(57)【要約】【課題】基板に形成される磁性膜のなかで一軸磁気異方性を有する範囲を拡張可能とした成膜装置、および、磁気回路を提供する。【解決手段】一軸磁気異方性を発現することが可能な磁性材料を含むターゲットと、ターゲットと対向する成膜面を有した基板とターゲットとの間に、成膜面に平行な水平磁場を形成する第１磁気回路２０とを備える。第１磁気回路２０は、成膜面に平行な磁場を含む第１磁場を形成する一方の磁極を有した第１磁石２１と、第１磁場を形成する他方の磁極を有した第２磁石２２と、基板に対するターゲット側とは反対側に位置し、第１磁石２１と第２磁石２２とを連結するヨーク２４であって、第１磁場に重畳し第１磁場とともに水平磁場を形成するための重畳磁場を形成する少なくとも１つの第３磁石２３を備えるヨーク２４とを備える。【選択図】図３
2019104970.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一軸磁気異方性を発現することが可能な磁性材料を含むターゲットと、
前記ターゲットと対向する成膜面を有した基板と、前記ターゲットとの間に、前記成膜面に平行な水平磁場を形成する磁気回路と、を備え、
前記磁気回路は、
前記成膜面に平行な磁場を含む第１磁場を形成する一方の磁極を有した第１磁石と、
前記第１磁場を形成する他方の磁極を有した第２磁石と、
前記基板に対する前記ターゲット側とは反対側に連結部を備え、前記第１磁石と前記第２磁石とを連結するヨークであって、前記第１磁場に重畳し前記第１磁場とともに前記水平磁場を形成するための重畳磁場を形成する少なくとも１つの第３磁石を前記連結部に備える前記ヨークと、を備える
成膜装置。
【請求項２】
前記第１磁石から前記第２磁石に向かう方向が、第１方向であり、
前記連結部は、
前記成膜面に沿って広がり、かつ、前記基板の全体と対向する大きさを有した平板状を有する平板部を含み、前記平板部は、前記第１方向において、互いに対向する第１端部と第２端部とを有し、
前記第１端部が、前記第１磁石に接続される端部であり、
前記第２端部が、前記第２磁石に接続される端部であり、
前記連結部における前記第１方向の中央部が、前記第３磁石に含まれる
請求項１に記載の成膜装置。
【請求項３】
前記磁気回路が備える前記第３磁石は、前記中央部を含む単一の磁石である
請求項２に記載の成膜装置。
【請求項４】
前記第１磁石は、第２方向に延びる形状を有し、
前記第２磁石は、前記第２方向に延びる形状を有し、
前記第１磁石における前記一方の磁極と、前記第２磁石における前記他方の磁極とは、前記成膜面と対向する方向から見て、前記成膜面が広がる方向で前記基板を挟むように互いに対向し、
前記ヨークは、
前記第１端部から前記ターゲットに向けて突き出る第１側部と、
前記第２端部から前記ターゲットに向けて突き出る第２側部と、を含み、
前記第１磁石は、前記第１側部に位置し、
前記第２磁石は、前記第２側部に位置する
請求項３に記載の成膜装置。
【請求項５】
前記磁気回路は、複数の前記第３磁石を含み、
前記複数の第３磁石は、前記第１磁石と前記第２磁石とが前記ヨークに形成する磁路を等分するように前記連結部に位置している
請求項１に記載の成膜装置。
【請求項６】
一軸磁気異方性を発現することが可能な磁性材料を含むターゲットと対向する成膜面を有した基板と前記ターゲットとの間に、前記成膜面に平行な水平磁場を形成する磁気回路であって、
前記成膜面に平行な磁場を含む第１磁場を形成する一方の磁極を有した第１磁石と、
前記第１磁場を形成する他方の磁極を有した第２磁石と、
前記基板に対する前記ターゲット側とは反対側に連結部を備え、前記第１磁石と前記第２磁石とを連結するヨークであって、前記第１磁場に重畳して前記第１磁場とともに前記水平磁場を形成するための重畳磁場を形成する少なくとも１つの第３磁石を前記連結部に備える前記ヨークと、を備える
磁気回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁性膜を形成する成膜装置、および、成膜装置に搭載される磁気回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁性材料を含む磁性膜を形成する成膜装置として、磁性材料を含むターゲットと、チャンバ内におけるターゲットと対向する位置にて基板を支持する支持部と、ターゲットに対して支持部とは反対側に位置するとともに磁気回路を含む電極部とを備える成膜装置が知られている。成膜装置では、チャンバ内にスパッタガスが供給されている状態で電極部に電圧が印加されることによって、ターゲットがスパッタされる。これにより、基板のうち、ターゲットと対向する面に磁性膜が形成される（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−３２９８３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、磁性膜には、磁性膜における特性の１つである一軸磁気異方性を有する磁性膜、すなわち磁性膜が広がる方向に平行な所定の方向として、磁化されやすい方向である磁化容易軸と、磁化されにくい方向である磁化困難軸とを有する軟磁性膜が知られている。軟磁性膜は、例えばインダクタなどの素子を形成するために用いられている。磁性膜では素子を形成することが可能な領域の割合を高める上で、軟磁性膜が形成される範囲を拡張することが求められている。
本発明は、基板に形成される磁性膜のなかで一軸磁気異方性を有する範囲を拡張可能とした成膜装置、および、磁気回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するための成膜装置は、一軸磁気異方性を発現することが可能な磁性材料を含むターゲットと、前記ターゲットと対向する成膜面を有した基板と、前記ターゲットとの間に、前記成膜面に平行な水平磁場を形成する磁気回路と、を備える。前記磁気回路は、前記成膜面に平行な磁場を含む第１磁場を形成する一方の磁極を有した第１磁石と、前記第１磁場を形成する他方の磁極を有した第２磁石と、前記基板に対する前記ターゲット側とは反対側に連結部を備え、前記第１磁石と前記第２磁石とを連結するヨークであって、前記第１磁場に重畳し前記第１磁場とともに前記水平磁場を形成するための重畳磁場を形成する少なくとも１つの第３磁石を前記連結部に備える前記ヨークと、を備える。
【０００６】
上記課題を解決するための磁気回路は、一軸磁気異方性を発現することが可能な磁性材料を含むターゲットと対向する成膜面を有した基板と前記ターゲットとの間に、前記成膜面に平行な水平磁場を形成する磁気回路である。前記磁気回路は、前記成膜面に平行な磁場を含む第１平磁場を形成する一方の磁極を有した第１磁石と、前記第１磁場を形成する他方の磁極を有した第２磁石と、前記基板に対する前記ターゲット側とは反対側に連結部を備え、前記第１磁石と前記第２磁石とを連結するヨークであって、前記第１磁場に重畳して前記第１磁場とともに前記水平磁場を形成するための重畳磁場を形成する少なくとも１つの第３磁石を前記連結部に備える前記ヨークと、を備える。
【０００７】
一軸磁気異方性を有した磁性膜を形成するための第１磁場の磁束密度は、第１磁石および第２磁石から離れた位置ほど小さい。この点で、上記構成によれば、ヨークの連結部が備える第３磁石が第１磁場に重畳する重畳磁場を形成するため、第１磁場の磁束密度が小さくなりやすい部位で、成膜面に平行な磁場を加えることが可能となる。結果として、基板に形成される磁性膜のなかで一軸磁気異方性を有する範囲を拡張することが可能となる。
【０００８】
上記成膜装置において、前記第１磁石から前記第２磁石に向かう方向が、第１方向であり、前記連結部は、前記成膜面に沿って広がり、かつ、前記基板の全体と対向する大きさを有した平板状を有する平板部を含み、前記平板部は、前記第１方向において、互いに対向する第１端部と第２端部とを有し、前記第１端部が、前記第１磁石に接続される端部であり、前記第２端部が、前記第２磁石に接続される端部であり、前記連結部における前記第１方向の中央部が、前記第３磁石に含まれてもよい。
【０００９】
上記構成によれば、連結部における第１方向の中央部を含むように第３磁石が位置する。そのため、第１端部の近傍や第２端部の近傍に第３磁石が位置するよりも、上述した効果を得ることに、より適している。
【００１０】
上記成膜装置において、前記磁気回路が備える前記第３磁石は、前記中央部を含む単一の磁石であってもよい。
【００１１】
上記構成によれば、磁気回路が第３磁石を１つのみ備えるため、２つ以上の第３磁石を備える構成と比べて、磁気回路の構成が簡素である。
【００１２】
上記成膜装置において、前記第１磁石は、第２方向に延びる形状を有し、前記第２磁石は、前記第２方向に延びる形状を有し、前記第１磁石における前記一方の磁極と、前記第２磁石における前記他方の磁極とは、前記成膜面と対向する方向から見て、前記成膜面が広がる方向で前記基板を挟むように互いに対向し、前記ヨークは、前記第１端部から前記ターゲットに向けて突き出る第１側部と、前記第２端部から前記ターゲットに向けて突き出る第２側部とを含み、前記第１磁石は、前記第１側部に位置し、前記第２磁石は、前記第２側部に位置してもよい。
【００１３】
上記構成によれば、水平磁場を形成するための連結部が、成膜面に沿って広がる板状を有する平板部と、平板部からターゲットに向けて突き出た２つの側部とによって構成されるため、成膜面と連結部との間の距離において成膜面内での均一性が確保されやすい。そのため、この距離が不均一であることに起因して水平磁場の均一性が低下することが抑えられる。
【００１４】
上記成膜装置において、前記磁気回路は、複数の前記第３磁石を含み、前記複数の第３磁石は、前記第１磁石と前記第２磁石とが前記ヨークに形成する磁路を等分するように前記連結部に位置してもよい。
【００１５】
上記構成によれば、磁路を等分するように複数の第３磁石が連結部に位置するため、第１磁石と第２磁石とが形成する第１磁場のほぼ全体において、磁束密度が高められる度合いの均一性を高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】成膜装置を具体化した一実施形態における成膜装置を上面視した概略構成を成膜装置の処理対象である基板とともに示すブロック図。
【図２】成膜チャンバを上面視した概略構成を基板とともに示すブロック図。
【図３】第１磁気回路の斜視構造を示す斜視図。
【図４】第１磁気回路が形成する磁場と磁路とを模式的に示す模式図。
【図５】ターゲット、基板、および、第１磁気回路をこれらが並ぶ方向と直交する方向から見た側面構造を示す側面図。
【図６】基板に対するターゲット側から基板および第１磁気回路を見た平面構成を示す平面図。
【図７】各試験例の磁気回路を基板と磁気回路とが並ぶ方向と直交する方向から見た側面構造を示す側面図。
【図８】各磁石が有する幅と解析位置における磁束密度との関係を示すグラフ。
【図９】各磁石が有する幅と磁石効率との関係を示すグラフ。
【図１０】試験例３の磁気回路を基板と磁気回路とが並ぶ方向と直交する方向から見た側面構造を示す側面図。
【図１１】第３磁石のオフセット量と磁束密度との関係を示すグラフ。
【図１２】各試験例の磁気回路を基板と磁気回路とが並ぶ方向と直交するから見た側面構造を示す側面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１から図１２を参照して、成膜装置を具体化した一実施形態を説明する。以下では、成膜装置の構成、成膜チャンバの構成、および、試験例を順に説明する。
【００１８】
［成膜装置の構成］
図１を参照して、成膜装置の構成を説明する。
図１が示すように、成膜装置１０は、１つの方向である連結方向に沿って並ぶロードロックチャンバ１１と、成膜チャンバ１２とを備えている。ロードロックチャンバ１１と成膜チャンバ１２との間には、ゲートバルブ１３が位置し、ゲートバルブ１３が開くことによって、ロードロックチャンバ１１と成膜チャンバ１２との間が連通され、ゲートバルブ１３が閉じることによって、ロードロックチャンバ１１と成膜チャンバ１２との間での通気が遮断される。
【００１９】
成膜装置１０の処理対象は基板Ｓであり、基板Ｓは、基板Ｓを支持するキャリアＣに取り付けられた状態で、成膜装置１０内に搬入される。基板Ｓの形成材料は、例えばケイ素および樹脂などであり、キャリアＣの形成材料は、例えば金属などである。
【００２０】
成膜装置１０は、搬送部１４を備え、搬送部１４は、ロードロックチャンバ１１から成膜チャンバ１２までにわたって連結方向に沿って延び、ロードロックチャンバ１１内、および、成膜チャンバ１２内において、キャリアＣに取り付けられた状態の基板Ｓを連結方向に沿って搬送する。搬送部１４は、成膜チャンバ１２内における所定の位置においてキャリアＣの位置を固定することが可能である。搬送部１４は、基板Ｓのうち、処理対象となる成膜面Ｓｄが水平方向に対してほぼ直交する状態で、言い換えれば、基板Ｓを起立させた状態で搬送する。
【００２１】
ロードロックチャンバ１１は排気部１５を備え、排気部１５は、ロードロックチャンバ１１の内部を所定の圧力にまで減圧する。ロードロックチャンバ１１は、成膜装置１０の外部から成膜前の基板Ｓを搬入し、成膜後の基板Ｓを成膜装置１０の内部から搬出する。
【００２２】
成膜チャンバ１２は、排気部１６、第１磁気回路２０、および、カソード３０を備えている。排気部１６は、ロードロックチャンバ１１の排気部１５と同様、成膜チャンバ１２の内部を所定の圧力にまで減圧する。
【００２３】
第１磁気回路２０は、基板Ｓに対する磁性膜の形成が行われているときに、基板Ｓの成膜面Ｓｄに、基板Ｓに平行な、言い換えれば基板Ｓの起立する方向と平行な水平磁場を形成する。搬送部１４は、成膜チャンバ１２の内部において、カソード３０と対向する位置に、基板Ｓを配置する。成膜チャンバ１２は、搬送部１４の配置する基板Ｓに対して、磁性膜を形成する処理である成膜処理を施す。
【００２４】
こうした成膜装置１０では、まず、成膜前の基板Ｓを支持するキャリアＣを、成膜装置１０の外部からロードロックチャンバ１１を介して成膜装置１０の内部に搬入する。そして、搬送部１４が、ロードロックチャンバ１１から成膜チャンバ１２に向けたキャリアＣの搬送と、成膜チャンバ１２内における所定の位置でのキャリアＣの固定とを行う。
【００２５】
次いで、成膜チャンバ１２内にプラズマが生成されることによって、カソード３０が含むターゲットのスパッタが開始され、これにより、磁性膜の形成が開始される。所定の時間が経過した後に、プラズマの生成が停止されることによって、磁性膜の形成が終了される。そして、搬送部１４が、成膜チャンバ１２からロードロックチャンバ１１に向けて成膜後の基板Ｓを支持するキャリアＣを搬送する。その後、ロードロックチャンバ１１を介して成膜後の基板Ｓを成膜装置１０の外部に搬出する。
【００２６】
なお、成膜前の基板Ｓを支持するキャリアＣを成膜装置１０に搬入すること、および、成膜後の基板Ｓを支持するキャリアＣを成膜装置１０から搬出することは、成膜装置１０が備えるロボットによって行われてもよいし、成膜装置１０を使用する使用者によって行われてもよい。
【００２７】
また、成膜装置１０は、少なくとも成膜チャンバ１２を備えていればよく、ロードロックチャンバ１１を備えていなくてもよい。またあるいは、成膜装置１０は、ロードロックチャンバ１１に加えて、成膜チャンバ１２よりも前に基板Ｓに対して所定の処理を行うチャンバや、成膜チャンバ１２よりも後に基板Ｓに対して所定の処理を行うチャンバを備えていてもよい。
【００２８】
［成膜チャンバの構成］
図２から図６を参照して、成膜チャンバ１２の構成をより詳しく説明する。
図２は、成膜チャンバ１２の構成をより詳しく示したブロック図である。なお、図２では、図示の便宜上、排気部１６の図示が省略されている。また、図２では、第１磁気回路２０の形成する水平磁場が、紙面の奥から手前に向けて延びる磁場である例を示している。
【００２９】
図２が示すように、成膜チャンバ１２は、ターゲット３１および第１磁気回路２０を備えている。ターゲット３１は、一軸磁気異方性を発現することが可能な磁性材料を含んでいる。第１磁気回路２０は、ターゲット３１と対向する成膜面Ｓｄを有した基板Ｓと、ターゲット３１との間に、成膜面Ｓｄに平行な水平磁場ＨＭを形成する。
【００３０】
搬送部１４は、キャリアＣに支持された基板Ｓをターゲット３１と第１磁気回路２０との間に位置させ、基板Ｓの成膜面Ｓｄをターゲット３１と対向するように支持する。搬送部１４は、成膜面Ｓｄの法線の方向と、ターゲット３１における成膜面Ｓｄと対向する被スパッタ面の法線の方向とがほぼ平行である状態で、成膜チャンバ１２内における所定の領域である成膜領域Ｒに基板Ｓを位置させる。
【００３１】
搬送部１４は、板状の基板Ｓが、１つの方向である第１方向Ｄ１と、第１方向Ｄ１と直交する第２方向Ｄ２に沿って広がるように、基板Ｓを支持している。第１方向Ｄ１は、紙面の奥から手前に向かう方向である。第１磁気回路２０は、成膜面Ｓｄに平行な水平磁場ＨＭであって、ほぼ第１方向Ｄ１に沿って延びる磁場を成膜面Ｓｄの全体に形成する。
【００３２】
カソード３０は、ターゲット３１とバッキングプレート３２とを備えている。ターゲット３１は、上述したように一軸磁気異方性を発現することが可能な磁性材料を含み、磁性材料は、例えば軟磁性体である。ターゲット３１において、形成材料のほとんどが磁性材料であることが好ましく、例えば７５質量％以上が磁性材料であることが好ましい。
【００３３】
ターゲット３１の被スパッタ面がスパッタされることによって、磁性材料を含む磁性膜が基板Ｓに形成される。磁性膜は、磁性膜の結晶方向において、磁化しやすい結晶方向である磁化容易軸を有し、磁化容易軸以外の方向が磁化困難軸である。磁性膜は、磁化困難軸に沿う磁場が印加されたときと比べて、磁化容易軸に沿う磁場が印加されたときに磁化しやすい。磁性膜は、負の飽和磁化と正の飽和磁化とを有している。磁性膜の磁化を負の飽和磁化から正の飽和磁化に反転させたときの磁化曲線において、磁化容易軸における磁化曲線と、磁化困難軸における磁化曲線との乖離が大きいほど、磁性膜の一軸磁気異方性が高い。
【００３４】
バッキングプレート３２は、ターゲット３１のうち、成膜領域Ｒと対向する面とは反対側の面に固定されている。バッキングプレート３２の形成材料は、金属である。
【００３５】
成膜チャンバ１２は、第２磁気回路４１と揺動部４２とをさらに備えている。第２磁気回路４１は、ターゲット３１に対して搬送部１４とは反対側に位置している。第２磁気回路４１は、ターゲット３１に対して搬送部１４の位置する側に磁場Ｍを形成する。言い換えれば、第２磁気回路４１は、ターゲット３１のうち、バッキングプレート３２に固定された面とは反対側の面である被スパッタ面上に磁場Ｍを形成する。
【００３６】
第２磁気回路４１は、２つの永久磁石である第１磁石４１ａおよび第２磁石４１ｂと、２つの永久磁石が固定されるヨーク４１ｃとを備えている。第１磁石４１ａは、第１方向Ｄ１に沿って延びる柱状を有し、第２磁石４１ｂは、第１方向Ｄ１に沿って延びる環状を有して、第１磁石４１ａを取り囲んでいる。第１磁石４１ａおよび第２磁石４１ｂの各々において、ヨーク４１ｃに固定された端が基端であり、基端とは反対側の端であって、バッキングプレート３２と対向する端が先端である。第１磁石４１ａの先端における磁極と、第２磁石４１ｂの先端における磁極とは、互いに異なっている。
【００３７】
第２磁気回路４１における磁束密度は、ターゲット３１における成膜領域Ｒと対向する面において、例えば１０ｍＴ以上であることが好ましい。
【００３８】
揺動部４２は、第２方向Ｄ２におけるターゲット３１の一端と他端との間で、第２磁気回路４１を第２方向Ｄ２に沿って揺動させる。揺動部４２は、第２磁気回路４１を揺動させるための動力を発生する動力部と、動力を第２磁気回路４１まで伝達する伝達部と、動力部の駆動を制御する制御部とを備えている。
【００３９】
制御部は、動力部の駆動を制御するための制御信号を動力部に出力し、動力部は、制御信号に応じて駆動される。伝達部は、例えば、第２方向Ｄ２に沿って延びるねじ軸と、ねじ軸に噛み合い、かつ、第２磁気回路４１に固定されたナットとを含み、動力部は、例えばねじ軸を回転させるモータである。モータは、第１回転方向と第１回転方向とは逆の方向である第２回転方向とにねじ軸を回転させる。
【００４０】
揺動部４２では、モータがねじ軸を第１回転方向に回転させることによって、第２磁気回路４１が第２方向Ｄ２に沿って移動し、モータがねじ軸を第２回転方向に回転させることによって、第２磁気回路４１が、第２方向Ｄ２に沿って、ねじ軸が第１回転方向に回転するときとは逆向きに移動する。
【００４１】
成膜チャンバ１２は、電源５１とガス供給部５２とをさらに備えている。電源５１はバッキングプレート３２に接続され、電源５１がバッキングプレート３２を介してターゲット３１に電圧を印加するとき、ターゲット３１がスパッタされる。ガス供給部５２は、例えば、希ガスなどのスパッタガスを成膜チャンバ１２の内部に供給する。
【００４２】
図３から図６を参照して、第１磁気回路２０の構成をより詳しく説明する。なお、図４から図６では、ヨークに対する磁石の位置を分かりやすくする便宜上、第１磁気回路２０において磁石が位置する部位にドットトーンが付されている。図３は、基板Ｓの成膜面Ｓｄから第１磁気回路２０を見た第１磁気回路２０の斜視構造を示している。
【００４３】
図３が示すように、第１磁気回路２０は、第１磁石２１、第２磁石２２、および、連結部の一例であるヨーク２４を備えている。第１磁石２１は、成膜面Ｓｄに平行な磁場を含む第１磁場Ｍ１（図４参照）を形成する一方の磁極を有し、第２磁石２２は、第１磁場Ｍ１を形成する他方の磁極を有している。ヨーク２４は、基板Ｓに対するターゲット３１側とは反対側に位置し、第１磁石２１と第２磁石２２とを連結している。ヨーク２４は、第１磁場Ｍ１に重畳し第１磁場Ｍ１とともに水平磁場ＨＭを形成するための重畳磁場を形成する１つの第３磁石２３を備えている。
【００４４】
上述した第１方向Ｄ１は、第１磁石２１から第２磁石２２に向かう方向でもある。ヨーク２４は、平板部２４ａ、第１側部２４ｂ、および、第２側部２４ｃを備えている。平板部２４ａは、成膜面Ｓｄに沿って広がり、かつ、基板Ｓの全体と対向する大きさを有した平板状を有し、かつ、第１方向Ｄ１において、互いに対向する第１端部２４ａ１と第２端部２４ａ２とを有している。第１側部２４ｂは、第１端部２４ａ１からターゲット３１に向けて突き出るとともに、第２側部２４ｃは、第２端部２４ａ２からターゲット３１に向けて突き出ている。
【００４５】
水平磁場ＨＭを形成するためのヨーク２４が、成膜面Ｓｄに沿って広がる板状を有する平板部２４ａと、平板部２４ａからターゲット３１に向けて突き出た２つの側部とによって構成されるため、成膜面Ｓｄと平板部２４ａとの間の距離において成膜面Ｓｄ内での均一性が確保されやすい。そのため、この距離が不均一であることに起因して水平磁場ＨＭの均一性が低下することが抑えられる。
【００４６】
第１側部２４ｂおよび第２側部２４ｃは、それぞれ第２方向Ｄ２に沿って延びる板状を有し、第１方向Ｄ１において、平板部２４ａの長さ分だけ間隔を空けて並んでいる。ヨーク２４において、第１側部２４ｂおよび第２側部２４ｃは、平板部２４ａの法線に平行な方向に沿って延び、ヨーク２４は、第１磁気回路２０とターゲット３１とが並ぶ方向と直交する方向から見てコ字状を有している。
【００４７】
ヨーク２４における第１方向Ｄ１の中央部２４ａＣが、第３磁石２３に含まれる。言い換えれば、平板部２４ａにおける第１方向Ｄ１の中央部２４ａＣを含む領域に、第３磁石２３が位置している。第１磁気回路２０が備える第３磁石２３は、中央部２４ａＣを含む単一の磁石である。そのため、２つ以上の第３磁石２３を備える構成と比べて、第１磁気回路２０の構成が簡素である。
【００４８】
平板部２４ａは、第３磁石２３と、第３磁石２３以外の部分である第１平板要素ａ１１と第２平板要素ａ２１とから構成されている。第１平板要素ａ１１は第１端部２４ａ１を含み、かつ、第１方向Ｄ１および第２方向Ｄ２に沿う平板状を有している。第２平板要素ａ２１は第２端部２４ａ２を含み、かつ、第１方向Ｄ１および第２方向Ｄ２に沿う平板状を有している。第３磁石２３は第２方向Ｄ２に沿って延び、第１方向Ｄ１において、第１平板要素ａ１１と第２平板要素ａ２１とに挟まれている。
【００４９】
第１磁石２１は、第１側部２４ｂに位置し、第２磁石２２は、第２側部２４ｃに位置している。すなわち、平板部２４ａの第１端部２４ａ１は、第１側部２４ｂを介して第１磁石２１に接続される端部であり、第２端部２４ａ２は、第２側部２４ｃを介して第２磁石２２に接続される端部である。
【００５０】
第１磁石２１は、第２方向Ｄ２に延びる形状を有し、第２磁石２２は、第２方向Ｄ２に延びる形状を有している。第１磁石２１における一方の磁極と、第２磁石２２における他方の磁極とは、成膜面Ｓｄと対向する方向から見て、成膜面Ｓｄが広がる方向で基板Ｓを挟むように互いに対向している。
【００５１】
第１側部２４ｂにおいて、平板部２４ａの第１端部２４ａ１に位置する端部が基端であり、基端とは反対側の端部が先端である。第１側部２４ｂが有する面のなかで、第１端部２４ａ１に接する面が基端面であり、基端面と対向する面が先端面であり、第１方向Ｄ１に沿って並ぶ２つの面のうち、第２側部２４ｃからの距離が小さい面が内側面である。第２側部２４ｃにおいて、平板部２４ａの第２端部２４ａ２に位置する端部が基端であり、基端とは反対側の端部が先端である。第２側部２４ｃが有する面のなかで、第２端部２４ａ２に接する面が基端面であり、基端面と対向する面が先端面であり、第１方向Ｄ１に沿って並ぶ２つの面のうち、第１側部２４ｂからの距離が小さい面が内側面である。第１磁石２１は、第１側部２４ｂの内側面のなかで、第１側部２４ｂの先端面に沿う部分に位置し、第２磁石２２は、第２側部２４ｃの内側面のなかで、第２側部２４ｃの先端面に沿う部分に位置している。
【００５２】
第１磁石２１において、第１磁気回路２０からターゲット３１に向かう方向の幅が第１幅Ｗ１であり、第２磁石２２において、第１磁気回路２０からターゲット３１に向かう方向の幅が第２幅Ｗ２であり、第３磁石２３において、第１磁気回路２０からターゲット３１に向かう方向の幅が第３幅Ｗ３である。第１幅Ｗ１、第２幅Ｗ２、および、第３幅Ｗ３は、互いに等しくてもよいし、互いに異なってもよい。各幅は、例えば１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下である。
【００５３】
第１磁石２１、第２磁石２２、および、第３磁石２３はそれぞれ永久磁石であり、例えば、フェライト磁石、サマリウムコバルト磁石、および、ネオジム磁石などである。各磁石において、残留磁束密度は例えば０．４Ｔ以上１．６Ｔ以下であることが好ましく、保磁力は例えば２００ｋＡ／ｍ以上３０００ｋＡ／ｍ以下であることが好ましい。
【００５４】
ヨーク２４のなかで、第３磁石２３を除く部分の形成材料は金属であり、透磁率の高い磁性体であることが好ましい。ヨーク２４の形成材料は、例えば鉄、および、磁性を有するステンレス鋼などであればよい。
【００５５】
図４は、第１磁気回路２０が形成する磁場と、ヨーク２４内に形成される磁路とを模式的に示す図である。図４では、第１磁気回路２０が形成する磁場を図示する便宜上、第１磁気回路２０が形成する磁場であって、第１磁場Ｍ１に対して重畳磁場が重畳された磁場を複数の実線で示している。加えて、図４では、図示の便宜上、ヨーク２４の厚さおよび各磁石の大きさが誇張されている。また、以下では、第１磁場Ｍ１が第１磁石２１から第２磁石２２に向けて延びる例、すなわち、第１磁石２１の磁極がＮ極であり、第２磁石２２の磁極がＳ極である例を説明するが、第１磁石２１の磁極がＳ極であり、第２磁石２２の磁極がＮ極であってもよい。
【００５６】
図４が示すように、第１磁石２１および第２磁石２２は、基板Ｓの成膜面Ｓｄに平行な磁場を含む第１磁場Ｍ１を形成する。第１磁場Ｍ１は、ヨーク２４によって区画される空間の全体に広がっている。第１磁気回路２０が区画する空間のなかで、第１磁石２１および第２磁石２２からの距離が小さい位置に形成される磁場ほど、第１磁場Ｍ１が寄与する割合が大きく、第１磁石２１および第２磁石２２からの距離が大きくなるにしたがって、その位置に形成される磁場に対して第１磁場Ｍ１が寄与する割合が小さくなる。そのため、図４において実線によって示した磁力線は、第１磁石２１、第２磁石２２、および、第３磁石２３の全てによって形成された磁力線ではあるが、第１磁石２１および第２磁石２２からの距離が最も小さい磁力線に便宜的に第１磁場Ｍ１の符号を付している。
【００５７】
第１磁場Ｍ１における磁束密度は、第１磁石２１からの距離が小さいほど大きく、また、第２磁石２２からの距離が小さいほど大きい。そのため、第１磁場Ｍ１のなかで、第１方向Ｄ１における位置がヨーク２４の中央部２４ａＣと重なる位置において、第１磁場Ｍ１の磁束密度が最も小さくなる。また、第１磁場Ｍ１に含まれる水平成分の強度は、第１磁石２１からの距離が小さいほど大きく、また、第２磁石２２からの距離が小さいほど大きい。
【００５８】
第１磁石２１および第２磁石２２は、ヨーク２４内に磁路ＭＣを形成する。磁路ＭＣは、第２磁石２２から第１磁石２１に向けてヨーク２４内を延びている。ヨーク２４内において、磁路ＭＣは、ヨーク２４に沿って延びる形状を有すると見なすことができる。また、磁路ＭＣの始点は、第１方向Ｄ１から見て、第２磁石２２の幅方向における中央と重なる部分と見なすことができ、磁路ＭＣの終点は、第１方向Ｄ１から見て、第１磁石２１の幅方向における中央と重なる部分と見なすことができる。
【００５９】
第３磁石２３はヨーク２４内に位置するため、磁路ＭＣにおける磁束密度が、第３磁石２３が形成する磁束密度の分だけ高められ、ひいては、第１磁石２１と第２磁石２２とによって形成される第１磁場Ｍ１における磁束密度が高められる。また、ヨーク２４の外部に形成される第１磁場Ｍ１に重畳する磁場は、第３磁石２３が形成する磁場の一部であって、ヨーク２４から漏れる重畳磁場ＭＯＬである。これによって、第１磁場Ｍ１のみが有する磁束密度よりも高い磁束密度を有した磁場が形成される。
【００６０】
なお、第３磁石２３から漏れる重畳磁場ＭＯＬの強度は、第３磁石２３からの距離が小さいほど高く、第３磁石２３からの距離が大きくなるにしたがって低くなる。そのため、第３磁石２３からの距離が小さいほど、その位置に形成される磁場に対して重畳磁場ＭＯＬが寄与する割合は大きく、第３磁石２３からの距離が大きくなるにしたがって、その位置に形成される磁場に対して重畳磁場ＭＯＬが寄与する割合が小さくなる。そのため、図４において実線で示した磁力線は、第１磁石２１、第２磁石２２、および、第３磁石２３の全てによって形成された磁力線ではあるが、第３磁石２３からの距離が最も小さい磁力線に便宜的に重畳磁場ＭＯＬの符号を付している。
【００６１】
そして、第１磁気回路２０では、第１磁石２１および第２磁石２２が形成する第１磁場Ｍ１と、第３磁石２３が形成する重畳磁場ＭＯＬとによって形成された磁場の一部として、基板Ｓの成膜面Ｓｄに平行な水平磁場ＨＭが形成される。
【００６２】
こうした第１磁気回路２０によれば、ヨーク２４が備える第３磁石２３が第１磁場Ｍ１に重畳する重畳磁場ＭＯＬを形成するため、第１磁場Ｍ１の磁束密度が小さくなりやすい部位で、第１磁場Ｍ１に対して成膜面Ｓｄに平行な磁場を加えることが可能となる。これにより、第１磁石２１および第２磁石２２のみを備える構成と比べて、より大きい磁束密度を有した水平磁場ＨＭが存在する範囲を、ターゲット３１と基板Ｓとの間において拡張することができる。そのため、ターゲット３１から基板Ｓに向けてスパッタ粒子が飛行するとき、基板Ｓのなかで、基板Ｓの成膜面Ｓｄに沿う強度の高められた水平磁場ＨＭを通ってスパッタ粒子が到達する領域を拡張することができ、結果として、基板Ｓに形成される磁性膜のなかで一軸磁気異方性を有する範囲を拡張することが可能となる。
【００６３】
また、平板部２４ａにおける第１方向Ｄ１の中央部２４ａＣを含むように第３磁石２３が位置するため、第１端部２４ａ１の近傍や第２端部２４ａ２の近傍に第３磁石２３が位置するよりも、上述した効果を得ることに、より適している。
【００６４】
なお、第１磁気回路２０は複数の第３磁石２３を含んでもよく、この場合には、複数の第３磁石２３は、第１磁石２１と第２磁石２２とがヨーク２４に形成する磁路ＭＣを等分するようにヨーク２４に位置していることが好ましい。こうした構成によれば、磁路ＭＣを等分するように複数の第３磁石２３がヨーク２４に位置するため、第１磁石２１と第２磁石２２とが形成する第１磁場Ｍ１のほぼ全体において、磁束密度が高められる度合いの均一性を高めることが可能となる。結果として、成膜面Ｓｄに沿う水平磁場ＨＭにおける磁束密度の均一性を高めることができる。
【００６５】
図５は、第１磁気回路２０とターゲット３１とが並ぶ方向と直交する方向から見た第１磁気回路２０の側面構造を、水平磁場ＨＭが印加される基板Ｓの側面構造、および、ターゲット３１の側面構造とともに示している。なお、図５では、図示の便宜上、第１磁気回路２０と基板Ｓとの間に位置するキャリアＣ、および、ターゲット３１に固定されたバッキングプレート３２などの図示が省略されている。
【００６６】
図５が示すように、第１磁気回路２０は、基板Ｓに対してターゲット３１とは反対側に位置している。第１磁気回路２０が備えるヨーク２４において、第１方向Ｄ１に沿う平板部２４ａの長さがヨーク長さＬｙであり、第１方向Ｄ１に沿う第１磁石２１と第２磁石２２との間の距離が磁石間距離Ｄｍである。第１方向Ｄ１に沿う基板Ｓの長さは、基板長さＬｓである。
【００６７】
ヨーク長さＬｙおよび磁石間距離Ｄｍの両方が、基板長さＬｓよりも大きい。そのため、第１方向Ｄ１において、成膜面Ｓｄの全体に沿う水平磁場ＨＭを形成することができる。なお、磁石間距離Ｄｍは、基板長さＬｓと等しくてもよい。
【００６８】
図６は、基板Ｓに対するターゲット３１側から基板Ｓと第１磁気回路２０とが並ぶ方向に沿って、基板Ｓおよび第１磁気回路２０を見たときの基板Ｓおよび第１磁気回路２０の平面構造を示している。
【００６９】
図６が示すように、第１磁気回路２０において、第２方向Ｄ２に沿うヨーク２４の幅がヨーク幅Ｗｙであり、第２方向Ｄ２に沿う各磁石の幅が磁石幅Ｗｍであり、ヨーク幅Ｗｙと磁石幅Ｗｍとは互いに等しい。なお、ヨーク幅Ｗｙと磁石幅Ｗｍとは、互いに異なってもよい。第２方向に沿う基板Ｓの幅は基板幅Ｗｓであり、ヨーク幅Ｗｙおよび磁石幅Ｗｍは、基板幅Ｗｓよりも大きい。そのため、第２方向Ｄ２において、成膜面Ｓｄの全体に沿う水平磁場ＨＭを形成することができる。なお、ヨーク幅Ｗｙおよび磁石幅Ｗｍは、基板幅Ｗｓと等しくてもよい。
【００７０】
［試験例］
図７から図１２を参照して試験例を説明する。なお、図７、図１０、および、図１２では、ヨークに対する磁石の位置を分かりやすくする便宜上、第１磁気回路において磁石が位置する部位にドットトーンが付されている。
【００７１】
［第３磁石の個数と磁束密度との関係］
図７から図９を参照して、ヨーク２４が備える第３磁石２３の個数と、第１磁気回路２０が形成する水平磁場ＨＭの磁束密度との関係を説明する。
【００７２】
図７が示すように、試験例の第１磁気回路として、５つの磁気回路を設定した。図７（ａ）が示すように、第１磁石２１および第２磁石２２のみを有し、ヨーク２４を有しない磁気回路を試験例１とし、図７（ｂ）が示すように、第１磁石２１と、第２磁石２２と、第３磁石２３を含まないヨーク２４とを備える磁気回路を試験例２とした。図７（ｃ）が示すように、第１磁石２１、第２磁石２２、および、１つの第３磁石２３を含むヨーク２４であって、平板部２４ａの中央部２４ａＣに第３磁石２３が位置するヨーク２４を備える磁気回路を試験例３とした。
【００７３】
図７（ｄ）が示すように、第１磁石２１、第２磁石２２、および、２つの第３磁石２３を含むヨーク２４を備える磁気回路を試験例４とした。なお、試験例４の磁気回路では、２つの第３磁石２３をヨーク２４に形成される磁路ＭＣを等分するように配置した。図７（ｅ）が示すように、第１磁石２１、第２磁石２２、および、３つの第３磁石２３を含むヨーク２４を備える磁気回路を試験例５とした。なお、試験例５の磁気回路では、３つの第３磁石２３をヨーク２４に形成される磁路ＭＣを等分するように配置した。
【００７４】
なお、試験例１から試験例５の各々では、第１磁石２１、第２磁石２２、および、第３磁石２３の各々として、以下に記載する磁石を用いた。また、以下では、ターゲット３１と基板Ｓとが対向する方向を対向方向とした。
【００７５】
［磁石］
・ネオジム磁石（Ｎｅｏｍａｘ４０、日立金属（株）製）（Ｎｅｏｍａｘは登録商標）
・残留磁束密度              １．２５Ｔ
・保磁力                    ９７４ｋＡ／ｍ
・対向方向に沿う幅          １０ｍｍ以上４０ｍｍ以下
・第２方向Ｄ２に沿う幅      ５００ｍｍ
・第１方向Ｄ１に沿う厚さ    １０ｍｍ
【００７６】
また、試験例２から試験例５の各々では、ヨーク２４における磁路ＭＣを以下のように設定した。また、ヨーク２４において、第３磁石２３以外の部分における形成材料を鉄とした。
【００７７】
［ヨーク］
・第１側部２４ｂにおける磁路ＭＣの長さ    ２５０ｍｍ
・平板部２４ａにおける磁路ＭＣの長さ      ５００ｍｍ
・第２側部２４ｃにおける磁路ＭＣの長さ    ２５０ｍｍ
・磁石間距離Ｄｍ                          ５００ｍｍ
【００７８】
なお、平板部２４ａにおける磁路ＭＣの長さは、厳密には磁石間距離Ｄｍよりも大きいが、本試験例においては、平板部２４ａにおける磁路ＭＣの長さと、磁石間距離Ｄｍとが等しいと見なした。
【００７９】
磁気回路が形成する磁力線の方向、および、磁場の磁束密度を解析するソフト（ＥＬＦ／ＭＡＧＩＣ、（株）エルフ製）を用いて、上述した各試験例の磁気回路が形成する磁場の磁束密度を解析した。各磁石における対向方向に沿う幅を変えて磁束密度を解析したところ、図８に示す通りの結果が得られた。
【００８０】
図８は、各磁石における対向方向に沿う幅と、磁束密度との関係を示すグラフである。なお、図８では、第１側部２４ｂの先端面と第２側部２４ｃの先端面とを含み、第１方向Ｄ１に沿う平面である解析対象面のなかで、第１側部２４ｂと第２側部２４ｃとの間に位置する領域の中央部である解析位置における磁束密度が示されている。
【００８１】
図８が示すように、試験例１の磁気回路、および、試験例２の磁気回路では、対向方向に沿う磁石の幅に関わらず、解析位置での磁束密度が１０ｍＴ未満であることが認められた。これに対して、試験例３の磁気回路では、対向方向に沿う磁石の幅が２０ｍｍ以下であるときには、解析位置での磁束密度が１０ｍＴ未満である一方で、対向方向に沿う磁石の幅が３０ｍｍ以上であるときには、解析位置での磁束密度が１０ｍＴを超えることが認められた。
【００８２】
また、試験例４の磁気回路、および、試験例５の磁気回路では、対向方向に沿う磁石の幅が１０ｍｍ以下であるときには、解析位置での磁束密度が１０ｍＴ未満である一方で、対向方向に沿う磁石の幅が２０ｍｍ以上であるときには、解析位置での磁束密度が１０ｍＴ以上であることが認められた。しかも、試験例３から試験例５において、ヨーク２４が備える磁石の数が多いほど、解析位置での磁束密度が大きくなることが認められた。
【００８３】
ここで、各第３磁石２３は、ヨーク２４内に形成される磁路ＭＣを等分するように位置しているため、解析位置での磁束密度は、基板Ｓの成膜面Ｓｄに沿う水平磁場ＨＭのなかで、最も磁束密度が低い位置であり、成膜面Ｓｄに印加される水平磁場ＨＭにおける磁束密度の最小値であると見なすことができる。また、基板Ｓの成膜面Ｓｄに磁束密度が１０ｍＴ以上である水平磁場ＨＭが印加された状態で軟磁性膜が形成されると、一軸磁気異方性を有した軟磁性膜が形成されることが、本願発明者らによって認められている。そのため、試験例３から試験例５の磁気回路によれば、成膜面Ｓｄの全体に磁束密度が１０ｍＴ以上の水平磁場ＨＭを印加することができ、結果として、基板に形成される軟磁性膜のなかで、一軸磁気異方性を有する範囲を拡張可能である。
【００８４】
また、各試験例における磁気回路が有する磁石の重さ（ｇ）に対する解析位置での磁束密度（ｍＴ）の比として、磁石効率を算出したところ、図９に示すとおりの結果が得られた。
【００８５】
図９が示すように、試験例１の磁気回路では、磁気回路が有する磁石の重さに関わらず、磁石効率が一定であることが認められた。これに対して、試験例２から試験例５の磁気回路では、対向方向に沿う磁石の幅が１０ｍｍであるときに磁石効率が最も低く、かつ、対向方向に沿う磁石の幅が２０ｍｍ以上４０ｍｍ以下である範囲では、対向方向に沿う磁石の幅が小さいほど、言い換えれば磁石の重さが軽いほど、磁石効率が高いことが認められた。
【００８６】
さらには、試験例３から試験例５の磁気回路では、対向方向に沿う磁石の幅、言い換えれば磁気回路が有する磁石の重さに関わらず、試験例３の磁気回路であって、ヨーク２４が単一の第３磁石２３を備える磁気回路において、磁石効率が最も高いことが認められた。
【００８７】
［第３磁石の位置と磁束密度との関係］
試験例３の磁気回路であって、対向方向に沿う各磁石の幅が３０ｍｍである磁気回路において、第３磁石２３の位置を平板部２４ａにおける中央部２４ａＣから移動させたときの磁束密度の変化を解析した。
【００８８】
図１０が示すように、第３磁石２３が平板部２４ａにおける第１方向Ｄ１の中央部２４ａＣに位置するときの第３磁石２３の位置を基準位置とし、基準位置から移動させた第３磁石２３の位置と、基準位置での第３磁石２３の位置との間における磁路ＭＣの長さをオフセット量Ｄｏｆｆとした。なお、オフセット量Ｄｏｆｆは、第１方向Ｄ１において、基準位置に位置する第３磁石２３の中心と、基準位置から移動させた第３磁石２３の中心との間に形成される磁路ＭＣの長さとした。また、オフセット量Ｄｏｆｆが２５０ｍｍ以下であるときには、第３磁石２３は平板部２４ａに位置するものとし、オフセット量Ｄｏｆｆが２５０ｍｍを超えるときには、第３磁石２３は第２側部２４ｃに位置するものとした。
【００８９】
第３磁石２３のオフセット量Ｄｏｆｆを、０ｍｍから５００ｍｍまでの範囲において変えたときの解析対象面における磁束密度の最小値は、図１１に示すとおりであった。
【００９０】
図１１が示すように、解析対象面における磁束密度の最小値は、オフセット量Ｄｏｆｆが０ｍｍであるときに最も大きく、オフセット量Ｄｏｆｆが０ｍｍ以上２５０ｍｍ以下の範囲では、オフセット量Ｄｏｆｆに比例して磁束密度の最小値が小さくなることが認められた。これに対して、オフセット量Ｄｏｆｆが３００ｍｍ以上４００ｍｍ以下の間では、磁束密度の最小値が、オフセット量Ｄｏｆｆが２５０ｍｍであるときと同じ程度であることが認められた。また、オフセット量Ｄｏｆｆが５００ｍｍであるときには、磁束密度の最小値が最も小さいことが認められた。ただし、オフセット量が５００ｍｍであるときであっても、磁束密度の最小値は、上述した試験例２の磁気回路であって、対向方向に沿う各磁石の幅が３０ｍｍである磁気回路での磁束密度の最小値よりも大きいことが認められた。
【００９１】
［磁路に対する第３磁石の位置と磁束密度との関係］
２つの第３磁石２３を備える磁気回路において、ヨーク２４内に形成される磁路に対する第３磁石２３の位置が互いに異なる３つの試験例について、解析位置における磁束密度と、解析対象面のなかにおける磁束密度の最小値とを解析した。
【００９２】
図１２（ａ）が示すように、試験例４の磁気回路では、磁路ＭＣを等分するように２つの第３磁石２３がヨーク２４内に配置した。これに対して、図１２（ｂ）が示すように、試験例６の磁気回路では、平板部２４ａに形成される磁路を３等分する位置のうち、第１方向Ｄ１に沿って連続する２つの位置に第３磁石２３を１つずつ配置した。また、図１２（ｃ）が示すように、試験例７の磁気回路では、平板部２４ａに形成される磁路を３等分する位置のうち、第１方向Ｄ１における中央部２４ａＣを挟む２つの位置に第３磁石２３を１つずつ配置した。
【００９３】
解析位置における磁束密度と、解析対称面における磁束密度の最小値とは、以下の表１に示す通りであった。
【００９４】
【表１】
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【００９５】
表１が示すように、試験例４において、解析位置での磁束密度であって、解析対象面における磁束密度の最小値が１４．７１ｍＴであり、試験例６において、解析位置での磁束密度が１４．７６ｍＴであり、解析対象面における磁束密度の最小値が１４．６４ｍＴであることが認められた。また、試験例７において、解析位置での磁束密度であって、解析対象面における磁束密度の最小値が１３．６９ｍＴであることが認められた。このように、解析対象面における磁束密度の最小値を大きくする上では、２つの第３磁石２３が、ヨーク２４内に形成される磁路ＭＣを等分するように位置することが好ましいことが認められた。
【００９６】
以上説明したように、成膜装置および磁気回路の一実施形態によれば、以下に列挙する効果を得ることができる。
（１）ヨーク２４が備える第３磁石２３が第１磁場Ｍ１に重畳する重畳磁場ＭＯＬを形成するため、第１磁場Ｍ１の磁束密度が小さくなりやすい部位で、成膜面Ｓｄに平行な磁場を加えることが可能となる。結果として、基板Ｓに形成される磁性膜のなかで一軸磁気異方性を有する範囲を拡張することが可能となる。
【００９７】
（２）平板部２４ａにおける第１方向Ｄ１の中央部２４ａＣを含むように第３磁石２３が位置するため、第１端部２４ａ１の近傍や第２端部２４ａ２の近傍に第３磁石２３が位置するよりも、上述した効果を得ることに、より適している。
【００９８】
（３）第１磁気回路２０が第３磁石２３を１つのみ備える構成によれば、２つ以上の第３磁石２３を備える構成と比べて、第１磁気回路２０の構成が簡素である。
【００９９】
（４）水平磁場ＨＭを形成するためのヨーク２４が、成膜面Ｓｄに沿って広がる板状を有する平板部２４ａと、平板部２４ａからターゲット３１に向けて突き出た２つの側部とによって構成されるため、成膜面Ｓｄと平板部２４ａとの間の距離において成膜面Ｓｄ内での均一性が確保されやすい。そのため、この距離が不均一であることに起因して水平磁場ＨＭの均一性が低下することが抑えられる。
【０１００】
（５）磁路ＭＣを等分するように複数の第３磁石２３がヨーク２４に位置する構成によれば、第１磁石２１と第２磁石２２とが形成する第１磁場Ｍ１のほぼ全体において、磁束密度が高められる度合いの均一性を高めることが可能となる。
【０１０１】
なお、上述した実施形態は、以下のように適宜変更して実施することができる。
・試験例において説明したように、複数の第３磁石２３を備える構成では、複数の第３磁石２３がヨーク２４に形成された磁路ＭＣを等分しないようにヨーク２４に位置してもよい。こうした構成であっても、ヨーク２４のうち、基板Ｓに対してターゲット３１とは反対側に第３磁石２３が位置する以上は、上述した（１）に準じた効果を得ることはできる。
【０１０２】
・第１磁石２１および第２磁石２２が延びる第２方向Ｄ２は、第１磁石２１から第２磁石２２に向かう第１方向Ｄ１に対して、直角以外の角度を形成するように交差する方向であってもよい。こうした構成であっても、第１磁気回路２０によって基板Ｓの成膜面Ｓｄに沿う水平磁場ＨＭを形成することは可能である。
【０１０３】
・第１磁石２１および第２磁石２２の各々は、第２方向Ｄ２に沿って延びる形状を有していなくてもよく、言い換えれば、各磁石が広がる２次元平面において、磁石における一方の方向に沿う長さと、他方の方向に沿う長さとがほぼ同じであってもよい。こうした構成であっても、第１磁気回路２０が、基板Ｓに対してターゲット３１とは反対側に位置する第３磁石２３を備える以上は、上述した（１）に準じた効果を得ることはできる。
【０１０４】
・磁石間距離Ｄｍは、基板長さＬｓよりも小さくてもよい。こうした構成であっても、基板Ｓの成膜面Ｓｄのなかで、第１磁石２１、第２磁石２２、および、第３磁石２３によって形成される水平磁場ＨＭが印加される部分においては、上述した（１）に準じた効果を得ることはできる。
【０１０５】
・ヨーク２４が備える第１側部２４ｂおよび第２側部２４ｃの各々には、ターゲット３１と基板Ｓとが並ぶ方向において、基板Ｓに重なる部分が含まれてもよいし、基板Ｓに対してターゲット３１側に位置する部分が含まれてもよい。こうした構成であっても、第１磁気回路２０は、成膜面Ｓｄに沿う水平磁場ＨＭを基板Ｓの成膜面Ｓｄとターゲット３１との間に形成することが可能である。なお、こうした構成では、ヨーク２４のなかで平板部２４ａと、第１側部２４ｂおよび第２側部２４ｃのなかで、基板Ｓに対してターゲット３１側とは反対側に位置する部分が連結部の一例である。
【０１０６】
・第１磁石２１は、第１側部２４ｂの内側面のなかで、第１側部２４ｂの先端と基端との間に位置する部位に位置してもよいし、第２磁石２２は、第２側部２４ｃの内側面のなかで、第２側部２４ｃの先端と基端との間に位置する部位に位置してもよい。
【０１０７】
・第１磁石２１が有する磁極と、第２磁石２２が有する磁極とは、それぞれ基板Ｓと互いに対向する一方で、第１磁石２１が有する磁極と第２磁石２２が有する磁極とが対向していなくてもよい。この場合には、第１磁石２１が第１側部２４ｂの先端面に位置し、第２磁石２２が第２側部２４ｃの先端面に位置する構成とすることができる。こうした構成であっても、第１磁気回路２０は、成膜面Ｓｄに沿う水平磁場ＨＭを基板Ｓの成膜面Ｓｄとターゲット３１との間に形成することが可能である。
【０１０８】
・試験例において説明したように、ヨーク２４が単一の第３磁石２３を備える構成において、第３磁石２３は、平板部２４ａにおける第１方向Ｄ１の中央部２４ａＣ以外の部位に位置してもよい。また、第３磁石２３は、第１側部２４ｂおよび第２側部２４ｃのなかで、基板Ｓに対してターゲット３１とは反対側に位置してする部分に位置してもよい。こうした構成であっても、上述した（１）に準じた効果を得ることはできる。
【０１０９】
・試験例において説明したように、ヨーク２４が複数の第３磁石２３を備える構成においても、複数の第３磁石２３の全てが、平板部２４ａにおける第１方向Ｄ１の中央部２４ａＣ以外の部位に位置してもよい。こうした構成であっても、上述した（１）に準じた効果を得ることはできる。
【０１１０】
・ヨーク２４は第１側部２４ｂおよび第２側部２４ｃの少なくとも一方を備えていなくてもよい。ヨーク２４が第１側部２４ｂを有しない構成では、第１磁石２１が平板部２４ａの第１端部２４ａ１に位置していればよく、ヨーク２４が第２側部２４ｃを有しない構成では、第２磁石２２が平板部２４ａの第２端部２４ａ２に位置していればよい。
【０１１１】
・平板部２４ａは基板Ｓの一部と対向する大きさを有した平板状を有してもよい。こうした構成であっても、基板Ｓの成膜面Ｓｄのうち、第１磁気回路２０が形成する水平磁場ＨＭが印加される部分では、上述した（１）に準じた効果を得ることはできる。
【０１１２】
・ヨーク２４は平板状を有した部分を含んでいなくてもよく、例えば、ヨーク２４は、ターゲット３１と第１磁気回路２０とが並ぶ方向と直交する方向から見て円弧状を有してもよい。言い換えれば、ヨークは、第１方向において対向する各端部が、第１方向における中央部よりもターゲット３１に向けて突き出た円弧状を有してもよい。こうした構成であっても、ヨーク２４が第３磁石２３を備える以上は、上述した（１）に準じた効果を得ることはできる。
【０１１３】
・第１磁石２１から第２磁石２２に向かう方向である第１方向Ｄ１は、基板Ｓが起立する方向と平行な方向に限らず、例えば、基板Ｓが搬送される方向と平行な方向であってもよいし、基板Ｓが搬送される方向と交差する方向であってもよい。これらのいずれの方向であっても、第１磁気回路２０は、成膜面Ｓｄに沿う水平磁場ＨＭをターゲット３１と成膜面Ｓｄとの間に形成することが可能である。
【０１１４】
・ターゲット３１が含む磁性材料には、例えばＦｅ、Ｃｏ、および、Ｎｉを含む三元合金に、Ｔａ、Ｚｒ、および、Ｎｂの少なくとも１つを添加した合金であって、添加後の合金におけるＴａ、Ｚｒ、および、Ｎｂの割合が１０原子％以上である合金などを用いることができる。
【０１１５】
・第１磁気回路２０は、成膜チャンバ１２内における所定の位置に固定されてもよいし、キャリアＣに取り付けられてもよい。第１磁気回路２０がキャリアＣに取り付けられた構成では、成膜チャンバ１２に固定された第１磁気回路２０と対向するようにキャリアＣに支持された基板Ｓが搬送される構成と比べて、基板Ｓに対する第１磁気回路２０の位置、ひいては、基板Ｓに対する水平磁場ＨＭの位置の精度が高められる。
【０１１６】
・搬送部１４は、基板Ｓの成膜面Ｓｄが水平方向に対してほぼ直交する状態、言い換えれば、ほぼ鉛直方向に沿う状態で、基板Ｓを搬送する。そのため、基板Ｓの成膜面Ｓｄに沿う水平磁場ＨＭも、ほぼ鉛直方向に沿う。これに限らず、搬送部１４は、基板Ｓの成膜面Ｓｄが、水平面すなわち鉛直方向に直交する方向にほぼ沿う状態で、基板Ｓを搬送してもよい。この場合には、基板Ｓの成膜面Ｓｄに沿う水平磁場ＨＭは、ほぼ水平面に沿う。
【符号の説明】
【０１１７】
１０…成膜装置、１１…ロードロックチャンバ、１２…成膜チャンバ、１３…ゲートバルブ、１４…搬送部、１５，１６…排気部、２０…第１磁気回路、２１，４１ａ…第１磁石、２２，４１ｂ…第２磁石、２３…第３磁石、２４，４１ｃ…ヨーク、２４ａ…平板部、２４ａ１…第１端部、２４ａ２…第２端部、２４ａＣ…中央部、２４ｂ…第１側部、２４ｃ…第２側部、３０…カソード、３１…ターゲット、３２…バッキングプレート、４１…第２磁気回路、４２…揺動部、５１…電源、５２…ガス供給部、ａ１１…第１平板要素、ａ２１…第２平板要素、Ｃ…キャリア、Ｒ…成膜領域、Ｓ…基板、Ｓｄ…成膜面。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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