(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マグネトロンカソードスパッタリングを用いて、合金成分として少なくとも第１材料と第２材料とを含みおよび所定の合金組成を有する合金で、幅と長さを有する平らな基板（３）を被覆する方法であって、当該方法が、
（ａ）  マグネトロンスパッタリングカソードであって、
（ａ１）合金成分を含むターゲット（１）および
（ａ２）ターゲット（１）の表面上に少なくとも１つの侵食領域（５）を形成するために、基板（３）から見た場合にターゲット（１）の後ろに用意されている磁石アレンジメント（２）
を有するマグネトロンスパッタリングカソードを含み、
（ｂ）  ターゲット（１）の表面が、少なくとも第１材料の第１領域（１１）と第２材料の第２領域（１２）とを含み、
（ｃ）  第１領域（１１）と第２領域（１２）とが、互いに隣接し、およびターゲット（１）の表面上に共通境界線（４）を形成しており、および
（ｄ）  侵食領域（５）の第１部分（５−１）が、第１ターゲット領域（１１）上にあり、および侵食領域（５）の第２部分（５−２）が、第２ターゲット領域（１２）上にあるように、侵食領域（５）が、境界線（４）の領域内に位置しており、
（ｅ）カソードスパッタリングの間、ターゲット（１）の下の平面で、基板（３）を直線的に移動させること
（ｆ）  基板を移動させる前に、
（ｆ１）侵食領域（５）を境界線（４）に対して実質的に垂直に移動し、および／または
（ｆ２）ターゲット（１）の表面に平行な平面において境界線（４）と侵食領域の長手方向との間の鋭角αを調整し、および／または
（ｆ３）磁石アレンジメントの表面と、基板（３）に向かい合っているターゲット（１）の表面との間の角度βを調整する
ことによって合金比率を調節することによって特徴付けられている、基板（３）を被覆する方法。
【請求項２】
ターゲット表面に平行な平面において基板（３）を、侵食領域の長手方向に対して垂直な方向へ移動させることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
基板（３）の幅を横切って延在している細長いマグネトロンスパッタリングカソードを含み、ターゲット（１）の表面に平行な平面内において境界線（４）に対して平行に、その長手方向に磁石アレンジメント（２）を軸合わせする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
基板（３）の幅を横切って延在している細長いマグネトロンスパッタリングカソードを含み、ターゲット（１）の表面に平行な平面内において境界線（４）に対して鋭角αで、その長手方向に磁石アレンジメント（２）を軸合わせすることで、２つの材料の濃度勾配が、磁石アレンジメント（２）の長手方向と平行な方向で基板（３）の上に形成される、請求項１または２に記載の方法。
【請求項５】
磁石アレンジメント（２）をターゲット表面に沿って延長された軸のまわりに角度βで傾ける、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
合金比率を、ターゲット（１）上の磁石アレンジメント（２）の位置に依存して変える、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
マグネトロンカソードスパッタリングを用いて、合金成分として少なくとも第１材料と第２材料とを含みおよび所定の合金組成を有する合金で平らな基板（３）を被覆する装置であって、当該装置が、
（ａ）  マグネトロンスパッタリングカソードであって、
（ａ１）ターゲット（１）であって、カソードスパッタリングの間、このターゲット（１）の下の平面で、基板（３）がターゲット（１）の真下の領域を完全に通過するように直線的に移動する、ターゲット（１）および
（ａ２）ターゲット（１）の表面上に侵食領域（５）を形成するために、基板（３）から見た場合にターゲット（１）の後ろに用意されている磁石アレンジメント
を含むマグネトロンスパッタリングカソードを含み、
（ｂ）  ターゲット（１）の表面が、第１材料の少なくとも第１領域（１１）と第２材料の第２領域（１２）とを含み、第１領域（１１）と第２領域（１２）とが、互いに隣接し、およびターゲット（１）の表面上に共通境界線（４）を形成しており、および
（ｃ）  磁石アレンジメント（２）が、
（ｃ１）ターゲット表面に対して平行な方向に、およびターゲット（１）の境界線に対して垂直に、または境界線（４）に対して角度αで移動可能であり、および／または
（ｃ２）ターゲット表面に対して軸のまわりに角度βで傾くことができ、またはターゲット表面が、磁石アレンジメント（２）に対して軸のまわりに角度βで傾くことができ、および／または
（ｃ３）境界線（４）に対して角度αで調節可能である
ことを特徴とする、基板（３）を被覆する装置。
【請求項８】
マグネトロンスパッタリングカソードが、長いカソードとして作られている、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
磁石アレンジメント（２）が、永久磁石または電磁石を含む、請求項７または８に記載の装置。
【請求項１０】
ターゲット表面上に侵食領域（５）を形成するマグネトロンカソードスパッタリングを用いて、合金成分として少なくとも第１材料と第２材料とを含みおよび所定の合金組成を有する合金で基板（３）を被覆するためのターゲットであって、
ターゲット（１）の表面が、少なくとも第１材料の第１領域と第２材料の第２領域（１２）とを含み、第１領域（１１）と第２領域（１２）とが、互いに隣接し、およびターゲット（１）の表面上に共通境界線（４）を形成しており、侵食領域（５）が、境界線（４）に対して平行にまたは鋭角αで位置しており、カソードスパッタリングの間、このターゲット（１）の下の平面で、基板（３）がターゲット（１）の真下の領域を完全に通過するように直線的に移動する、ターゲット。
【請求項１１】
ターゲット（１）の表面が長方形である、請求項１０に記載のターゲット。
【請求項１２】
ターゲット（１）の表面上に異なる材料のストリップを形成し、該ストリップの境界線（４）がターゲットの長手方向側に対して角度αで傾くように、ターゲット（１）の表面の領域（１１、１２）が、台形形状で用意されている、請求項１０または１１に記載のターゲット。
【請求項１３】
ターゲット（１）の表面が、３つの領域（１１、１２）を含み、１つの領域（１１）が第１材料から作られており、および第１領域（１１）に隣接している２つの領域（１２）が第２材料から作られている、請求項１２に記載のターゲット。
【請求項１４】
ターゲット（１）の表面が、４つの領域（１１、１２）を含み、２つの領域（１１）が第１材料から作られており、およびその他の２つの領域（１２）が、第２材料から作られており、ならびに異なる材料の領域が、交互に用意されている、請求項１３に記載のターゲット。
【請求項１５】
ターゲット（１）が、複数の個々の構成片から成り、構成片の表面が、ターゲットの表面の領域を形成しており、ならびに個々の構成片の少なくとも１つが、第１材料から作られており、および個々の構成片の少なくとも更なる１つが、第２材料から作られている、請求項１０〜１４のいずれか１項に記載のターゲット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カソードスパッタリング、とりわけ、マグネトロンカソードスパッタリングを用いて基板上の薄層を製造することに関する。本発明は、とりわけ、所定の合金組成を有する合金で、および／または合金材料を含む基板の表面を横切る所定の合金組成変化、すなわち所定の濃度勾配を有する合金で、基板を被覆することに関する。
【背景技術】
【０００２】
カソードスパッタリングを用いて基板を被覆する方法および装置は、例えば、ＷＯ第０３／０７１５７９号から知られている。前記書類は、スパッタリングカソードを開示しており、とりわけ、磁石および／または可磁化（magnetizable）材料を用いるスパッタリングカソードを用いて基板の被覆を作ることができる。スパッタリングカソードは、カソードベース体、その上に用意（または準備、arrange）されているターゲットおよびターゲットの後ろに用意されている磁石アレンジメントを含む。適用される材料の光磁化（または光学的磁化、light magnetization）軸を軸合わせ可能にするように、スパッタリングカソードは、基板平面に実質的に平行に延在している磁力線を有する外側磁場を発生させるための手段を更に含む。カソードは、好ましくは、少なくとも基板直径に対応する長さを有する長いカソードである。均一な被覆を達成するために、カソードスパッタリングの間に長いカソードの下側で、基板平面における長いカソードの長手方向側に対して垂直な方向に被覆すべき基板を移動させる。
【０００３】
この様式で適用される薄層を用いる場合に特有の層特性を達成するように、非常に特別な組成の堆積層が必要であってよい。
【０００４】
このような層の例は、Ｎｉ（１−ｘ）Ｆｅｘ、ｘ＝０．１８．．．０．４５、またはＰｔ（１−ｘ）Ｍｎｘ、ｘ≒０．５であり、層の特有の性質は、正確な値ｘに依存する。この種の層を製造するために、所望の比率の適用される合金から成るターゲットが用いられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、研究開発の分野では、特定の目的のために特定の層の合金組成が最良の結果をもたらすことについてほとんどの場合に知られていない。主に、明らかに異なる原子量を有する材料を用いる場合にカソードスパッタリング中の堆積の間に合金組成が変わり得ることは更なる問題である。従って、基板上に堆積される層の合金組成は、例えば、ＰｔＭｎを用いる場合などにスパッタリングターゲットの合金組成と比較してより多くまたはより少なく変化し得る。さらに、この変化は、例えば、処理圧力、被覆速度などの被覆処理パラメータに依存する。完成時において基板上の合金の組成は重要であるので、スパッタリングターゲットの最適な合金組成を決定することはしばしば困難である。
【０００６】
カソードスパッタリングを用いて堆積される薄層の合金を調整するために頻繁に使用されるほとんど融通の利かない方法は、互いに非常に近くてよい異なる合金組成を有する一連のスパッタリングのターゲットの使用に基づく。とりわけ、高価な材料（ＰｔＭｎ、ＦｅＰｔなど）を用いる場合にこの方法は非常に高価である。対応する合金を有する複数のターゲットを製造および／または購入しなければならず、異なるターゲットを用いる対応する一連の試験後に、完成時におけるその１つのターゲットのみが最適な合金に近づいて、実際に用いられ得る。
【０００７】
これらの一連の試験において、対応するターゲットは、対応する真空システム内に入れられ、および取り出され、非常に時間がかかる。
【０００８】
被覆プロセス自体を用いて、すなわち被覆プロセスおよび／または被覆配置（形状、geometry）に対して外側で調整可能な変化を用いて基板上の合金層の合金組成を調整することは、それと比較して明らかにより簡単、より速くおよび一般的に更に費用効率の高い方法である。
【０００９】
これに関して非常に頻繁に使用される方法は、いわゆる同時スパッタリング（co-sputtering）である。この方法によると、基板は、典型的には、それぞれ異なるターゲット材料を用いて、２つの（またはそれより多い）スパッタリングカソードによって同時に被覆される。両方のカソードの電力比（power ratio）を変えることによって、基板上の２つの材料の比率、すなわち合金組成が変わる。主に、相対的に大きい基板を用いる場合にこの技術に関連して、基板上に均一な合金を作り、同時に均一な層厚さを達成することは困難である。層厚さの均一性を改善するために基板を堆積の間に回転する。
【００１０】
別の方法によれば、２つの（または２つより多い）材料の複数の層が、交互に基板に適用され、および次いで、典型的には真空で適度な高温に曝される（「焼き戻し（tempering）」）。これは、材料の混合または均一化をもたらし、従って最終的に所望の合金を製造する拡散プロセスを生じさせると言われている。合金組成は、主要層の厚さを選択することによって調整される。この方法が機能するように、拡散プロセスを適切な温度および合理的に短時間で行え得ることは必要である。従って、この方法は限られた数の材料（金属も）に限定される。
【００１１】
更に、従来技術は、米国特許第５，１９０，６３０号Ａ、米国特許第４，５０５，７９８号Ａ、欧州特許第１ ６２６ ４３２号Ａ１、米国特許第２００５／０２７４６１０号Ａ１およびＷＯ第０３／７１５７９号Ａ１から知られている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
基板上に均一な合金の薄層を適用する装置および方法を提供することは本発明の目的であり、合金組成は制御された様式で調整または変化され得る。適用される層の合金成分（または合金要素、alloy component）の個々の濃度が基板上の配置に応じて制御された様式で変化するように、基板上の合金組成を局所的に変えること、すなわち、合金勾配をもたらすことは本明細書の更なる目的である。合金組成の変化および合金勾配の調整の両方が合金比率の変化をもたらす。
【００１３】
本発明によれば、これらの目的は、特許請求の範囲の特徴によって達成される。
【００１４】
本発明は、マグネトロンカソードスパッタリングを用いて、幅と長さが等しくてよい幅と長さを有する基板を合金で被覆する原理的な概念に基づいており、ターゲットと、被覆すべき基板から見た場合にターゲットの後ろに用意されているマグネトロン磁石アレンジメントとを用いる。本発明によると特定のターゲットが用いられており、その表面が少なくとも２つの領域から作られ、該少なくとも２つの領域が、層の合金を形成することになる異なる材料からそれぞれ作られている。異なる材料がターゲット表面上に用意されており、操作中に両方の領域から材料が、侵食領域またはトレンチにおいて同時に除去される。ターゲットの２つの材料領域の間の境界線に対して侵食領域またはトレンチを適切に配置することによって、基板上の侵食領域またはトレンチ（溝）および従ってそれに応じた合金比率が変わる。本発明によると、この配置（位置付け）は、磁石アレンジメントをターゲットの材料境界線に対して移動、回転および／または傾けることによって実現される。
【００１５】
２つの領域の間の境界線が侵食領域の進行方向に平行に延在している場合に、２つの材料の所定量が侵食領域の長さに沿って除去され、および所定合金が、侵食領域の長手方向に基板上に形成される。境界線に対して垂直に侵食領域を移動することによって合金比率は変わり得る。侵食領域が、基板が移動する前に移動する場合に、合金組成が調整される。進行中の操作の間において侵食領域を移動すると同時に基板を移動することは基板の移動方向に沿った基板上に合金勾配の形成をもたらす。
【００１６】
２つの領域の間の境界線が、例えば、侵食領域の方向に対して２０°よりも小さい鋭角で延在している場合に、合金勾配は、侵食領域の方向に被覆される基板上に形成される。なぜなら、侵食領域の進行に沿って２つの材料の異なる量が除去され、ならびに従って１つの面において１つの領域の更なる材料、および他の面において他の領域の更なる材料が除去され、その間において合金組成の連続的な遷移が達成されるからである。
【００１７】
磁石アレンジメントの表面と、基板に向かい合っているターゲットの表面との間の角度βを調整することによっても合金比率の変化を達成できる。
【００１８】
本発明によると、プラズマは、また、円形または楕円形の断面を有してよく、侵食領域が、それに応じて円または楕円として形成される。ターゲットの境界線に対して垂直にプラズマを移動することによって、被覆される基板上の合金組成が変わる。２以上の材料を有する合金から層を形成することが意図される場合に、ターゲット表面上に異なる様式で異なる材料の領域を用意できる。例えば、異なる材料の領域がターゲット表面上に星形状になるように用意できる。ターゲット表面に平行なこのような星形状アレンジメントに対して円形または楕円形の侵食領域を移動することによって、合金を形成する材料の個々の量が自由に選択できる。
【００１９】
本発明の実施形態に従って、基板表面に対して磁石アレンジメントを移動することおよび／または磁石アレンジメントに対して基板を移動することによって、好ましくは、互いに垂直な方向への移動によって、合金比率を変えることができる。基板が移動する前に磁石アレンジメントを移動させる場合に合金組成が調整される。磁石アレンジメントを移動すると同時に基板を移動することは、相対的な移動に沿った基板上の合金勾配の形成をもたらす。
【００２０】
本発明の好ましい実施形態によれば、基板の幅に沿って延在している細長いマグネトロンスパッタリングカソード、すなわち長いカソードと、幅および長さを有する細長い磁石アレンジメントとを用いる場合、ターゲット表面上の境界線に対して平行にまたは鋭角αで磁石アレンジメントの長さを軸合わせすることによって合金比率が変えられる。
【００２１】
本発明によると、ターゲット表面に対する軸のまわりに磁石アレンジメントを角度βで傾けることによって合金比率が変わり得る。磁石アレンジメントを傾けることは、互いに相対的にターゲットに沿って形成されている２つの侵食トレンチ上のターゲット除去速度を変え、合金の組成または濃度および／または合金勾配を変えることができる。
【００２２】
マグネトロンスパッタリングカソードにおいて、永久磁石が磁石アレンジメントのためにしばしば用いられる。本発明によると、代替的に永久磁石の代わりに電磁石を用いることもできる。
【００２３】
本発明の好ましい実施形態によると、ターゲットは実質的に長方形である。被覆の間に、被覆すべき基板が、ターゲットの垂直方向に平行な方向に磁石アレンジメントから離れるように向かい合った面においてターゲットよりも下側を移動する
【００２４】
２つの領域の間の境界線が、侵食領域の方向に対して鋭角αで延在することを達成するために、ターゲット表面の領域が台形であってよく、異なる材料のストリップが長方形ターゲットの表面上に形成されておりこれらのストリップの境界線がターゲットの長手方向側に対して所定角度で傾くように、これらの台形領域が用意されている。長い範囲のカソードスパッタリングのために、およびとりわけ長いカソードを有するマグネトロンカソードスパッタリングのために一般に構造化された装置において、レーストラック形状の侵食領域がターゲット上に形成され、２つの細長いトレンチがターゲットの長手方向に形成されている。これらの２つのトレンチのために、材料間の均一な遷移が実現されるはずである。従って、好ましくは、３つの台形領域が設けられる。従って、異なる材料の領域の間の境界が、レーストラック形状の侵食領域の直線領域の方向に対して鋭角αで延在している構造を達成することができ、１つの末端において１つの領域の更なる材料および他の末端において他の領域の更なる材料を除去することができる。長いカソードの長手方向に対して実質的に垂直に、相対的に基板を移動する場合、対応する異なる合金組成が、基板の垂直方向において得られる。
【００２５】
次いで、ターゲットの長さに沿ったおよび従って基板の幅を横切る所定の合金組成を達成するために、侵食領域が２つの領域の間の境界線に沿って実質的に平行に延在していることが確実にされていなければならない。このために、その表面が複数の個々の長方形領域から成り、領域の材料が互い違いになっているターゲットを用いることは好ましい。従って、異なる材料のストリップがターゲット表面上に形成され、これらのストリップの境界線がターゲットの長手方向に平行に延在している。４つの領域を用い、常に２つの領域が同じ材料から作られている場合に、２つの材料の間の２つの均一な境界線をターゲット上で達成することができ、侵食領域のレーストラック状構造の場合に望ましい。ターゲットの垂直方向に、すなわち領域間の境界線に対して垂直に侵食領域を移動することによって、ターゲットの１つまたはその他の材料領域上に位置している侵食領域部分の寸法に応じて２つの材料間の比率を調整できる。
【００２６】
異なる領域から成るターゲット表面構造を達成するため、ターゲットは、複数の個々の構成片から組み合わせられてよく、その表面は、ターゲット表面の領域を形成する。この場合に、個々の構成片の少なくとも１つが、第１材料から作られており、個々の構成片の少なくとも更なる１つが、第２材料から作られている。異なる個々のターゲット構成片のターゲットを組み合わせる代わりに、１つの材料のターゲットを作り、少なくともターゲット表面に様々な領域を形成するように、所望位置に第２材料の層を適用することもできる。これは、所望合金の２つの材料の１つが非強磁性である場合にとりわけ好都合である。この場合に、ターゲットは、強磁性材料から作られており、第２非強磁性材料が、ベース材料に適用される。
【００２７】
２以上の材料の合金を作ることもできる。このために、所望材料の複数の領域が、ターゲット上に適切な様式で用意される必要がある。
【００２８】
ターゲット表面に対するこの磁石アレンジメントを例えば、長手方向にまたはターゲット境界線に対して垂直な方向に移動することによって、マグネトロン磁石アレンジメントの配置によって決定される侵食領域の配置を移動できる。それに応じて実現されるターゲットを用いて濃度勾配を作る場合に濃度勾配の急さを、このような移動によって調整できる。
【００２９】
本発明によると、例えば２元系合金についての、長いカソードの長手方向に対する合金勾配、すなわち合金組成の変化を、被覆される基板の配置に対して基板上の合金層にもたらすことができる。本発明に従って、合金勾配の急さまたは材料濃度の平均値の値は、機械パラメータを変えることによって調整できる。更に、基板表面を横切る異なる値を有する所定の均一な合金濃度を調整することも可能である。合金比率は、基板上のマグネトロンスパッタリングカソードの配置に応じて変わる。
【００３０】
以下に、本発明が添付図面を参照して更に詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１ａ】図１ａは、本発明に従って用いられるカソードスパッタリングの概略図を示す。
【図１ｂ】図１ｂは、被覆する間の被覆される基板の移動の上面図を示す。
【図２ａ】図２ａは、マグネトロンカソードスパッタリングの間にターゲット表面上に形成される侵食（または腐食、erosion）領域を示す。
【図２ｂ】図２ｂは、本発明に係るターゲット表面上の侵食領域の所定領域を示す。
【図２ｃ】図２ｃは、本発明の更なる実施形態に従って被覆される間における被覆基板および磁石アレンジメントの相対的な移動を説明する上面図を示す。
【図３ａ】図３ａは、本発明の更なる実施形態に係るターゲットの構造の上面図を示す。
【図３ｂ】図３ｂは、本発明の更なる実施形態に係るターゲットの構造の上面図を示す。
【図４】図４は、磁石アレンジメントの移動を示す本発明に係る被覆装置の略側面図である。
【図５】図５は、磁石アレンジメントの傾きを示す本発明に係る被覆装置の略側面図である。
【図６】図６は、本発明に従って形成される濃度勾配を有する被覆を有する円形基板の略上面図である。
【図７ａ】図７ａおよび図７ｂは、２つの異なる勾配を有する基板部分に関する合金組成の２つの例である。
【図７ｂ】図７ａおよび図７ｂは、２つの異なる勾配を有する基板部分に関する合金組成の２つの例である。
【図８】図８は、所定の平均値を有する基板配置に関する合金組成を示す。
【図９ａ】図９ａは、本発明の更なる実施形態のターゲットの構造の上面図である。
【図９ｂ】図９ｂは、前記ターゲットを有する本発明に係る被覆装置の略図である。
【図１０】図１０は、基板配置に関して一定である２つの合金組成を示す。
【図１１】図１１は、本発明の更なる実施形態に係るターゲットの断面を概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
本発明は、例えば、Ｓｉｎｇｕｌｕｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ＡＧの種類ＴＩＭＡＲＩＳの被覆システムにも用いるようないわゆるライナーダイナミックデポジション（またはＬＤＤ、線形動的堆積、linear dynamic deposition）技術に基づく。そこで用いられている基本原理は、例えば、既に上記で引用したＷＯ第０３／０７１５７９号などから知られている。図１は、本発明に従って使用できる対応カソードスパッタリングシステムの構造を概略的に示す。長いカソードの形態をしたデバイスは、長いターゲット１と、その上に用意されておりそれに応じた細長いマグネトロン磁石アレンジメント２とを含む。磁極Ｎ−Ｓ−Ｎを有する磁石アレンジメント２は磁場を発生させ、図１ａにおいて磁場はターゲット１の下側に表される磁力線Ｍによって示される。ターゲット１の材料の層は、磁場配置の方向から見た場合にターゲット１より下側に用意されている基板３に適用され得る。図１ｂは、上面図においてターゲット１の下で達成される、被覆領域における静的な被覆速度を示す。基板３上に均一な層をもたらすために、基板３は、矢印を用いて図１ａおよび図１ｂに示されるようにターゲットより下側のその平面内を移動する。
【００３３】
図２ａは、図１ａに係る被覆装置に用いることができるターゲットを示す。図２ａに示す上面図においてターゲットは長方形を有し、従って、長いカソードの縦方向と横方向を規定している縦面と横面を有する。ターゲットの後ろの磁石アレンジメント２を図１ａに示すように配置することによって、レーストラック（race track）とも言うレーストラック状侵食（またはエロージョン、erosion）領域またはトレンチ（溝）５が操作中に形成される。この配置においてまたは得られるトレンチにおいて、材料が、ターゲットから除去され、および次いで基板上に堆積できる。
【００３４】
本発明によるとカソードスパッタリングは、その表面が少なくとも２つの異なる材料を含むターゲットを使用する。図２ｂは、第１材料の第１領域１１と第２材料の第２領域１２とを有するこのようなターゲット１の表面の上面図を例示的に示す。２つの結合領域１１と１２は境界線４を形成している。操作中、侵食領域（レーストラック）５はターゲット表面上に形成し、図２ｂは侵食領域５の所定領域を図示し、幅方向のその伸長（extension）が一点鎖線で表される。基板上に合金を形成するために、両方の材料が同時に除去されるように侵食領域５が用意されなければならない、すなわち境界線４が侵食領域５の範囲内になければならない。侵食領域５はターゲットの境界線４によって２つの侵食サブ領域５−１および５−２（図２においてそれぞれ境界線４より上側および下側）に分割されており、第１合金材料および第２合金材料がそれぞれ除去される。図２ｂは、侵食領域が境界線に対しておおよそ対称的に位置し、および２つの部分的な侵食領域がおおよそ同じ幅を有し、いずれの場合にも２つの材料の実質的に同じ量が除去されている状況を示す。
【００３５】
進行中の操作において基板が移動する前に、侵食領域５の配置が境界線４に対して移動する場合に、１または他の材料のより多くを除去することおよび合金組成を調整することを達成できる。図２ｃに示されるように、進行中の操作において磁石アレンジメント２ならびに従って侵食領域および基板を、好ましくは互いに垂直な方向に同時に移動することは基板の移動方向への合金勾配をもたらす。第１材料の濃度が連続して減少すると同時に第２材料の濃度が連続的に増加する。
【００３６】
図３ａに係る実施形態では、ターゲット１の長手方向において侵食サブ領域５−１および５−２の幅が変化するように、ターゲット１上の侵食領域５の方向が境界線４に対して鋭角αで傾いている。従って、ターゲット１上の配置に応じて異なる合金組成が達成される。
【００３７】
図３ｂは、本発明の更なる実施形態に係るターゲットを示し、前記ターゲットが３つの個々の構成片１１、１２−１、１２−２から成り、図３ｂの上面図において、それぞれが台形形状を有し；結合領域は、異なる材料：領域１２−１（材料２）、領域１１（材料１）および領域１２−２（材料２）から作られている。異なる材料を有する領域の間にそのようにして形成された境界線４−１、４−２は侵食領域５に対して鋭角αで傾いている。図３に係るターゲットがそれから成る個々の構成片の台形形状に起因しておよびそれらの配置に起因して、両方の材料は、レーストラック５の長い領域上に同時ではあるが異なる量、除去される。とりわけ、長軸方向を考慮して、まず、ターゲットの１つの面、すなわち図３ａおよび３ｂにおける右面においてより多くの材料１がスパッタリングされ、およびその他の面、すなわち左面においてより多くの材料２がスパッタリングされる。その直径がターゲットの長さにほとんど対応する基板が、被覆の間にターゲットの下をターゲットの垂直な方向に沿って、すなわち図３ｂに示されるＹ方向に通過する場合、２つの材料の濃度勾配がＸ方向に基板上に形成され、図３ｂの図において材料２が左面で優勢であり、および材料１が右面で優勢である。左から右に材料２の濃度が連続的に減少すると同時に材料１の濃度が連続的に増加する。
【００３８】
図４は、本発明の実施形態に係る被覆装置の断面図を概略的に示す。図４に示すような図３ｂのターゲットの断面は図３ｂのＹ軸に沿った断面である。磁極Ｎ、ＳおよびＮを有する永久磁石を備えたヨークプレートを含んでおりターゲットより上に配置されている磁石アレンジメント２は磁場を発生させる。ターゲットの下において低圧プラズマ６−１、６−２がターゲットの材料から作られる。ここで、基板３は被覆されるために用意されている。磁石アレンジメントの上の矢印によって示されるように、永久磁石２の移動によって基板上に形成し、磁石アレンジメントによって生じる侵食領域５−１０、５−２０は、ターゲットの長手方向の延長に対して垂直（図４において左または右）に移動できる。
【００３９】
図５によると、磁石アレンジメントを備えたヨークプレート２は、長いカソードの縦軸Ｌのまわりに（すなわち、図５において仮想平面に対して垂直な軸のまわりに）傾くことができる。この傾きによって、ターゲット１に沿って形成されている２つの侵食領域５−１０、５−２０上のターゲット除去速度が互いに変化でき、および基板上の合金比率およびその勾配がそれに応じて変化できる。
【００４０】
図６は、本発明の上述した使用から得られる基板上の材料分布を例示的に示す。図３に示すようなターゲットを備えた被覆によって（この場合、材料１はパラジウムであり、材料２は鉄である）図６に示すような濃度分布が、被覆後の基板３の表面上で得られる。基板の左側に主に鉄が堆積されるが、パラジウム濃度は右側で高い。その間に、鉄濃度の減少およびパラジウム濃度の増加によって特徴付けられる連続的な遷移がある。
【００４１】
図７ａおよび７ｂは、パラジウムの例を用いている図６に示されるような、基板の直径に沿った合金材料の１つの濃度を示す。図７ａおよび７ｂによると、濃度（例えば、Ｐｄ濃度）は左から右に連続的に増加する。濃度の異なる増加は、図４に示されるような磁石アレンジメントの横方向の移動によって達成される。図８は、図５に示すように磁石アレンジメントを傾けることによって相対的な量が調整され得ることを図示する。
【００４２】
本発明の更なる実施形態によれば、基板の全体の幅を横切って均一な合金層も製造できる。この目的のために図９ａに示すようなターゲット１が用いられ得る。図９ａに係るターゲットは、３つの材料の構成片の代わりに例えば４つから組み合わされており、２つの構成片１１−１、１１−２が材料１と、材料２の２つの構成片１２−１、１２−２とから作られている。個々のターゲットの構成片は長方形であり、ターゲット１および基板３の長手方向に延在している材料境界４−１、４−２および４−３が得られる。図９ｂに係るデバイスは、図４および５に示されるデバイスに対応しているが、しかしながら図９ｂにおいて図９ａに係るターゲットが用いられる。ヨークプレート２を移動することによって、基板上に形成される合金の材料１と材料２の量を調整できる。図９ｂに示される調整において、主に材料２のみがターゲットから除去され、この材料の均一層が基板上に形成される。図９ｂに示すように、磁石アレンジメントを左に移動することによって、得られる合金の材料１、２の量が、目標の方法で広範囲にわたり制御され得る。そのようにして得られる２つの異なる合金組成の濃度が図１０に示される。合金組成は基板３上の配置において一定である；しかしながら、合金を形成している１つの材料の量を目標の方法で調整できる。
【００４３】
ターゲットを適切に構築することによって、他の合金組成または勾配を得ることもできる。例えば、合金勾配を堆積および調整するために、４つの部分のターゲットにおける台形のターゲット部分を使用することができる。２つより多くの材料によって３つ以上の成分を有する合金を製造することもできる。
【００４４】
本発明によると、ヨークプレート上に永久磁石に代わり電磁石を用いることもできる。
【００４５】
本発明の更なる実施形態（図１１）によると、単一のベース領域１２のターゲット１を作って第１材料１のみをベース領域１２の表面の所望領域１１−１、１１−２に適用することもできる。このような構造は図１１に例示的に示される；この例においてベース部分１２が強磁性材料２から作られている。材料１は例えば、非強磁性であり得る。
【００４６】
従って、本発明に従ってカソードスパッタリングを用いて基板上に層を作る場合に少なくとも２つの合金成分を有する合金を適用できる。本発明の第１実施形態に係る台形ターゲット構成片を用いる場合に、合金組成の勾配を基板上の配置に対して生じてよく、台形の急さが濃度勾配の基礎的機能を決定する。台形ターゲット構成片の代わりに長方形ターゲット構成片を用いる場合、特定の均一濃度が基板直径を横切ってもたらされ得る。ターゲットの長手方向の伸長に対して垂直な侵食領域の移動は、ターゲットの垂直方向に磁石アレンジメントを移動することによってもたらされてよく、勾配の急さは、台形ターゲット構成片を用いる場合に変化し得る。長方形ターゲット構成片を用いる場合に、磁石アレンジメントのこのような移動は、均一な合金組成の変化をもたらすことができ、効果は、３つのターゲット領域の代わりに４つを用いる場合にとりわけ顕著である。ターゲットの長手方向に平行な軸のまわりに磁石アレンジメントを傾けることによって、ターゲットの長手方向の延長に対して垂直な侵食トレンチにおける除去速度を変化することができる。従って、長方形ターゲット領域についての平均速度または均一な合金組成を変えることができる。このような傾きは、合金成分の異なる特定のスパッタリング速度のための補償を可能にする。個々のターゲット構成片のターゲットを形成することに代えて、所望領域に用いられる材料の１つをターゲットのベース領域上に適用することもできる。これは、材料の１つとして強磁性のベース領域、および更なる非強磁性材料を使用する場合にとりわけ適切である。
【図１ａ】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図８】
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【図９ａ】
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【図９ｂ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１ｂ】
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【図６】
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