(57)【要約】【課題】  高密度プラズマによるターゲットの局部的な侵食の進行を防止することが可能なマグネトロンスパッタリング装置及びその電極構造を提供する。【解決手段】  成膜材料からなる板状のターゲット４と、前記ターゲットの背後に、各々の磁極面が該ターゲットに対向しかつ該ターゲットの厚み方向から見て間隔を有して互いに沿うように延在する磁極面を有する複数の主磁極体６〜８と、隣り合う主磁極体の間に配設された補助磁極体１０，１１とを有する磁石装置５０と、を備え、複数の主磁極体６〜８は、互いに逆の極性の磁極面６ａ〜８ａを有するものが交互に位置するようにターゲットに沿って配置され、補助磁極体１０，１１は、両側の主磁極体に対し、各主磁極体の磁極面６ａ〜８ａと逆の極性を有する磁極面１０ａ，１０ｂ，１１ａ，１１ｂを向けるようにして配設されている。【選択図】      図２
2006161062.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
成膜材料からなる板状のターゲットと、
前記ターゲットの背後に、各々の磁極面が該ターゲットに対向しかつ該ターゲットの厚み方向から見て間隔を有して互いに沿うように延在する磁極面を有する複数の主磁極体と、
隣り合う前記主磁極体の間に配設された補助磁極体とを有する磁石装置と、を備え、
前記複数の主磁極体は、互いに逆の極性の磁極面を有するものが交互に位置するように前記ターゲットに沿って配置され、
前記補助磁極体は、両側の前記主磁極体に対し、各主磁極体の磁極面と逆の極性を有する磁極面を向けるようにして配設されている、スパッタリング成膜装置の電極構造。
【請求項２】
前記主磁極体及び補助磁極体が永久磁石である、請求項１記載のスパッタリング成膜装置の電極構造。
【請求項３】
各前記主磁極体の前記磁極面と逆の極性を有する磁極面がヨークによって磁気結合されている、請求項１記載のスパッタリング成膜装置の電極構造。
【請求項４】
前記複数の主磁極体が、それぞれ、先端に前記磁極面を有する壁状に形成された第１、第２、及び第３の主磁極体で構成され、前記ターゲットの厚み方向から見て、前記第１の主磁極体が直線状に形成され、前記第２の主磁極体が前記第１の主磁極体を囲む矩形状に形成され、前記第３の主磁極体が前記第２の主磁極体を囲む矩形状に形成され、
前記補助磁極体として第１の補助磁極体と第２の補助磁極体とを有し、前記ターゲットの厚み方向から見て、前記第１の補助磁極体が前記第１の主磁極体の両端部をそれぞれ囲うように形成された２つの磁極片で構成され、前記第２の補助磁極体が前記第２の主磁極体の４つのコーナ部をそれぞれ囲うように形成された４つの磁極片で構成されている、請求項１記載のスパッタリング成膜装置の電極構造。
【請求項５】
内部を減圧可能なチャンバと、
成膜対象たる基材を保持する基材ホルダと、
請求項１記載のスパッタリング成膜装置の電極構造と、
放電用電源と、を備え、
前記チャンバの内部に、前記ターゲットが前記基材ホルダに対向するように前記電極構造が構築されており、
前記放電用電源が前記ターゲットを一方の電極として放電用の電圧を印加する、スパッタリング成膜装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スパッタリング成膜装置及びその電極構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
マグネトロンスパッタリング成膜装置は、減圧室内に基材と対向するように成膜材料からなるターゲットが配置され、ターゲットの背後に該ターゲットの表面近傍に磁界を形成するための磁石が配置されている。そして、放電用ガスの存在の下、ターゲットを一方の電極として放電用の電圧が印加されると、グロー放電が生じてこれによるプラズマが生成される。そして、このプラズマが磁石の磁界により閉じ込められてターゲットの表面近傍に高密度プラズマ領域が形成され、この高密度プラズマ領域から高エネルギのイオンが飛び出してターゲット表面に衝突し、それにより、ターゲットから成膜材料の原子がはじき出される（スパッタされる）。このスパッタされた成膜材料の原子が基材表面に付着して膜を形成する。
【０００３】
ところで、ターゲットにおいては、高密度プラズマ領域の近傍に位置する部分が侵食され、この侵食が一定の深さに達するとターゲットを交換する必要が生じる。そこで、マグネトロンスパッタリング装置に関して、ターゲットがなるべく均一に侵食されるよう磁石を配置する種々の技術が提案されている。
【０００４】
この一例として、中央に磁石を配置し、これを２重に囲むように２重の環状磁石を配置する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
具体的には、この技術では、板状のターゲットの背後に、該ターゲットの厚み方向から見て、中央に中央磁石が配置され、この中央磁石を矩形に囲むように内側周辺磁石が配置され、この内側周辺磁石を矩形に囲むように外側周辺磁石が配置されている。そして、これらの磁石は、互いに逆の極性の磁極面を有するものが交互に位置するようにターゲットに沿って配置されている。
【０００６】
このような構成においては、中央磁石と内側周辺磁石との間、及び内側周辺磁石と外側周辺磁石との間に磁力線が弧状を成す磁界が形成される。高密度プラズマは磁力線がターゲット表面に実質的に平行な（ターゲット表面に向かうあるいはターゲット表面から出た電気力線と実質的に直交する）領域に形成されるので、ターゲットの厚み方向から見て、中央磁石と内側周辺磁石との中間部、及び内側周辺磁石と外側周辺磁石との中間部に高密度プラズマ領域が形成される。これにより、比較的広い面積を有するターゲットが比較的均一に侵食される。
【特許文献１】特開２００４−１１５８４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記特許文献１に開示された技術では、ターゲットにおいて、中央磁石の端部と内側周辺磁石のコーナ部との間の領域、及び内側周辺磁石のコーナ部と外側周辺磁石のコーナ部との間の領域の近傍に位置する部分の侵食が特に早く進行する。図５に模式的に示すように、侵食領域Ｅでは、ターゲット４１の侵食が進行するに連れてその侵食部に表れる磁界がより強くなるので、ある局部（通常は侵食領域Ｅの中央部）Ｅ0において侵食が進行する（ピンチする）。ターゲットの厚みは一般的に均一であるので、局部的な侵食の進行によって当該箇所の厚みが限界値まで薄くなると、ターゲットが寿命となり、交換される。従って、ターゲットの寿命が短くなるという問題があった。
【０００８】
なお、局部的な侵食進行の問題は、特許文献１に開示された磁石の配置だけでなく、隣り合う磁石の磁極面間に磁力線が弧状を成す磁界が形成される磁石の配置には共通に生じる。
【０００９】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたもので、高密度プラズマによるターゲットの局部的な侵食の進行を防止することが可能なマグネトロンスパッタリング装置及びその電極構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明に係るスパッタリング成膜装置の電極構造は、成膜材料からなる板状のターゲットと、前記ターゲットの背後に、各々の磁極面が該ターゲットに対向しかつ該ターゲットの厚み方向から見て間隔を有して互いに沿うように延在する磁極面を有する複数の主磁極体と、隣り合う前記主磁極体の間に配設された補助磁極体とを有する磁石装置と、を備え、前記複数の主磁極体は、互いに逆の極性の磁極面を有するものが交互に位置するように前記ターゲットに沿って配置され、前記補助磁極体は、両側の前記主磁極体に対し、各主磁極体の磁極面と逆の極性を有する磁極面を向けるようにして配設されている。
【００１１】
このような構成とすると、ターゲットの厚み方向から見て、両側の主磁極体の中間部に高密度プラズマ領域が形成されるが、この領域において、補助磁極体によって形成される磁界が、両側の主磁極体によって形成される磁界を弱める方向に作用する。このため、補助磁極体による磁界を適宜選択することにより、ターゲットの高密度プラズマによる侵食領域における磁界強度を、高密度プラズマによる侵食が進行するに連れて小さくなるように設定することができ、それにより、ターゲットの高密度プラズマによる局部的な侵食の進行を防止することができる。
【００１２】
前記主磁極体及び補助磁極体が永久磁石であってもよい。このような構成とすると、磁石装置の構成を簡素化することができる。
【００１３】
各前記主磁極体の前記磁極面と逆の極性を有する磁極面がヨークによって磁気結合されていてもよい。このような構成とすると、磁石装置の磁束密度を高めることができる。
【００１４】
前記複数の主磁極体が、それぞれ、先端に前記磁極面を有する壁状に形成された第１、第２、及び第３の主磁極体で構成され、前記ターゲットの厚み方向から見て、前記第１の主磁極体が直線状に形成され、前記第２の主磁極体が前記第１の主磁極体を囲む矩形状に形成され、前記第３の主磁極体が前記第２の主磁極体を囲む矩形状に形成され、前記補助磁極体として第１の補助磁極体と第２の補助磁極体とを有し、前記ターゲットの厚み方向から見て、前記第１の補助磁極体が前記第１の主磁極体の両端部をそれぞれ囲うように形成された２つの磁極片で構成され、前記第２の補助磁極体が前記第２の主磁極体の４つのコーナ部をそれぞれ囲うように形成された４つの磁極片で構成されていてもよい。
【００１５】
このような構成とすると、広い面積を有するターゲットの高密度プラズマによる侵食を均一なものとすることができる。また、特に、ターゲットの高密度プラズマによる侵食が進行し易い第１の主磁極体の両端部と第２の主磁極体との間の領域、及び第１の主磁極体のコーナ部と第２の主磁極体のコーナ部と間の領域において、ターゲットの高密度プラズマによる局部的な侵食の進行を防止することができる。
【００１６】
また、本発明に係るスパッタリング成膜装置は、内部を減圧可能なチャンバと、成膜対象たる基材を保持する基材ホルダと、請求項１記載のスパッタリング成膜装置の電極構造と、放電用電源と、を備え、前記チャンバの内部に、前記ターゲットが前記基材ホルダに対向するように前記電極構造が構築されており、前記放電用電源が前記ターゲットを一方の電極として放電用の電圧を印加する。
【００１７】
このような構成とすると、スパッタリング成膜装置において、ターゲットの高密度プラズマによる局部的な侵食の進行を防止することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は以上に説明したような構成を有し、マグネトロンスパッタリング装置及びその電極構造において、高密度プラズマによるターゲットの局部的な侵食の進行を防止することが可能であるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
【００２０】
図１は本発明の実施の形態１に係るマグネトロンスパッタリング装置及びその電極構造
の構成を模式的に示す断面図、図２は図１の電極構造の詳細な構成を示す図であって、（ａ）は図１のIIA矢視図、（ｂ）は（ａ）のIIB-IIB線断面図である。なお、図２（ａ）では、図を見やすくするために、ターゲットが省略されている。
【００２１】
図１に示すように、本実施の形態のマグネトロンスパッタリング装置はチャンバ１を有している。チャンバ１は導電性部材で構成されており、図示されない排気装置によって内部を実質的に真空状態にまで減圧することが可能なように構成されている。また、チャンバ１には、該チャンバ１の内部に放電用ガスを供給する放電用ガス供給装置が接続されている。放電用ガスとして、本実施の形態ではアルゴン（Ａｒ）ガスが用いられる。
【００２２】
真空チャンバ１の内部には基材（ここでは基板）３を保持する基材ホルダ２が配設されている。基材ホルダ２は、板状の導電性部材で構成され、図示されない固定手段によってチャンバ１に固定されている。また、基材ホルダ２はチャンバ１に電気的に接続されている。
【００２３】
チャンバ１の壁の基材ホルダ２に対向する部分には貫通孔１ａが形成されており、この貫通孔１ａを、該貫通孔１ａの内面との間に隙間を有して挿通するように有底筒状のカソード電極５が配設されている。カソード電極５は軸方向から見て矩形に形成され、その底部には鍔５ａが形成されている。そして、この鍔５ａが絶縁性のパッキング１２を間に挟むようにしてチャンバ１の壁に図示されない固定具によって固定されている。これにより、カソード電極５が気密的にかつ電気的に絶縁されてチャンバ１に取り付けられている。
【００２４】
カソード電極５の先端には、板状のターゲット４が該カソード電極５の先端を閉鎖するように取り付けられている。また、ターゲット４は基材ホルダ２に対向するように配設されている。ターゲット４は、基材３の表面に形成される膜の材料（成膜材料）で構成されており、ここでは、矩形の平面形状を有し、かつ一定の厚みを有している。
【００２５】
筒状のカソード電極５のターゲット４で閉鎖された内部空間には磁石装置５０が収容されている。
【００２６】
そして、チャンバ１の壁とカソード電極５との間に放電電圧を印加するための交流電源１３が接続されている。また、チャンバ１の壁は接地されている。従って、交流電源１３を動作させることにより、ターゲット４と基材ホルダ２及びチャンバ１の壁との間に所定の放電電圧が印加される。
【００２７】
次に、図１の電極構造を詳細に説明する。図１及び図２（ａ），（ｂ）に示すように、磁石装置５０は矩形のヨーク９を備えている。ヨーク９はカソード電極５の内部空間に嵌合するような寸法の矩形の板状に形成されている。ヨーク９には壁状（板状）の中央磁石（主磁極体）６、内側周辺磁石（主磁極体）７、及び外側周辺磁石（主磁極体）８が同じ高さに立設されている。中央磁石６はヨーク９の中央に該ヨーク９の一辺に平行に所定の長さに渡って直線状に延びるように形成されている。内側周辺磁石７は、中央磁石６を囲む矩形の無端の壁状に形成されている。外側周辺磁石８は、内側周辺磁石８を囲む矩形の無端の壁状に形成されている。また、内側周辺磁石７及び外側周辺磁石８は、ターゲット４の厚み方向から見て、中央磁石６に対し、該中央磁石６の延在方向及び該延在方向に垂直な方向において対称に形成されている。
【００２８】
各磁石６〜８の先端面（先端磁極面）６ａ〜８ａはターゲット４の背面に略平行にかつ該背面との間に一定の隙間を有するように形成されている。中央磁石６は、先端磁極面６ａがＳ極の極性を有し、基端面（基端磁極面）がＮ極の極性を有するように形成されている。すなわち、中央磁石６は先端磁極面６ａから基端磁極面に向かう方向（図２（ｂ）中の矢印方向）に磁化されている。内側周辺磁石７は、先端磁極面７ａがＮ極の極性を有し、基端面（基端磁極面）がＳ極の極性を有するように形成されている。すなわち、内側周辺磁石７は基端磁極面から先端磁極面７ａに向かう方向（図２（ｂ）中の矢印方向）に磁化されている。外側周辺磁石８は、先端磁極面７ａがＳ極の極性を有し、基端面（基端磁極面）がＮ極の極性を有するように形成されている。すなわち、外側周辺磁石８は先端磁極面８ａから基端磁極面に向かう方向（図２（ｂ）中の矢印方向）に磁化されている。換言すれば、３つの磁石６〜８は、互いに逆の極性の磁極面６ａ〜８ａを有するものが交互に位置するようにターゲット４に沿って配置されている。
【００２９】
中央磁石６と内側周辺磁石７との間及び内側周辺磁石７と外側周辺磁石８との間には、それぞれ、第１の補助磁石（第１の補助磁極体）１０及び第２の補助磁石（第２の補助磁極体）１１が配設されている。第１の保持磁石１０は、ターゲット４の厚み方向から見て、中央磁石６の両端部をそれぞれ囲うように形成された２つの壁状（板状）の磁石片（磁極片）１０Ａ，１０Ｂで構成され、第２の補助磁石（第２の補助磁極体）１１は、内側周辺磁石７の４つのコーナ部をそれぞれ囲うように形成された４つの壁状（板状）の磁石片（磁極片）１１Ａ〜１１Ｄで構成されている。
【００３０】
第１の補助磁石１０（磁石片１０Ａ，１０Ｂ）は、内側面（内側磁極面）１０ａがＮ極の極性を有し、外側面（外側磁極面）がＳ極の極性を有するように形成されている。すなわち、第１の補助磁石１０は外側磁極面１０ｂから内側磁極面１０ａに向かう方向（図２（ｂ）中の矢印方向）に磁化されている。第２の補助磁石１１（磁石片１１Ａ〜１１Ｄ）は、内側面（内側磁極面）１１ａがＳ極の極性を有し、外側面（外側磁極面）１１ｂがＮ極の極性を有するように形成されている。すなわち、第２の補助磁石１１は内側磁極面１１ａから外側磁極面１１ｂに向かう方向（図２（ｂ）中の矢印方向）に磁化されている。換言すれば、第１及び第２の補助磁石１０，１１は、両側の磁石（６，７），（７，８）に対し、各磁石６〜８の磁極面６ａ〜８ａと逆の極性を有する磁極面１０ａ，１０ｂ，１１ａ，１１ｂ，を向けるようにして配設されている。
【００３１】
第１の補助磁石１０（磁石片１０Ａ，１０Ｂ）及び第２の補助磁石１１（磁石片１１Ａ〜１１Ｄ）は上端面が、中央磁石６、内側周辺磁石７、及び外側周辺磁石８の先端磁極面６ａ〜８ａと略同じ高さに位置するように、図示されない固定手段によってヨーク９に固定されている。
【００３２】
次に、以上のように構成されたマグネトロンスパッタリング装置の動作を説明する。
【００３３】
図１及び図２（ａ），（ｂ）において、まず、図示されない排気装置によってチャンバ内が所定の真空度となるよう排気され、次いで、図示されない放電用ガス供給装置からチャンバ内にＡｒガスが導入される。
【００３４】
次いで、交流電源１３によりカソード電極５と基材ホルダ２（チャンバ１）との間に所定の放電電圧が印加される。これにより、ターゲット４と基材ホルダ２及びチャンバ１の壁との間にグロー放電が発生し、磁石装置５０によって形成される磁界と相俟ってターゲット４の表面近傍に高密度プラズマ領域５１が形成される。そして、この高密度プラズマ領域５０から高エネルギのイオンが飛び出してターゲット４の表面に衝突し、それにより、ターゲット４から成膜材料の原子がスパッタされる。そして、このスパッタされた成膜材料の原子が基材３の表面に付着して該基材３に膜が形成される。
【００３５】
次に、本発明を特徴付ける高密度プラズマ領域５１の形成について詳しく説明する。本実施の形態では、中央磁石６と内側周辺磁石７との間、及び内側周辺磁石７と外側周辺磁石８との間に磁力線が弧状を成す磁界Ｍ１及びＭ２がそれぞれ形成される。但し、中央磁石６と内側周辺磁石７との間には、部分的に第１の補助磁石１０が配置されているので、磁界Ｍ１は、第１の補助磁石１０が配置されている部分においては、中央磁石６と内側周辺磁石７による磁界（以下、主磁界という）と第１の補助磁石１０による磁界（以下、補助磁界という）とが合成されたものとなる。また、内側周辺磁石７と外側周辺磁石８との間には、部分的に第２の補助磁石１１が配置されているので、磁界Ｍ２は、第２の補助磁石１１が配置されている部分においては、内側周辺磁石７と外側周辺磁石８による主磁界と第２の補助磁石１１による補助磁界とが合成されたものとなる。一方、チャンバ１の内部には、電気力線が、基材ホルダ２の表面及びチャンバ１の壁面から垂直に出てターゲット４の表面に垂直に入る又はターゲット４の表面から垂直に出て基材ホルダ２の表面及びチャンバ１の壁面に垂直に入るような電界が形成される。高密度プラズマは磁力線がこの電気力線と直交する領域に形成されるが、磁石装置５０による磁界は実質的にターゲット４の表面の近傍に形成されるので、ターゲット４の表面の近傍において磁力線がターゲット４の表面に水平となる部分に高密度プラズマ領域５１が形成される。この高密度プラズマ領域５１は、ターゲット４の厚み方向から見て、中央磁石６と内側周辺磁石７との中間部、及び内側周辺磁石７と外側周辺磁石８との中間部にそれぞれ環状に形成される。そして、ターゲット４の表面の高密度プラズマ領域５１の近傍に位置する部分に侵食領域Ｅが形成される。この侵食領域Ｅは、ターゲット４の厚み方向から見ると、高密度プラズマ領域５１の背後及びその周辺に位置するように、ターゲット４の表面に２重の環状に形成される。
【００３６】
図３は中央磁石６と内側周辺磁石７との間に形成される磁界Ｍ１の構成を示す図であって、（ａ）は中央磁石６と内側周辺磁石７とにより形成される主磁界Ｍｍを示す図、（ｂ）は第１の補助磁石により形成される補助磁界Ｍｓを示す図、（ｃ）は主磁界Ｍｍと補助磁界Ｍｓとが合成された磁界Ｍ１を示す図、（ｄ）は主磁界Ｍｍと補助磁界Ｍｓとが合成された磁界Ｍ１の磁界強度分布を示すグラフである。
【００３７】
図３（ａ）に示すように、中央磁石６と内側周辺磁石７とにより形成される主磁界Ｍｍでは、高密度プラズマ領域が形成される、磁力線がターゲットに略平行となる領域、すなわち、ターゲットの厚み方向から見た場合における中央磁石６と内側周辺磁石７との中央部、において、ターゲットに近づくに連れて磁界強度が大きくなる（磁力線の密度が高くなる）。正確には、図３（ｄ）に示すように、中央磁石６及び内側周辺磁石７（及び外側周辺磁石８）の磁極面を含む平面（以下、基準面という）を基準（高さＰ０＝０）とした高さで表現した場合、基準面からの高さが低くなるに連れて主磁界Ｍｍの磁界強度Ｈｍは大きくなる。一方、図３（ｂ）に示すように、中央磁石６と内側周辺磁石７との中央部において、補助磁石１０により形成される補助磁界Ｍｓはその方向（磁力線の方向）が主磁界（その磁力線）Ｍｍの方向と逆であり、かつその磁界強度Ｈｓは基準面からの高さが低くなるに連れて大きくなる。但し、補助磁界Ｍｓは、主磁界Ｍｍを局部的にのみ変化させかつターゲット４が存在する高さ範囲において主磁界Ｍｍを弱めるように設定されている。この設定は、第１の補助磁石１０の形状、配置、及び磁化の程度（磁石の強さ）を選択することにより行うことができる。
【００３８】
具体的には、図３（ｄ）に示すように、補助磁界Ｍｓの磁界強度Ｈｓは、高さが低くなる位置の変化に対し、ターゲット４の表面より若干高い位置から立ち上がり基準高さＰ０において、主磁界Ｍｍの磁界強度Ｈｍと同じ大きさ（絶対値）となるように設定されている。合成磁界Ｍ１の磁界強度Ｈは、主磁界Ｍｍの磁界強度Ｈｍから補助磁界Ｍｓの磁界強度Ｈｓを差し引いたものであるので、合成磁界Ｍ１の磁界強度Ｈは、図３（ｄ）に点線で示すように、ターゲット４の表面の高さＰ１から基準高さＰ０の範囲において、高さが低くなるに連れて小さくなり、基準高さＰ０において０になる。この合成磁界Ｍ１の様子を図３（ｃ）に示す。
【００３９】
このため、図２（ｂ）に示すように、ターゲット４の侵食領域Ｅにおいては、侵食が進行するに連れて磁界Ｍ１の磁界強度Ｈが小さくなる。その結果、局部的に侵食が進行すると当該部分の侵食速度が他の部分に比べて低下するので、結局、侵食領域Ｅでは、実質的に均一に侵食が進行し、局部的な侵食の進行（ピンチ）が防止される。
【００４０】
以上に説明した磁界Ｍ１に関する磁石装置５０の構成及びその作用効果は、内側周辺磁石７と外側周辺磁石８との間に形成される磁界Ｍ２に関しても同様であるので、その説明を省略する。
【００４１】
また、本実施の形態では、ターゲット４において、中央磁石６の端部と内側周辺磁石７のコーナ部との間の領域、及び内側周辺磁石７のコーナ部と外側周辺磁石８のコーナ部との間の領域の近傍に位置する部分の侵食が特に早く進行しようとするが、これらの領域に、それぞれ第１の補助磁石１０（磁石片１０Ａ及び１０Ｂ）及び第２の補助磁石１１（磁石片１１Ａ〜１１Ｄ）が配設されているので、ターゲット４の、これらの領域の近傍に位置する部分における高密度プラズマによる局部的な侵食の進行を防止することができる。その結果、ターゲット４全体の高密度プラズマによる侵食が均一なものとなり、その寿命を延ばすことができる。
【００４２】
なお、磁石装置５０は、外側周辺磁石８の磁化の程度（起磁力）が中央磁石６及び内側周辺磁石７より大きくなるよう構成されているので、内側周辺磁石７と外側周辺磁石８との間に形成される磁界Ｍ２の方が中央磁石６と内側周辺磁石７との間に形成される磁界Ｍ１より強くなっている。これにより、ターゲット４の周縁部からのスパッタ量が相対的に多くなり、基材３に形成される膜の厚みがより均一になる。
【００４３】
以上に説明したように、本実施の形態においては、中央磁石６の端部と内側周辺磁石７のコーナ部との間の領域、及び内側周辺磁石７のコーナ部と外側周辺磁石８のコーナ部との間の領域に、それぞれ、第１の補助磁石１０及び第２の補助磁石１１が配設され、それにより、中央磁石６、内側周辺磁石７、及び外側周辺磁石８の各磁極面６ａ，７ａ，８ａを含む平面を基準とした高さで表現した場合、高密度プラズマが形成される領域に、ターゲット４の表面の高さＰ１から基準高さＰ０の範囲において、高さが低くなるに連れて磁界強度Ｈが小さくなる磁界Ｍ１が形成されるので、ターゲット４の、これらの領域の近傍に位置する部分における高密度プラズマによる局部的な侵食の進行を防止することができる。
（実施の形態２）
図４は本発明の実施の形態２に係るマグネトロンスパッタリング装置及びその電極構造
における磁石装置の構成を模式的に示す平面図である。図４では図を見やすくするためにヨークを省略している。
【００４４】
図４に示すように、本実施の形態では、磁石装置５０において、ヨーク（図４に示さず）上に壁状の中央磁石３１、右側磁石３２、及び左側磁石３３が同じ高さに立設されている。これらの磁石３１〜３３は、互いに平行にかつ同じ長さに渡って直線状に延びるように形成されている。そして、中央磁石３１と右側磁石３２との間、及び中央磁石３１と左側磁石３３との間に、それぞれ、直線状に延びる第１の補助磁石３４及び第２の補助磁石３５が配設されている。中央磁石３１は先端磁極面３１ａがＳ極の極性を有するように磁化されている。右側磁石３２は先端磁極面３２ａがＮ極の極性を有するように磁化されている。左側磁石３３は先端磁極面３３ａがＮ極の極性を有するように磁化されている。また、第１の補助磁石３４は内側磁極面３４ａがＮ極の極性を有しかつ外側磁極面３４ｂがＳ極の極性を有するように磁化されている。第２の補助磁石３５は内側磁極面３５ａがＮ極の極性を有しかつ外側磁極面３５ｂがＳ極の極性を有するように磁化されている。その他の点は実施の形態１と同様である。
【００４５】
このような構成としても、実施の形態１で説明したように、高密度プラズマによるターゲットの局部的な侵食の進行を防止することができる。
【００４６】
すなわち、本発明においては、隣り合いかつ互いに逆の極性の磁極面を有する磁石の間に補助磁石が配置され、この補助磁石が、両側の磁石に対し、各磁石の磁極面と逆の極性を有する磁極面を向けるようにして配設されておればよい。
【００４７】
なお、実施の形態１及び２では、磁石装置５において各磁石を永久磁石で構成したが、各磁石を電磁石で構成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明のマグネトロンスパッタリング成膜装置は、ターゲットの寿命を延ばすことが可能な薄膜成膜装置として有用である。
【００４９】
本発明のマグネトロンスパッタリング成膜装置の電極構造は、ターゲットの寿命を延ばすことが可能な薄膜成膜装置の電極構造として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施の形態１に係るマグネトロンスパッタリング装置及びその電極構造の構成を模式的に示す断面図である。
【図２】図１の電極構造の詳細な構成を示す図であって、（ａ）は図１のIIA矢視図、（ｂ）は（ａ）のIIB-IIB線断面図である。
【図３】中央磁石と内側周辺磁石との間に形成される磁界の構成を示す図であって、（ａ）は中央磁石と内側周辺磁石とにより形成される主磁界を示す図、（ｂ）第１の補助磁石により形成される補助磁界を示す図、（ｃ）は主磁界と補助磁界とが合成された磁界を示す図、（ｄ）は主磁界と補助磁界とが合成された磁界の磁界強度分布を示すグラフである。
【図４】本発明の実施の形態２に係るマグネトロンスパッタリング装置及びその電極構造における磁石装置の構成を模式的に示す平面図である。
【図５】従来のマグネトロンスパッタリング成膜装置におけるターゲットの局部侵食を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１  チャンバ
２  基材ホルダ
３  基材
４  ターゲット
５  カソード電極
５ａ  鍔
６  中央磁石
６ａ，７ａ，８ａ，３１ａ，３２ａ，３３ａ  先端磁極面
７  内側周辺磁石
８  外側周辺磁石
９  ヨーク
１０，３４  第１の補助磁石
１０ａ，１１ａ，３４ａ，３５ａ  内側磁極面
１０ｂ，１１ｂ，３４ｂ，３５ｂ  外側磁極面
１０Ａ，１０Ｂ  磁石片
１１，３５  第２の補助磁石
１１Ａ〜１１Ｄ  磁石片
１２  パッキング
１３  交流電源
５０  磁石装置
５１  高密度プラズマ領域
Ｅ  侵食領域
Ｍ１，Ｍ２  磁界（合成磁界）
Ｍｍ  主磁界
Ｍｓ  補助磁界
Ｈ  磁界Ｍ１（Ｍ２）の磁界強度
Ｈｍ  主磁界の磁界強度
Ｈｓ  補助磁界の磁界強度
Ｐ０  基準高さ
Ｐ１  ターゲット表面の高さ
【図１】
2006161062.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2006161062.tif 000006
【図５】
2006161062.tif 000007