁石（以下、
回転磁石と呼ぶ）の構成も種々のものが提案されてお
り、例えば図２０に示すように、複数の略角柱状の永久
磁石片１０をヨーク１１上に磁石列の内周側が一方の磁
極（Ｎ極）で、外周側が他方の磁極（Ｓ極）になるよう
に平面形状略ハート形に連設した回転磁石１が知られて
いる。尚、この回転磁石１では、永久磁石片１０が回転
中心Ｍに対してヨーク１１の一方の面に偏って設置され
るため、回転のバランスをとるためのカウンタウエイト
１２がヨーク１１に付設してされる。

【０００７】また、図２１に示すように、ヨーク１１上
に、複数の永久磁石片１０を平面形状で楕円状に連設し
て一方の磁極（Ｎ極）を形成し、その内側に平面形状が
永久磁石片１０による楕円と相似形をなし、他方の磁極
（Ｓ極）を形成する永久磁石１３を配置した構成の回転
磁石１も知られている。

【０００８】その他にも、図２２に示すように、ヨーク
１１上に、複数の永久磁石片１０を平面形状で略８字状
に連設して一方の磁極を形成し、その内側に複数の永久
磁石片１４を２つの円を連結したような平面形状に連設
して他方の磁極を形成した回転磁石１も知られている。

【０００９】そして、これらの回転磁石１は、ターゲッ
ト１０５の裏面に回転中心Ｍをターゲット１０５の中心
と一致させて設置され、ターゲット１０５と平行な面内
で回転して磁力線をターゲット１０５の全表面にわたり
均等に作用させる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ターゲットの有効利用
は製造コスト削減のために従来より重要な課題となって
おり、そのためにはターゲットをより広い面積にわたり
均等にエロージョンする必要がある。また、透明導電膜
をマグネトロンスパッタリング法で形成するには、０．
１テスラ（Ｔ）程度の強磁場下で行うことが好ましいと
されている。このように、強磁場が得られ、かつターゲ
ットの非エロージョン領域をなくし、かつ材料利用効率
を高くできる回転磁石が待望されている。従来の回転磁
石でも磁束密度を高めることはできるが、ターゲットの
非エロージョン領域をなくし、かつ材料利用効率を高く
するには至っていない。また、スパッタリング中はター
ゲットを固定しているバッキングプレートが高温となる
ため強制冷却する必要がある。この際、回転磁石１を水
中に浸漬すると、水中では回転磁石１の回転トルクが上
昇するため、回転磁石１の駆動系の負荷が高まり、好ま
しくない。また、水との接触による錆の発生の問題もあ
る。

【００１１】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、従来の永久磁石を用いても従来同等以上の
強磁場が得られ、またターゲットの非エロージョン領域
をなくし、かつ材料利用効率を高くできる回転磁石を提
供することを第１の目的とする。また、水中浸漬による
回転トルクの上昇や錆の発生の問題も無い前記回転磁石
を提供することを第２の目的とする。更に本発明は、前
記の回転磁石を備えるマグネトロンカソードを組み込ん
だ安価で、強磁場を発生可能なインライン型スパッタリ
ング装置を提供することを第３の目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、マグネトロンカソードのターゲットに
対して平行な面内で回転可能に配置される回転磁石にお
いて、内周面の周囲を包囲する外周面を有する筒状の永
久磁石からなり、前記内周面はターゲットと対向する平
面形状において２つの円弧または楕円弧を重ね合わせた
略８字状を呈する内周面である第１の磁石と、ターゲッ
トと対向する平面形状において前記第１の磁石の内周面
と略相似形をなす外周面を有する永久磁石からなる第２
の磁石とを、前記第１の磁石の内周面と前記第２の磁石
の外周面とを一定間隔で離間させてヨーク上に固定して
なることを特徴とする回転磁石を提供する。

【００１３】また、本発明は、成膜チャンバ内で基板を
搬送しつつ、基板と対向させ基板と隔置されたマグネト
ロンカソード前を連続的に通過させて基板表面に薄膜を
成膜するインライン型スパッタリング装置において、前
記マグネトロンカソードが前記の回転磁石を備えること
を特徴とするインライン型スパッタリング装置を提供す
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明について図面を参照
して詳細に説明する。本発明は、カソードボディ（ター
ゲットの裏面側）に設置される回転磁石を、それぞれ平
面形状において、２つの円弧または楕円弧を重ね合わせ
た略８字状を呈する内周面および前記内周面の周囲を包
囲する外周面を有する筒状の永久磁石からなる第１の磁
石と、前記第１の磁石の内周面と略相似形をなす外周面
を有する永久磁石からなる第２の磁石とで構成したこと
を特徴とする。これにより、ターゲットの中心部にまで
磁力線を有効に作用させることができ、ターゲットの非
エロージョン領域をなくすことができる。

【００１５】図１は本発明において特に好適な回転磁石
１の平面形状を示す図であり、図２はその分解斜視図で
ある。図示されるように、この回転磁石１は、ヨーク４
上に、一方の磁極（例えばＳ極）を形成する第１の磁石
２の内側に、他方の磁極（Ｎ極）を形成する第２の磁石
３を固定して構成される。第１の磁石２は筒状体であ
り、２つの円弧２ａ，２ｂを連結したような全体として
略８字状の内周面２ｃの周囲を、磁石の厚み分だけ離間
して、外周面２ｄが包囲した平面形状を有する。すなわ
ち、内周面２ｃと外周面２ｄとは、その平面形状におい
て略相似形の関係にある。また、内周側の長軸寸法ｌは
２つの円弧２ａ，２ｂの直径（内周面の直径）の和より
も小さくなるように規定され、外周側の長軸寸法Ｌは回
転中心Ｍの回りに回転した時にターゲットの略全面を覆
うことができるように規定されている。一方、第２の磁
石３はその外周面３ａの平面形状が第１の磁石２の内周
面２ｃの平面形状と相似形をなすように形成されてい
る。また、ヨーク４は、第１の磁石２の外周面２ｄの平
面形状と同一形状となるように形成されている。

【００１６】また、第２の磁石３およびヨーク４には、
両者を貫通する円筒状の冷却管挿通孔５，６が形成され
ており、その内部に冷却管（図示せず）を挿通させるこ
とにより、従来のように磁石を水中に浸漬することなく
バッキングプレートを冷却することが可能になる。従っ
て、従来のような錆の発生や回転トルクの上昇などの不
具合を招くことがなくなる。ただし、この場合、図１に
示すように、重心Ｔは回転中心Ｍに対して第１の磁石２
の一方の円弧側（ここでは２ａ）に偏心されている。そ
れに伴って、回転のバランスをとるために、ヨーク４の
回転中心Ｍをはさんで重心Ｔと対向する側の外端部にカ
ウンタウエイト７が付設される。

【００１７】上記第１の磁石２および第２の磁石３は、
１）従来の回転磁石と同様に（図２０〜図２２参照）、
複数の永久磁石の小片を上記の形状をなすように連設す
る、２）バルク材をそれぞれの形状に切削加工し永久磁
石とする、あるいは３）粉末をそれぞれの形状に成形し
永久磁石とする、ことにより強い磁場が得られる。透明
導電膜のスパッタリングでは０．１Ｔ程度の強磁場が好
ましいことから、第１の磁石２および第２の磁石３を永
久磁石のバルク材で形成することは好ましい態様であ
る。また、磁石の種類は特に制限されるものではなく、
例えばＮｄ−Ｆｅ系などの汎用の永久磁石で構わない。
第１の磁石は一方の磁極を形成し、第２の磁石は他方の
磁極を形成する。例えば、図１のように第１の磁石の上
面側がＳ極（反対の下面側はＮ極になっている）の場合
は、第２の磁石の上面側はＮ極（反対の下面側はＳ極に
なっている）である。

【００１８】そして、第１の磁石２および第２の磁石３
を、ヨーク４の重心Ｔを通る中心軸Ｃに関して同心状に
ヨーク４上に固定して回転磁石１が完成する。この回転
磁石１は、第１の磁石２の内周面２ｃと第２の磁石３の
外周面３ａとが一定間隔ｄで離間して、ヨーク４の重心
Ｔを中心とする略８字状の磁気ギャップを形成する。回
転磁石１は、カソードボディ（ターゲットの裏面側）に
設置された際に、回転磁石１の回転中心Ｍとターゲット
の中心とが一致するように配置される。従って、上記の
ような回転中心Ｍの極く近傍に至る略８字状の磁気ギャ
ップを有することにより、ターゲットの中心付近にまで
均等に磁力線を作用させることができ、他の平面形状の
回転磁石に比べて、ターゲットをより有効に利用するこ
とができるようになる。

【００１９】上記した回転磁石１は、種々の変更が可能
であり、例えば第１の磁石２の平面形状は２つの円弧２
ａ，２ｂを連結した形状に限らず、２つの楕円を連結し
た形状でも構わない。その場合、第２の磁石３の外周面
３ａの平面形状を第１の磁石２の内周面２ｃの平面形状
に合わせて略相似形とする。また、第１の磁石２および
第２の磁石３のそれぞれの磁極を、第１の磁石２をＮ極
とし、第２の磁石３をＳ極としてもよい。更に、第１の
磁石２を形成する２つの円弧２ａ，２ｂは同一直径であ
る必要はなく、図３に示すように、一方の円弧（ここで
は２ａ）を大径とした構成でも構わない。その場合も、
第２の磁石３の外周面３ａの平面形状を第１の磁石２の
内周面２ｃの平面形状に合わせて大小２つの円板３ｂ，
３ｃが重なり合ったような相似形とする。また、第２の
磁石３に設けられる冷却管挿通孔５は、大小２つの円板
３ｂ，３ｃの重なり部分に形成される。尚、重心Ｔは大
きい方の円板３ａ側に偏心させ、カウンターウエイト７
は２つの円弧を同一直径とした構成（図１参照）に比べ
て重いものを用い、ヨーク４の小径側の外縁部に付設す
る。その他にも、第１の磁石２を、外周面２ｄの平面形
状と内周面２ｃの平面形状とを相似形としない変更も可
能である。ただし、この場合も、第２の磁石３の外周面
３ａの平面形状を第１の磁石２の内周面２ｃの平面形状
と相似形とする。

【００２０】本発明の回転磁石１は、従来と同様に、カ
ソードボディ（ターゲットの裏面側）に配置されてター
ゲットと平行な面内で回転する。この回転磁石１を備え
るマグネトロンカソードは、図１９に示したようなバッ
チ型のマグネトロンスパッタリング装置１００に組み込
まれる他、成膜チャンバ内で基板を搬送しつつ、基板と
対向させ基板と隔置されたマグネトロンカソード前を連
続的に通過させて基板表面に薄膜を成膜する、所謂イン
ライン型スパッタリング装置のマグネトロンカソードに
も適用できる。インライン型スパッタリング装置におい
ては、本発明の回転磁石が裏面に配置されたターゲット
を基板搬送方向に対して垂直方向に複数個配することが
好ましい。

【００２１】このインライン型スパッタリング装置の構
成を図４に模式的に示すが、基板１１０の搬送経路（Ｚ
方向に移動）の上流側より順に、ローディング室１２０
と、バッファチャンバＡ１３０と、成膜チャンバ１４０
と、バッファチャンバＢ１５０とアンローディング室１
６０とを連設して概略構成されており、これらの各室を
基板１１０が搬送手段（図示せず）により順次移動す
る。また、各室間にはドアバルブ１２１、１３１、１４
１、１５１が設けられており、隣接する室との連結ある
いは室毎の密閉が行われる。スパッタリングの実施に際
して、基板１１０は、先ず大気圧下にあるローディング
室１２０で搬送手段に装着され、バッファチャンバＡ１
３０に送られる。次いで、バッファチャンバＡ１３０の
室内を真空排気した後、ドアバルブ１３１を開けて基板
１１０を成膜チャンバ１４０に送る。成膜チャンバ１４
０は所定の背圧に真空排気されており、スパッタ時には
ガスボンベ１７０から放電ガス（例えばＡｒ）が供給さ
れる。また、成膜チャンバ１４０には複数基のターゲッ
ト１８０、１８０が基板１１０の搬送経路に沿って所定
間隔で配置されており、スパッタ時には各ターゲット１
８０、１８０のカソードボディ（図示せず）に放電用電
源１９０、１９０から放電電力が供給される。そして、
基板１１０がこれらのターゲット１８０、１８０の前を
順次通過することにより、基板１１０の表面にはターゲ
ット１８０、１８０からのスパッタ粒子が堆積して薄膜
が形成される。次いで、成膜チャンバ１４０で成膜され
た基板１１０は、バッファチャンバＢ１５０内で大気に
開放された後、アンローディング室１６０に送られ、回
収される。このインライン型スパッタリング装置は、複
数枚の基板１１０を連続して処理できることから、生産
性が高く、現在主流になりつつある。本発明は、このタ
ーゲット１８０のマグネトロンカソードに、上記の回転
磁石１を備えるインライン型スパッタリング装置も同時
に提供するものである。

【００２２】本発明においては、例えばＩＴＯ、ＳｎＯ
₂、Ｉｎ₂Ｏ₃、ＺｎＯ、Ｇａ添加ＺｎＯ、Ａｌ添加Ｚ
ｎＯ等の透明導電膜を成膜するための酸化物をターゲッ
ト材料とする。これらの材料はスパッタリングに際して
強磁場を必要とすることから、本発明の回転磁石１を備
えるマグネトロンカソードの使用は有利となる。

【００２３】以下に、実施例を挙げて本発明を更に説明
するが、本発明はこの実施例により何ら制限されるもの
ではない。（実施例１）Ｎｄ−Ｆｅの粉末を用いて、図１に示した
平面形状に成形してＮｄ−Ｆｅ系の永久磁石とし、回転
磁石を作製した。なお、各部の寸法は図５（Ａ）に示す
通りであり、ヨーク４の重心Ｔに対して２２．５ｍｍ離
間（Ｄ）した点Ｏを中心とし、第１の磁石２の外周面２
ｄを半径４２ｍｍ（Ｒ１）の円弧で、また内周面２ｃを
半径３０ｍｍ（Ｒ２）の円弧で形成し、一方第２の磁石
３の外周面３ａを半径２５ｍｍ（Ｒ３）の円弧で形成し
た。なお、第２の磁石３は同形状の２部材で構成した。
また、第１の磁石２の外周側の長軸寸法（Ｌ）を１２９
ｍｍ、冷却管挿通孔５（６）の直径を２５ｍｍとし、第
１の磁石２および第２の磁石３の厚みを４０ｍｍとし
た。また、ヨーク４には、厚さ１０ｍｍのＳＵＳ４３０
製の板を用いた。

【００２４】そして、同図（Ｂ）に示すように、第１の
磁石２の円弧の中心Ｏとヨーク４の重心Ｔとを通る直線
Ｋを０°として反時計回りに４５°、９０°および１１
２．５°回転させた各位置にて、それぞれの半径に沿っ
て中心Ｏからの距離を変えてターゲット表面でのヨーク
４と水平な方向並びに垂直な方向における磁束密度を測
定した。また、ヨーク４の重心Ｔから第１の磁石２の２
つの円弧が交差した点Ａへの方向についても同様に磁束
密度を測定した。各位置における水平方向の磁束密度の
変化を図６〜図１０に、また垂直方向の磁束密度の変化
を図１１〜図１５にそれぞれ示す。尚、図６〜図９およ
び図１１〜１４において（図１０および図１５の横軸は
重心Ｔからの距離）、縦軸は磁束密度であり、横軸は中
心Ｏからの距離である。各図より、位置にかかわらず略
同様の磁束密度のプロファイルが得られており、回転磁
石１の磁気ギャップ全周にわたり磁力線が略均等に発生
していることがわかる。

【００２５】また、上記の回転磁石をカソードボディ
（直径１２７ｍｍのＩＴＯターゲットの裏面側）に設置
した。この時、ターゲット表面での磁束密度の垂直成分
がゼロの位置での磁束密度の水平成分は約０．１Ｔであ
った。そして、回転磁石をターゲットと平行な面内で回
転運動させながら、成膜チャンバ内に１．５ｖｏｌ％Ｏ
₂とＡｒとからなるガスを供給するとともに（ガス圧：
０．３９Ｐａ）、カソードに１．０ｋＷの放電電力を印
加し、基板の表面温度を２８０℃に維持してスパッタリ
ングを行った。そして、１００ｋＷｈ放電した後にター
ゲットを取り出し、その半径に沿ってエロージョン量を
測定した。結果を図１６に示すが、半径方向においてエ
ロージョン量が極端に多い部分および極端に少ない部分
が無く、非エロージョン領域がなく、エロージョンされ
る主たる領域で略均一にエロージョンされていることが
わかる。また、ターゲットの成膜前後の重量差から、５
０％以上という高い有効利用効率であることがわかっ
た。

【００２６】（比較例１）Ｎｄ−Ｆｅ系永久磁石の小片
を用い、図２１に示した平面形状と類似する形状で、か
つ長軸部の寸法が１２９ｍｍの回転磁石を作製し、実施
例１のスパッタリング条件に準じてＩＴＯ膜を成膜し
た。そして、同様に１００ｋＷｈ放電した後にターゲッ
トを取り出し、その半径に沿ってエロージョン量を測定
したところ、中心領域と外側領域とでエロージョン量に
大きな差が見られ、実施例１と比較してエロージョンむ
らが認められた。

【００２７】（比較例２）Ｎｄ−Ｆｅ系永久磁石の小片
を用い、図２２に示した平面形状で、かつ長軸部の寸法
が１２９ｍｍの回転磁石を作製し、実施例１のスパッタ
リング条件に準じてＩＴＯ膜を成膜した。そして、同様
に１００ｋＷｈ放電した後にターゲットを取り出し、そ
の半径に沿ってエロージョン量を測定したところ、実施
例１と比較して中心に近い領域で極端にエロージョン量
が多くなっており、ターゲットの有効利用効率が低くな
くなっていた。

【００２８】上記の実施例１および比較例１、２から、
本発明の回転磁石を用いることにより、従来の永久磁石
を用いても従来同等以上の強磁場が得られ、また、ター
ゲットの非エロージョン領域を無くし、かつ材料利用率
を高くできることがわかる。また、実施例１の回転磁石
ではバッキングプレートの冷却を冷却管を用いて行うこ
とができたのに対し、両比較例の回転磁石では水中浸漬
による冷却を要した。このことから、本発明の回転磁石
では回転トルクの上昇や錆の発生を回避することも可能
である。

【００２９】（実施例２）図４に示したインライン型ス
パッタリング装置のターゲット１８０として、実施例１
にて使用した回転磁石およびＩＴＯターゲットを備えた
マグネトロンカソード１８０ａを、図１７に示すよう
に、１５２．４ｍｍ間隔（中心間距離）で基板の搬送方
向と垂直方向に５個整列した第１列と、同様に４個整列
した第２列とを、第１列のマグネトロンカソード１８０
ａの間隔の中心の線上に第２列のマグネトロンカソード
１８０ａの中心が位置するように、互いに水平方向にず
らした配置とし、実施例１のスパッタリング条件に準じ
て全幅５６０ｍｍのガラス基板上にＩＴＯ薄膜を成膜し
た。なお、本実施例の場合、基板進行方向の上流側が第
１列である。得られたＩＴＯ薄膜の膜厚分布を図１８に
示すが、各マグネトロンカソード１８０ａの対向部分を
頂部とする波が見られるものの、波の頂部と谷部との差
が小さく、また、波の幅が広くなっており、マグネトロ
ンカソード１８０ａ間の空所における補完効果が認めら
れ、均質で均一膜厚のＩＴＯ薄膜を得ることができた。

【００３０】さらに、膜厚分布を修正するために必要な
分布修正板を用いることなく成膜でき、またターゲット
の非エロージョン領域がないことから、成膜時に発生す
るダストを著しく削減することができた。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
従来の永久磁石を用いても従来同等以上の強磁場が得ら
れ、またターゲットの非エロージョン領域をなくすこと
ができ、ダスト発生源を低減できるとともに、エロージ
ョンされる主たる領域を略均一にエロージョンできるの
でターゲットの材料利用効率を高くすることができる。
更に冷却管挿通孔を形成可能であることから、従来のよ
うな水中浸漬による回転トルクの上昇や錆の発生の問題
も無い回転磁石が提供される。また、前記の回転磁石を
備えるマグネトロンカソードを組み込むことにより、安
価で、強磁場の生成が可能で、ターゲットの非エロージ
ョン領域をなくすことができ、ターゲットの材料利用効
率が高いインライン型スパッタリング装置が提供され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明において好適な回転磁石の平面形状を示
す図である。

【図２】図１に示した回転磁石の分解斜視図である。

【図３】本発明において他の好適な回転磁石の平面形状
を示す図である。

【図４】本発明のインライン型スパッタリング装置を示
す概略構成図である。

【図５】同図（Ａ）は実施例１に用いた回転磁石の各部
の寸法を示す図であり、同図（Ｂ）は磁束密度を測定し
た位置を示す図である。

【図６】図５に示す測定位置０°において、ターゲット
表面でのヨークに水平な方向に磁束密度を測定した結果
を示すグラフである。

【図７】図５に示す測定位置４５°において、ターゲッ
ト表面でのヨークに水平な方向に磁束密度を測定した結
果を示すグラフである。

【図８】図５に示す測定位置９０°において、ターゲッ
ト表面でのヨークに水平な方向に磁束密度を測定した結
果を示すグラフである。

【図９】図５に示す測定位置１１２．５°において、タ
ーゲット表面でのヨークに水平な方向に磁束密度を測定
した結果を示すグラフである。

【図１０】図５に示す測定位置Ａにおいて、ターゲット
表面でのヨークに水平な方向に磁束密度を測定した結果
を示すグラフである。

【図１１】図５に示す測定位置０°において、ターゲッ
ト表面でのヨークに垂直な方向に磁束密度を測定した結
果を示すグラフである。

【図１２】図５に示す測定位置４５°において、ターゲ
ット表面でのヨークに垂直な方向に磁束密度を測定した
結果を示すグラフである。

【図１３】図５に示す測定位置９０°において、ターゲ
ット表面でのヨークに垂直な方向に磁束密度を測定した
結果を示すグラフである。

【図１４】図５に示す測定位置１１２．５°において、
ターゲット表面でのヨークに垂直な方向に磁束密度を測
定した結果を示すグラフである。

【図１５】図５に示す測定位置Ａにおいて、ターゲット
表面でのヨークに垂直な方向に磁束密度を測定した結果
を示すグラフである。

【図１６】実施例１においてスパッタ後のターゲットの
エロージョン量を測定した結果を示すグラフである。

【図１７】実施例２において使用したインライン型スパ
ッタリング装置のターゲットの配置を示す平面図であ
る。

【図１８】実施例２において得られた薄膜の膜厚分布を
示すグラフである。

【図１９】バッチ型スパッタリング装置を示す概略構成
図である。

【図２０】従来の回転磁石の平面形状を示す図である。

【図２１】従来の他の回転磁石の平面形状を示す図であ
る。

【図２２】従来のさらに他の回転磁石の平面形状を示す
図である。

【符号の説明】

１回転磁石２第１の磁石３第２の磁石４ヨーク５冷却管挿通孔６冷却管挿通孔７カウンターウエイト１１０基板１１１マグネトロンカソード１２０ローディング室１３０バッファチャンバＡ１４０成膜チャンバ１５０バッファチャンバＢ１６０アンローディング室１７０ガスボンベ１８０ターゲット１９０放電用電源

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】マグネトロンカソードのターゲットに対し
て平行な面内で回転可能に配置される回転磁石におい
て、内周面の周囲を包囲する外周面を有する筒状の永久
磁石からなり、前記内周面はターゲットと対向する平面
形状において２つの円弧または楕円弧を重ね合わせた略
８字状を呈する内周面である第１の磁石と、ターゲット
と対向する平面形状において前記第１の磁石の内周面と
略相似形をなす外周面を有する永久磁石からなる第２の
磁石とを、前記第１の磁石の内周面と前記第２の磁石の
外周面とを一定間隔で離間させてヨーク上に固定してな
ることを特徴とする回転磁石。
【請求項２】第１の磁石の外周面と内周面とが相似形を
なすことを特徴とする請求項１記載の回転磁石。
【請求項３】第２の磁石とヨークとを貫通する冷却管挿
通孔を有することを特徴とする請求項１または２記載の
回転磁石。
【請求項４】成膜チャンバ内で基板を搬送しつつ、基板
と対向させ基板と隔置されたマグネトロンカソード前を
連続的に通過させて基板表面に薄膜を成膜するインライ
ン型スパッタリング装置において、前記マグネトロンカ
ソードが請求項１〜３のいずれか一項に記載の回転磁石
を備えることを特徴とするインライン型スパッタリング
装置。