(57)【要約】【課題】簡単な構成で使用効率の高いターゲットを有するマグネトロンスパッタリング装置を提供する。【解決手段】真空チャンバ２と、前記真空チャンバ２内にあって、ターゲット３を保持するカソード４と、カソー４ドの上方にあって、カソード４のターゲット３側と対向するようにした基板５を保持するアノード６と、カソード４の下方にあって磁界を発生させるための永久磁石７と、ターゲット３の中心を軸として前記永久磁石７を回転させる回転制御装置１２と、からなり、永久磁石７は、磁石を固定するベース８と、ベース８の中央部に固定された永久磁石９と、ベース８の端部に固定され、永久磁石９を取り囲み、磁極の極性が永久磁石９と反対でかつ磁界強度が永久磁石９より弱い、永久磁石１０とからなり，さらに永久磁石７の上部は，円筒を斜めに切断した形状である。【選択図】図１
2004143594.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
　真空チャンバと、前記真空チャンバ内にあって、ターゲットを保持するカソードと、前記カソードの上方にあって、前記カソードのターゲット側と対向するようにした基板を保持するアノードと、前記カソードの下方にあって磁界を発生させるための永久磁石と、ターゲットの略中心を軸として前記永久磁石を回転させる回転制御装置と、からなるマグネトロンスパッタリング装置において、
　前記永久磁石は、磁石を固定するベースと、前記ベースの中央部に固定された第１永久磁石と、前記ベースの端部に固定され、前記第１永久磁石を取り囲み、磁極の極性が前記第１永久磁石と反対でかつ磁界強度が前記第１永久磁石より弱い、円環状の第２永久磁石とからなり、さらに前記永久磁石の上部は、斜めに切断した形状であり、前記永久磁石は、前記ターゲットに対して傾斜配置されることなく、前記回転制御装置の回転軸上に配置されたことを特徴とするマグネトロンスパッタリング装置。
【請求項２】
　真空チャンバと、前記真空チャンバ内にあって、ターゲットを保持するカソードと、前記カソードの上方にあって、前記カソードのターゲット側と対向するようにした基板を保持するアノードと、前記カソードの下方にあって磁界を発生させるための永久磁石と、ターゲットの略中心を軸として前記永久磁石を回転させる回転制御装置と、からなるマグネトロンスパッタリング装置において、
　前記永久磁石は、磁石を固定するベースと、前記永久磁石の回転中心に対して、中心をずらせて前記ベースの中央部に固定された第１永久磁石と、前記ベースの端部に固定され、前記第１永久磁石を取り囲み、磁極の極性が前記第１永久磁石と反対で、かつ磁界強度が前記第１永久磁石よりも弱く、上部が前記第１永久磁石の上部と同一平面にある円環状の第２永久磁石と、からなり、前記永久磁石は、前記ターゲットに対して傾斜配置されて、前記回転制御装置の回転軸上に配置されたことを特徴とするマグネトロンスパッタリング装置。
【請求項３】
　真空チャンバと、前記真空チャンバ内にあって、ターゲットを保持するカソードと、前記カソードの上方にあって、前記カソードのターゲット側と対向するようにした基板を保持するアノードと、前記カソードの下方にあって磁界を発生させるための永久磁石と、からなるマグネトロンスパッタリング装置において、
　前記永久磁石は、前記ターゲットの中央部に位置し、前記ターゲットに対して水平方向に摺動する機構を有した第１永久磁石と、前記ターゲットの外周部に位置した前記第１永久磁石と反対で、かつ磁界強度が前記第１永久磁石よりも弱く、上部が前記第１永久磁石の上部と同一平面にあり固定された第２永久磁石と、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装置。
【請求項４】
　真空チャンバと、前記真空チャンバ内にあって、ターゲットを保持するカソードと、前記カソードの上方にあって、前記カソードのターゲット側と対向するようにした基板を保持するアノードと、前記カソードの下方にあって磁界を発生させるための永久磁石と、ターゲットの略中心を軸として前記永久磁石を回転させる回転制御装置と、からなるマグネトロンスパッタリング装置において、
　前記永久磁石は、磁石を固定するベースと、前記ベースの中央部に固定された第１永久磁石と、前記ベースの端部に固定され、前記第１永久磁石を取り囲み、磁極の極性が前記第１永久磁石と反対でかつ磁界強度が第１永久磁石よりも弱く、上部が前記第１永久磁石と同一平面にある円環状の第２の永久磁石と、からなり、さらに前記永久磁石は、前記ターゲットに対して傾斜して、前記回転制御装置の回転軸上に配置されたことを特徴とするマグネトロンスパッタリング装置。
【請求項５】
　真空チャンバと、前記真空チャンバ内にあって、ターゲットを保持するカソードと、前記カソードの上方にあって、前記カソードのターゲット側と対向するようにした基板を保持するアノードと、前記カソードの下方にあって磁界を発生させるための永久磁石と、ターゲットの略中心を軸として前記永久磁石を回転させる回転制御装置と、からなるマグネトロンスパッタリング装置において、
　前記永久磁石は、磁石を固定するベースと、前記永久磁石の回転中心に対して、中心をずらせて前記ベースの中央部に固定された第１永久磁石と、前記ベースの端部に固定され、前記第１永久磁石を取り囲み、磁極の極性が前記第１永久磁石と反対で、かつ磁界強度が前記第１永久磁石よりも弱く、上部が前記第１永久磁石の上部と同一平面にある円環状の第２永久磁石と、からなり、さらに前記永久磁石は、前記ターゲットに対して傾斜して、前記回転制御装置の回転軸上に配置され、かつ前記第１永久磁石が前記ターゲットの中心よりも下方傾斜位置に配置されたことを特徴とするマグネトロンスパッタリング装置。
【請求項６】
　真空チャンバと、前記真空チャンバ内にあって、ターゲットを保持するカソードと、前記カソードの上方にあって、前記カソードのターゲット側と対向するようにした基板を保持するアノードと、前記カソードの下方にあって磁界を発生させるための永久磁石と、ターゲットの略中心を軸として前記永久磁石を回転させる回転制御装置と、からなるマグネトロンスパッタリング装置において、
　前記永久磁石は、磁石を固定するベースと、前記ベースの中央部に固定された第１永久磁石と、前記ベースの端部に固定され、前記第１永久磁石を取り囲み、磁極の極性が前記第１永久磁石と反対でかつ磁界強度が前記第１永久磁石より弱い、第２永久磁石とからなり、さらに前記永久磁石の上部は、前記第１永久磁石の回転軸中心から離れるに従ってその高さが低くなるように、全体を斜めに切断した形状もしくは、高さを異なる形状にしたことを特徴とするマグネトロンスパッタリング装置。
【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リング装置に係り、特に高いターゲット使用効率を可能とするヨーク型永久磁石を有するマグネトロンスパッタリング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
　従来スパッタリング装置としてマグネトロンスパッタ装置が広く用いられている。
　図１３は、従来のマグネトロンスパッタリング装置を示す断面図である。
　従来のマグネトロンスパッタリング装置１８は、真空チャンバ２と、この真空チャンバ２内にあって、ターゲット３を載置するカソード４と、このカソード４上方にあって、カソード４のターゲット３側と対向するようにした基板５が載置されたアノード６と、カソード４の下方に磁界を発生するためのヨーク型永久磁石７と、からなる。
【０００３】
　ヨーク型永久磁石７は、ベース８と、このベース８上にあって中央部に固定された第１ヨーク型永久磁石９及び端部に第１ヨーク型永久磁石９を取り囲むようにして固定された円環状の第２ヨーク型永久磁石１０とからなる。第１ヨーク型永久磁石９は、上端がＮ極、下端がＳ極であり、第２ヨーク型永久磁石１０は、上端がＳ極、下端がＮ極であり、これらのヨーク型永久磁石７の上端は同一平面内にある。そして、磁界が第１ヨーク型永久磁石９のＮ極側から第２ヨーク型永久磁石１０のＳ極側に向かって発生する。
【０００４】
　次に、その動作について説明する。
　真空チャンバ３内にＡｒ等のガスを導入した後、図示しない電源からアノード６とカソード４との間に高周波電力を供給して、プラズマを発生させる。このプラズマは、磁界によってトラップされる。
　特に、このプラズマは、磁界がターゲット表面に対して垂直になる部分で多くトラップされるので、この磁界と垂直に直交するターゲット面内においては、プラズマ密度が高くなるため、効率良くスパッタリングを行うことができる。
【０００５】
　しかし、図１３に示すように、プラズマ収束したターゲット部分は、集中的にスパッタリングされるため、ターゲットを連続使用すると、深く、えぐりとられたエロージョン部１３ａ、１３ｂが形成され、エロージョン部分１３ａ、１３ｂ以外の部分が多く残されていてもターゲット３の使用ができなくなってしまっていた。
【０００６】
　これを解決するために、特開２００２−０６９６３７号公報に開示されたマグネトロンスパッタリング装置がある。
　即ち、特開２００２−０６９６３７号公報には、前記した図１２に示したマグネトロンスパッタリング装置において、第１ヨーク型永久磁石９と第２ヨーク型永久磁石１０とから発生する磁界を異なる強度にし、かつヨーク型永久磁石７を上下動する移動手段を備えたマグネトロンスパッタリング装置が開示されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−０６９６３７号公報（第３−４頁、第３図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
　しかしながら、カソード内に冷却水を流す必要があるため、水漏れを生じないように上下動する移動手段を設けるには、装置がかなり複雑化するといった問題を生じていた。
　また、永久磁石の中心磁極が位置するターゲット部分は、非エロージョン部分となりやすいため、ターゲット利用効率を向上させるには限界があった。
【０００９】
　そこで、本発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、簡単な構成で使用効率の高いターゲットを有するマグネトロンスパッタリング装置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】
【００１０】
　本発明の第１の発明は、真空チャンバと、前記真空チャンバ内にあって、ターゲットを保持するカソードと、前記カソードの上方にあって、前記カソードのターゲット側と対向するようにした基板を保持するアノードと、前記カソードの下方にあって磁界を発生させるための永久磁石と、ターゲットの略中心を軸として前記永久磁石を回転させる回転制御装置と、からなるマグネトロンスパッタリング装置において、
　前記永久磁石は、磁石を固定するベースと、前記ベースの中央部に固定された第１永久磁石と、前記ベースの端部に固定され、前記第１永久磁石を取り囲み、磁極の極性が前記第１永久磁石と反対でかつ磁界強度が前記第１永久磁石より弱い、円環状の第２永久磁石とからなり、さらに前記永久磁石の上部は、斜めに切断した形状であり、前記永久磁石は、前記ターゲットに対して傾斜配置されることなく、前記回転制御装置の回転軸上に配置されたことを特徴とするマグネトロンスパッタリング装置を提供する。
　第２の発明は、真空チャンバと、前記真空チャンバ内にあって、ターゲットを保持するカソードと、前記カソードの上方にあって、前記カソードのターゲット側と対向するようにした基板を保持するアノードと、前記カソードの下方にあって磁界を発生させるための永久磁石と、ターゲットの略中心を軸として前記永久磁石を回転させる回転制御装置と、からなるマグネトロンスパッタリング装置において、
　前記永久磁石は、磁石を固定するベースと、前記永久磁石の回転中心に対して、中心をずらせて前記ベースの中央部に固定された第１永久磁石と、前記ベースの端部に固定され、前記第１永久磁石を取り囲み、磁極の極性が前記第１永久磁石と反対で、かつ磁界強度が前記第１永久磁石よりも弱く、上部が前記第１永久磁石の上部と同一平面にある円環状の第２永久磁石と、からなり、前記永久磁石は、前記ターゲットに対して傾斜配置されて、前記回転制御装置の回転軸上に配置されたことを特徴とするマグネトロンスパッタリング装置を提供する。
　第３の発明は、真空チャンバと、前記真空チャンバ内にあって、ターゲットを保持するカソードと、前記カソードの上方にあって、前記カソードのターゲット側と対向するようにした基板を保持するアノードと、前記カソードの下方にあって磁界を発生させるための永久磁石と、からなるマグネトロンスパッタリング装置において、
　前記永久磁石は、前記ターゲットの中央部に位置し、前記ターゲットに対して水平方向に摺動する機構を有した第１永久磁石と、前記ターゲットの外周部に位置した前記第１永久磁石と反対で、かつ磁界強度が前記第１永久磁石よりも弱く、上部が前記第１永久磁石の上部と同一平面にあり固定された第２永久磁石と、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装置を提供する。
　第４の発明は、真空チャンバと、前記真空チャンバ内にあって、ターゲットを保持するカソードと、前記カソードの上方にあって、前記カソードのターゲット側と対向するようにした基板を保持するアノードと、前記カソードの下方にあって磁界を発生させるための永久磁石と、ターゲットの略中心を軸として前記永久磁石を回転させる回転制御装置と、からなるマグネトロンスパッタリング装置において、
　前記永久磁石は、磁石を固定するベースと、前記ベースの中央部に固定された第１永久磁石と、前記ベースの端部に固定され、前記第１永久磁石を取り囲み、磁極の極性が前記第１永久磁石と反対でかつ磁界強度が第１永久磁石よりも弱く、上部が前記第１永久磁石と同一平面にある円環状の第２の永久磁石と、からなり、さらに前記永久磁石は、前記ターゲットに対して傾斜して、前記回転制御装置の回転軸上に配置されたことを特徴とするマグネトロンスパッタリング装置を提供する。
　第５の発明は、真空チャンバと、前記真空チャンバ内にあって、ターゲットを保持するカソードと、前記カソードの上方にあって、前記カソードのターゲット側と対向するようにした基板を保持するアノードと、前記カソードの下方にあって磁界を発生させるための永久磁石と、ターゲットの略中心を軸として前記永久磁石を回転させる回転制御装置と、からなるマグネトロンスパッタリング装置において、
　前記永久磁石は、磁石を固定するベースと、前記永久磁石の回転中心に対して、中心をずらせて前記ベースの中央部に固定された第１永久磁石と、前記ベースの端部に固定され、前記第１永久磁石を取り囲み、磁極の極性が前記第１永久磁石と反対で、かつ磁界強度が前記第１永久磁石よりも弱く、上部が前記第１永久磁石の上部と同一平面にある円環状の第２永久磁石と、からなり、さらに前記永久磁石は、前記ターゲットに対して傾斜して、前記回転制御装置の回転軸上に配置され、かつ前記第１永久磁石が前記ターゲットの中心よりも下方傾斜位置に配置されたことを特徴とするマグネトロンスパッタリング装置を提供する。
　第６の発明は、真空チャンバと、前記真空チャンバ内にあって、ターゲットを保持するカソードと、前記カソードの上方にあって、前記カソードのターゲット側と対向するようにした基板を保持するアノードと、前記カソードの下方にあって磁界を発生させるための永久磁石と、ターゲットの略中心を軸として前記永久磁石を回転させる回転制御装置と、からなるマグネトロンスパッタリング装置において、
　前記永久磁石は、磁石を固定するベースと、前記ベースの中央部に固定された第１永久磁石と、前記ベースの端部に固定され、前記第１永久磁石を取り囲み、磁極の極性が前記第１永久磁石と反対でかつ磁界強度が前記第１永久磁石より弱い、第２永久磁石とからなり、さらに前記永久磁石の上部は、前記第１永久磁石の回転軸中心から離れるに従ってその高さが低くなるように、全体を斜めに切断した形状もしくは、高さを異なる形状にしたことを特徴とするマグネトロンスパッタリング装置を提供する。
【発明の効果】
【００１１】
　本発明によれば、簡単な構成でターゲット使用効率の高いターゲットを有したマグネトロンスパッタリング装置が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
　本発明の各実施例におけるマグネトロンスパッタリング装置について図１乃至図１１を用いて説明する。
　従来例と同一構成には同一符号を付し、その説明を省略する。
　図１は、本発明の第１実施例のマグネトロンスパッタリング装置を示す断面図である。図２は、本発明の第１実施例で用いられるヨーク型永久磁石の構造を示す斜視図である。図３は、ヨーク型永久磁石が左斜め上方から右斜め下方に向かって傾斜している場合のエロージョン部の形成を説明するためのヨーク型永久磁石近傍の拡大断面図である。図４は、ヨーク型永久磁石が右斜め上方から左斜め下方に向かって傾斜している場合のエロージョン部の形成を説明するためのヨーク型永久磁石近傍の拡大断面図である。図５は、ターゲットに形成されたエロージョン部を示し、（Ａ）は、第１及び第４実施例の場合の概念断面図、（Ｂ）は、第２及び第３実施例の場合の概念断面図、（Ｃ）は、第５実施例の場合の概念断面図、（Ｄ）は、従来の場合を示す概念断面図である。図６は、ターゲットに形成されたエロージョン部の実測を示し、（Ａ）は、第１及び第４実施例における中心から半径方向のターゲットの実測断面図、（Ｂ）は、第２実施例における中心から半径方向のターゲットの実測断面図、（Ｃ）は、第５実施例における中心から半径方向のターゲットの実測断面図、（Ｄ）は、従来例における中心から半径方向のターゲットの実測断面図である。図７は、本発明の第２実施例におけるヨーク型永久磁石近傍を示し、第１ヨーク型永久磁石の中心がターゲットの中心に対して右側方向にずれた場合のエロージョン部の形成を説明するためのヨーク型永久磁石近傍の拡大断面図である。図８は、第１ヨーク型永久磁石の中心がターゲットの中心に対して右側方向にずれた場合のエロージョン部の形成を説明するためのヨーク型永久磁石近傍の拡大断面図である。図９は、本発明の第４実施例のマグネトロンスパッタリング装置を示す断面図である。図１０は、本発明の第４実施例で用いられるヨーク型永久磁石の構造を示す斜視図である。図１１は、本発明の第５実施例のマグネトロンスパッタリング装置を示す断面図である。図１２は、本発明の第６実施例のマグネトロンスパッタリング装置のヨーク型永久磁石近傍の拡大断面図である。
【実施例１】
【００１３】
　図１に示すように、本発明の第１実施例におけるマグネトロンスパッタリング装置１は、真空チャンバ２と、この真空チャンバ２内にあって、ターゲット３を保持するカソード４と、このカソード４上方にあって、カソード４のターゲット３側と対向するようにした基板５を保持するアノード６と、カソード４の下方に磁界を発生するためのヨーク型永久磁石７と、ターゲット３の中心を軸としてヨーク型永久磁石７を回転棒１１を介して回転させる回転制御装置１２と、からなる。
【００１４】
　図２に示すように、ヨーク型永久磁石７は、磁石を固定するベース８と、このベース８の中央部に固定され、上部が傾斜した第１ヨーク型永久磁石９と、ベース８の端部に固定され、第１ヨーク型永久磁石９を取り囲み、かつ上部が第１ヨーク型永久磁石９と同じ傾斜角で一方向に傾斜した円環状の第２ヨーク型永久磁石１０と、からなる。第１ヨーク型永久磁石９は、例えばＮｄＦｅＢ磁石からなり、第２ヨーク型永久磁石１０は、例えばベースと一体化したＦｅからなる。そして、第１ヨーク型永久磁石９の上部は、Ｎ極、下部はＳ極であり、第２ヨーク型永久磁石１０の上部は、Ｓ極、下部はＮ極であり、第２ヨーク型永久磁石１０の上面は、第１ヨーク型永久磁石９により磁化されて、第１ヨーク型永久磁石９の上面の磁化よりも弱い磁界となっている。
【００１５】
　第１ヨーク型永久磁石９の上部の磁界強度が第２ヨーク型永久磁石１０の上部よりも大きいので、ヨーク型永久磁石７で発生する磁界１４は、第１ヨーク型永久磁石９の上部から第２ヨーク型永久磁石１０の上部に向かって外側に広がるように分布する。
【００１６】
　この永久磁石の材料構成は、特開２００２−０６９６３７号公報で示されたマグネトロンスパッタリング装置と同様である。
　この際、第２ヨーク型永久磁石１０が斜めに傾斜しているので、左右で磁極の高さが異なるので、ターゲット表面上に現れるエロージョン部１３ａ、１３ｂは、ターゲット３の中心から左右非対称な位置に形成される。
　図３に示すように、左斜め上方から右斜め下方に向かって、ヨーク型永久磁石７が傾斜している場合には、左側のエロージョン部１３ａの方が右側のエロージョン部１３ｂよりもターゲット３の中心よりの位置に形成される。
　即ち、ターゲット３の中心からのエロージョン部１３ａの位置をｄ1、ターゲット３の中心からのエロージョン部１３ｂの位置をｄ2とすると、エロージョン部１３ａ、１３ｂの位置関係は、ｄ1＜ｄ2である。
【００１７】
　また、図４に示すように、上記とは逆に、右斜め上方から左斜め下方に向かって、ヨーク型永久磁石７が傾斜している場合には、左側のエロージョン部１３ｂの方が右側のエロージョン部１３ａよりもターゲット３の中心よりの位置に形成される。
　即ち、エロージョン部１３ａ、１３ｂの位置関係は、ｄ1＞ｄ2である。
【００１８】
　真空チャンバ２内にＡｒ等のガスを導入した後、回転制御装置１２を駆動してヨーク型永久磁石７を回転させながら、プラズマを発生させてターゲット３のスパッタを開始すると、上記したようにエロージョン部１３ａ、１３ｂの位置を連続的に変えることができる。
　この結果、特開２００２−０６９６３７号公報のマグネトロンスパッタリング装置と同様のエロージョン拡大効果が得られ、従来に比較して、ターゲット３上にエロージョン部１３ａ、１３ｂを拡大することができる。なお、この様な効果を得るためのヨーク型永久磁石７の構造は、ここで示した斜め状の磁極面でなくとも、例えば断面から見て左右で磁極面の高さが異なるような段差を有した構造でも良い。
【００１９】
　本発明の第１実施例のマグネトロンスパッタリング装置１を用いてスパッタした際のターゲット３に形成されるエロージョン部１３ａ、１３ｂの形状について調べた結果、図５（Ａ）に示すようになった。その実測断面を図６（Ａ）に示す。なお、図５（Ａ）〜（Ｄ）及び図６（Ａ）〜（Ｃ）に示すエロージョン部１３ａ、１３ｂの形成ためのスパッタ条件としては、ターゲット材料に５インチφのＡｌを用いて、スパッタ圧力が３ｍＴｏｒｒ、スパッタ時間が３４０００Ｗｈである。
　エロージョン部１３ａ、１３ｂは、図５（Ａ）に示すように、ターゲット３の中心に対して対称であり、図５（Ｄ）に示す従来の場合に比較して、拡大されている。このターゲット３の使用効率は、特開２００２−０６９６３７号公報の場合とほぼ同様の３０〜５０％である。
【００２０】
　以上のように、本発明の第１実施例によれば、ヨーク型永久磁石７が、磁石を固定するベース８と、ベース８の中央部に固定された第１ヨーク型永久磁石９と、ベース８の端部に固定され、第１ヨーク型永久磁石９を取り囲み、磁極の極性が前記第１ヨーク型永久磁石９と反対でかつ磁界強度が第１ヨーク型永久磁石９より弱い、第２ヨーク型永久磁石１０とからなり、さらにヨーク型永久磁石７の上部が円筒を斜めに切断した形状もしくは、回転軸の左右で高さを異なる形状になっているため、ヨーク型永久磁石７を回転させるだけでエロージョン部１３ａ、１３ｂを拡大できるため、簡単な構成で使用効率の高いターゲットを有したマグネトロンスパッタリング装置１が得られる。
【実施例２】
【００２１】
　次に、本発明の第２実施例について図７及び図８を用いて説明する。
　第１実施例と同一構成には同一符号を付し、その説明を省略する。
　図７に示すように、本発明の第２実施例は、図１２に示す従来のマグネトロンスパッタリング装置におけるヨーク型永久磁石の代りに、第１ヨーク型永久磁石９の中心をターゲット３の中心からずらせ、第２ヨーク型永久磁石１０の上部が第１ヨーク型永久磁石９の上部と同一平面になるようにしたものであり、それ以外は同様である。
　この場合も第１実施例と同様に、第１ヨーク型永久磁石９の中心をターゲット３の中心からずらせた構成としているので、エロージョン部１３ａ、１３ｂがターゲット３の中心から左右非対称な位置に形成される。
【００２２】
　第１ヨーク型永久磁石９の中心がターゲット３の中心に対して左側方向にずれた場合、ターゲット３の中心に対してのエロージョン部１３ａ、１３ｂの位置関係は、ｄ1＞ｄ2である（図７）。
　図８に示すように、上記とは逆に、第１ヨーク型永久磁石９の中心がターゲット３の中心に対して右側方向にずれた場合、エロージョン部１３ａ、１３ｂターゲット３の中心に対してのエロージョン部１３ａ、１３ｂの位置関係は、ｄ1＜ｄ2である。
【００２３】
　真空チャンバ２内にＡｒ等のガスを導入した後、回転制御装置１２を駆動してヨーク型永久磁石７を回転させながら、プラズマを発生させてターゲット３のスパッタを開始すると、本発明の第１実施例と同様に、エロージョン部１３ａ、１３ｂの位置を変えることができる。特に、中心磁極の位置が変化するので、非エロージョン領域が小さくなり従来例などの場合より一層、ターゲット３上にエロージョン部１３ａ、１３ｂを拡大することができる。なお、第２実施例では、第１実施例の場合のような、中心磁極の方を外周磁極より強い磁界強度とする必要は必ずしも無いが、このようにすることにより一層のエロージョン拡大効果が得られる。
【００２４】
　本発明の第２実施例のマグネトロンスパッタリング装置を用いてスパッタした際のターゲット３に形成されるエロージョン部１３ａ、１３ｂの形状について調べた結果は、図５（Ｂ）に示すようになった。その実測断面を図６（Ｂ）に示す。
　エロージョン部１３ａ、１３ｂは、図５（Ｂ）に示すように、ターゲット３の中心に対して対称であり、図５（Ａ）に示す本発明の第１実施例の場合とほぼ同様であった。
　即ち、ターゲット３の使用効率は、３０〜５０％であった。
　このように、第２実施例によれば、ターゲット３の中央部もスパッタされるので、第１実施例と同様に、使用効率の高いターゲットを有したマグネトロンスパッタリング装置１が得られる。
【実施例３】
【００２５】
　次に、本発明の第３実施例について説明する。
　第１及び第２実施例と同一構成には同一符号を付し、その説明を省略する。
　本発明の第３実施例では、第２実施例と異なる点は、永久磁石全体が回転するのではなく、第１ヨーク型永久磁石９のみが水平方向に揺動して第２ヨーク型永久磁石１０との距離が変化する点である。その原理は第２実施例と全く同じものとしているため、効果は第２実施例とほぼ同じである。従って、その動作説明も図７、図８とほぼ同じであるため、詳細な説明は省略する。
　第２実施例の場合は、永久磁石を自転させるため、基本的にはターゲット及び永久磁石は円形でなければならない。それに対し、第３実施例の場合は、永久磁石全体は回転しないので、例えば、大型基板に成膜する為の長方形ターゲットの場合においても適用出来る。
【００２６】
　以上のように、本発明の第３実施例によれば、第１ヨーク型永久磁石９のみを揺動させながらスパッタするので、本発明の第２実施例とほぼ同じ効果が得られる上に長方形のターゲットなどにも適用が出来る。
【実施例４】
【００２７】
　次に、本発明の第４実施例について説明する。
　本発明の第１実施例と同一構成には同一符号を付し、その説明を省略する。
　図９に示すように、第４実施例におけるマグネトロンスパッタリング装置１５は、第１実施例におけるヨーク型永久磁石７の上部を傾斜加工せずに、第１、第２ヨーク型永久磁石９、１０の上部が同一平面内になるようにし（図１０）、回転制御装置１２の回転棒１１上にヨーク型永久磁石７を傾斜させる所定の傾斜角度θを有したくさび治具１６を取り付けたものであり、それ以外は同様である。ここでは、くさび治具１６の傾斜角度θは８°である。
【００２８】
　このように、ヨーク型永久磁石７の上部を傾斜させる代わりに、所定の傾斜角度θのくさび治具１６を用いても、第１実施例と同様の作用効果が得られる。
　更に、第１実施例のように、ヨーク型永久磁石７の上部を所定の傾斜角度になるように加工することは難しいのに対して、くさび治具１６は、材料を選ばないので、所定の傾斜角度θのくさび形状を形成することは、容易である。このため、安価にマグネトリンスパッタリング装置１５を作製することができる。
【００２９】
　なお、第４実施例のマグネトロンスパッタリング装置を用いた際のエロージョン形状は、図５（Ａ）に示す第１実施例の結果と同じであり、その実測断面を図６（Ａ）に示す。
【実施例５】
【００３０】
　次に、本発明の第５実施例について説明する。
　本発明の第２実施例と同一構成には同一符号を付し、その説明を省略する。
　図１１に示すように、第５実施例におけるマグネトロンスパッタリング装置１７は、第２実施例で説明したヨーク型永久磁石７を第１ヨーク型永久磁石９がターゲット３の中心よりも下方傾斜位置になるように、回転制御装置１２の回転棒１１上に所定の傾斜角度θを有したくさび治具１６を取り付けたものであり、それ以外は同様である。
　即ち、第５実施例は、第２実施例と第４実施例を組み合わせたものである。
【００３１】
　第５実施例のマグネトロンスパッタリング装置１７を用いてスパッタした際のターゲット３に形成されるエロージョン部１３ａ、１３ｂの形状について調べた結果は、図５（Ｃ）に示すようになった。また、この場合の実測断面を図６（Ｃ）に示す。
　エロージョン部１３ａ、１３ｂは、図５（Ｃ）に示すように、ターゲット３の中心に対して対称であり、図５（Ｂ）に示す本発明の第２実施例の場合よりも更にターゲット３の中央部のみならず端部もスパッタされてターゲット使用効率が上昇した。この場合には、ターゲット３の使用効率は、９０％と大幅に向上した。
　以上のように、第５実施例によれば、ターゲット３の中央部のみならず端部もスパッタされるので、ターゲットのほぼ全面を使用でき、使用効率の高いマグネトロンスパッタリング装置１７が得られる。
　なお、第４、５実施例では、くさび治具１６の傾斜角度θを８°としたが、ヨーク型永久磁石７の形状、第１ヨーク型永久磁石９と第２ヨーク型永久磁石１０の磁界強度のバランス等により、傾斜角度は、５°〜１５°の場合でも同様な効果が得られる。
【００３２】
　次に、本発明の第６実施例について説明する。
　第１、第４実施例と同一構成には同一符号を付し、その説明を省略する。
　図１２に示すように、第６実施例におけるマグネトロンスパッタリング装置は、図１に示す第１実施例における回転制御装置１２の回転棒１１に図２に示す上部が傾斜したヨーク型永久磁石７を、第1ヨーク型永久磁石９の傾斜部の低い側が回転棒１１の回転中心よりも外側に配置したものであり、それ以外は同様である。
　この場合も第５実施例と同様の作用効果が得られる。
　以上の第１〜６実施例では、ヨーク型永久磁石７をターゲット３の中心を軸として回転させるようにしたが、必ずしもターゲット３の中心を軸とする必要はない。例えば、ターゲット３の径が５インチφの場合には、中心から１５ｍｍ程度離れた位置で前記したヨーク型永久磁石７を回転させるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
　マグネトロンスパッタリングを行う際、ターゲットを広い領域で有効可能なスパッタリング装置に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第１実施例のマグネトロンスパッタリング装置を示す断面図である。
【図２】本発明の第１実施例で用いられるヨーク型永久磁石の構造を示す斜視図である。
【図３】ヨーク型永久磁石が左斜め上方から右斜め下方に向かって傾斜している場合のエロージョン部の形成を説明するためのヨーク型永久磁石近傍の拡大断面図である。
【図４】ヨーク型永久磁石が右斜め上方から左斜め下方に向かって傾斜している場合のエロージョン部の形成を説明するためのヨーク型永久磁石近傍の拡大断面図である。
【図５】ターゲットに形成されたエロージョン部を示し、（Ａ）は、第１及び第４実施例の場合の概念断面図、（Ｂ）は、第２及び第３実施例の場合の概念断面図、（Ｃ）は、第５実施例の場合の概念断面図、（Ｄ）は、従来の場合を示す概念断面図である。
【図６】ターゲットに形成されたエロージョン部の実測を示し、（Ａ）は、第１及び第４実施例における中心から半径方向のターゲットの実測断面図、（Ｂ）は、第２実施例における中心から半径方向のターゲットの実測断面図、（Ｃ）は、第５実施例における中心から半径方向のターゲットの実測断面図、（Ｄ）は、従来例における中心から半径方向のターゲットの実測断面図である。
【図７】本発明の第２実施例におけるヨーク型永久磁石近傍を示し、第１ヨーク型永久磁石の中心がターゲットの中心に対して右側方向にずれた場合のエロージョン部の形成を説明するためのヨーク型永久磁石近傍の拡大断面図である。
【図８】第１ヨーク型永久磁石の中心がターゲットの中心に対して右側方向にずれた場合のエロージョン部の形成を説明するためのヨーク型永久磁石近傍の拡大断面図である。
【図９】本発明の第４実施例のマグネトロンスパッタリング装置を示す断面図である。
【図１０】本発明の第４実施例で用いられるヨーク型永久磁石の構造を示す斜視図である。
【図１１】本発明の第５実施例のマグネトロンスパッタリング装置を示す断面図である。
【図１２】本発明の第６実施例のマグネトロンスパッタリング装置のヨーク型永久磁石近傍の拡大断面図である。
【図１３】従来のマグネトロンスパッタリング装置を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１、１５、１７…マグネトロンスパッタリング装置、２…真空チャンバ、３…ターゲット、４…カソード、５…基板、６…アノード、７…ヨーク型永久磁石（永久磁石）、８…ベース、９…第１ヨーク型永久磁石（第１永久磁石）、１０…第２ヨーク型永久磁石（第２永久磁石）、１１…回転棒、１２…回転制御装置、１３ａ、１３ｂ…エロージョン部、１６…くさび治具
【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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【図１３】
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