(57)【要約】【課題】スパッタ粒子を被成膜基板に斜めに入射させて成膜するマグネトロンスパッタ装置であって、膜厚均一性に優れた膜を形成できるようにする。【解決手段】真空容器１０１と、真空容器内に設けられ、基板１３０を搭載する搭載面１３１ａを有する基板保持台１３１と、ターゲット１０２を保持するターゲットホルダー１０４と、ターゲットホルダーの裏面に配置され、一方向に延びた中心磁石１０３ａと中心磁石に沿って配置され一方向に延びた周辺磁石１０３ｂとを有する磁石ユニット１０３と、ターゲットホルダーと基板保持台との間に設けられ、開口部１１３を有する遮蔽アセンブリ１０３Ａと、を備える。ターゲットホルダーに保持されたターゲットからのスパッタ粒子が開口部を通過して、搭載面に搭載された基板に斜めに入射するように構成されている。開口部は、搭載面に搭載された基板の一方向の一端側１３０ｃよりも他端側１３０ｂの方が小さい。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空容器と、
前記真空容器内に設けられ、基板を搭載するための搭載面を有する基板保持台と、
ターゲットを保持するためのターゲットホルダーと、
前記ターゲットホルダーの裏面に配置され、一方向に延びた中心磁石と前記中心磁石に沿って配置され前記一方向に延びた周辺磁石とを有する磁石ユニットと、
前記ターゲットホルダーと前記基板保持台との間に設けられ、開口部を有する遮蔽アセンブリと、
を備え、
前記ターゲットホルダーに保持された前記ターゲットからのスパッタ粒子が前記開口部を通過して、前記搭載面に搭載された前記基板に斜めに入射するように構成されたマグネトロンスパッタ装置であって、
前記開口部は、前記搭載面に搭載された前記基板の前記一方向の一端側よりも他端側の方が小さいマグネトロンスパッタ装置。
【請求項２】
前記ターゲットホルダーおよび前記磁石ユニットは、前記搭載面に対して傾斜して配置されている請求項１記載のマグネトロンスパッタ装置。
【請求項３】
前記遮蔽アセンブリは、互いに独立して移動可能であって、前記開口部の位置および大きさを独立に変更可能な第１および第２の遮蔽部材を備える請求項１または２記載のマグネトロンスパッタ装置。
【請求項４】
前記基板保持台は、成膜時に、前記一方向と垂直方向に移動する請求項１〜３のいずれか一項に記載のマグネトロンスパッタ装置。
【請求項５】
前記遮蔽アセンブリは、前記開口部を、前記搭載面に搭載された前記基板の前記一方向の一端側よりも他端側の方が小さくできる修正部材を備える請求項１〜４のいずれか一項に記載のマグネトロンスパッタ装置。
【請求項６】
前記開口部は、前記搭載面に搭載された前記基板の前記一方向の前記一端側から前記他端側に向かって直線状に小さくなる請求項１〜５のいずれか一項に記載のマグネトロンスパッタ装置。
【請求項７】
前記遮蔽アセンブリは、前記開口部の一方の側に、前記基板の前記一方向の前記一端側に軸支されて回転可能な修正部材を備える請求項１〜４および６のいずれか一項に記載のマグネトロンスパッタ装置。
【請求項８】
前記遮蔽アセンブリは、前記開口部の他方の側に、前記基板の前記一方向の前記一端側に軸支されて回転可能な修正部材をさらに備える請求項７記載のマグネトロンスパッタ装置。
【請求項９】
前記遮蔽アセンブリは、前記基板の前記一方向の前記一端側から前記他端側までの間に設けられ、互いに独立に前記開口部の一方の側から他方の側に向かって往復運動が可能であり、前記開口部の大きさを互いに独立に変更可能な複数の修正部材を備える請求項１〜４のいずれか一項に記載のマグネトロンスパッタ装置。
【請求項１０】
真空容器と、
前記真空容器内に設けられ、基板を搭載するための搭載面を有する基板保持台と、
ターゲットを保持するためのターゲットホルダーと、
前記ターゲットホルダーの裏面に配置され、第１の方向に延びた中心磁石と前記中心磁石に沿って配置され前記第１の方向に延びた周辺磁石とを有する磁石ユニットと、
前記ターゲットホルダーと前記基板保持台との間に設けられ、開口部を有する遮蔽アセンブリと、
前記基板保持台を前記第１の方向と交差する第２の方向に往復移動させる移動機構と、
前記基板保持台を回転させる回転機構と、
前記ターゲットホルダーにスパッタリング用の電力を供給する電力供給手段と、
を備え、
前記ターゲットホルダーに保持された前記ターゲットからのスパッタ粒子が前記開口部を通過して、前記搭載面に搭載された前記基板に斜めに入射するように構成されたマグネトロンスパッタ装置。
【請求項１１】
前記移動機構と、前記回転機構と、前記電力供給手段とを制御するコントローラをさらに備え、
前記コントローラは、前記移動機構と、前記回転機構と、前記電力供給手段とを制御して、
スパッタリングを行いながら、前記基板を搭載した前記基板保持台を前記第２の方向の一方向に移動させる工程と、
前記基板保持台を前記一方向に移動させた後、前記基板保持台を反転する工程と、
前記基板保持台を反転させた後、スパッタリングを行いながら、前記基板を搭載した前記基板保持台を前記第２の方向において前記一方向とは反対方向に移動させる工程と、
を実行するように構成されている請求項１０記載のマグネトロンスパッタ装置。
【請求項１２】
前記移動機構と、前記回転機構と、前記電力供給手段とを制御するコントローラをさらに備え、
前記コントローラは、前記移動機構と、前記回転機構と、前記電力供給手段とを制御して、
スパッタリングを行いながら、前記基板を搭載した前記基板保持台を第１の位置から、前記第２の方向の一方向に移動させる工程と、
前記基板保持台を前記一方向に移動させた後、スパッタリングを停止した状態で、前記基板を搭載した前記基板保持台を反転する工程と、
前記基板保持台を反転させた後、スパッタリングを行いながら、前記基板を搭載した前記基板保持台を前記第１の位置から、前記第２の方向の前記一方向に移動させる工程と、
を実行するように構成されている請求項１０記載のマグネトロンスパッタ装置。
【請求項１３】
真空容器と、
前記真空容器内に設けられ、基板を搭載するための搭載面を有する基板保持台と、
第１のターゲットを保持するための第１のターゲットホルダーと、
第２のターゲットを保持するための第２のターゲットホルダーと、
前記第１のターゲットホルダーの裏面に配置され、第１の方向に延びた第１の中心磁石と前記第１の中心磁石に沿って配置され前記第１の方向に延びた第１の周辺磁石とを有する第１の磁石ユニットと、
前記第２のターゲットホルダーの裏面に配置され、前記第１の方向に延びた第２の中心磁石と前記第２の中心磁石に沿って配置され前記第１の方向に延びた第２の周辺磁石とを有する第２の磁石ユニットと、
前記第１および第２のターゲットホルダーと前記基板保持台との間に設けられ、開口部を有する遮蔽アセンブリと、
前記基板保持台を前記第１の方向と交差する第２の方向に往復移動させる移動機構と、
前記第１のターゲットホルダーにスパッタリング用の電力を供給する第１の電力供給手段と、
前記第２のターゲットホルダーにスパッタリング用の電力を供給する第２の電力供給手段と、
を備え、
前記第１のターゲットホルダーに保持された前記第１のターゲットからのスパッタ粒子が前記開口部を通過して、前記搭載面に搭載された前記基板に斜めに入射するように構成され、
前記第２のターゲットホルダーに保持された前記第２のターゲットからのスパッタ粒子が前記開口部を通過して、前記搭載面に搭載された前記基板に斜めに入射するように構成され、
前記第１のターゲットホルダーと、前記第２のターゲットホルダーは、所定の面に対して面対象に設けられ、前記第１の磁石ユニットと前記第２の磁石ユニットは、前記所定の面に対して面対象に設けられ、前記開口部は、前記所定の面に対して面対象に設けられているマグネトロンスパッタ装置。
【請求項１４】
前記移動機構と、前記第１の電力供給手段と、前記第２の電力供給手段とを制御するコントローラをさらに備え、
前記コントローラは、前記移動機構と、前記第１の電力供給手段と、前記第２の電力供給手段とを制御して、
前記第１の電力供給手段により前記第１のターゲットホルダーに電力を供給して、スパッタリングを行いながら、前記基板を搭載した前記基板保持台を前記第２の方向の一方向に移動させる工程と、
前記第２の電力供給手段により前記第２のターゲットホルダーに電力を供給して、スパッタリングを行いながら、前記基板を搭載した前記基板保持台を前記第２の方向の前記一方向とは反対方向に移動させる工程と、
を実行するように構成されている請求項１３記載のマグネトロンスパッタ装置。
【請求項１５】
前記第１の方向と前記第２の方向は直交している請求項１０〜１４のいずれか一項に記載のマグネトロンスパッタ装置。
【請求項１６】
前記遮蔽アセンブリは、接地されている請求項１〜１５のいずれか一項に記載のマグネトロンスパッタ装置。
【請求項１７】
前記基板保持台の前記搭載面から、前記ターゲットホルダーに保持された前記ターゲットの中心までの距離は、１５０ｍｍ以下である請求項１〜１６のいずれか一項に記載のマグネトロンスパッタ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マグネトロンスパッタ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
所定の磁気異方性を有する磁性膜や所定の配向構造を有する膜等を形成するために、スパッタ粒子を被成膜基板に斜めに入射させることが提案されている（特許文献１〜２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４３５２１０４号公報
【特許文献２】特開２００４−１５６０５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
スパッタ粒子を被成膜基板に斜めに入射させて成膜するマグネトロンスパッタ装置では、膜厚均一性に優れた膜を形成できることが望まれている。
【０００５】
本発明の主な目的は、スパッタ粒子を被成膜基板に斜めに入射させて成膜するマグネトロンスパッタ装置であって、膜厚均一性に優れた膜を形成できるマグネトロンスパッタ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様によれば、
真空容器と、
前記真空容器内に設けられ、基板を搭載するための搭載面を有する基板保持台と、
ターゲットを保持するためのターゲットホルダーと、
前記ターゲットホルダーの裏面に配置され、一方向に延びた中心磁石と前記中心磁石に沿って配置され前記一方向に延びた周辺磁石とを有する磁石ユニットと、
前記ターゲットホルダーと前記基板保持台との間に設けられ、開口部を有する遮蔽アセンブリと、
を備え、
前記ターゲットホルダーに保持された前記ターゲットからのスパッタ粒子が前記開口部を通過して、前記搭載面に搭載された前記基板に斜めに入射するように構成されたマグネトロンスパッタ装置であって、
前記開口部は、前記搭載面に搭載された前記基板の前記一方向の一端側よりも他端側の方が小さいマグネトロンスパッタ装置が提供される。
【０００７】
本発明の他の態様によれば、
真空容器と、
前記真空容器内に設けられ、基板を搭載するための搭載面を有する基板保持台と、
ターゲットを保持するためのターゲットホルダーと、
前記ターゲットホルダーの裏面に配置され、第１の方向に延びた中心磁石と前記中心磁石に沿って配置され前記第１の方向に延びた周辺磁石とを有する磁石ユニットと、
前記ターゲットホルダーと前記基板保持台との間に設けられ、開口部を有する遮蔽アセンブリと、
前記基板保持台を前記第１の方向と交差する第２の方向に往復移動させる移動機構と、
前記基板保持台を回転させる回転機構と、
前記ターゲットホルダーにスパッタリング用の電力を供給する電力供給手段と、
を備え、
前記ターゲットホルダーに保持された前記ターゲットからのスパッタ粒子が前記開口部を通過して、前記搭載面に搭載された前記基板に斜めに入射するように構成されたマグネトロンスパッタ装置が提供される。
【０００８】
本発明のさらに他の態様によれば、
真空容器と、
前記真空容器内に設けられ、基板を搭載するための搭載面を有する基板保持台と、
第１のターゲットを保持するための第１のターゲットホルダーと、
第２のターゲットを保持するための第２のターゲットホルダーと、
前記第１のターゲットホルダーの裏面に配置され、第１の方向に延びた第１の中心磁石と前記第１の中心磁石に沿って配置され前記第１の方向に延びた第１の周辺磁石とを有する第１の磁石ユニットと、
前記第２のターゲットホルダーの裏面に配置され、前記第１の方向に延びた第２の中心磁石と前記第２の中心磁石に沿って配置され前記第１の方向に延びた第２の周辺磁石とを有する第２の磁石ユニットと、
前記第１および第２のターゲットホルダーと前記基板保持台との間に設けられ、開口部を有する遮蔽アセンブリと、
前記基板保持台を前記第１の方向と交差する第２の方向に往復移動させる移動機構と、
前記第１のターゲットホルダーにスパッタリング用の電力を供給する第１の電力供給手段と、
前記第２のターゲットホルダーにスパッタリング用の電力を供給する第２の電力供給手段と、
を備え、
前記第１のターゲットホルダーに保持された前記第１のターゲットからのスパッタ粒子が前記開口部を通過して、前記搭載面に搭載された前記基板に斜めに入射するように構成され、
前記第２のターゲットホルダーに保持された前記第２のターゲットからのスパッタ粒子が前記開口部を通過して、前記搭載面に搭載された前記基板に斜めに入射するように構成され、
前記第１のターゲットホルダーと、前記第２のターゲットホルダーは、所定の面に対して面対象に設けられ、前記第１の磁石ユニットと前記第２の磁石ユニットは、前記所定の面に対して面対象に設けられ、前記開口部は、前記所定の面に対して面対象に設けられているマグネトロンスパッタ装置が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、スパッタ粒子を被成膜基板に斜めに入射させて成膜するマグネトロンスパッタ装置であって、膜厚均一性に優れた膜を形成できるマグネトロンスパッタ装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の好ましい第１〜第３の実施の形態のマグネトロンスパッタ装置を説明するための概略縦断面図である。
【図２】図２は、本発明の好ましい第１〜第６の実施の形態のマグネトロンスパッタ装置の磁石ユニットを説明するための概略平面図である。
【図３】図３は、本発明の好ましい第１の実施の形態のマグネトロンスパッタ装置を説明するための概略平面図である。
【図４】図４は、本発明の好ましい第２の実施の形態のマグネトロンスパッタ装置を説明するための概略平面図である。
【図５】図５は、本発明の好ましい第３の実施の形態のマグネトロンスパッタ装置を説明するための図であり、図５（ａ）は、概略平面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＤＤ線概略断面図である。
【図６】図６は、本発明の好ましい第１〜第６の実施の形態のマグネトロンスパッタ装置の他の磁石ユニットを説明するための概略平面図である。
【図７】図７は、本発明の好ましい第４の実施の形態のマグネトロンスパッタ装置を説明するための概略縦断面図である。
【図８】図８は、本発明の好ましい第５の実施の形態のマグネトロンスパッタ装置を説明するための概略縦断面図である。
【図９】図９は、本発明の好ましい第６の実施の形態のマグネトロンスパッタ装置を説明するための概略縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
次に、本発明の好ましい実施の形態を説明する。
【００１２】
まず、本発明者達が得た知見について説明する。上述のように、マグネトロンスパッタ装置を使用して、所定の磁気異方性を有する磁性膜や所定の配向構造を有する膜等を形成するために、スパッタ粒子を基板に斜めに入射させることが提案されている。本発明者達は、スパッタ粒子を基板に対して斜めに入射させるマグネトロンスパッタ装置を使用して成膜すると、十分な膜厚均一性を得ることができず、矩形状のターゲットの長手方向に沿って、斜めに傾斜した膜厚分布となってしまうことを見出した。
【００１３】
本発明者は、この原因を鋭意検討した結果、次のような知見を得た。即ち、矩形状のターゲットの裏面に、中心磁石と周辺磁石を有する略矩形状（角丸長方形状）の磁石ユニットを配置して行うマグネトロンスパッタでは、ターゲットの、磁石ユニットの特定の対角線上の両端部に対応する部分に、より深いエロージョンができてしまう（以下、クロスコーナー効果という）。すなわち、ターゲットの２つの長辺のうちの一方では、長辺の一端側にターゲットのエロージョンが深く形成され、ターゲットの２つの長辺のうちの他方では、上記一端側とは反対側の他端側に、エロージョンが深く形成される。従って、磁石ユニットの特定の対角線上の両端部に対応するターゲット部分からのスパッタ粒子よる成膜への寄与は、他の部分からのスパッタ粒子よりも大きいと考えられる。
【００１４】
また、スパッタ粒子が基板に対して斜めに入射するように、矩形ターゲットの２つの長辺のうちの一方の長辺を基板側に近く位置させている。そのため、基板に近い側のターゲット長辺側からのスパッタ粒子が、基板に遠い側のターゲット長辺側からのスパッタ粒子よりも、基板への成膜に寄与する割合が大きい。
【００１５】
従って、基板に近い側のターゲット長辺側の一端側からのスパッタ粒子による基板への成膜に寄与する割合が最も大きくなり、このスパッタの偏りの影響により、ターゲットの長手方向に沿って、斜めに傾斜した膜厚分布が生じてしまうと考えられる。
【００１６】
なお、基板に遠い側のターゲット長辺側からのスパッタ粒子による基板への成膜に寄与する割合についても、ターゲット長辺側の他端側からのスパッタ粒子による寄与は他の部分からのスパッタ粒子よりも大きいが、このターゲット長辺は基板に遠い側なので、スパッタの偏りによる膜厚分布への影響は殆どないと考えられる。
【００１７】
次に、本発明の好ましい実施の形態を図面を参照して説明する。以下に説明する実施の形態は、本発明者達が得た上記知見に基づくものである。
【００１８】
（第１の実施形態）
次に、本発明の第１の実施形態に係るマグネトロンスパッタ装置１００について説明する。以下は、本マグネトロンスパッタ装置１００を用いて、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）の磁気ヘッドに使用される磁性膜を成膜する場合について説明する。しかし、本発明の好ましい実施の形態のマグネトロンスパッタ装置の適用範囲はこれに限定されるものではなく、スパッタ粒子を基板に斜めに入射させて成膜する場合に好適に適用でき、例えば、磁気抵抗効果素子のトンネルバリア層などの薄膜を形成する場合等に好適に適用することができる。
【００１９】
図１を参照すれば、スパッタリング装置１００は、真空容器１０１と、ターゲットホルダー１０４と、磁石ユニット１０３と、基板保持台１３１と、コントローラ２００とを備えている。
【００２０】
真空容器１０１は、天井壁１６１と、側壁１６２と、底壁１６３とを備えている。天井壁１６１は、天井壁１６１の両端部に水平に設けられた天井壁１６１ａおよび１６１ｅと、天井壁１６１ａの内側に、中央側が高くなるように斜めに設けられた天井壁１６１ｂと、天井壁１６１ｅの内側に、中央側が高くなるように斜めに設けられた天井壁１６１ｄと、天井壁１６１ｂと天井壁１６１ｄとの間に水平に設けられた天井壁１６１ｃとを備えている。
【００２１】
中央部の天井壁１６１ｃには、プロセスガス導入口１２４が設けられている。プロセスガス導入口１２４を通じて外部からスパッタ成膜に必要なプロセスガスが供給される。
【００２２】
天井壁１６１ｂには、ターゲットホルダー１０４が設けられている。ターゲットホルダー１０４の裏面側には磁石ユニット１０３が設けられている。ターゲットホルダー１０４の表面側には、ターゲット１０２が取り付けられている。
【００２３】
ターゲット１０２には、電力供給ライン１７１からターゲットホルダー１０４（金属製のバッキングプレート）を通じてスパッタに必要な電力が投入される。電力供給ライン１７１は、高周波電源１７３および直流電源１７２に接続されている。これにより、ターゲット１０２には、高周波のみの電力供給、高周波および直流重畳による電力供給、ならびに直流電力のみの電力供給のいずれかが可能である。ターゲット１０２には、負電位が与えられ、カソードとして機能する。
【００２４】
ターゲットホルダー１０４には、厚い膜をスパッタリング成膜するために高電力が必要とされる場合、ターゲット１０２を効果的に冷却する冷却水を流す配管（不図示）を設けることが望ましい。
【００２５】
ターゲットホルダー１０４が設けられている天井壁１６１ｂは、中央側が高くなるように斜めに設けられているので、ターゲットホルダー１０４は水平の一方向（ｙ方向）から反時計回りに角度θ１傾いて設けられている。その結果、ターゲット１０２も、ｙ方向から反時計回りに角度θ１傾いてターゲットホルダー１０４に取り付けられる。
【００２６】
ターゲット１０２は、矩形状であって、長辺１０２ａ、１０２ｂが本図の紙面に対し垂直方向（ｘ方向）に配置されている。ターゲット１０２の長辺１０２ａ、１０２ｂは、後述する基板１３０の直径よりも長く形成されている。これは、ターゲット１０２の長辺１０２ａ、１０２ｂから、比較的直線性の高いスパッタ粒子を基板１３０に到達させるためである。なお、本実施の形態では、ターゲット１０２の長辺１０２ａ、１０２ｂの長さは、基板の１３０の直径の２倍以上となるように設定されている。また、ターゲット１３０としては、磁性ターゲット（ＮｉＦｅまたはＣｏＦｅ等）を用いる。
【００２７】
真空容器１０１の側壁１６２のうち紙面右側の側壁１６２ｂには、開口１２１が設けられ、開口１２１を介して真空ポンプ１２２が設けられている。真空ポンプ１２２によって、真空容器１０１内の雰囲気が排気される。真空容器１０１の側壁１６２のうち紙面左側の側壁１６２ａには、真空容器１０１内に基板１３０を搬入／搬出するための導入口１２０が設けられている。導入口１２０には、ゲートバルブ１２０ａが取り付けられている。
【００２８】
真空容器１０１内に、基板保持台１３１が設けられている。基板保持台１３１の上面の基板載置面１３１ａ上に基板１３０が搭載されている。基板載置面１３１ａはｘ方向およびｙ方向に平行である。基板１３０の表面１３０ａもｘ方向およびｙ方向に平行である。基板保持台１３１は、移動機構１３３に搭載されている。基板保持台１３１や真空容器１０１は接地されている。
【００２９】
移動機構１３３は、移動台１３２と、ボールねじ機構１４５とを備えている。ボールねじ機構１４５は、ねじ軸１４２と、ナット１４１と、軸受け１４１ｂと、駆動部１４１ａとを備えている。ナット１４１は、ねじ軸１４２と螺合している。ねじ軸１４２は、ｙ方向に延在している。ねじ軸１４２の一端は、駆動部１４１ａに取り付けられ、他端は軸受１４１ｂに取り付けられている。駆動部１４１ａと軸受け１４１ｂとは、真空容器１０１の底壁１６３上に設けられている。
【００３０】
ねじ軸１４２の上部には、ガイドレール１４３が、ｙ方向に延在して、側壁１６２ａと側壁１６２ｂとの間に設けられている。移動台１３２は、台車１４０上に設けられている。台車１４０には車輪１４０ａが回転可能に取り付けられている。車輪１４０ａは、ガイドレール１４３上に設けられ、ガイドレール１４３上をｙ方向に走行する。ナット１４１は、台車１４０の底面に取り付けられている。
【００３１】
駆動部１４１ａによって、ねじ軸１４２を回転させると、ナット１４１がｙ方向に移動し、それに伴って、台車１４０がｙ方向に移動し、その結果、基板保持台１３１上に搭載された基板１３０がｙ方向に平行な方向１３１ｂに沿って直線的に移動する。
【００３２】
方向１３１ｂは、基板１３０の表面１３０ａに対し平行であってターゲット１０２の長辺１０２ａ、１０２ｂに対し垂直である。なお、基板保持台１３１の基板載置面１３１ａから、ターゲット１０２の中心までの距離は、１５０ｍｍ以下になるように設定されている。
【００３３】
真空ポンプ１２２、駆動部１４１ａ、直流電源１７２、高周波電源１７３等はコントローラ２００によって制御される。コントローラ２００は、例えばコンピュータを備えている。
【００３４】
ターゲットホルダー１０４と基板保持台１３１との間にシャッターアセンブリ１０９Ａが設けられている。シャッターアセンブリ１０９Ａは、ターゲットホルダー１０４に取り付けられたターゲット１０２と基板保持台１３１に搭載された基板１３０との間に位置することになる。
【００３５】
シャッターアセンブリ１０９Ａは、遮蔽部１１０と遮蔽部１１１とを有している。遮蔽部１１０は、遮蔽板１１０ａとボールねじ機構１１０ｃとを備えている。ボールねじ機構１１０ｃは、ねじ軸１１０ｄとナット１１０ｅとを備えている。遮蔽部１１１は、遮蔽板１１１ａとボールねじ機構１１１ｃとを備えている。ボールねじ機構１１１ｃは、ねじ軸１１１ｄとナット１１１ｅとを備えている。
【００３６】
遮蔽板１１０ａおよび遮蔽板１１１ａは金属製である。遮蔽板１１０ａおよび遮蔽板１１１ａは、ｘ方向およびｙ方向に平行に配置されている。遮蔽板１１０ａおよび遮蔽板１１１ａは、基板保持台１３１の基板載置面１３１ａおよび基板１３０の表面１３０ａに対し平行に配置されている。遮蔽板１１０ａはボールねじ機構１１０ｃによりｙ方向に平行な方向１１０ｂに沿って直線的に移動する。遮蔽板１１１ａはボールねじ機構１１１ｃによりｙ方向に平行な方向１１１ｂに沿って直線的に移動する。遮蔽板１１０ａおよび遮蔽板１１１ａはターゲット１０２の長辺１０２ａ、１０２ｂに垂直方向（ｙ方向）に互いに独立して移動する。
【００３７】
遮蔽板１１０ａの縁部１１０ｆと遮蔽板１１１ａの縁部１１１ｆとは、ｘ方向に平行に配置されている。遮蔽板１１０ａの縁部１１０ｆと遮蔽板１１１ａの縁部１１１ｆとの距離はＤ１であり、遮蔽板１１０ａの縁部１１０ｆと遮蔽板１１１ａの縁部１１１ｆとの間には、幅Ｄ１の開口部１１３が形成される。シャッターアセンブリ１０９Ａは、遮蔽板１１０ａおよび遮蔽板１１１ａが移動することにより、開口部１１３の位置および幅Ｄ１を適宜変更することができる。
【００３８】
すなわち、遮蔽板１１０ａは、遮蔽板１１１ａを固定した状態で方向１１０ｂに沿って移動することにより、開口部１１３の幅Ｄ１を大きくしたり小さくしたりすることができる。同様に、遮蔽板１１１ａは、遮蔽板１１０ａを固定した状態で方向１１１ｂに沿って移動することにより、開口部１１３の幅Ｄ１を大きくしたり小さくしたりすることができる。また、遮蔽板１１０ａと遮蔽板１１１ａを同時に同じ方向に同じ距離だけ移動させることにより、開口部１１３の幅Ｄ１を保持したまま開口部１１３の位置を遮蔽部１１０側または遮蔽部１１１側へ移動することができる。遮蔽板１１０ａおよび遮蔽板１１１ａの移動方向１１０ｂ、１１１ｂはいずれも基板保持台１３１の移動方向１３１ｂに対し平行である。なお、本実施の形態においては、シャッターアセンブリ１０９Ａは接地されている。
【００３９】
基板１３０上に成膜する磁性膜の磁気異方性を制御するため、ターゲット１０２からのスパッタ粒子の基板１３０への入射角度を様々に制御できることが好ましい。その場合、様々な入射角度に応じて、開口部１１３の位置および幅Ｄ１の大きさを調整することが好ましい。
【００４０】
本実施の形態では、開口部１１３の位置および幅Ｄ１の大きさは、ターゲット表面１０２ｃの中心を通りターゲット表面１０２ｃに垂直な法線１５０を含むターゲット１０２の長辺１０２ａ、１０２ｂに平行な面が、シャッターアセンブリ１０９Ａの開口部１１３の中心１１３ａ（遮蔽板１１０ａの縁部１１０ｆと遮蔽板１１１ａの縁部１１１ｆとの間の中央）を通り、遮蔽板１１０ａの縁部１１０ｆと遮蔽板１１１ａの縁部１１１ｆとを結ぶ線に垂直な法線１５２と重ならないように調整されている。
【００４１】
本実施の形態の場合、ターゲット１０２は、ターゲット表面１０２ｃの中心を通るターゲット表面１０２ｃへの法線１５０が、シャッターアセンブリ１０９Ａの開口部１１３の中心１１３ａを通る法線１５２に対し所定の角度θ２を有するように斜めに配置されている。ターゲット１０２は、上述のように、水平の一方向（ｙ方向）から反時計回りに角度θ１傾いてターゲットホルダー１０４に取り付けられている。なお、θ２＝θ１である。ターゲット１０２は、遮蔽部１１０側から遮蔽部１１１側へ向かって上り勾配となるように斜めに配置されている。すなわち、遮蔽部１１０側が低く、遮蔽部１１１側に向かうにつれて高く（遮蔽部１１０側では、シャッターアセンブリ１０９Ａに近く、遮蔽部１１１側に向かうにつれてシャッターアセンブリ１０９Ａから遠く）なるように配置されている。これにより、ターゲット１０２のターゲット表面１０２ｃは、シャッターアセンブリ１０９Ａの開口部１１３を介して基板１３０の表面１３０ａと斜めに対向する。こうすることで、ターゲット１０２からのスパッタ粒子を効率的に基板１３０へ到達させることができる。
【００４２】
上記のように、ターゲット１０２は、ターゲット表面１０２ｃへの法線１５０が、シャッターアセンブリ１０９Ａの開口部１１３の中心を通る法線１５２に対し所定の角度θ２を有するように斜めに配置されているので、ターゲット表面１０２ｃからターゲット表面１０２ｃに垂直に放出されたスパッタ粒子は、基板１３０の表面１３０ａへの垂線に対して、斜めに入射する。
【００４３】
上記のように構成されたスパッタリング装置１００では、成膜条件に合わせて、遮蔽部１１０および遮蔽部１１１を移動させて、シャッターアセンブリ１０９Ａの開口部１１３の幅Ｄ１と位置を適宜設定することができる。従って、さまざまなターゲット１０２に対しても、ターゲット１０２とシャッターアセンブリ１０９Ａの開口部１１３と基板１３０との配置を最適化することができる。
【００４４】
上記のように所定の入射角を得るため遮蔽部１１０および遮蔽部１１１の配置を決定した状態で、成膜を開始する。成膜時には、移動機構１３３によって基板保持台１３１を方向１３１ｂに沿って等速で移動させることにより、基板１３０をｙ方向に沿って等速で移動させる。そのため、基板１３０の表面１３０ａ全面に対して、スパッタ粒子の入射角、およびターゲット表面１０２ａから放出されたスパッタ粒子が基板表面１３０ａに到達するまでの距離が同じ成膜条件で成膜をすることができる。その結果、膜厚均一性に優れると共に、高い磁気異方性を有し、かつ低スキューの磁性膜を得ることができる。なお、低スキューとは、ある決めた方向に対して素子の磁化容易軸の分散が少ないこと、つまり、磁化容易軸が揃っていることを意味する。
【００４５】
上記のようにして、遮蔽部１１０および遮蔽部１１１を移動させて、シャッターアセンブリ１０９Ａの開口部１１３の幅Ｄ１と位置を所定の値に設定して、基板１３０をｙ方向に沿って等速で移動させて、磁性膜を成膜した。その結果、膜厚の厚い膜を成膜した場合には、十分な膜厚均一性（３％以下）が得られた。しかしながら、５０ｎｍ以下の膜厚の磁性膜を成膜した場合には、十分な膜厚均一性（３％以下）を得ることはできなかった。なお、ここでいう膜厚均一性（％）は、｛（膜厚の最大値）−（膜厚の最小値）｝／（膜厚の平均値）をいう。測定された膜厚分布は、矩形ターゲット１０２の長手方向１０２ａに沿って傾斜した傾向を示していた。
【００４６】
この原因を究明するにあたり、磁石ユニット１０３の磁場測定及び取り付け誤差を確認したが、異常は見られなかった。しかしながら、ターゲット１０２の、磁石ユニット１０３の特定の対角線上の両端部に対応する部分に、より深いエロージョンができていた（クロスコーナー効果）。すなわち、ターゲット１０２の２つの長辺１０２ａ、１０２ｂのうちの一方の長辺１０２ａ側では、長辺１０２ａ側の一端側（紙面手前側）にターゲット１０２のエロージョンが深く形成され、ターゲットの２つの長辺１０２ａ、１０２ｂのうちの他方の長辺１０２ｂ側では、上記一端側とは反対側の他端側（紙面奥側）に、エロージョンが深く形成されていた。
【００４７】
以下、図２を参照して、クロスコーナー効果について説明する。図２（ａ）に示すように、磁石ユニット１０３は、ターゲット１０２側がＳ極からなる棒状の中心磁石１０３ａと、ターゲット１０２側がＮ極からなる楕円リング状の周辺磁石１０３ｂから構成されている。この場合、周辺磁石１０３ｂから中心磁石１０３ａへ向かって形成される磁力線の束により磁気トンネルが形成され、磁力線の垂直成分がゼロとなる点を結んだ楕円リング状（角丸長方形状）の位置に、プラズマリングが形成される。プラズマ内の電子は、磁石ユニット１０３の磁界により、このリング内を反時計回りに加速されながら移動するが、マグネットの短辺から長辺に曲がる位置に対応するコーナー領域Ｃ１、Ｃ２では、電子がコーナーを曲がり切れず、密集してしまうと考えられる。これにより、このコーナー領域Ｃ１、Ｃ２に対向する、矩形ターゲット１０２の対角線上の両端部において、より多くスパッタリングがなされ、両端部からのスパッタ粒子よる成膜への寄与は、他の部分からのスパッタ粒子よりも大きいと考えられる。
【００４８】
さらに、スパッタ粒子が基板１３０の表面１３０ａに対して斜めに入射するように、ターゲット１０２および開口部１１３が配置されているので、基板１３０に近い側、すなわち、ターゲット１０２の短辺の中心線に対して紙面左側（図１参照）からのスパッタ粒子が、より多く成膜に寄与する。このようにして、膜厚分布は、ターゲット１０２の長手方向１０２ａに沿って傾斜した分布となってしまうと考えられる。このように、膜厚分布の偏りは、クロスコーナー効果と斜めスパッタに起因していると考えられる。
【００４９】
なお、ターゲット１０２の短辺の中心線に対して紙面右側からのスパッタ粒子が基板への成膜に寄与する割合については、この部分は基板１３０から遠い側なので、スパッタの偏りによる膜厚分布への影響は殆どないと考えられる。
【００５０】
また、図２（ｂ）に示すように、ターゲット１０２側がＮ極からなる中心磁石１０３ａとターゲット１０２側がＳ極からなる周辺磁石１０３ｂの磁石ユニット１０３とを用いた場合には、電子が密集するコーナー領域Ｃ３、Ｃ４は、図２（ａ）の場合とは逆側に現れる。
【００５１】
さらに、図６に示すように、棒状の中心磁石２０３ａと、楕円リング状（角丸長方形状）であって、両端部が外側に突き出た形状の周辺磁石２０３ｂとから構成されている磁石ユニット１０３においても、プラズマ内の電子は、磁石ユニット１０３の磁界により、反時計回りに加速されながら移動するが、マグネットの短辺から長辺に曲がる位置に対応するコーナー領域Ｃ５、Ｃ６では、電子がコーナーを曲がり切れず、密集してしまい。ターゲット１０２の対角線上の両端部Ｃ５、Ｃ６において、より多くスパッタリングがなされ、両端部からのスパッタ粒子よる成膜への寄与は、他の部分からのスパッタ粒子よりも大きくなる。
【００５２】
本実施の形態に係るスパッタリング装置１００では、ターゲット１０２の長手方向１０２ａに沿って傾斜した膜厚分布となってしまうことを解決するために、シャッターアセンブリ１０９Ａに、膜厚分布を調整するための修正板１１０ｇを追加した。
【００５３】
以下、図３を参照して説明する。図３は、成膜中の基板を上方から見た概略平面図である。
【００５４】
遮蔽板１１０ａ上には、基板１３０の進行方向Ａに対して、遮蔽板１１０ａの右側にのみ遮蔽板１１０ａと遮蔽板１１１ａとの間の距離を短くするための、修正板１１０ｇが設けられている。基板１３０の中心を通る進行方向Ａに対する基板１３０の右側（紙面下側）の端部１３０ｂでは、修正板１１０ｇの進行方向Ａ側（紙面右側）端部１１０ｋと遮蔽板１１１ａの縁部１１１ｆとの距離Ｄ３が、進行方向Ａに対する基板１３０の左側（紙面上側）の端部１３０ｃにおける、修正板１１０ｇの進行方向Ａ側（紙面右側）端部１１０ｋと遮蔽板１１１ａの縁部１１１ｆとの距離Ｄ２より短くなるように設定されている。
【００５５】
修正板１１０ｇは、進行方向Ａに対する左側（紙面上側）の端部１１０ｉの支点１１０ｈで軸支されており、支点１１０ｈを中心として、矢印Ｂの方向に回転可能に構成され、距離Ｄ３を調整することができる。修正板１１０ｇの右端部１１０ｊは、基板１３０の右側の端部１３０ｂよりもさらに右側（紙面下側）に位置している。修正板１１０ｇの端部１１０ｋは、直線状であり、距離Ｄ２から距離Ｄ３までの大きさは直線状に減少する。なお、上記進行方向Ａはｙ方向に平行である。修正板１１０ｇは、ｘ方向およびｙ方向を含む平面に平行な面内を回転する。
【００５６】
本実施の形態では、一例として、ターゲット１０２の法線１５０と基板１３０の法線１５２のなす角θ２が３０°になるように（図１参照）入射角として設定し、スリット間隔、即ち開口部１１３の幅Ｄ１を１００ｍｍに設定した際、Ｄ２を１００ｍｍ、Ｄ３を９６ｍｍに設定した。基板１３０の直径は２００ｍｍである。基板保持台１３１は、紙面左側から紙面右側へ進行方向Ａに沿って等速移動させた。こうすることで、５０ｎｍ以下の膜厚の磁性膜においても、３％程度の膜厚均一性を達成することができた。なお、ターゲットホルダー１０４およびターゲット１０２は、水平のｙ方向から反時計回りに角度３０°（θ１＝３０°）傾いて設けた。
【００５７】
なお、ターゲット１０２側がＳ極からなる中心磁石１０３ａと、ターゲット１０２側がＮ極からなる周辺磁石１０３ｂを有する磁石ユニット１０３を、ターゲット１０２側から見た場合に、磁石ユニット１０３の下側が基板１３０に近く上側が基板１３０から遠くなるように、磁石ユニット１０３を基板１３０に対して傾けて設けた場合には、磁石ユニット１０３をターゲット１０２側から見た場合に、磁石ユニット１０３の左側の開口部を右側の開口部よりも小さくすることで、膜厚均一性を向上させることができる。
【００５８】
ターゲット１０２側がＮ極からなる中心磁石１０３ａと、ターゲット１０２側がＳ極からなる周辺磁石１０３ｂを有する磁石ユニット１０３を、ターゲット１０２側から見た場合に、磁石ユニット１０３の下側が基板１３０に近く上側が基板１３０から遠くなるように、磁石ユニット１０３を基板１３０に対して傾けて設けた場合には、磁石ユニット１０３をターゲット１０２側から見た場合に、磁石ユニット１０３の右側の開口部を左側の開口部よりも小さくすることで、膜厚均一性を向上させることができる。
【００５９】
なお、好ましくは、狭められた開口部Ｄ３の幅は、開口部Ｄ１に対して９５％以上１００％未満である。
【００６０】
（第２の実施形態）
第１の実施の形態では、遮蔽板１１０ａ上に修正板１１０ｇを設け、遮蔽板１１１ａ上には修正板を設けていないのに対して、本実施の形態では、図４を参照すれば、遮蔽板１１０ａ上に修正板１１０ｇを設け、遮蔽板１１１ａ上も修正板１１１ｇを設けている点が第１の実施の形態と異なるが他の点は同じである。本実施の形態では、遮蔽板１１０ａ上に修正板１１０ｇを設け、遮蔽板１１１ａ上も修正板１１１ｇを設けて両側からスリット間隔、即ち開口部１１３の幅を調整するようにしている。
【００６１】
本実施の形態の修正板１１０ｇは第１の実施の形態の修正板１１０ｇと同じなので修正板１１０ｇの説明は省略する。基板１３０の中心を通る進行方向Ａに対する基板１３０の右側（紙面下側）の端部１３０ｂでは、修正板１１０ｇの進行方向Ａ側（紙面右側）端部１１０ｋと修正板１１１ｇの進行方向Ａとは反対側（紙面左側）端部１１１ｋとの距離Ｄ３が、進行方向Ａに対する基板１３０の左側（紙面上側）の端部１３０ｃにおける、修正板１１０ｇの進行方向Ａ側（紙面右側）端部１１０ｋと修正板１１１ｇの進行方向Ａとは反対側（紙面左側）端部１１１ｋとの距離Ｄ２より短くなるように設定されている。
【００６２】
修正板１１１ｇは、進行方向Ａに対する左側（紙面上側）の端部１１１ｉの支点１１１ｈで軸支されており、支点１１１ｈを中心として、矢印Ｃの方向に回転可能に構成され、修正板１１１ｇと合わさって距離Ｄ３を調整することができる。修正板１１１ｇの右端部１１１ｊは、基板１３０の右側の端部１３０ｂよりもさらに右側（紙面下側）に位置している。修正板１１１ｇの端部１１１ｋは、直線状であり、距離Ｄ２から距離Ｄ３までの大きさは直線状に減少する。なお、修正板１１１ｇは、ｘ方向およびｙ方向を含む平面に平行な面内を回転する。
【００６３】
（第３の実施形態）
第１の実施の形態では、遮蔽板１１０ａ上に、一枚板の矩形の修正板１１０ｇを設け、遮蔽板１１１ａと修正板１１０ｇとの距離が直線状に変化するようにしたが、本実施の形態では、図５を参照すれば、遮蔽板１１０ａ上に設けられる修正板１１０ｇは、複数の小さな可動部材１１０ｇ−１〜１１０ｇ−１８（本実施形態では１８個のスリットを例示）により構成される点が第１の実施の形態と異なるが他の点は同じである。本実施の形態では、可動部材１１０ｇ−１〜１１０ｇ−１８は、ｙ方向に平行な方向に往復運動可能である。可動部材１１０ｇ−１〜１１０ｇ−１８は、チャンバ外に設けられた不図示の駆動部にそれぞれ接続されており、それぞれ独立して移動可能である。可動部材１１０ｇ−１〜１１０ｇ−１８の不図示の駆動部は、コントローラ２００によって制御される。
【００６４】
可動部材１１０ｇ−１〜１１０ｇ−１８を、ｙ方向に移動させることによって、可動部材１１０ｇ−１〜１１０ｇ−１８の進行方向Ａ側（紙面右側）端部１１０ｋ−１〜１１０ｋ−１８と遮蔽板１１１ａの縁部１１１ｆとの距離Ｄ３−１〜Ｄ３−１８を独立に調整可能である。基板１３０の進行方向Ａに対して右側（紙面下側）の可動部材を、左側（紙面上側）の可動部材よりも、突出させるように構成して、距離Ｄ３−１から距離Ｄ３−１８にいくにつれて大きさが減少するようにする。さらに、膜厚分布に応じて、可動部材１１０ｇ−１〜１１０ｇ−１８の移動量を微調整することにより、３％以下の膜厚均一性を達成可能である。
【００６５】
（第１〜第３の実施形態の変形例）
なお、上記した第１〜第３の実施の形態では、修正板１１０ｇ、１１１ｇと遮蔽板１１０ａ、１１１ａとを別々に形成したが、一体形成してもよい。
【００６６】
（第４の実施形態）
上記第１の実施の形態では、修正板１１０ｇを使用し、第２の実施の形態では、修正板１１０ｇ、１１１ｇを使用し、第３の実施の形態では、可動部材１１０ｇ−１〜１１０ｇ１８を備える修正板１１０ｇを使用して膜厚均一性を向上させているが、本実施の形態では、修正板１１０ｇ、１１１ｇを使用せずに、基板１３０を往復させ、往と復では、基板の方向を１８０度回転させることによって膜厚均一性を向上させている点が、本実施の形態は第１〜第３の実施の形態と異なるが他の点は同様である。
【００６７】
図７を参照すれば、移動台１３２は、モータ１３４ａを備えている。モータ１３４ａは軸１３４ｂにより基板保持台１３１に結合されている。基板保持台１３１は、モータ１３４ａによってｘ方向およびｙ方向に平行な水平面内で回転する。モータ１３４ａは、コントローラ２００によって制御される。
【００６８】
本実施の形態では、修正板１１０ｇ、１１１ｇを使用しないので、遮蔽板１１０ａの縁部１１０ｆと遮蔽板１１１ａの縁部１１１ｆとの間には、遮蔽板１１０ａの縁部１１０ｆと遮蔽板１１１ａの縁部１１１ｆとの間に形成される幅Ｄ１の開口部１１３の形状を修正するものは何も設けられていない。縁部１１０ｆと縁部１１１ｆはｘ方向に延在し、互いに平行である。
【００６９】
本実施の形態では、一例として、まず、直径２００ｍｍの基板１３０の紙面右側端部１３０ｂを遮蔽板１１０ａの縁部１１０ｆから２００ｍｍ紙面左側の位置に位置させる。その後、スパッタリングを開始し、スパッタリングしながら、一定速度で基板保持台１３１を紙面右側に直線移動して、開口部１１３を経由して、基板１３０を、基板１３０の紙面左側端部１３０ｃが遮蔽板１１１ａの縁部１１１ｆから３００ｍｍ紙面右側の位置までくるように直線移動する。この位置で直線移動を停止し、モータ１３４ａによって基板保持台１３１を１８０度回転させ、基板１３０を１８０度回転させる。その後、スパッタリングしながら、基板１３０を紙面右側に移動させたのと同じ速度で、基板１３０を、開口部１１３を経由して、基板１３０の紙面右側端部１３０ｂが遮蔽板１１０ａの縁部１１０ｆから２００ｍｍ紙面左側の位置までくるように直線移動させ、スパッタリングを停止する。このように、基板１３０を往復させ、往と復では、基板１３０の方向を１８０度回転させることによって、修正板１１０ｇ、１１１ｇを使用せずに、クロスコーナー効果による膜厚の不均一性を改善でき、例えば、５０ｎｍ以下の膜厚の磁性膜においても、３％程度の膜厚均一性を達成することができる。
【００７０】
なお、スパッタリングは、基板１３０が紙面右側に移動して１８０度回転する際には停止しなくてもよい。また、紙面右端で一旦停止して紙面左側に移動開始する際に再び開始してもよい。ターゲット１０２は、遮蔽部１１０側が低く、遮蔽部１１１側に向かうにつれて高く（遮蔽部１１０側では、シャッターアセンブリ１０９Ａに近く、遮蔽部１１１側に向かうにつれてシャッターアセンブリ１０９Ａから遠く）なるように斜めに配置されているので、遮蔽部１１１側の方が遮蔽部１１０側よりも、スパッタ粒子の回り込みが大きいので、遮蔽部１１１側の方が遮蔽部１１０側よりも１００ｍｍ多く移動させている。
【００７１】
（第５の実施形態）
上記第４の実施の形態では、修正板１１０ｇ、１１１ｇを使用せずに、スパッタリングしながら基板１３０を往復させ、往と復では、基板１３０の方向を１８０度回転させることによって膜厚均一性を向上させているが、本実施の形態では、スパッタリングしながら基板１３０を一方向に移動させ、スパッタリングを停止して基板１３０を元の位置に戻し基板１３０の方向を１８０度回転させた後、スパッタリングしながら基板１３０を再び一方向に移動させることによって膜厚均一性を向上させている点が、本実施の形態は第４の実施の形態と異なるが他の点は同様である。
【００７２】
図８を参照すれば、本実施の形態では、底壁１６３に開口１６３ａが設けられ、開口１６３ａを介して真空ポンプ１２２が設けられている。移動機構１３３はボールねじ機構１４５を備えている。ボールねじ機構１４５は真空容器１０１の上部に設けられている。移動機構１３３には、移動台１３２（図１、図７参照）は設けられておらず、ボールねじ機構１４５のナット１４１は基板保持台１３１に直接取り付けられている。基板１３０の直線移動はボールねじ機構１４５により行う。
【００７３】
真空容器１０１の側壁１６２を介して真空容器１０１に真空容器１８０が取り付けられている。真空容器１０１と真空容器１８０は導入口１２０を介して連通している。真空容器１８０内には、基板移し替え機構１３５が設けられている。基板移し替え機構１３５は、回転上下機構１３５ａと、ピン保持板１３５ｂと、ピン１３５ｃとを備えている。ピン１３５ｃはピン保持板１３５ｂに保持されている。回転上下機構１３５ａによって、ピン１３５ｃは上下運動し、ピン保持板１３５ｂはｘ方向およびｙ方向に平行な水平面内を回転する。回転上下機構１３５ａは、コントローラ２００によって制御される。
【００７４】
本実施の形態では、修正板１１０ｇ、１１１ｇを使用しないので、遮蔽板１１０ａの縁部１１０ｆと遮蔽板１１１ａの縁部１１１ｆとの間には、遮蔽板１１０ａの縁部１１０ｆと遮蔽板１１１ａの縁部１１１ｆとの間に形成される幅Ｄ１の開口部１１３の形状を修正するものは何も設けられていない。縁部１１０ｆと縁部１１１ｆはｘ方向に延在し、互いに平行である。
【００７５】
本実施の形態では、一例として、まず、直径２００ｍｍの基板１３０の紙面右側端部１３０ｂを遮蔽板１１０ａの縁部１１０ｆから２００ｍｍ紙面左側の位置に位置させる。その後、スパッタリングを開始し、スパッタリングしながら、一定速度で基板保持台１３１を紙面右側に直線移動して、開口部１１３を経由して、基板１３０を、基板１３０の紙面左側端部１３０ｃが遮蔽板１１１ａの縁部１１１ｆから３００ｍｍ紙面右側の位置までくるように直線移動する。この位置で直線移動を停止し、スパッタリングも停止する。
【００７６】
次に、ゲートバルブ１２０ａを開け、基板保持台１３１および基板１３０を真空容器１８０の基板移し替え機構１３５上に位置させる。基板保持台１３１には、Ｕ字状の貫通孔（図示せず）が設けられている。ピン１３５ｃをＵ字状の貫通孔（図示せず）を介して上昇させ、基板１３０を基板保持台１３１からピン１３５ｃに移し替える。
【００７７】
その後、基板保持台１３１を真空容器１０１に移動させる。その後、基板１３０を保持したピン１３５ｃをピン保持板１３５ｂと共に１８０度回転させて、基板１３０を１８０度回転させる。その後、基板保持台１３１を真空容器１８０内に移動させ、ピン１３５ｃに保持された基板１３０とピン保持板１３５ｂとの間に位置させる。ピン１３５ｃは、基板保持台１３１のＵ字状の貫通孔（図示せず）内に位置している。その後、ピン１３５ｃを下降させ、基板１３０をピン１３５ｃから基板保持台１３１に移し替える。その後、基板保持台１３１を真空容器１０１に移動させ、ゲートバルブ１２０ａを閉じる。その後、基板１３０の紙面右側端部１３０ｂを遮蔽板１１０ａの縁部１１０ｆから２００ｍｍ紙面左側の位置に位置させる。
【００７８】
その後、スパッタリングを開始し、スパッタリングしながら、上記一定速度で基板保持台１３１を紙面右側に直線移動して、開口部１１３を経由して、基板１３０を、基板１３０の紙面左側端部１３０ｃが遮蔽板１１１ａの縁部１１１ｆから３００ｍｍ紙面右側の位置までくるように直線移動する。この位置で直線移動を停止し、スパッタリングも停止する。
【００７９】
このように、スパッタリングしながら基板１３０を一方向に移動させ、スパッタリングを停止して元の位置に戻して基板１３０の方向を１８０度回転させた後、スパッタリングしながら基板１３０を再び一方向に移動させることによって、修正板１１０ｇ、１１１ｇを使用せずに、クロスコーナー効果による膜厚の不均一性を改善でき、一例として、５０ｎｍ以下の膜厚の磁性膜においても、３％程度の膜厚均一性を達成することができる。
【００８０】
（第６の実施形態）
遮蔽部１１０側が低く、遮蔽部１１１側に向かうにつれて高く（遮蔽部１１０側では、シャッターアセンブリ１０９Ａに近く、遮蔽部１１１側に向かうにつれてシャッターアセンブリ１０９Ａから遠く）なるように配置されたターゲット１０２を使用した場合に、上記第１の実施の形態では、修正板１１０ｇを使用し、第２の実施の形態では、修正板１１０ｇ、１１１ｇを使用し、第３の実施の形態では、可動部材１１０ｇ−１〜１１０ｇ１８を備える修正板１１０ｇを使用して膜厚均一性を向上させているが、本実施の形態では、修正板１１０ｇ、１１１ｇを使用せずに、ターゲット１０２およびターゲット１０２に対して反対の傾きとなるターゲット２０２を使用して、ターゲット１０２を使用してスパッタリングを行いながら、基板を一方向に移動させ、ターゲット２０２を使用してスパッタリングを行いながら、基板を一方向とは反対方向に移動させることによって膜厚均一性を向上させている点が、本実施の形態は第１〜第３の実施の形態と異なるが他の点は同様である。
【００８１】
図９を参照すれば、天井壁１６１ｂには、ターゲットホルダー１０４が設けられている。ターゲットホルダー１０４の裏面側には磁石ユニット１０３が設けられている。ターゲットホルダー１０４の表面側には、ターゲット１０２が取り付けられている。
【００８２】
ターゲット１０２には、電力供給ライン１７１からターゲットホルダー１０４（金属製のバッキングプレート）を通じてスパッタに必要な電力が投入される。電力供給ライン１７１は、高周波電源１７３および直流電源１７２に接続されている。ターゲット１０２には、負電位が与えられ、カソードとして機能する。
【００８３】
ターゲットホルダー１０４が設けられている天井壁１６１ｂは、中央側が高くなるように斜めに設けられているので、ターゲットホルダー１０４は水平の一方向（ｙ方向）から反時計回りに角度θ１（約２０〜７０°）傾いて設けられている。その結果、ターゲット１０２も、ｙ方向から反時計回りに角度θ１傾いてターゲットホルダー１０４に取り付けられる。
【００８４】
天井壁１６１ｄには、ターゲットホルダー２０４が設けられている。ターゲットホルダー２０４の裏面側には磁石ユニット２０３が設けられている。ターゲットホルダー２０４の表面側には、ターゲット２０２が取り付けられている。ターゲットホルダー２０４はターゲットホルダー１０４と同じ構造である。磁石ユニット２０３は磁石ユニット１０３と同じ構造である。ターゲット２０２はターゲット１０２と同じ形状、同じ大きさ、同じ材料である。
【００８５】
ターゲット２０２には、電力供給ライン２７１からターゲットホルダー２０４を通じてスパッタに必要な電力が投入される。電力供給ライン２７１は、高周波電源２７３および直流電源２７２に接続されている。ターゲット２０２には、負電位が与えられ、カソードとして機能する。高周波電源２７３および直流電源２７２はコントローラ２００によって制御される。
【００８６】
ターゲットホルダー２０４が設けられている天井壁１６１ｄは、中央側が高くなるように斜めに設けられているので、ターゲットホルダー２０４は水平の一方向（ｙ方向）から時計回りに角度θ１傾いて設けられている。その結果、ターゲット２０２も、ｙ方向から時計回りに角度θ１傾いてターゲットホルダー２０４に取り付けられる。すなわち、ターゲット２０２はターゲット１０２に対して反対方向に同じ角度傾いて取り付けられている。
【００８７】
ターゲット１０２、２０２は、矩形状であって、ターゲット１０２の長辺１０２ａ、１０２ｂ、ターゲット２０２の長辺２０２ａ、２０２ｂは本図の紙面に対し垂直方向（ｘ方向）に配置されている。
【００８８】
天井壁１６１ｂと天井壁１６１ｄは、天井壁１６１ｃの水平方向（ｙ方向）の中央１６１ｃ１を通り、紙面に垂直（ｘ方向およびｚ方向に平行）な面１５１に対して線対称に設けられている。ターゲットホルダー１０４およびターゲットホルダー２０４も面１５１に対して線対称に設けられており、ターゲット１０２およびターゲット２０２も面１５１に対して線対称に設けられている。磁石ユニット１０３および磁石ユニット２０３も面１５１に対して線対称に設けられている。
【００８９】
遮蔽板１１０ａおよび遮蔽板１１１ａを水平方向（ｙ方向）に移動させて、遮蔽板１１０ａの縁部１１０ｆと遮蔽板１１１ａの縁部１１１ｆとの間に、幅Ｄ１の開口部１１３を形成する。開口部１１３は、面１５１に対して線対称である。開口部１１３の中心１１３ａを通り遮蔽板１１０ａの縁部１１０ｆと遮蔽板１１１ａの縁部１１１ｆとを結ぶ線に垂直な法線１５２は面１５１に含まれている。
【００９０】
ターゲット１０２は、ターゲット表面１０２ｃの中心を通るターゲット表面１０２ｃへの法線１５０が、シャッターアセンブリ１０９Ａの開口部１１３の中心１１３ａを通る法線１５２に対し所定の角度θ２を有するように斜めに配置されている。ターゲット１０２は、水平の一方向（ｙ方向）から反時計回りに角度θ１傾いてターゲットホルダー１０４に取り付けられている。なお、θ２＝θ１である。ターゲット１０２は、遮蔽部１１０側から遮蔽部１１１側へ向かって上り勾配となるように斜めに配置されている。すなわち、遮蔽部１１０側が低く、遮蔽部１１１側に向かうにつれて高く（遮蔽部１１０側では、シャッターアセンブリ１０９Ａに近く、遮蔽部１１１側に向かうにつれてシャッターアセンブリ１０９Ａから遠く）なるように配置されている。これにより、ターゲット１０２のターゲット表面１０２ｃは、シャッターアセンブリ１０９Ａの開口部１１３を介して基板１３０の表面１３０ａと斜めに対向する。ターゲット表面１０２ｃからターゲット表面１０２ｃに垂直に放出されたスパッタ粒子は、基板１３０の表面１３０ａへの垂線に対して、斜めに入射する。
【００９１】
ターゲット２０２は、ターゲット表面２０２ｃの中心を通るターゲット表面２０２ｃへの法線２５０が、シャッターアセンブリ１０９Ａの開口部１１３の中心１１３ａを通る法線１５２に対し所定の角度θ２を有するように斜めに配置されている。ターゲット２０２は、水平の一方向（ｙ方向）から時計回りに角度θ１傾いてターゲットホルダー２０４に取り付けられている。なお、θ２＝θ１である。ターゲット２０２は、遮蔽部１１１側から遮蔽部１１０側へ向かって上り勾配となるように斜めに配置されている。すなわち、遮蔽部１１１側が低く、遮蔽部１１０側に向かうにつれて高く（遮蔽部１１１側では、シャッターアセンブリ１０９Ａに近く、遮蔽部１１０側に向かうにつれてシャッターアセンブリ１０９Ａから遠く）なるように配置されている。これにより、ターゲット２０２のターゲット表面２０２ｃは、シャッターアセンブリ１０９Ａの開口部１１３を介して基板１３０の表面１３０ａと斜めに対向する。ターゲット表面２０２ｃからターゲット表面２０２ｃに垂直に放出されたスパッタ粒子は、基板１３０の表面１３０ａへの垂線に対して、斜めに入射する。
【００９２】
ターゲット１０２およびターゲット２０２は面１５１に対して面対称に設けられ、開口部１１３も面１５１に対して面対称であるので、ターゲット表面１０２ｃから放出されたスパッタ粒子とターゲット表面２０２ｃから放出されたスパッタ粒子は、開口部１１３に面１５１に対して面対称に入射する。
【００９３】
本実施の形態では、修正板１１０ｇ、１１１ｇを使用しないので、遮蔽板１１０ａの縁部１１０ｆと遮蔽板１１１ａの縁部１１１ｆとの間には、遮蔽板１１０ａの縁部１１０ｆと遮蔽板１１１ａの縁部１１１ｆとの間に形成される幅Ｄ１の開口部１１３の形状を修正するものは何も設けられていない。縁部１１０ｆと縁部１１１ｆはｘ方向に延在し、互いに平行である。
【００９４】
本実施の形態では、一例として、まず、直径２００ｍｍの基板１３０の紙面右側端部１３０ｂを遮蔽板１１０ａの縁部１１０ｆから３００ｍｍ紙面左側の位置に位置させる。その後、電力供給ライン１７１からターゲット１０２に電力を供給して（電力供給ライン２７１からターゲット２０２には電力を供給せずに）スパッタリングを開始し、ターゲット１０２によってスパッタリングしながら、一定速度で基板保持台１３１を紙面右側に直線移動して、開口部１１３を経由して、基板１３０を、基板１３０の紙面左側端部１３０ｃが遮蔽板１１１ａの縁部１１１ｆから３００ｍｍ紙面右側の位置までくるように直線移動する。この位置で直線移動を停止する。また、電力供給ライン１７１からターゲット１０２への電力の供給を停止してスパッタリングを停止する。その後、電力供給ライン２７１からターゲット２０２に電力を供給して（電力供給ライン１７１からターゲット１０２には電力を供給せずに）スパッタリングを開始し、ターゲット２０２によってスパッタリングしながら、基板１３０を紙面右側に移動させたのと同じ速度で、基板１３０を、開口部１１３を経由して、基板１３０の紙面右側端部１３０ｂが遮蔽板１１０ａの縁部１１０ｆから３００ｍｍ紙面左側の位置までくるように直線移動させ、この位置で直線移動を停止する。また、電力供給ライン２７１からターゲット２０２への電力の供給を停止してスパッタリングを停止する。このように、ターゲット１０２およびターゲット１０２に対して反対の傾きとなるターゲット２０２を使用して、ターゲット１０２を使用してスパッタリングを行いながら、基板を一方向に移動させ、ターゲット２０２を使用してスパッタリングを行いながら、基板を一方向とは反対方向に移動させることによって、修正板１１０ｇ、１１１ｇを使用せずに、クロスコーナー効果による膜厚の不均一性を改善でき、一例として、５０ｎｍ以下の膜厚の磁性膜においても、３％程度の膜厚均一性を達成することができる。
【００９５】
上記の各実施の形態では、ターゲット材料として磁性材を用いたが、これに限定されず、例えば、ＭｇＯなどの酸化物ターゲットを用いることもできる。
【００９６】
以上、本発明の種々の典型的な実施の形態を説明してきたが、本発明はそれらの実施の形態に限定されない。従って、本発明の範囲は、次の特許請求の範囲によってのみ限定されるものである。
【符号の説明】
【００９７】
１００  マグネトロンスパッタ装置
１０１  真空容器
１０２  ターゲット
１０２ｃ  ターゲット表面
１０２ａ、１０２ｂ  長辺
１０３  磁石ユニット
１０３ｂ  周辺磁石
１０３ａ  中心磁石
１０４  ターゲットホルダー
１０９Ａ  シャッターアセンブリ
１１０、１１１  遮蔽部
１１０ａ、１１１ａ  遮蔽板
１１０ｇ、１１１ｇ  修正板
１１３  開口部
１３０  基板
１３０ａ  表面
１３０ｂ、１３０ｃ  端部
１３１ 基板保持台
１３１ａ  基板載置面
１３２  移動台
１３３  移動機構
１５０、１５２  法線
Ｄ１  幅
Ｄ２、Ｄ３  距離
【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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