(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気回路が固定された回転プレートと、
モータの動力を受けて前記回転プレートを回転軸で回転させる回転機構と、
前記回転軸を回転可能に支持するエンドエフェクターと、先端が前記エンドエフェクターに接続されて前記エンドエフェクターから放射状に延在する６本のリンクと、それぞれ直動アクチュエータの動力を受けて、隣接する２本の前記リンクの基端を一方向に沿って移動させる３体の直動機構とを備えた直動型パラレルリンク機構と、
各直動アクチュエータの協調動作による前記回転軸の位置の変更と、前記モータの動作による前記回転軸の回転と、を制御する制御部と、を備える
カソード装置。
【請求項２】
前記直動型パラレルリンク機構そのものを前記回転プレートと共にターゲットに対して傾斜させるチルト機構をさらに備える
請求項１に記載のカソード装置。
【請求項３】
前記一方向に延在する筒面で各直動機構を支持する単一の筒体をさらに備える
請求項１または２に記載のカソード装置。
【請求項４】
前記筒体は、前記筒体における前記一方向の両端に径方向の外側に向けて広がるフランジ部を備える
請求項３に記載のカソード装置。
【請求項５】
各直動機構は、前記筒体の外周面に位置し、
前記筒体は、前記筒体を径方向に貫通して前記一方向に延在する孔であって前記筒体の内部から外部に各リンクを通す前記孔を備える
請求項３または４に記載のカソード装置。
【請求項６】
前記筒体は、前記筒体を径方向に貫通して前記筒体の内部から外部に前記回転機構を通す孔をさらに備える
請求項３から５のいずれか一項に記載のカソード装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記回転軸の位置を変えながら前記回転軸を回転させる
請求項１から６のいずれか一項に記載のカソード装置。
【請求項８】
真空チャンバーと、
真空チャンバーに搭載されたカソード装置と、を備えたスパッタ装置であって、
前記カソード装置が、請求項１から７のいずれか一項に記載のカソード装置である
スパッタ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気回路を備えたカソード装置、および、カソード装置を備えたスパッタ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カソード装置が備える磁気回路は、ターゲットに対する成膜空間側とは反対側に位置して成膜空間に漏洩磁場を形成する。漏洩磁場のなかでターゲットの表面に沿う水平磁場は、ターゲットの表面近傍でプラズマの密度を高めてスパッタリングの効率を向上させる。一方、エロージョン部が形成される位置は、水平磁場と対向する位置であって、ターゲットの表面のなかの一部分に限られる。そして、ターゲットの表面のなかでエロージョン部が偏在することは、ターゲットの一部分が大きく削れることであって、ターゲットの寿命を短くする要因でもある。そこで、磁気回路を備えたスパッタ装置では、磁気回路を回転させる技術が採用されている（例えば、特許文献１，２，３を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１６６３４６号公報
【特許文献２】特開２０１１−２１４０６７号公報
【特許文献３】特開２００１−２４７９５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、水平磁場を回転させる技術では、回転中心に近い部位ほどターゲットの表面上に水平磁場が停滞するため、結局のところ、ターゲットの表面でエロージョン部が偏在してしまう。また、水平磁場が回転する期間の全体にわたり水平磁場の強さが一定であれば、上述した課題が一層に顕在化する。そこで、磁気回路を備えたカソード装置では、エロージョン部の偏在を抑えることが、依然として強く望まれている。【０００５】
本発明の目的は、エロージョン部の偏在を抑制可能にしたカソード装置、および、スパッタ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一実施形態のカソード装置は、磁気回路が固定された回転プレートと、モータの動力を受けて前記回転プレートを回転軸で回転させる回転機構と、前記回転軸を回転可能に支持するエンドエフェクターと、先端が前記エンドエフェクターに接続されて前記エンドエフェクターから放射状に延在する６本のリンクと、それぞれ直動アクチュエータの動力を受けて、隣接する２本の前記リンクの基端を一方向に沿って移動させる３体の直動機構とを備えた直動型パラレルリンク機構と、各直動アクチュエータの協調動作による前記回転軸の位置の変更と、前記モータの動作による前記回転軸の回転と、を制御する制御部と、を備える。【０００７】
上記カソード装置によれば、回転軸の位置、すなわち、磁気回路の位置を６自由度で変更可能であるから、ターゲットの表面においてエロージョン部が偏在することが抑制可能である。また、磁気回路の回転を担う回転軸が、磁気回路の位置の変更を担うため、磁気回路の回転と、磁気回路の位置の変更とが、相互に干渉し難くなる。【０００８】
上記カソード装置は、前記直動型パラレルリンク機構そのものを前記回転プレートと共にターゲットに対して傾斜させるチルト機構をさらに備えてもよい。このカソード装置によれば、直動型パラレルリンク機構そのものがターゲットに対して傾斜可能であるため、回転軸が取り得る姿勢の範囲拡張が容易である。【０００９】
上記カソード装置は、前記一方向に延在する筒面で各直動機構を支持する単一の筒体をさらに備えてもよい。このカソード装置によれば、各直動機構の姿勢が単一の筒体で維持されるため、直動機構の協調動作に不整合が生じることが抑制可能である。結果として、各直動アクチュエータによる協調動作の再現性、ひいては、磁気回路の位置の再現性が向上可能である。【００１０】
上記カソード装置において、前記筒体は、前記筒体における前記一方向の両端に径方向の外側に向けて広がるフランジ部を備えてもよい。このカソード装置によれば、筒体の両端に位置するフランジ部が筒体の剛性を高めるため、磁気回路の位置の再現性を向上させる上記効果をさらに高められる。【００１１】
上記カソード装置において、各直動機構は、前記筒体の外周面に位置し、前記筒体は、前記筒体を径方向に貫通して前記一方向に延在する孔であって前記筒体の内部から外部に各リンクを通す前記孔を備えてもよい。このカソード装置によれば、筒体の外周面に直動機構が位置するため、筒体の内部空間が直動機構の配置以外に利用可能である。【００１２】
上記カソード装置において、前記筒体は、前記筒体を径方向に貫通して前記筒体の内部から外部に前記回転機構を通す孔をさらに備えてもよい。このカソード装置によれば、筒体を通して回転機構が配置されるため、回転機構の全体を筒体内に収容するための構造上の制約を回転機構から軽減可能である。【００１３】
上記カソード装置において、前記制御部は、前記回転軸の位置を変えながら前記回転軸を回転させてもよい。このカソード装置によれば、磁気回路が形成する水平磁場がターゲットの表面における一部に滞在し続ける期間を短縮可能である。そのため、ターゲットの表面においてエロージョン部が偏在することをさらに抑制可能である。【００１４】
一実施形態のスパッタ装置は、真空チャンバーと、真空チャンバーに搭載されたカソード装置と、を備えたスパッタ装置であって、前記カソード装置が、上記カソード装置である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】スパッタ装置の第１実施形態における装置の概略構成を示す構成図。
【図２】第１実施形態のカソード装置におけるリンクの配置を示す平面図。
【図３】第１実施形態のカソード装置における筒体内の構成を示す斜視図。
【図４】第１実施形態のカソード装置における筒体の外観構造を示す側面図。
【図５】第１実施形態のカソード装置が行う動作を示す作用図。
【図６】第１実施形態のカソード装置が行う動作を示す作用図。
【図７】第１実施形態のカソード装置が行う動作を示す作用図。
【図８】第１実施形態のカソード装置が行う動作を示す作用図。
【図９】スパッタ装置の第２実施形態における装置の概略構成を示す構成図。
【図１０】スパッタ装置の第３実施形態における装置の概略構成を示す構成図。
【図１１】第３実施形態のカソード装置が行う動作を示す作用図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（第１実施形態）
以下、カソード装置、および、スパッタ装置の第１実施形態を図１から図８を参照して説明する。なお、図１は、カソード装置が備えるリンクおよび回転機構を示す便宜上から、カソード装置が備える筒体を破線で示す。
【００１７】
図１が示すように、スパッタ装置は、真空チャンバー１０、および、カソード装置２０を備える。真空チャンバー１０は、ターゲット１０Ｔを収容する。真空チャンバー１０は、ターゲット１０Ｔの表面と対向する位置に、成膜対象である基板１０Ｓを収容する。
【００１８】
カソード装置２０は、回転機構２１、直動型パラレルリンク機構、回転プレート２６、筒体２９、および、制御部３０を備える。回転機構２１、直動型パラレルリング機構、および、回転プレート２６は、ターゲット１０Ｔの裏面上方に位置する。筒体２９は、下側フランジ部２９Ａと、フランジ部を構成する天板部２９Ｂとを備えて、回転プレート２６の上方に位置する。筒体２９の内部は、回転機構２１を収容する。
【００１９】
回転機構２１が回転させる対象は、回転プレート２６である。回転プレート２６は、ターゲット１０Ｔの上方に位置する。回転プレート２６とターゲット１０Ｔとの間に位置する磁気回路２７は、回転プレート２６に固定されている。磁気回路２７は、ターゲット１０Ｔの表面に漏洩磁場Ｂを形成する。
【００２０】
回転機構２１は、モータ２１Ｍ、伝達機構２１Ｂ、および、回転軸２５を備える。回転軸２５は、伝達機構２１Ｂの出力軸と回転プレート２６とを連結する。伝達機構２１Ｂは、モータ２１Ｍの動力を回転軸２５に伝える。モータ２１Ｍは、伝達機構２１Ｂによる動力の伝達を通じて、回転軸２５を中心に回転プレート２６を回転させて、回転プレート２６と共に磁気回路２７を回転させる。回転する磁気回路２７は、回転軸２５を中心に漏洩磁場Ｂを回転させる。
【００２１】
［直動型パラレルリンク機構］
図１〜図３に示すように、直動型パラレルリンク機構は、３体の直動機構２２、６本のリンク２３、および、エンドエフェクター２４を備える。エンドエフェクター２４は、ベアリングを介して回転軸２５を回動可能に支持する。エンドエフェクター２４が上下方向に直動するとき、エンドエフェクター２４と共に、回転軸２５は上下方向に直動する。エンドエフェクター２４が水平方向に移動するとき、エンドエフェクター２４と共に、回転軸２５は水平方向に移動する。エンドエフェクター２４が傾動するとき、エンドエフェクター２４と共に、回転軸２５は傾動する。すなわち、回転軸２５は、回転中心で回転すると共に、エンドエフェクター２４と連動する。そして、回転軸２５の位置は、エンドエフェクター２４の位置に追従する。なお、回転軸２５の位置は、回転軸２５における各部の位置を含み、回転軸２５の位置の変更は、回転軸２５の各部の位置が別々に変わる姿勢の変更を含む。エンドエフェクター２４の位置も同じく、エンドエフェクター２４における各部の位置を含み、エンドエフェクター２４の位置の変更は、エンドエフェクター２４の各部の位置が別々に変わる姿勢の変更を含む。
【００２２】
各リンク２３の先端は、球面関節を介して別々にエンドエフェクター２４に接続されている。各リンク２３は、エンドエフェクター２４から放射状に延在している（図２を参照）。各リンク２３の基端は、球面関節を介して別々にいずれか一つの直動機構２２に接続されている。６本のリンク２３は、相互に隣り合う２本のリンク２３から構成される３つのリンク組を構成する。単一のリンク組を構成する２本のリンク２３は、単一の直動機構２２に接続されている。エンドエフェクター２４の位置は、直動機構２２の駆動を通じて６自由度で変わる。
【００２３】
各直動機構２２は、直動アクチュエータ２２Ｍ、直動ガイド２２Ａ、および、スライダー２２Ｓを備える。直動ガイド２２Ａは、鉛直方向に延在して、スライダー２２Ｓが移動する方向を鉛直方向に規制する。スライダー２２Ｓは、球面関節を介して２本のリンク２３の基端に接続されている。各直動機構２２は、直動アクチュエータ２２Ｍの回転を、スライダー２２Ｓの鉛直方向への直動に変換する。スライダー２２Ｓは、直動アクチュエータ２２Ｍの動力を受けて、各リンク２３の基端を鉛直方向に移動させる。つまり、各直動機構２２は、直動アクチュエータ２２Ｍの動力を受けて、隣接する２本のリンク２３（一つのリンク組）の基端を一方向に沿って移動させる。なお、一方向は、本例では鉛直方向であるが、ターゲット１０Ｔの表面と直交する方向として定義される。
【００２４】
制御部３０は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）、および、各種のメモリを備えて、各種の処理を全てソフトウェアで処理するものに限らない。例えば、制御部３０は、各種の処理のうち少なくとも一部の処理を実行するハードウェア（特定用途向け集積回路：ＡＳＩＣ）を備えたものであってもよい。つまり、制御部３０は、ＡＳＩＣなどの１つ以上の専用のハードウェア回路、コンピュータプログラム（ソフトウェア）に従って動作する１つ以上のプロセッサ（マイクロコンピュータ）、あるいは、これらの組合せ、を含む回路として構成し得る。
【００２５】
制御部３０は、電源駆動部１１Ｄ、および、モータ駆動部２１Ｄ、および、直動駆動部２２Ｄに別々の制御信号を出力する。電源駆動部１１Ｄは、制御部３０から入力される制御信号に基づいて電源１１に電力を出力させる。モータ駆動部２１Ｄは、制御部３０から入力される制御信号に基づいてモータ２１Ｍを駆動させる。直動駆動部２２Ｄは、制御部３０から入力される制御信号に基づいて各直動アクチュエータ２２Ｍを協調動作させる。
【００２６】
図３が示すように、カソード装置２０は、鉛直方向に延在する円筒である筒体２９を備える。なお、図３では、筒体２９が備える各貫通孔２９Ｈを説明する便宜上から、筒体２９が備える下側フランジ部２９Ａ、および、天板部２９Ｂを割愛して示す。
【００２７】
筒体２９は、鉛直方向に延在する円筒面である外周面２９Ｓを備える。３つの直動機構２２は、外周面２９Ｓの周方向に等配されている。３つの直動ガイド２２Ａは、外周面２９Ｓに固定されている。３つのスライダー２２Ｓは、直動ガイド２２Ａと外周面２９Ｓとの接合と直動ガイド２２Ａによる可動支持とを通じて、単一の筒体２９に支持されている。
【００２８】
筒体２９は、筒体２９を径方向に貫通する複数の貫通孔２９Ｈを備える。複数の貫通孔２９Ｈのなかの１つは、筒体２９の内部から外部に回転機構２１を通している。複数の貫通孔２９Ｈのなかで相互に隣り合う２つの貫通孔２９Ｈは、筒体２９の内部から外部に、単一のリンク組を構成する２本のリンク２３を通している。回転機構２１を通すサイズの貫通孔２９Ｈは、筒体２９の周方向に等配されている。単一のリンク組を構成する２本のリンク２３を通すサイズの貫通孔２９Ｈもまた、筒体２９の周方向に等配されている。すなわち、筒体２９は、筒体２９の中心軸に対して１２０°の回転対称となる構造体である。
【００２９】
図４が示すように、下側フランジ部２９Ａ、および、天板部２９Ｂは、筒体２９の延在方向の両端に位置して、筒体２９の径方向の外側に向けて広がる。図示しないが、下側フランジ部２９Ａは、真空チャンバー１０に固定される。天板部２９Ｂは、各直動アクチュエータ２２Ｍを支持する。下側フランジ部２９Ａは、筒体２９と同心の環状体であって、複数の貫通孔２９Ｈを備えた筒体２９が円筒形から変形することを抑える。天板部２９Ｂは、筒体２９と同心の円板状を有し、これもまた、複数の貫通孔２９Ｈを備えた筒体２９が円筒形から変形することを抑える。
【００３０】
［作用］
制御部３０は、スパッタリングを行うための条件として、回転軸２５の設定位置、回転軸２５の設定軌跡、および、回転軸２５の各位置での設定姿勢を読み出す。制御部３０は、読み出された条件に基づいて、各直動アクチュエータ２２Ｍを協調動作させるための制御信号を出力して、直動駆動部２２Ｄに各直動アクチュエータ２２Ｍを協調動作させる。また、制御部３０は、スパッタリングを行うための電力を電源１１に出力させるための制御信号を出力して、電源駆動部１１Ｄに電源１１を駆動させる。また、制御部３０は、所定の回転速度で磁気回路２７を回転させるための制御信号を出力して、モータ駆動部２１Ｄにモータ２１Ｍを駆動させる。そして、スパッタ装置は、読み出された条件に従って回転軸２５を動作させて、磁気回路２７を回転させながらターゲット１０Ｔのスパッタリングを行う。
【００３１】
この際、図５が示すように、制御部３０は、例えば、回転軸２５の設定位置として基準位置を読み出す。基準位置での回転軸２５は、回転プレート２６の中心Ｃとターゲット１０Ｔの中心とを同一の鉛直線上に配置し、かつ、磁気回路２７とターゲット１０Ｔとの間の距離Ｈ１を磁気回路２７の全体にわたり、所定の基準値とする。そして、制御部３０は、回転軸２５が基準位置に位置するように、スライダー２２Ｓを移動させて、基準位置で回転軸２５を回転させる。
【００３２】
また、例えば図６が示すように、制御部３０は、回転軸２５の設定位置として、基準位置と下方位置とを読み出し、また、回転軸２５の設定軌跡として、基準位置から下方位置に移動する軌跡を読み出す。下方位置での回転軸２５は、磁気回路２７とターゲット１０Ｔとの間の距離Ｈ１を基準値よりも小さい値とする。そして、制御部３０は、回転軸２５が基準位置から下方位置に移動するように、スライダー２２Ｓを協調動作で下降させて、基準位置から下方位置に回転軸２５を移動させながら回転軸２５を回転させる。
【００３３】
また、例えば図７が示すように、制御部３０は、例えば、回転軸２５の設定位置として、基準位置と偏心位置とを読み出し、また、回転軸２５の設定軌跡として、回転軸２５が基準位置から偏心位置に移動する軌跡を読み出す。偏心位置での回転軸２５は、ターゲット１０Ｔの中心上から回転プレート２６の中心Ｃを外し、かつ、磁気回路２７とターゲット１０Ｔとの間の距離Ｈ１を基準値とする。そして、制御部３０は、回転軸２５が基準位置から偏心位置に移動するように、各スライダー２２Ｓを協調動作で別々に下降あるいは上昇させて、基準位置から偏心位置に回転軸２５を移動させながら回転軸２５を回転させる。
【００３４】
また、例えば図８が示すように、制御部３０は、例えば、回転軸２５の設定位置として、基準位置と傾斜位置とを読み出し、また、回転軸２５の設定軌跡として、回転軸２５が基準位置から傾斜位置に移動する軌跡を読み出す。傾斜位置での回転軸２５は、ターゲット１０Ｔの中心上から回転プレート２６の中心Ｃを外す。また、傾斜位置での回転軸２５は、磁気回路２７とターゲット１０Ｔとの間の距離を、ターゲット１０Ｔにおける周方向の一点で、基準値よりも大きい距離Ｈ１Ａとし、かつ、ターゲット１０Ｔにおける周方向の他点で、基準値よりも小さい距離Ｈ１Ｂとする。そして、制御部３０は、回転軸２５が基準位置から傾斜位置に移動するように、１体または２体のスライダー２２Ｓを上昇させて、基準位置から傾斜位置に回転軸２５を移動させながら回転軸２５を回転させる。
【００３５】
そして、磁気回路２７は、基準位置、下方位置、上方位置、偏心位置、および、傾動位置の少なくとも２以上の位置で漏洩磁場Ｂを形成する。下方位置の磁気回路２７は、基準位置の磁気回路２７と比べて、水平磁場をターゲット１０Ｔに近づけられる。反対に、上方位置の磁気回路２７は、基準位置の磁気回路２７と比べて、水平磁場をターゲット１０Ｔから遠ざけられる。傾動位置の磁気回路２７は、ターゲット１０Ｔと水平磁場との距離を、ターゲット１０Ｔの面内で変えられる。そして、磁気回路２７は、２以上の設定位置を結ぶ経路に従って漏洩磁場Ｂを移動させる。
【００３６】
以上、上記第１実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）回転軸２５の位置、すなわち、磁気回路２７の位置を６自由度で変更可能であるから、ターゲット１０Ｔの表面においてエロージョン部が偏在することが抑制可能である。
【００３７】
（２）磁気回路２７の回転を担う回転軸２５が、磁気回路２７の位置の変更を担うため、磁気回路２７の回転と、磁気回路２７の位置の変更とが、相互に干渉し難くなる。
（３）スパッタ装置がスパッタリングを行う際には、真空ポンプが生じさせる振動、および、基板１０Ｓの搬送ロボットが生じさせる振動が、真空チャンバー１０を通じて直動型パラレルリンク機構に伝わる。この際、各直動ガイド２２Ａの姿勢が単一の筒体２９で維持されるため、直動機構２２の協調動作に不整合が生じることが抑制可能である。結果として、各直動アクチュエータ２２Ｍによる協調動作の再現性、ひいては、磁気回路２７の位置の再現性が向上可能である。
【００３８】
（４）筒体２９が回転機構２１やリンク２３を通すための貫通孔２９Ｈを備えるため、貫通孔２９Ｈを備えない構成と比べて、筒体２９の剛性は低下する。この点、筒体２９の両端に位置する下側フランジ部２９Ａ、および、天板部２９Ｂが筒体２９の剛性を高めるため、貫通孔２９Ｈを備えた構成であっても、上記（３）に準じた効果が得られる。
【００３９】
（５）筒体２９の外周面２９Ｓに直動ガイド２２Ａが位置するため、筒体２９の内部空間に回転機構２１が配置されるなどのように、筒体２９の内部空間が直動機構２２の配置以外に利用可能である。特に、回転機構２１が備える回転軸２５がエンドエフェクター２４と連動する構成では、回転機構２１が占有する空間の大型化が伴う。この点、上述した構成であれば、回転機構２１を筒体２９の内部空間に配置することが容易であるから、回転機構２１を構成するうえでの制約が軽減可能でもある。
【００４０】
（６）筒体２９の貫通孔２９Ｈを通して回転機構２１が配置されるため、回転機構２１の全体を筒体２９の内部空間に収容するような構造上での制約を、回転機構２１から軽減可能である。
【００４１】
（７）回転軸２５の位置および姿勢を変えながら回転軸２５が回転するため、磁気回路２７が形成する水平磁場がターゲット１０Ｔの表面における一部に滞在し続ける期間を短縮可能である。そのため、ターゲット１０Ｔの表面においてエロージョン部が偏在することをさらに抑制可能である。
【００４２】
（８）回転軸２５の位置および姿勢を変更することによって、磁気回路２７の位置を変更するため、磁気回路２７を回転させながら磁気回路２７の位置を変更することが容易である。また、磁気回路２７の各位置で磁気回路２７が別々の速度で回転すること、および、磁気回路２７の各姿勢で磁気回路２７が別々の速度で回転することのように、磁気回路２７の各動作を同期させることが容易でもある。
【００４３】
（第２実施形態）
以下、図９を参照して、カソード装置、および、スパッタ装置の第２実施形態を説明する。なお、第２実施形態は、第１実施形態とは回転機構２１の構成が主に異なるため、第１実施形態で説明した図１に対応する図９を参照して、第１実施形態との差異を主に説明する。
【００４４】
図９が示すように、回転機構２１のモータ２１Ｍは、天板部２９Ｂに搭載されている。モータ２１Ｍの出力軸は、天板部２９Ｂから下方に向けて延在し、伝達機構２１Ｂを介して回転プレート２６と連結されている。伝達機構２１Ｂは、スプライン軸付きのユニバーサルジョイントであって、回転軸２５の位置にかかわらず、モータ２１Ｍが出力する回転力を回転軸２５に伝える。モータ２１Ｍは、伝達機構２１Ｂによる動力の伝達を通じて、回転軸２５を中心に回転プレート２６を回転させて、回転プレート２６と共に磁気回路２７を回転させる。
【００４５】
以上、上記第２実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（９）モータ２１Ｍの出力軸が延在する方向と追従するように、スプライン軸付きのユニバーサルジョイントが延在するため、軸に対して直交する方向に荷重が作用するような負荷状態を、伝達機構２１Ｂで軽減可能となる。結果として、回転軸２５を回転させる機構が円滑に稼働可能となる。
【００４６】
（第３実施形態）
以下、図１０、および、図１１を参照して、カソード装置、および、スパッタ装置の第３実施形態を説明する。なお、第３実施形態は、カソード装置がチルト機構を備える点が第２実施形態と主に異なるため、第２実施形態で説明した図９に対応する図１０、および、第１実施形態で説明した図７に対応する図１１を参照して、第２実施形態との差異を主に説明する。
【００４７】
図１０が示すように、カソード装置２０が備えるチルト機構は、３台の直動アクチュエータ４１Ｍ、３体の直動ガイド４１、および、３体のスライダー４２を備える。なお、図１０および図１１では、２台の直動アクチュエータ４１Ｍ、２体の直動ガイド４１、および、２体のスライダー４２のみを示している。各スライダー４２は、下側フランジ部２９Ａの周囲に等配されている。各スライダー４２は、球面関節を介して、下側フランジ部２９Ａを下方から支持する。各直動ガイド４１は、筒体２９の外側に位置し、筒体２９の周囲に等配されている。各直動ガイド４１は、別々のスライダー４２の移動を鉛直方向に規制する。各直動アクチュエータ４１Ｍは、別々のスライダー４２を鉛直方向に移動させる。
【００４８】
制御部３０は、チルト駆動部４１Ｄに制御信号を出力する。チルト駆動部４１Ｄは、制御部３０から入力される制御信号に基づいて各直動アクチュエータ４１Ｍを駆動させる。チルト駆動部４１Ｄは、制御部３０から入力される制御信号に基づいて各直動アクチュエータ４１Ｍを協調動作させる。そして、制御部３０は、直動型パラレルリンク機構の全体を、回転軸２５、および、回転プレート２６と共々、ターゲット１０Ｔに対して傾斜させる。
【００４９】
また、例えば図１１が示すように、制御部３０は、例えば、回転軸２５の設定軌跡として、回転軸２５が基準位置から偏心位置に移動する軌跡を読み出す。そして、制御部３０は、回転軸２５が基準位置から偏心位置に移動するように、各スライダー２２Ｓを協調動作で別々に下降あるいは上昇させて、基準位置から偏心位置に回転軸２５を移動させる。また、制御部３０は、回転軸２５の設定位置として傾斜位置を読み出す。傾斜位置での回転軸２５は、磁気回路２７とターゲット１０Ｔとの間の距離を、ターゲット１０Ｔにおける周方向の一点で、基準値よりも大きい距離Ｈ１Ａとし、かつ、ターゲット１０Ｔにおける周方向の他点で、基準値よりも小さい距離Ｈ１Ｂとする。そして、制御部３０は、回転軸２５が傾斜位置に移動するように、各スライダー４２を変位させて、傾斜位置に回転軸２５を移動させながら回転軸２５を回転させる。
【００５０】
以上、上記第３実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１０）直動型パラレルリンク機構そのものがターゲット１０Ｔに対して傾斜可能であるため、回転軸２５が取り得る姿勢の範囲拡張が容易である。
【００５１】
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施できる。
［駆動態様］
・制御部３０は、スパッタリングが行われる際に、回転軸２５の回転を停止させた状態で回転軸２５の位置のみを変更可能である。あるいは、制御部３０は、スパッタリングが行われる際に、回転軸２５の回転を停止させた状態で回転軸２５の姿勢のみを変更可能である。すなわち、制御部３０は、回転軸２５の回転を停止させて回転軸２５を設定軌跡に沿って移動可能である。
【００５２】
・制御部３０は、回転軸２５の回転を停止させた状態で回転軸２５の位置を次の設定位置に変更させて、回転軸２５が次の設定位置に到達したときに、回転軸２５の回転を開始可能である。すなわち、制御部３０は、今回の設定位置から次回の設定位置までの移動において回転軸２５の回転を停止させて、各設定位置で回転軸２５を回転可能である。
【００５３】
・制御部３０は、相互に異なる傾動位置の間で回転軸２５の位置を変更可能である。例えば、制御部３０は、回転軸２５に歳差運動を実行させることも可能である。
［筒体］
・筒体２９は円筒形に限定されず、従って、筒体２９の外周面２９Ｓ（筒面）は円筒面に限定されない。
【００５４】
・筒体２９は、回転機構２１を内部空間に収容可能である。また、筒体２９は、各直動ガイド２２Ａ、各スライダー２２Ｓ、および、各リンク２３を内部空間に収容可能である。これらの構成によれば、筒体２９から貫通孔２９Ｈが省略可能であるから、上記（３）に準じて再現性が向上可能である。なお、この際、各直動ガイド２２Ａは、筒体２９の内周面に固定可能である。
【００５５】
・各直動ガイド２２Ａは、真空チャンバー１０の頂面などに固定可能である。この構成によれば、筒体２９が省略可能であるから、カソード装置を構成する部材の点数を低減可能である。
【００５６】
・第３実施形態が備えるチルト機構は、第１実施形態のカソード装置に適用可能である。
【符号の説明】
【００５７】
Ｂ…漏洩磁場、１０…真空チャンバー、１０Ｔ…ターゲット、１０Ｓ…基板、１１Ｄ…電源駆動部、２１Ｄ…モータ駆動部、２２Ｄ…直動駆動部、２０…カソード装置、２１…回転機構、２１Ｍ…モータ、２１Ｂ…伝達機構、２２…直動機構、２２Ａ…直動ガイド、２２Ｍ…直動アクチュエータ、２２Ｓ…スライダー、２３…リンク、２４…エンドエフェクター、２５…回転軸、２６…回転プレート、２７…磁気回路、２９…筒体、２９Ｈ…貫通孔、２９Ａ…下側フランジ部、２９Ｂ…天板部、２９Ｓ…外周面、３０…制御部。
【要約】  カソード装置（２０）は、磁気回路（２７）が固定された回転プレート（２６）と、モータ（２１Ｍ）の動力を受けて回転プレート（２６）を回転軸（２５）で回転させる回転機構（２１）と、回転軸（２５）を回転可能に支持するエンドエフェクター（２４）と、先端がエンドエフェクター（２４）に接続されてエンドエフェクター（２４）から放射状に延在する６本のリンク（２３）と、それぞれ直動アクチュエータ（２２Ｍ）の動力を受けて、隣接する２本のリンク（２３）の基端を一方向に沿って移動させる３体の直動機構（２２）とを備えた直動型パラレルリンク機構（２２〜２４）と、各直動アクチュエータ（２２Ｍ）の協調動作による回転軸（２５）の位置の変更とモータ（２１Ｍ）の動作による回転軸（２５）の回転とを制御する制御部（３０）と、を備える。【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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