(57)【要約】【課題】ターゲット上の磁束密度の分布を平均化し、ターゲットの利用効率を向上できるマグトロンスパッタリング用磁場発生装置を提供する。【解決手段】ターゲット表面に磁場を発生させるためのレーストラック形状のマグネトロンスパッタリング用磁場発生装置であって、磁性体からなるベース上に、(a)直線状に配置された中央部永久磁石（垂直磁化）と、(b)中央部永久磁石を取り囲むように長方形状に配置された第一の中間部永久磁石（垂直磁化）と、(c)第一の中間部永久磁石の長辺の外側面に当接するようにベースから磁気空隙を介して配置された一対の第二の中間部永久磁石（水平磁化）と、(d)第二の中間部永久磁石の外側に離間して配置された一対の第三の中間部永久磁石（垂直磁化）と、(d)これらの永久磁石を取り囲む長方形状に配置された外周部永久磁石（垂直磁化）とを有することを特徴とする。【選択図】図1(a)
2018044204.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターゲットに対向し、ターゲット表面に磁場を発生させるためのマグネトロンスパッタリング用磁場発生装置であって、
磁性体からなるベース上に、
(a)磁化方向が前記ターゲット表面に垂直になるように直線状に配置された中央部永久磁石と、
(b)磁化方向が前記ターゲット表面に垂直で、かつ前記ターゲットに対向する磁極が前記中央部永久磁石と逆になるように、前記中央部永久磁石を取り囲む長方形状に、前記中央部永久磁石から離間して配置された第一の中間部永久磁石と、
(c)磁化方向が前記ターゲット表面に平行で、一方の磁極が前記長方形状に配置された第一の中間部永久磁石の両長辺部分の外側面にターゲットに近い側で当接し、前記外側面と対向する磁極が前記中央部永久磁石の前記ターゲットに対向する磁極と逆になるように、前記ベースから磁気空隙を介して配置された一対の第二の中間部永久磁石と、
(d)磁化方向が前記ターゲット表面に垂直で、かつ前記ターゲットに対向する磁極が前記中央部永久磁石と同じになるように、前記一対の第二の中間部永久磁石の外側に離間して配置された一対の第三の中間部永久磁石と、
(e)磁化方向が前記ターゲット表面に垂直で、かつ前記ターゲットに対向する磁極が前記中央部永久磁石と逆になるように、前記第一、第二及び第三の中間部永久磁石を取り囲む長方形状に、前記第一、第二及び第三の中間部永久磁石から離間して配置された外周部永久磁石と
を有することを特徴とするマグネトロンスパッタリング用磁場発生装置。
【請求項２】
ターゲットに対向し、ターゲット表面に磁場を発生させるためのマグネトロンスパッタリング用磁場発生装置であって、
磁性体からなるベース上に、
(a)磁化方向が前記ターゲット表面に垂直になるように配置された中央部永久磁石と、
(b)前記中央部永久磁石を取り囲むように、前記中央部永久磁石から順に設けられた第一の中間部永久磁石、第二の中間部永久磁石、第三の中間部永久磁石及び外周部永久磁石とを有し、
前記第一の中間部永久磁石は、磁化方向が前記ターゲット表面に垂直で、かつ前記ターゲットに対向する磁極が前記中央部永久磁石と逆になるように、前記中央部永久磁石から離間して設けられ、
前記第二の中間部永久磁石は、磁化方向が前記ターゲット表面に平行で、一方の磁極が前記第一の中間部永久磁石の外側面にターゲットに近い側で当接し、前記外側面と対向する磁極が前記中央部永久磁石の前記ターゲットに対向する磁極と逆になるように前記ベースから磁気空隙を介して設けられ、
前記第三の中間部永久磁石は、磁化方向が前記ターゲット表面に垂直で、かつ前記ターゲットに対向する磁極が前記中央部永久磁石と同じになるように、前記第二の中間部永久磁石から離間して設けられ、
前記外周部永久磁石は、磁化方向が前記ターゲット表面に垂直で、かつ前記ターゲットに対向する磁極が前記中央部永久磁石と逆になるように、前記第三の中間部永久磁石から離間して設けられていることを特徴とするマグネトロンスパッタリング用磁場発生装置。
【請求項３】
請求項２に記載のマグネトロンスパッタリング用磁場発生装置において、
前記第一の中間部永久磁石、前記第二の中間部永久磁石、前記第三の中間部永久磁石及び前記外周部永久磁石が、正多角形状又は円状に配置されていることを特徴とするマグネトロンスパッタリング用磁場発生装置。
【請求項４】
請求項３に記載のマグネトロンスパッタリング用磁場発生装置において、
前記正多角形が正四角形から正八角形のいずれかであることを特徴とするマグネトロンスパッタリング用磁場発生装置。
【請求項５】
請求項１に記載のマグネトロンスパッタリング用磁場発生装置において、
前記ターゲット表面において、前記中央部永久磁石の長手方向中心に対向する位置から前記長手方向と直交する方向に向かって、磁束密度の垂直成分がゼロとなる箇所が３箇所以上存在することを特徴とするマグネトロンスパッタリング用磁場発生装置。
【請求項６】
請求項２〜４のいずれかに記載のマグネトロンスパッタリング用磁場発生装置において、
前記ターゲット表面において、前記中央部永久磁石の中心から前記外周部永久磁石の方向に向かって、磁束密度の垂直成分がゼロとなる箇所が３箇所以上存在することを特徴とするマグネトロンスパッタリング用磁場発生装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載のマグネトロンスパッタリング用磁場発生装置において、
前記中央部永久磁石及び前記外周部永久磁石がネオジム磁石からなり、
前記第一の中間部永久磁石、前記第二の中間部永久磁石及び前記第三の中間部永久磁石がフェライト磁石からなることを特徴とするマグネトロンスパッタリング用磁場発生装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載のマグネトロンスパッタリング用磁場発生装置において、前記ターゲット表面に対して垂直な方向の磁束密度がゼロとなる位置における、前記ターゲット表面に対して平行な方向の磁束密度が10 mT以上であることを特徴とするマグネトロンスパッタリング用磁場発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板表面に薄膜を形成するために使用されるマグネトロンスパッタリング装置に組み込まれる磁場発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
スパッタリングとは、Ar等の不活性物質を高速で衝突させることによりターゲットを構成する原子や分子がたたき出される現象をいい、このたたき出された原子や分子を基板上に付着させることで、薄膜を形成することができる。マグネトロンスパッタリング法は、陰極内部に磁場を組み込むことにより、基板へのターゲット物質の堆積速度を向上させることができ、しかも基板への電子の衝突が起こらないため低温で成膜が可能な手法である。従って、半導体IC、フラットパネルディスプレー、太陽電池等の電子部品や、反射膜等の製造プロセスにおいては、基板表面に薄膜を形成するためにマグネトロンスパッタリング法が多く用いられている。
【０００３】
マグネトロンスパッタリング装置は、真空チャンバー内に陽極側の基板と、基板と相対するように配置したターゲット（陰極）と、ターゲットの下方に配置した磁場発生装置とを具備する。陽極と陰極との間に電圧を印加することによりグロー放電を起こし、真空チャンバー内の不活性ガス(0.1 Pa程度のArガス等)をイオン化させ、一方でターゲットから放出された二次電子を磁場発生装置により形成した磁場により捕獲し、ターゲット表面でサイクロイド運動を行わせる。電子のサイクロイド運動によりガス分子のイオン化が促進されるため、膜の生成速度は磁場を用いない場合に比べ格段に大きくなり、膜の付着強度が大きくなる。
【０００４】
マグネトロンスパッタリング装置に具備される磁場発生装置は、円状又はレーストラック状に磁場を発生させることができる装置であり、例えば図9(b)(又は図5(a)、図5(b)及び図5(c))に示すように、直線状の中央磁極部材と、前記中央磁極部材を取り囲むように配置された外周磁極部材と、前記中央磁極部材と前記外周磁極部材との間に磁化方向が水平になるように、かつ同極性の磁極が前記中央磁極部材に対向するように設置された複数の永久磁石とを有するものが従来から使用されている。このような構成の磁場発生装置を用いてマグネトロンスパッタを行うと、ターゲッ卜のエロージョンの断面形状は、図11に示すように、V字状になってしまい、ターゲットの使用効率が必ずしも十分とは言えない。
【０００５】
従来のマグネトロンスパッタリングにおいて、ターゲットの使用効率を高めるため、ターゲットのエロージョン領域をより均一にする方法、すなわちエロージョンの断面形状をV字状からU字状にする方法が考えられてきた。ターゲットのエロージョン領域をより均一にする方法としては、例えば、ターゲット、又は磁気回路を機械的に揺動する方法、磁気回路内の磁石の一部を移動、回転させる方法等が挙げられる。しかしながら、ターゲッ卜のエロージョンを均一にするためにターゲット又は磁気回路を機械的に揺動する方法は、装置の大型化、大幅なコストアップとなってしまうため、現実的には実用化が難しいのが現状である。
【０００６】
特開2004-83974号（特許文献１）は、ターゲット面に対して基板側に、磁束密度の垂直成分がゼロとなる位置が、ターゲットから垂直方向に離れるに従いターゲットの中心部から外側に広がる磁力線形状を有する磁場を形成し、前記磁力線形状を有する磁場によって前記基板側へのプラズマの拡散を抑制することにより膜厚分布及び膜質分布の均一化を図ったスパッタ成膜方法を開示しており、具体的には、特許文献１の図１及び図2に示すような磁場発生装置を開示している。特許文献１は、ターゲット表面近傍の磁力線形状をターゲット表面と略平行に形成することで、ターゲットの中心部からターゲットの外縁部にわたる広い範囲にエロージョン領域を形成でき、ターゲットの材料の利用効率を高めることができると記載している。
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の磁場発生装置は、ターゲット表面において前記ターゲットの中心部から外縁部の間に磁気トンネルを形成し、前記ターゲット表面の中心部近傍において磁束密度の水平成分がゼロとなる位置における磁束密度の垂直成分の絶対値B1と、前記ターゲット表面の外縁部近傍において磁束密度の垂直成分の絶対値の最大値B2との比(B1/B2)が2.5以上となる磁力線形状、すなわち、前記中心部近傍における磁束密度の垂直成分（B1）が、前記外縁部近傍（B2）よりも2.5倍以上大きいことを特徴としているため、エロージョン領域の均一化が十分ではなく、さらなる改良が望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開2004-83974号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従って、本発明の目的は、ターゲット上の磁束密度の分布を平均化し、ターゲットの利用効率を向上させることのできるマグトロンスパッタリング用磁場発生装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的に鑑み鋭意研究の結果、本発明者らは、磁性体からなるベース上に、(a)ターゲット表面に対して垂直方向に磁化された（以下、垂直磁化という。）直線状の中央部永久磁石と、(b)中央部永久磁石を取り囲むように長方形状に配置された第一の中間部永久磁石（垂直磁化）と、(c)第一の中間部永久磁石の長辺の外側面に当接するようにベースから磁気空隙を介して配置された一対の第二の中間部永久磁石（ターゲット表面に対して平行方向に磁化）と、(d)第二の中間部永久磁石の外側に離間して配置された一対の第三の中間部永久磁石（垂直磁化）と、(d)これらの永久磁石を取り囲む長方形状に配置された外周部永久磁石（垂直磁化）とを有する磁場発生装置は、磁束密度の垂直成分がゼロとなる箇所が３箇所以上存在することにより、従来の磁場発生装置に比べてエロージョン領域がU字状に広がり、その結果、ターゲットの利用効率を著しく高めることができることを見出し、本発明に想到した。
【００１１】
すなわち、ターゲットに対向し、ターゲット表面に磁場を発生させるための本発明の第一のマグネトロンスパッタリング用磁場発生装置は、
磁性体からなるベース上に、
(a)磁化方向が前記ターゲット表面に垂直になるように直線状に配置された中央部永久磁石と、
(b)磁化方向が前記ターゲット表面に垂直で、かつ前記ターゲットに対向する磁極が前記中央部永久磁石と逆になるように、前記中央部永久磁石を取り囲む長方形状に、前記中央部永久磁石から離間して配置された第一の中間部永久磁石と、
(c)磁化方向が前記ターゲット表面に平行で、一方の磁極が前記長方形状に配置された第一の中間部永久磁石の両長辺部分の外側面にターゲットに近い側で当接し、前記外側面と対向する磁極が前記中央部永久磁石の前記ターゲットに対向する磁極と逆になるように、前記ベースから磁気空隙を介して配置された一対の第二の中間部永久磁石と、
(d)磁化方向が前記ターゲット表面に垂直で、かつ前記ターゲットに対向する磁極が前記中央部永久磁石と同じになるように、前記一対の第二の中間部永久磁石の外側に離間して配置された一対の第三の中間部永久磁石と、
(e)磁化方向が前記ターゲット表面に垂直で、かつ前記ターゲットに対向する磁極が前記中央部永久磁石と逆になるように、前記第一、第二及び第三の中間部永久磁石を取り囲む長方形状に、前記第一、第二及び第三の中間部永久磁石から離間して配置された外周部永久磁石と
を有することを特徴とする。
【００１２】
ターゲットに対向し、ターゲット表面に磁場を発生させるための本発明の第二のマグネトロンスパッタリング用磁場発生装置は、
磁性体からなるベース上に、
(a)磁化方向が前記ターゲット表面に垂直になるように配置された中央部永久磁石と、
(b)前記中央部永久磁石を取り囲むように、前記中央部永久磁石から順に設けられた第一の中間部永久磁石、第二の中間部永久磁石、第三の中間部永久磁石及び外周部永久磁石とを有し、
前記第一の中間部永久磁石は、磁化方向が前記ターゲット表面に垂直で、かつ前記ターゲットに対向する磁極が前記中央部永久磁石と逆になるように、前記中央部永久磁石から離間して設けられ、
前記第二の中間部永久磁石は、磁化方向が前記ターゲット表面に平行で、一方の磁極が前記第一の中間部永久磁石のターゲットに近い側で当接し、前記側面と対向する磁極が前記中央部永久磁石の前記ターゲットに対向する磁極と逆になるように前記ベースから磁気空隙を介して設けられ、
前記第三の中間部永久磁石は、磁化方向が前記ターゲット表面に垂直で、かつ前記ターゲットに対向する磁極が前記中央部永久磁石と同じになるように、前記第二の中間部永久磁石から離間して設けられ、
前記外周部永久磁石は、磁化方向が前記ターゲット表面に垂直で、かつ前記ターゲットに対向する磁極が前記中央部永久磁石と逆になるように、前記第三の中間部永久磁石から離間して設けられていることを特徴とする。
【００１３】
本発明の第二のマグネトロンスパッタリング用磁場発生装置において、
前記第一の中間部永久磁石、前記第二の中間部永久磁石、前記第三の中間部永久磁石及び前記外周部永久磁石は、正多角形状又は円状に配置されているのが好ましい。前記正多角形は正四角形から正八角形のいずれかであるのが好ましい。
【００１４】
本発明の第一のマグネトロンスパッタリング用磁場発生装置を用いた場合、前記ターゲット表面において、前記中央部永久磁石の長手方向中心に対向する位置から前記長手方向と直交する方向に向かって、磁束密度の垂直成分がゼロとなる箇所が３箇所以上存在するのが好ましい。
【００１５】
本発明の第二のマグネトロンスパッタリング用磁場発生装置を用いた場合、前記ターゲット表面において、前記中央部永久磁石の中心から前記外周部永久磁石の方向に向かって、磁束密度の垂直成分がゼロとなる箇所が３箇所以上存在するのが好ましい。
【００１６】
前記中央部永久磁石及び前記外周部永久磁石がネオジム磁石からなり、
前記第一の中間部永久磁石、前記第二の中間部永久磁石及び前記第三の中間部永久磁石がフェライト磁石からなるのが好ましい。
【００１７】
前記ターゲット表面に対して垂直な方向の磁束密度がゼロとなる位置における、前記ターゲット表面に対して平行な方向の磁束密度が10 mT以上であるのが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の磁場発生装置を用いることにより、ターゲット上の磁束密度の垂直成分がゼロとなる箇所が３箇所以上存在するようになり、従来の磁場発生装置に比べてエロージョン領域がU字状に広がるので、ターゲットのエロージョン進行をより均一にし、ターゲットの利用効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１（ａ）】本発明のマグネトロンスパッタリング用磁場発生装置の一例を示す平面図である。
【図１（ｂ）】図1(a)のA-A断面図である。
【図１（ｃ）】図1(a)のB-B断面図である。
【図２（ａ）】本発明のマグネトロンスパッタリング用磁場発生装置の他の一例を示す平面図である。
【図２（ｂ）】図2(a)のC-C断面図である。
【図３（ａ）】実施例1のマグネトロンスパッタリング用磁場発生装置を示す平面図である。
【図３（ｂ）】図3(a)のD-D断面図である。
【図３（ｃ）】図3(a)のE-E断面図である。
【図４（ａ）】実施例2のマグネトロンスパッタリング用磁場発生装置を示す平面図である。
【図４（ｂ）】図4(a)のF-F断面図である。
【図５（ａ）】比較例１のマグネトロンスパッタリング用磁場発生装置を示す平面図である。
【図５（ｂ）】図5(a)のG-G断面図である。
【図５（ｃ）】図5(a)のH-H断面図である。
【図６】実施例１の磁場発生装置によってターゲット面上に発生する磁束密度の平行成分（実線）及び垂直成分（破線）を矢印α方向にプロットしたグラフである。
【図７（ａ）】実施例2の磁場発生装置によってターゲット面上に発生する磁束密度の平行成分（実線）及び垂直成分（破線）を矢印β方向にプロットしたグラフである。
【図７（ｂ）】実施例2の磁場発生装置によってターゲット面上に発生する磁束密度の平行成分（実線）及び垂直成分（破線）を矢印γ方向にプロットしたグラフである。
【図８】比較例１の磁場発生装置によってターゲット面上に発生する磁束密度の平行成分（実線）及び垂直成分（破線）を矢印Y方向にプロットしたグラフである。
【図９（ａ）】実施例１の磁場発生装置において、磁束密度垂直成分がゼロとなる点を破線で結んで示す模式図である。
【図９（ｂ）】比較例１の磁場発生装置において、磁束密度垂直成分がゼロとなる点を破線で結んで示す模式図である。
【図１０】本発明のマグネトロンスパッタリング用磁場発生装置を用いてマグネトロンスパッタを行ったときのターゲッ卜のエロージョン断面形状を示す模式図である。
【図１１】図9(b)に示す従来のマグネトロンスパッタリング用磁場発生装置を用いてマグネトロンスパッタを行ったときのターゲッ卜のエロージョン断面形状を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
[1] マグネトロンスパッタリング用磁場発生装置
(1)第一の構成
本発明の第一のマグネトロンスパッタリング用磁場発生装置1は、例えば図1(a)、図1(b)及び図1(c)に示すように、ターゲット9に対向し、ターゲット表面にレーストラック状の磁場を発生させるよう複数の永久磁石からなる。
【００２１】
第一のマグネトロンスパッタリング用磁場発生装置1は、
磁性体からなるベース8上に、
(a)磁化方向が前記ターゲット表面9aに垂直になるように直線状に配置された中央部永久磁石2と、
(b)磁化方向が前記ターゲット表面9aに垂直で、かつ前記ターゲット9に対向する磁極が前記中央部永久磁石2と逆になるように、前記中央部永久磁石2を取り囲む長方形状に、前記中央部永久磁石2から離間して配置された第一の中間部永久磁石3と、
(c)磁化方向が前記ターゲット表面9aに平行で、一方の磁極が前記長方形状に配置された第一の中間部永久磁石3の両長辺部分の外側面3aにターゲット9に近い側で当接し、前記外側面3aと対向する磁極が前記中央部永久磁石2の前記ターゲット9に対向する磁極と逆になるように、前記ベース8から磁気空隙11を介して配置された一対の第二の中間部永久磁石4と、
(d)磁化方向が前記ターゲット表面9aに垂直で、かつ前記ターゲット9に対向する磁極が前記中央部永久磁石2と同じになるように、前記一対の第二の中間部永久磁石4の外側に離間して配置された一対の第三の中間部永久磁石5と、
(e)磁化方向が前記ターゲット表面9aに垂直で、かつ前記ターゲット9に対向する磁極が前記中央部永久磁石2と逆になるように、前記第一の中間部永久磁石3、第二の中間部永久磁石4及び第三の中間部永久磁石5を取り囲む長方形状に、前記第一の中間部永久磁石3、第二の中間部永久磁石4及び第三の中間部永久磁石5から離間して配置された外周部永久磁石6とを有する。
【００２２】
第一のマグネトロンスパッタリング用磁場発生装置1は、図1(b)に示すように、中央部永久磁石2と直交する断面において、中央部永久磁石2と第一の中間部永久磁石3との間には磁気空隙10aを有し、第二の中間部永久磁石4と第三の中間部永久磁石5との間には磁気空隙10bを有し、第三の中間部永久磁石5と外周部永久磁石6との間には磁気空隙10cを有し、前述したように、第二の中間部永久磁石4とベース8との間には磁気空隙11を有する。また図1(c)に示すように、中央部永久磁石2の長手方向断面において、中央部永久磁石2と第一の中間部永久磁石3との間には磁気空隙12aを有し、第一の中間部永久磁石3と外周部永久磁石6との間には磁気空隙12bを有する。これらの磁気空隙10a、10b、10c、11、12a、12bは、空間であってもよいし、非磁性のスペーサで充填されていてもよい。
【００２３】
中央部永久磁石2、第一の中間部永久磁石3及び外周部永久磁石6の、ターゲット表面9aに垂直な方向の長さはほぼ同じであるのが好ましい。第三の中間部永久磁石5のターゲット表面9aに垂直な方向の長さは、中央部永久磁石2のターゲット表面9aに垂直な方向の長さよりも短いのが好ましい。
【００２４】
中央部永久磁石2、第一の中間部永久磁石3、第二の中間部永久磁石4及び外周部永久磁石6のターゲット9側の面は同一平面S上にあるのが好ましい。第三の中間部永久磁石5のターゲット9側の面は、前記同一平面Sよりもベース8側にあるのが好ましい。
【００２５】
中央部永久磁石2、第二の中間部永久磁石4及び第三の中間部永久磁石5は、それぞれ一体的に形成しても良いし、複数の永久磁石を組み合わせて構成しても良い。第一の中間部永久磁石3及び外周部永久磁石6は、辺を構成する少なくとも４つの永久磁石を組み合わせて構成するのが好ましく、さらに各辺を複数の永久磁石を組み合わせて構成しても良い。複数の永久磁石を組み合わせて構成する場合、個々の永久磁石をベース8上に接着剤等で順に貼りつけて形成してもよいし、あらかじめいくつかの永久磁石を貼り合わせて一体化した永久磁石ユニットをベース8上に貼りつけて形成しても良い。第二の中間部永久磁石4は、非磁性体からなるスペーサ等を介してベース8上に接着剤等で貼りつけて形成するのが好ましい。
【００２６】
なお図1(a)、図1(b)及び図1(c)は、中央部永久磁石2のターゲット側磁極がS極である例を示したが、この磁極がN極であってもかまわない。その場合は、他の永久磁石の磁極も全て逆に構成されることになる。
【００２７】
(i)中央部永久磁石
中央部永久磁石2は、磁性体からなるベース8上に、複数個の直方体の永久磁石を、磁化方向が前記ターゲット表面9aに垂直になるように連接して並べ、直線状に配置して構成するのが好ましい。中央部永久磁石2を構成する各直方体の永久磁石の大きさ、使用する数は特に限定されず、磁石の製造のしやすさ、磁場発生装置の組み立てやすさ等の理由で適宜設定すればよい。各永久磁石は、同じ形状でなくてもかまわない。
【００２８】
中央部永久磁石2の長手方向長さ、幅（平面視で長軸方向に垂直な方向の長さ）及び前記ターゲット表面9aに垂直な方向の長さは、磁場発生装置1の全体の形状、発生させる磁場の強度等により任意に設定することができる。
【００２９】
一般的なマグネトロンスパッタリング装置において、矩形ターゲットを使用する場合、磁場発生装置の大きさは、その固定方法や冷却方法からの要求から、ターゲットとほぼ同じ大きさ又は若干小さくなるように構成する。ここで、矩形ターゲットと磁場発生装置との大きさが等しいとして考えたとき、ターゲット（又は磁場発生装置）の長手方向長さをW1、短手方向長さをW2とすると、中央部永久磁石2の長手方向長さは、W1とW2との差以上とするのが好ましい。
【００３０】
(ii)第一の中間部永久磁石
第一の中間部永久磁石3は、中央部永久磁石2を取り囲む長方形状に、長方形の長辺が中央部永久磁石2の長手方向と平行になるように、中央部永久磁石2から所定の距離をおいて配置される。中央部永久磁石2と第一の中間部永久磁石3の長辺部分との間には磁気空隙10aが設けられ、中央部永久磁石2と第一の中間部永久磁石3の短辺部分との間には磁気空隙12aが設けられる。第一の中間部永久磁石3は、磁化方向が前記ターゲット表面9aに垂直で、かつ前記ターゲット9に対向する磁極（図ではN極）が前記中央部永久磁石2の前記ターゲット9側磁極（図ではS極）と逆になるように配置される。
【００３１】
第一の中間部永久磁石3は、前記中央部永久磁石2の場合と同様、複数個の直方体の永久磁石を連接して構成するのが好ましい。第一の中間部永久磁石3を構成する各種形状の永久磁石の大きさ、使用する数等は特に限定されず、磁石の製造のしやすさ、磁場発生装置の組み立てやすさ等の理由で適宜設定すればよい。
【００３２】
前記中央部永久磁石2と同様に、矩形ターゲットと磁場発生装置との大きさが等しいとして考えたとき、ターゲット（磁場発生装置）の長手方向長さをW1、短手方向長さをW2とすると、長方形状に構成された第一の中間部永久磁石3の長辺の長さは、W1とW2との差以上で構成するのが好ましく、短辺の長さは、ターゲット(磁場発生装置)の長手方向の長さW1と短手方向の長さW2の比率や長辺の長さを考慮し適宜設定すれば良い。第一の中間部永久磁石3を構成する磁石の幅及び前記ターゲット表面9aに垂直な方向の長さは、特に限定されず磁場発生装置の全体の形状、発生させる磁場の強度等により任意に設定することができる。ただし前記ターゲット表面9aに垂直な方向の長さは、中央部永久磁石2の前記ターゲット表面9aに垂直な方向の長さと同じであるのが好ましい。
【００３３】
(iii)第二の中間部永久磁石
第二の中間部永久磁石4は、長方形状に配置された第一の中間部永久磁石3の両長辺部分の外側面3aに、ターゲットに近い側で当接するよう一対に配置する。第二の中間部永久磁石4は、磁化方向が前記ターゲット表面9aに平行で、一方の磁極が前記第一の中間部永久磁石3の外側面3aにターゲットに近い側で対向し、他方の磁極が第三の中間部永久磁石5側を向くように設置する。第二の中間部永久磁石4の、前記第一の中間部永久磁石3の外側面3aと対向する側の磁極（図ではN極）は、前記中央部永久磁石2のターゲット側磁極（図ではS極）と逆になるように構成する。
【００３４】
第二の中間部永久磁石4は、複数個の直方体の永久磁石を長手方向及び／又は幅方向に連接して構成するのが好ましい。第二の中間部永久磁石4を構成する各種形状の永久磁石の大きさ、使用する数等は特に限定されず、磁石の製造のしやすさ、磁場発生装置の組み立てやすさ等の理由で適宜設定すればよい。
【００３５】
第二の中間部永久磁石4と前記ベース8との間には磁気空隙11が設けられ、第二の中間部永久磁石4と第三の中間部永久磁石5との間には磁気空隙10bが設けられる。この磁気空隙11及び磁気空隙10bは、磁気的に空隙となっていれば良く、例えば空間であっても良いし、非磁性体からなるスペーサで充填されていても良い。特に磁気空隙11は非磁性体からなるスペーサで充填されるのが好ましい。
【００３６】
第二の中間部永久磁石4の長手方向長さは、中央部永久磁石2の長手方向長さと、第一の中間部永久磁石3の長手方向（長辺部）長さとの間であるのが好ましい。第二の中間部永久磁石4の幅（平面視で長軸方向に垂直な方向の長さ）及び前記ターゲット表面9aに垂直な方向の長さは、特に限定されず磁場発生装置の全体の形状、発生させる磁場の強度等により任意に設定することができる。ただし前記ターゲット表面9aに垂直な方向の長さは、中央部永久磁石2の前記ターゲット表面9aに垂直な方向の長さの5〜200%であるのが好ましく、30〜150%であるのがより好ましく、30〜100％とするのが最も好ましい。
【００３７】
(iv)第三の中間部永久磁石
第三の中間部永久磁石5は、前記一対の第二の中間部永久磁石4の外側（外周部永久磁石6との間）に、前記一対の第二の中間部永久磁石4から所定の距離をおいて、前記中央部永久磁石2と平行に一対に配置される。第三の中間部永久磁石5は、磁化方向が前記ターゲット表面9aに垂直で、かつターゲット9に対向する磁極（図ではS極）が前記中央部永久磁石2の前記ターゲット9側磁極（図ではS極）と同じになるように配置される。
【００３８】
第三の中間部永久磁石5は、前記中央部永久磁石2の場合と同様、複数個の直方体の永久磁石を連接して構成するのが好ましい。第三の中間部永久磁石5を構成する各種形状の永久磁石の大きさ、使用する数等は特に限定されず、磁石の製造のしやすさ、磁場発生装置の組み立てやすさ等の理由で適宜設定すればよい。
【００３９】
第三の中間部永久磁石5と外周部永久磁石6との間には、磁気空隙10cが設けられる。この磁気空隙10cは、磁気的に空隙となっていれば良く、空間であってもよいし、非磁性体からなるスペーサで充填されていても良い。
【００４０】
第三の中間部永久磁石5の長手方向長さは、中央部永久磁石2の長手方向長さと、第一の中間部永久磁石3の長手方向（長辺部）長さとの間であるのが好ましい。第三の中間部永久磁石5の幅（平面視で長軸方向に垂直な方向の長さ）及び前記ターゲット表面9aに垂直な方向の長さは、特に限定されず磁場発生装置の全体の形状、発生させる磁場の強度等により任意に設定することができる。第三の中間部永久磁石5のターゲット9側の面は、中央部永久磁石2のターゲット9側の面よりもベース8側にあるのが好ましい。ターゲット表面9aに垂直な方向の長さは、中央部永久磁石2の前記ターゲット表面9aに垂直な方向の長さの5〜80%であるのが好ましい。
【００４１】
(v)外周部永久磁石
外周部永久磁石6は、前記中央部永久磁石2、第一の中間部永久磁石3、第二の中間部永久磁石4及び第三の中間部永久磁石5を全て取り囲む長方形状に、長方形の長辺が中央部永久磁石2の長手方向と平行になるように、これらの永久磁石から所定の距離を置いて配置される。外周部永久磁石6は、磁化方向が前記ターゲット表面9aに垂直で、かつ前記ターゲット9に対向する磁極（図ではN極）が前記中央部永久磁石2の前記ターゲット9側磁極（図ではS極）と逆になるように配置する。すなわち、外周部永久磁石6は、磁場発生装置の外周を形成するように設けられる。
【００４２】
外周部永久磁石6は、複数個の直方体の永久磁石から構成されるのが好ましく、各直方体の永久磁石の大きさ、使用する数は特に限定されず、磁石の製造のしやすさ、磁場発生装置の組み立てやすさ等の理由で適宜設定すればよい。各永久磁石は、同じ形状でなくてもかまわない。
【００４３】
外周部永久磁石6の長辺及び短辺、並びに構成する永久磁石の幅及び前記ターゲット表面9aに垂直な方向の長さは、磁場発生装置1の全体の形状、発生させる磁場の強度等により任意に設定することができる。ただし前記ターゲット表面9aに垂直な方向の長さは、中央部永久磁石2の前記ターゲット表面9aに垂直な方向の長さと同じであるのが好ましい。
【００４４】
(vi)永久磁石
マグネトロンスパッタリング用磁場発生装置を構成する永久磁石は、公知の永久磁石材料で形成することができる。使用する永久磁石の材質は設備の構成（磁場発生装置からターゲットまでの距離）や必要な磁場強度によって適宜設定すれば良いが、R（Nd等の希土類元素のうちの少なくとも一種）、T（Fe又はFe及びCo）及びBを必須成分とする希土類鉄ボロン系異方性焼結磁石（ネオジム磁石）等の希土類系焼結磁石（耐食性の点から各種の表面処理を施したもの）又はフェライト磁石が好ましい。希土類系焼結磁石としては、特にネオジム磁石が好ましい。
【００４５】
特に中央部永久磁石2及び外周部永久磁石6が希土類系焼結磁石（特にネオジム磁石）からなるのが好ましい。第一の中間部永久磁石3、第二の中間部永久磁石4及び第三の中間部永久磁石5はフェライト磁石からなるのが好ましい。なお第一の中間部永久磁石3、第二の中間部永久磁石4及び第三の中間部永久磁石5は、磁石の大きさやターゲットからの距離あるいはベースとの間に非磁性のスペーサを配置する等の方法で調整すれば希土類系焼結磁石も使用可能である。
【００４６】
マグネトロンスパッタリング用磁場発生装置1において、ターゲット表面9aにおいて、磁束密度垂直成分がゼロとなる位置における磁束密度の平行成分が10 mT以上となるように永久磁石及び磁性部材を構成するのが好ましい。
【００４７】
前記ターゲット表面9aにおいて、前記中央部永久磁石2の長手方向中心に対向する位置から前記長手方向と直交する方向に向かって、磁束密度の垂直成分がゼロとなる箇所が３箇所以上存在するのが好ましい。
【００４８】
(2)第二の構成
本発明の第二のマグネトロンスパッタリング用磁場発生装置101は、例えば図2(a)及び図2(b)に示すように、ターゲット9に対向し、ほぼ同心円状の磁場強度をもつ磁場を発生させるよう複数の永久磁石からなる。
【００４９】
第二のマグネトロンスパッタリング用磁場発生装置101は、
磁性体からなるベース108上に、
(a)磁化方向が前記ターゲット表面9aに垂直になるように配置された中央部永久磁石102と、
(b)前記中央部永久磁石102を取り囲むように、前記中央部永久磁石102から順に設けられた第一の中間部永久磁石103、第二の中間部永久磁石104、第三の中間部永久磁石105及び外周部永久磁石106とを有し、
前記第一の中間部永久磁石103は、磁化方向が前記ターゲット表面9aに垂直で、かつ前記ターゲット9に対向する磁極が前記中央部永久磁石102と逆になるように、前記中央部永久磁石102から離間して設けられ、
前記第二の中間部永久磁石104は、磁化方向が前記ターゲット表面9aに平行で、一方の磁極が前記第一の中間部永久磁石103の外側面103aにターゲット9に近い側で当接し、前記外側面103aと対向する磁極が前記中央部永久磁石102の前記ターゲット9に対向する磁極と逆になるように前記ベース108から磁気空隙を介して設けられ、
前記第三の中間部永久磁石105は、磁化方向が前記ターゲット表面9aに垂直で、かつ前記ターゲット9に対向する磁極が前記中央部永久磁石102と同じになるように、前記第二の中間部永久磁石104から離間して設けられ、
前記外周部永久磁石106は、磁化方向が前記ターゲット表面9aに垂直で、かつ前記ターゲット9に対向する磁極が前記中央部永久磁石102と逆になるように、前記第三の中間部永久磁石105から離間して設けられている。
【００５０】
第二のマグネトロンスパッタリング用磁場発生装置101は、例えば図2(a)に示すように、正方形状の外観を有しており、ベース108上に、中央部永久磁石102を中心にして、第一の中間部永久磁石103、第二の中間部永久磁石104、第三の中間部永久磁石105及び外周部永久磁石106が内側から順に正四角形状に取り囲むように配置された構成を有している。図2(a)のC-C断面（図2(b)）は、図1(a)のA-A断面（図1(b)）と同様の構成であり、第二のマグネトロンスパッタリング用磁場発生装置101は、この構成が中央部永久磁石102を中心軸にした四回対称に配置されている。
【００５１】
図2(a)のC-C断面において、中央部永久磁石102と第一の中間部永久磁石103との間には磁気空隙110aを有し、第二の中間部永久磁石104と第三の中間部永久磁石105との間には磁気空隙110bを有し、第三の中間部永久磁石105と外周部永久磁石106との間には磁気空隙110cを有し、前述したように、第二の中間部永久磁石104とベース108との間には磁気空隙111を有する。これらの磁気空隙110a、110b、110c、111は、空間であってもよいし、非磁性のスペーサで充填してもよい。
【００５２】
中央部永久磁石102、第一の中間部永久磁石103及び外周部永久磁石106の、ターゲット表面9aに垂直な方向の長さはほぼ同じであるのが好ましい。第三の中間部永久磁石105のターゲット表面9aに垂直な方向の長さは、中央部永久磁石102のターゲット表面9aに垂直な方向の長さよりも短いのが好ましい。
【００５３】
中央部永久磁石102、第一の中間部永久磁石103、第二の中間部永久磁石104及び外周部永久磁石106のターゲット9側の面は同一平面S上にあるのが好ましい。第三の中間部永久磁石105のターゲット9側の面は、前記同一平面Sよりもベース108側にあるのが好ましい。
【００５４】
中央部永久磁石102は、一体的に形成しても良いし、複数の永久磁石を組み合わせて構成しても良い。第一の中間部永久磁石103、第二の中間部永久磁石104、第三の中間部永久磁石105及び外周部永久磁石106は、各辺を構成する少なくとも４つの永久磁石を組み合わせて構成するのが好ましく、さらに各辺を複数の永久磁石を組み合わせて構成しても良い。複数の永久磁石を組み合わせて構成する場合、個々の永久磁石をベース108上に接着剤等で順に貼りつけて形成してもよいし、あらかじめいくつかの永久磁石を貼り合わせて一体化した永久磁石ユニットをベース108上に貼りつけて形成しても良い。第二の中間部永久磁石104は、非磁性体からなるスペーサ等を介してベース108上に接着剤等で貼りつけて形成するのが好ましい。
【００５５】
なお図2(a)及び図2(b)は、中央部永久磁石102のターゲット側磁極がS極である例を示したが、この磁極がN極であってもかまわない。その場合は、他の永久磁石の磁極も全て逆に構成されることになる。
【００５６】
図2(a)及び図2(b)に示す磁場発生装置は、全体が平面視で正四角形（四回対称）に形成された例を示すが、第二のマグネトロンスパッタリング用磁場発生装置は、平面視で正四角形以外の形状であっても良い。例えば、平面視で、正五角形、正六角形、正七角形、正八角形等の正多角形であっても良いし、三回対称軸、四回対称軸等を有する多角形でも良いし、円形でもよい。好ましくは、正四角形、正五角形、正六角形である。
【００５７】
(i)中央部永久磁石
中央部永久磁石102は、磁性体からなるベース108上のほぼ中央に、四角柱の永久磁石を、磁化方向（四回軸方向）が前記ターゲット表面9aに垂直になるように配置するのが好ましい。中央部永久磁石102を構成する永久磁石の平面視形状は特に限定されず、磁石の製造のしやすさ、磁場発生装置の組み立てやすさ等の理由で適宜設定すればよい。図2(a)では四角柱の永久磁石が使用されているが、円柱でも良いし、正多角形の柱状（正六角柱、正八角柱等）でもよい。
【００５８】
中央部永久磁石102の平面視大きさ（多角形の場合一辺の長さ、又は円形の場合直径）及び前記ターゲット表面9aに垂直な方向の長さは、中央部永久磁石102上面から前記ターゲット表面9aまでの距離、及び発生させる磁場の強度に比例させながら、任意に設定することができる。
【００５９】
(ii)第一の中間部永久磁石
第一の中間部永久磁石103は、中央部永久磁石102を取り囲む正四角形状に、中央部永久磁石102から所定の距離をおいて配置される。中央部永久磁石102と第一の中間部永久磁石103の長辺部分との間には磁気空隙110aが設けられている。第一の中間部永久磁石103は、磁化方向が前記ターゲット表面9aに垂直で、かつ前記ターゲット9に対向する磁極（図ではN極）が中央部永久磁石102の前記ターゲット9側磁極（図ではS極）と逆になるように配置される。
【００６０】
第一の中間部永久磁石103は、複数個の直方体の永久磁石を連接して構成するのが好ましい。第一の中間部永久磁石103を構成する各種形状の永久磁石の大きさ、使用する数等は特に限定されず、磁石の製造のしやすさ、磁場発生装置の組み立てやすさ等の理由で適宜設定すればよい。
【００６１】
正方形状に構成された第一の中間部永久磁石103の一辺の長さW103は、ベースの一辺の長さ（W1又はW2）の21〜27％とするのが好ましい。第一の中間部永久磁石103を構成する磁石の幅及び前記ターゲット表面9aに垂直な方向の長さは、特に限定されず磁場発生装置の全体の形状、発生させる磁場の強度等により任意に設定することができる。ただし前記ターゲット表面9aに垂直な方向の長さは、中央部永久磁石102の前記ターゲット表面9aに垂直な方向の長さと同じであるのが好ましい。
【００６２】
(iii)第二の中間部永久磁石
第二の中間部永久磁石104は、正四角形状に配置された第一の中間部永久磁石103の両長辺部分の外側面103aに、ターゲットに近い側で当接し、第一の中間部永久磁石103の外周を取り囲むよう正四角形状に配置する。第二の中間部永久磁石104は、磁化方向が前記ターゲット表面9aに平行で、一方の磁極が前記第一の中間部永久磁石103の外側面103aにターゲットに近い側で対向し、他方の磁極が第三の中間部永久磁石105側を向くように設置する。第二の中間部永久磁石104の、前記第一の中間部永久磁石103の外側面103aと対向する側の磁極（図ではN極）は、前記中央部永久磁石102のターゲット側磁極（図ではS極）と逆になるように構成する。
【００６３】
第二の中間部永久磁石104は、複数個の直方体の永久磁石を連接して構成するのが好ましい。第二の中間部永久磁石104を構成する各種形状の永久磁石の大きさ、使用する数等は特に限定されず、磁石の製造のしやすさ、磁場発生装置の組み立てやすさ等の理由で適宜設定すればよい。
【００６４】
第二の中間部永久磁石104と前記ベース108との間には磁気空隙111が設けられ、第二の中間部永久磁石104と第三の中間部永久磁石105との間には磁気空隙110bが設けられる。この磁気空隙111及び磁気空隙110bは、磁気的に空隙となっていれば良く、例えば空間であっても良いし、非磁性体からなるスペーサで充填されていても良い。特に磁気空隙111は非磁性体からなるスペーサで充填されるのが好ましい。
【００６５】
正方形状に構成された第二の中間部永久磁石104の一辺の長さW104は、ベースの一辺の長さ（W1又はW2）の46〜52％であるのが好ましい。第二の中間部永久磁石104の幅及び前記ターゲット表面9aに垂直な方向の長さは、特に限定されず磁場発生装置の全体の形状、発生させる磁場の強度等により任意に設定することができる。ただし前記ターゲット表面9aに垂直な方向の長さは、中央部永久磁石102の前記ターゲット表面9aに垂直な方向の長さの5〜200%であるのが好ましく、30〜150%であるのがより好ましく、30〜100％であるのが最も好ましい。
【００６６】
(iv)第三の中間部永久磁石
第三の中間部永久磁石105は、第二の中間部永久磁石104の外側（外周部永久磁石106との間）に、第二の中間部永久磁石104から所定の距離をおいて、第二の中間部永久磁石104を取り囲む正四角形状に配置される。第三の中間部永久磁石105は、磁化方向が前記ターゲット表面9aに垂直で、かつターゲット9に対向する磁極（図ではS極）が前記中央部永久磁石102の前記ターゲット9側磁極（図ではS極）と同じになるように配置される。
【００６７】
第三の中間部永久磁石105は、第一の中間部永久磁石103の場合と同様、複数個の直方体の永久磁石を連接して構成するのが好ましい。第三の中間部永久磁石105を構成する各種形状の永久磁石の大きさ、使用する数等は特に限定されず、磁石の製造のしやすさ、磁場発生装置の組み立てやすさ等の理由で適宜設定すればよい。
【００６８】
第三の中間部永久磁石105と外周部永久磁石106との間には、磁気空隙110cが設けられる。この磁気空隙110cは、磁気的に空隙となっていれば良く、空間であってもよいし、非磁性体からなるスペーサで充填されていても良い。
【００６９】
第三の中間部永久磁石105の外周の一辺の長さW105は、ベースの一辺の長さ（W1又はW2）の64〜70％であるのが好ましい。第三の中間部永久磁石105の幅及び前記ターゲット表面9aに垂直な方向の長さは、特に限定されず磁場発生装置の全体の形状、発生させる磁場の強度等により任意に設定することができる。第三の中間部永久磁石105のターゲット9側の面は、中央部永久磁石102のターゲット9側の面よりもベース108側にあるのが好ましい。ターゲット表面9aに垂直な方向の長さは、中央部永久磁石102の前記ターゲット表面9aに垂直な方向の長さの5〜80%であるのが好ましい。
【００７０】
(v)外周部永久磁石
外周部永久磁石106は、第三の中間部永久磁石105を取り囲む正四角形状に、第三の中間部永久磁石105から所定の距離を置いて配置される。外周部永久磁石106は、磁化方向が前記ターゲット表面9aに垂直で、かつ前記ターゲット9に対向する磁極（図ではN極）が前記中央部永久磁石102の前記ターゲット9側磁極（図ではS極）と逆になるように配置する。すなわち、外周部永久磁石106は、磁場発生装置の外周を形成するように設けられる。
【００７１】
外周部永久磁石106は、第一の中間部永久磁石103の場合と同様、複数個の直方体の永久磁石を連接して構成するのが好ましく、各直方体の永久磁石の大きさ、使用する数は特に限定されず、磁石の製造のしやすさ、磁場発生装置の組み立てやすさ等の理由で適宜設定すればよい。各永久磁石は、同じ形状でなくてもかまわない。
【００７２】
外周部永久磁石106の外周の一辺の長さW106は、ベースの一辺の長さ（W1又はW2）の84〜90％であるのが好ましい。外周部永久磁石106を構成する永久磁石の幅及び前記ターゲット表面9aに垂直な方向の長さは、磁場発生装置101の全体の形状、発生させる磁場の強度等により任意に設定することができる。ただし前記ターゲット表面9aに垂直な方向の長さは、中央部永久磁石102の前記ターゲット表面9aに垂直な方向の長さと同じであるのが好ましい。
【００７３】
(vi)永久磁石
マグネトロンスパッタリング用磁場発生装置を構成する永久磁石は、公知の永久磁石材料で形成することができる。使用する永久磁石の材質は設備の構成（磁場発生装置からターゲットまでの距離）や必要な磁場強度によって適宜設定すれば良いが、R（Nd等の希土類元素のうちの少なくとも一種）、T（Fe又はFe及びCo）及びBを必須成分とする希土類鉄ボロン系異方性焼結磁石（ネオジム磁石）等の希土類系焼結磁石（耐食性の点から各種の表面処理を施したもの）又はフェライト磁石が好ましい。希土類系焼結磁石としては、特にネオジム磁石が好ましい。
【００７４】
特に中央部永久磁石102及び外周部永久磁石106が希土類系焼結磁石（特にネオジム磁石）からなるのが好ましい。第一の中間部永久磁石103、第二の中間部永久磁石104及び第三の中間部永久磁石105はフェライト磁石からなるのが好ましい。なお第一の中間部永久磁石103、第二の中間部永久磁石104及び第三の中間部永久磁石105は、磁石の大きさやターゲットからの距離あるいはベースとの間に非磁性のスペーサを配置する等の方法で調整すれば希土類系焼結磁石も使用可能である。
【００７５】
マグネトロンスパッタリング用磁場発生装置101において、ターゲット表面9aにおいて、磁束密度垂直成分がゼロとなる位置における磁束密度の平行成分が10 mT以上となるように永久磁石及び磁性部材を構成するのが好ましい。
【００７６】
前記ターゲット表面9aにおいて、前記中央部永久磁石102の中心に対向する位置から四角形の辺に平行な方向及び対角線方向に向かって、磁束密度の垂直成分がゼロとなる箇所が３箇所以上存在するのが好ましい。
【実施例】
【００７７】
本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はそれらに限定されるものではない。
【００７８】
実施例１
実施例１の磁場発生装置201を図3(a)〜図3(c)に示す。磁場発生装置201は、鋼板(SS400)製のベース208上に、希土類系焼結磁石(日立金属製NMX-48BH、残留磁束密度：約1,360 mT)からなる中央部永久磁石202及び外周部永久磁石206、並びにフェライト焼結磁石(日立金属製NMF-12F、残留磁束密度：約460 mT)からなる第一の中間部永久磁石203、第二の中間部永久磁石204及び第三の中間部永久磁石205を、W1=298 mm、W2=198 mm、a=5 mm、b=6 mm、c=25 mm、d=8 mm、e=10 mm、f=5 mm、h=5 mm、i=8 mm、j=14 mm、k=20 mm、g1=15 mm、g2=10 mm、g3=10 mm、g4=5 mm及びg5=40 mmとなるよう配置して作製した。なお図示はしていないが、中央部永久磁石202、第一の中間部永久磁石203、第二の中間部永久磁石204、第三の中間部永久磁石205、外周部永久磁石206及びベース208によって囲まれた磁気空隙210a、210b、210c、211、212a、212bは、非磁性（アルミニウム製）のスペーサで充填した。
【００７９】
実施例１の磁場発生装置201の表面（ターゲットと対向する面）から20 mmの位置［ターゲット表面（図示せず）の位置に相当］における磁束密度を磁場解析により求め、磁束密度のターゲット表面に対して平行な成分（磁束密度平行成分）及び垂直な成分（磁束密度垂直成分）を、中央部永久磁石202の中心から外周部永久磁石206方向（図3(a)に記載したα方向）にプロットし磁束密度分布を求めた。結果を図６に示す。図６において、横軸は、中央部永久磁石202の中心からの距離であり、磁束密度垂直成分を点線、磁束密度水平成分を実線で示した。
【００８０】
実施例２
実施例２の磁場発生装置301を図4(a)及び図4(b)に示す。磁場発生装置301は、鋼板(SS400)製のベース308上に、希土類系焼結磁石(日立金属製NMX-48BH、残留磁束密度：約1,360 mT)からなる中央部永久磁石302及び外周部永久磁石306、並びにフェライト焼結磁石(日立金属製NMF-12F、残留磁束密度：約460 mT)からなる第一の中間部永久磁石303、第二の中間部永久磁石304及び第三の中間部永久磁石305を、W1=W2=396 mm、a=10 mm、b=12 mm、c=50 mm、d=16 mm、e=20 mm、i=8 mm、j=14 mm、k=20 mm、g1=30 mm、g2=20 mm及びg3=20 mmとなるよう配置して作製した。なお図示はしていないが、中央部永久磁石302、第一の中間部永久磁石303、第二の中間部永久磁石304、第三の中間部永久磁石305、外周部永久磁石306及びベース308によって囲まれた磁気空隙310a、310b、310c、311は、非磁性（アルミニウム製）のスペーサで充填した。
【００８１】
実施例１と同様にして、実施例２の磁場発生装置301の表面（ターゲットと対向する面）から20 mmの位置［ターゲット表面（図示せず）の位置に相当］における磁束密度を磁場解析により求め、磁束密度のターゲット表面に対して平行な成分（磁束密度平行成分）及び垂直な成分（磁束密度垂直成分）を、中央部永久磁石302の中心から外周部永久磁石306まで平行な方向（図4(a)に記載したβ方向）及び対角線方向（図4(a)に記載したγ方向）にプロットし磁束密度分布を求めた。結果をそれぞれ図7(a)及び図7(b)に示す。図7(a)及び図7(b)において、横軸は、中央部永久磁石302の中心からの距離であり、磁束密度垂直成分を点線、磁束密度水平成分を実線で示した。
【００８２】
比較例１
図5(a)〜図5(c)に示すように、オーステナイト系ステンレス鋼(SUS304)製のベース408上に、フェライト系ステンレス(SUS430)製の中央磁極部材402及び外周磁極部材403、並びにフェライト焼結磁石(日立金属製NMX-5D、残留磁束密度：約360 mT)からなる直線部用永久磁石404及びコーナー部用永久磁石405を、磁化方向がターゲット面に平行でかつ同極性の磁極が前記中央磁極部材402に対向するように配置し、磁場発生装置401（W1=298 mm、W2=198 mm、A=10 mm、B=10 mm、C=10 mm、D=35 mm、G1=84 mm及びG2=84 mm）を作製した。
【００８３】
実施例１と同様にして、比較例１の磁場発生装置401の表面（ターゲットと対向する面）から20 mmの位置［ターゲット表面（図示せず）の位置に相当］における磁束密度を磁場解析により求め、磁束密度のターゲット表面に対して平行な成分（磁束密度平行成分）及び垂直な成分（磁束密度垂直成分）を、中央磁極部材402の中心から外周磁極部材403方向（図5(a)に記載したY方向）にプロットし磁束密度分布を求めた。結果を図８に示す。図８において、横軸は、中央磁極部材202の中心からの距離であり、磁束密度垂直成分を点線、磁束密度水平成分を実線で示した。
【００８４】
図６及び図８から、比較例１の磁場発生装置401は、Y方向の磁束密度分布において、磁束密度垂直成分がゼロとなる点が１箇所（P1）しかないのに対して、本発明の磁場発生装置201（実施例１）は、α方向の磁束密度分布において、磁束密度垂直成分がゼロとなる点が３箇所（P1、P2及びP3）有ることが分かる。図9(a)及び図9(b)は、それぞれ実施例１及び比較例１の磁場発生装置において磁束密度垂直成分がゼロとなる点を結んだ線（点線）を示す。さらに図7(a) 及び図7(b)から、本発明の磁場発生装置301（実施例２）は、β方向の磁束密度分布において、磁束密度垂直成分がゼロとなる点が３箇所（P1、P2及びP3）有り、γ方向の磁束密度分布において、磁束密度垂直成分がゼロとなる点が５箇所（P1、P2、P3、P4及びP5）有ることがわかる。
【００８５】
本発明の磁場発生装置201（実施例１）及び磁場発生装置301（実施例２）は、このように磁束密度垂直成分がゼロとなる点が３箇所以上存在するので、比較例１の磁場発生装置401に比べてエロージョン領域が図11に示すようなV字状から図10に示すようなU字状に広がると予想され、ターゲットのエロージョン進行をより均一にし、ターゲットの利用効率を向上させることができる。
【符号の説明】
【００８６】
1、101、102、103・・・磁場発生装置
2、102、202、302・・・中央部永久磁石
3、103、203、204・・・第一の中間部永久磁石
3a、203a・・・側面
4、104、204、304・・・第二の中間部永久磁石
5、105、205、305・・・第三の中間部永久磁石
6、106、206、306・・・外周部永久磁石
8、108、208、308・・・ベース
9・・・ターゲット
9a・・・ターゲット表面
10a、10b、10c、210a、210b、210c・・・磁気空隙
11、211・・・磁気空隙
12a、12b、212a、212b・・・磁気空隙
110a、110b、110c、310a、310b、310c・・・磁気空隙
111、311・・・磁気空隙
401・・・比較例１の磁場発生装置
402・・・中央磁極部材
403・・・外周磁極部材
404・・・直線部用永久磁石
405・・・コーナー部用永久磁石
408・・・ベース
【図１（ａ）】
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【図１（ｂ）】
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【図１（ｃ）】
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【図２（ａ）】
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【図２（ｂ）】
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【図３（ａ）】
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【図３（ｂ）】
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【図３（ｃ）】
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【図４（ａ）】
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【図４（ｂ）】
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【図５（ａ）】
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【図５（ｂ）】
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【図５（ｃ）】
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【図６】
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【図７（ａ）】
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【図７（ｂ）】
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【図８】
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【図９（ａ）】
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【図９（ｂ）】
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【図１０】
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【図１１】
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