(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース板と、
該ベース板に固定された内側磁石と、
該ベース板に固定され、該内側磁石を包囲するように配置された外側磁石と
を有し、
前記内側磁石の一部及び前記外側磁石の一部は、前記ベース板に形成されたスライド溝に摺動可能に嵌合したスライド部に固定され、該スライド部と共に該スライド溝の延在方向に移動することで、前記ベース板上で変位可能であるマグネトロンスパッタ装置用磁石ユニット。
【請求項２】
請求項１記載のマグネトロンスパッタ装置用磁石ユニットであって、
前記スライド溝は前記ベース板の中心に対して対称な短冊形状であり、
前記内側磁石及び前記外側磁石は、前記ベース板の中心を通り前記溝の延在方向に伸びる線に対して線対称な形状であるマグネトロンスパッタ装置用磁石ユニット。
【請求項３】
請求項１記載のマグネトロンスパッタ装置用磁石ユニットであって、
前記スライド部の一端に、前記スライド部を移動させるための治具に係合する凹部が形成されたマグネトロンスパッタ装置用磁石ユニット。
【請求項４】
請求項１記載のマグネトロンスパッタ装置用磁石ユニットであって、
前記スライド部上において、前記外側磁石の前記一部と前記内側磁石の前記一部以外の部分を埋めるように非磁性体により形成された非磁性部材が前記スライド部に取り付けられ、
前記スライド部の両端に複数のウェイトが取り外し可能に取り付けられたマグネトロンスパッタ装置用磁石ユニット。
【請求項５】
請求項１記載のマグネトロンスパッタ装置用磁石ユニットであって、
前記スライド部は前記ベース板の回転中心に対して対称な形状の２つの部分に分割され、互いに反対方向に同じ距離だけ変位可能であるマグネトロンスパッタ装置用磁石ユニット。
【請求項６】
請求項１記載のマグネトロンスパッタ装置用磁石ユニットであって、
前記スライド部は前記ベース板の回転中心を通る線に対して線対称な形状の２つの並行スライド部を含み、該並行スライド部は互いに反対方向に同じ距離だけ変位可能であるマグネトロンスパッタ装置用磁石ユニット。
【請求項７】
ベース板と、
該ベース板に固定された内側磁石と、
該ベース板に固定され、該内側磁石を包囲するように配置された外側磁石と
を有し、
前記内側磁石の一部及び前記外側磁石の一部は、前記ベース板上で回転変位可能な回転部に設けられ、
前記回転部は、前記ベース板に形成された円形の凹部に回転可能に嵌合した円形の可動ベース板に固定されるマグネトロンスパッタ装置用磁石ユニット。
【請求項８】
請求項７記載のマグネトロンスパッタ装置用磁石ユニットであって、
前記回転部が全体で円柱形状となるように、非磁性材料により形成された非磁性部材が前記可動ベース板上に取り付けられたマグネトロンスパッタ装置用磁石ユニット。
【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係り、より詳細には、マグネトロンスパッタ装置内で磁場を発生させる磁石ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体基板等の基板上に各種材料の薄膜を形成するために、マグネトロンスパッタ装置が用いられることが多い。マグネトロンスパッタ装置は、スパッタする材料であるターゲットの表面付近に磁場を発生させながらプラズマを用いてスパッタを行う。ターゲットを効率的に使い、スパッタによりターゲットが堆積して形成された薄膜の厚みを均一にするために、回転磁石カソードが用いられる。回転磁石カソードは、ターゲットの裏面側で永久磁石を回転させて、ターゲットの表面付近において所定のパターンの磁場を回転させるための装置である。所定のパターンの磁場を発生するために、軟磁性体により形成されたベース板（ヨークとも称される）の上に複数の永久磁石を所定のパターンに配置して形成した磁石ユニットが用いられる。
【０００３】
複数の永久磁石は、効率的にターゲットが削られるように予め決定した所定のパターンで配置される。同じ磁石配置であっても、ターゲットの削れ方や基板上への堆積の仕方は、スパッタのプロセス条件やターゲットの種類によって異なる。したがって、そのときのプロセス条件やターゲットの種類に適した磁石配置に変更する必要がある。そのために、磁石ユニットに設けられた永久磁石の一部又は全部の配置を変更することのできる磁石ユニットが提案されている。
【０００４】
そこで、回転可能なベース板上に環状磁石をベース板の回転中心から偏心した状態で配置し、その内側にもう一つの中心磁石を配置し、環状磁石及び中心磁石の双方又は一方の位置を変更可能にした磁石ユニットが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
また、複数の帯状の磁石をベース板上で所定のパターンに配置し、帯状の磁石の一部に複数の磁石セグメントを設け、各磁石セグメントの位置を変更可能にした磁石ユニットが提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００６】
さらに、回転しない平行移動式の磁石ユニットにおいて、ベース板を複数の板に分割して各板上に磁石を配置し、各板の位置を変更可能にした磁石ユニットが提案されている（例えば、特許文献３参照。）。
【特許文献１】特開２００４−２６９９５２号公報
【特許文献２】特表２００３−５３１２８４号公報
【特許文献３】特開２０００−２１２７３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に開示されたような磁石位置の変更方法を用いると、環状磁石全体あるいは中心磁石全体の位置を変更することとなる。磁石の位置を変更するには、一旦磁石をベースプレートから取り外し、新たに異なる位置に取り付ける必要がある。磁石ユニットに用いられる磁石は非常に強力な吸着力を有しているので、磁石の着脱作業は専用治具を用いて行う必要があり、磁石の位置変更を磁石ユニットの製造業者に任せなければならないという問題がある。
【０００８】
また、特許文献２に開示されたように磁石の一部分の位置を変更した場合、回転する磁石ユニットにおいては、その重心も変わってしまい、回転バランスが崩れてしまう。したがって、バランスの再調整が必要となり、磁石の位置調整に係る作業が面倒な作業となるという問題がある。なお、特許文献２に開示された磁石ユニットは、薄い帯状の磁石を複数枚重ね合わせたものを所定のパターンに変形して配置することで磁界のパターンを得るものであり、一対の磁石の間における漏洩磁束により磁場を形成するものではない。
【０００９】
また、特許文献３に開示された磁石ユニットは、回転式ではなく平行移動式であるため、回転のバランスは考慮されておらず、回転式磁石ユニットにそのまま適用することはできない。
【００１０】
本発明は従来技術の問題を解決した磁石ユニット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】
【００１１】
上述の目的を達成するために、ベース板と、該ベース板に固定された内側磁石と、該ベース板に固定され、該内側磁石を包囲するように配置された外側磁石とを有し、前記内側磁石の一部及び前記外側磁石の一部は、前記ベース板に形成されたスライド溝に摺動可能に嵌合したスライド部に固定され、該スライド部と共に該スライド溝の延在方向に移動することで、前記ベース板上で変位可能であるマグネトロンスパッタ装置用磁石ユニットが提供される。
また、ベース板と、該ベース板に固定された内側磁石と、該ベース板に固定され、該内側磁石を包囲するように配置された外側磁石とを有し、前記内側磁石の一部及び前記外側磁石の一部は、前記ベース板上で回転変位可能な回転部に設けられ、前記回転部は、前記ベース板に形成された円形の凹部に回転可能に嵌合した円形の可動ベース板に固定されるマグネトロンスパッタ装置用磁石ユニットが提供される。
【発明の効果】
【００１２】
上述のマグネトロンスパッタ装置用磁石ユニットによれば、磁石ユニットにより形成する磁場を簡単な操作で変更・調整することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の実施形態について図面を参照しながら以下に説明する。
【００１４】
まず、本発明の実施形態による磁石ユニットが用いられるマグネトロンスパッタ装置の概要について図１を参照しながら説明する。
【００１５】
図１に示すマグネトロンスパッタ装置１０は、真空チャンバ１２内で成膜対象であるターゲットＴをスパッタし、基板Ｗ上に堆積させて成膜する装置である。真空チャンバ１２内の上部に基板ホルダ１４が設けられ、基板Ｗは絶縁材により形成された基板ホルダ１４に取り付けられる。基板ホルダ１４の下方にターゲットホルダ１６が配置され、ターゲットＴはターゲットホルダ１６に取り付けられる。
【００１６】
ターゲットホルダ１６に取り付けられたターゲットＴの裏側となる位置にマグネトロンカソード１８が配置される。マグネトロンカソード１８は、磁場を発生させるための磁石ユニット２０と、磁石ユニット２０を回転させる回転機構２２とを有する。
【００１７】
上述の構成において、真空チャンバ１２及び基板Ｗ（基板ホルダ１４）は接地されている。一方、ターゲットＴ（ターゲットホルダ１６）には直流電源２４から数百ボルトの負電圧が印加される。通常、スパッタリングではプラズマ生成用のガスとしてアルゴン（Ａｒ）等の不活性ガスが用いられる。不活性ガスはガス供給源２６から供給口１２ａを通じて真空チャンバ１２内に供給される。また、真空チャンバ１２内の不活性ガスは、排気口１２ｂを通じて真空ポンプ２８により排出される。
【００１８】
基板ＷとターゲットＴの間に高電圧を印加すると真空チャンバ１２内のＡｒがプラズマ化され、磁石ユニット２０により形成した磁場によりターゲットＴの表面近傍にプラズマが閉じ込められる。ターゲットＴに印加された電圧によりプラズマ中の電子がＡｒ原子と衝突することでＡｒイオン（Ａｒ＋）が発生する。Ａｒ＋はプラズマとターゲットＴの間に生成されたシース電場により加速されてターゲットＴに衝突する。これによりターゲットＴはスパッタされ、スパッタされたターゲット材が基板ホルダ１４に支持された基板Ｗ上に堆積する。
【００１９】
次に、第１実施形態による磁石ユニット２０Ａについて説明する。図２は第１実施形態による磁石ユニット２０Ａの平面図である。図３は図２に示す磁石ユニット２０Ａの正面図である。
【００２０】
磁石ユニット２０Ａは軟磁性体により形成されたベース板３０と、ベース板３０上に配置された外側磁石３２及び内側磁石３４とを有する。外側磁石３２は枠状の永久磁石であり、内側磁石３４は長方形の永久磁石である。外側磁石３２は内側磁石３４との間に所定の間隔をもって内側磁石３４を包囲した状態となる。外側磁石３２は上面が例えばＮ極となり下面がＳ極となるように着磁されている。この場合、内側磁石３４は上面がＳ極となり下面がＮ極となるように着磁されている。したがって、内側磁石３４の上面（Ｓ極）から出て外側磁石（Ｎ極）の上面に入るような漏洩磁束が生成される。この漏洩磁束がプラズマ閉じ込め用の磁場となる。
【００２１】
外側磁石３２及び内側磁石３４の中心は、ベース板３０の回転中心から変位した位置（偏心した位置）にある。このままでは、磁石ユニット２０Ａの重心もベース板３０の回転中心から変位した位置（偏心した位置）となるため、ベース板３０に２個のバランスウェイト３８がねじ止めにより取り付けられている。バランスウェイト３８を取り付けることにより、磁石ユニット２０Ａの重心をベース板３０の回転中心に一致させることができ、磁石ユニット２０Ａを滑らかに回転させることができる。
【００２２】
本実施形態では、図２に示すように外側磁石３２の一部と内側磁石３４の一部とが、取り付けられたベース板３０の一部とともにスライド可能である。ベース板３０のスライド可能な部分（スライド部３０ａ）は長細い帯状に形成され、ベース板３０に形成されたスライド溝３０ｂに摺動可能に嵌合する。スライド部３０ａがベース板３０のスライド溝３０ｂに嵌合している状態では、スライド部３０ａの表面とベース板３０の表面は同じ高さとなる。
【００２３】
スライド部３０ａの上に位置する外側磁石３２の一部と内側磁石３４の一部とは、スライド部３０ａに固定されており、スライド部３０ａと共に移動可能である。すなわち、外側磁石３２の一部３２ａは、外側磁石３２の他の部分３２ｂとは別個の磁石として形成されている。外側磁石３２の一部３２ａが外側磁石３２の他の部分３２ｂと組み合わされて整列したときに、全体が枠状の外側磁石３２となる。同様に、内側磁石３４の一部３４ａは、内側磁石３４の他の部分３４ｂとは別個の磁石として形成されている。内側磁石３４の一部３４ａが内側磁石３４の他の部分３４ｂと組み合わされて整列したときに、全体が内側磁石３４となる。なお、外側磁石３２及び内側磁石３４は加工が難しい材料により形成されるので、ベース板３０及びスライド部３０ａに接着剤により固定することが好ましい。また、外側磁石３２及び内側磁石３４は、回転中心を通ってスライド部の延在方向に伸びる線に対して線対称な形状が好ましい。このようにすることにより、磁石ユニットの回転バランスをとる際に、回転中心を通ってスライド部の延在方向に伸びる線に対して垂直な方向のバランスをとる必要がなくなり、バランス調整作業が簡単になるためである。ただし、回転中心を通ってスライド部の延在方向に伸びる線に対して垂直な方向のバランスをとるようにすれば、線対称な形状に限定されるものではない。
【００２４】
図２に示す磁石ユニット２０Ａは、スライド部３０ａがベース板３０のスライド溝３０ｂに嵌合して、スライド部３０ａの長手方向の中心がベース板３０の回転中心に一致している状態である。この状態で、外側磁石３２及び内側磁石３４の各々は一つの磁石となり、外側磁石３２と内側磁石３４との間に所望の磁場が形成される。この磁場を変更したり調整したりする必要が生じた際に、上述のスライド部３０ａをスライド溝３０ｂ内で僅かに変位させることで磁場を調整することができる。
【００２５】
なお、スライド部３０ａの両端付近には、スライド部３０ａの移動可能方向に細長く形成された長孔３０ｃが形成されている。スライド部３０ａは、ねじ３１が長孔３０ｃを貫通してベース板３０に取り付けられることでベース板３０に固定される。
【００２６】
図４はスライド部３０ａを変位させた状態の磁石ユニット２０Ａの平面図である。スライド部３０ａを変位させるためには、スライド部３０ａの端部を押圧すればよい。本実施形態では、スライド部３０ａの端部を押圧してスライド部３０ａを変位させるために、スライド治具４０をベース板３０の側面に取り付ける。
【００２７】
スライド治具４０は、図４に示すように、ベース板３０の側面にねじにより固定される支持部４０ａと、支持部４０ａの中央のねじ孔にねじこまれた押圧ねじ４０ｂとを有する。押圧ねじ４０ｂの先端は、図５に示すように、スライド部３０ａの端部に形成された係合凹部３０ｄに係合する形状に形成されている。図５は押圧ねじ４０ｂの先端部分付近の拡大図であり、図６は図５のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。
【００２８】
押圧ねじ４０ｂをねじ込む方向に回すことでスライド部３０ａを押圧することができ、押圧ねじ４０ｂを反対方向に回すことで、スライド部３０ａを引っ張ることができる。これにより、スライド部３０ａをスライド溝３０ｂ内で所望の位置になるように変位させることができ、図４に示すように、外側磁石３２及び内側磁石３４の一部がずれた形状とすることができる。外側磁石３２及び内側磁石３４の一部が変位することにより、形成される磁場も変化するため、変位の大きさを調節することで磁場を調整することができる。
【００２９】
図４に示す例では、スライド治具４０の押圧ねじ４０ｂをスライド部３０ａの一端側に係合させることで、スライド部３０ａに押圧力及び引っ張り力を加えて変位させているが、図７に示すようにスライド部３０ａの両端側にそれぞれスライド治具４０Ａを設けることとしてもよい。この場合、スライド治具４０Ａはスライド部３０ａを押圧するだけでよいため、スライド治具４０Ａの押圧ねじ４０Ａｂの先端が単にスライド部３０ａの端面に当接するだけでよい。すなわち、スライダ部３０ａに係合凹部３０ｄは設けられず、押圧ねじ４０Ａｂの先端にも係合部は設けられない。
【００３０】
なお、上記のスライド治具４０、及び４０Ａは、調整作業完了後は取り外しても構わない。
【００３１】
また、スライド部３０ａが摺動可能に嵌合するベース板３０のスライド溝３０ｂの形状は、図３に示すような矩形に限られず、他の形状とすることもできる。例えば、図８（ａ）に示すようにスライド溝３０ｂを逆台形（いわゆる、あり溝）にして、スライド部３０ａがベース板３０から外れないようにしてもよい。これにより、磁石の調整作業時の安全性を高めることができる。あるいは、図８（ｂ）に示すようにスライド溝３０ｂの底部に櫛歯状の凹凸を設け、スライド部３０ａの底面にも対応する凹凸を設けることとしてもよい。これにより、スライド部３０ａとベース板３０の間の磁気抵抗を低減してより強い磁場を形成することができる。
【００３２】
上述の実施形態では、スライド部３０ａの移動に伴い磁石ユニット２０Ａの重心位置が変化する。この重心位置の変化による回転バランスは、バランスウェイト３８の位置を変えることで調整する。また、バランスウェイト３８の位置をずらすのではなく、図９乃至図１１に示すように着脱可能な調整ウェイト４４をスライド部３０ａの両端に取り付けることにより簡単に行うことができる。
【００３３】
図９は調整ウェイト４４が設けられたスライド部３０ａを有する磁石ユニット２０Ｂの平面図である。図１０は図９に示す磁石ユニット２０Ｂの正面図である。図１１は図９のＸＩ−ＸＩ線に沿った拡大断面図である。なお、図９乃至図１１において図２に示す構成部品と同等な部品には同じ符号を付し、その説明は省略する。
【００３４】
磁石ユニット２０Ｂは図２に示す磁石ユニット２０Ａと基本的に同じ構造を有しているが、スライド部３０ａと共に移動する調整ウェイト４４が設けられており、且つスライド部３０ａ上に非磁性部材４６，４７，４８，４９が設けられた点が異なる。非磁性部材４６，４７，４８，４９は、図１０に示すように外側磁石３２の高さより僅かに低い高さの部材であり、外側磁石３２及び内側磁石３４よりも若干大きい比重を有する非磁性材料により形成され、設置面積当たりの重量が外側磁石３２及び内側磁石３４とほぼ等しくなるように設定されている。非磁性部材４６，４７，４８，４９をスライド部材３０ａに取り付けることにより、スライド部３０ａ上に取り付けられた外側磁石３２の一部３２ａ、内側磁石３４の一部３４ａ、非磁性部材４６，４７，４８，４９は長手方向に沿ってほぼ一様な重量分布を持つ短冊状の部材となる。
【００３５】
調整ウェイト４４はスライド部３０ａの両端側の非磁性部材４６及び４９にねじ止めされる。スライド部３０ａの一端側には複数の調整ウェイト４４（図９に示す例では３枚）が設けられ、他端側にも同数の調整ウェイト４４が設けられる。
【００３６】
ここで、図９に示す状態からスライド部３０ａを調整ウェイト４４一枚の厚み分、どちらかに移動して外側磁石３２及び内側磁石３４の一部の配置を変更したとする。すると、スライド部３０ａの一端側では調整ウェイト４４一枚の厚み分が突出し、他端側では反対に調整ウェイト４４一枚の厚み分が凹むこととなる。そこで、突出した側の調整ウェイト４４を一枚取り除き、取り除いた調整ウェイト４４を凹んだ側の調整ウェイト４４の上に重ねて取り付ける。図９に示す例において、スライド部３０ａをバランスウェイト３８のある側に移動した場合、バランスウェイト３８のある側において調整ウェイト４４が一枚突出するから、その調整ウェイト４４を取り外してバランスウェイト３８側の調整ウェイト４４を２枚とする。そして、取り除いた調整ウェイト４４を、反対側の３枚の調整ウェイト４４の上に重ねて取り付ける。反対側の調整ウェイト４４は凹んでいるから調整ウェイト４４を一枚追加して４枚とすることで、凹みがなくなりもとのようになる。
【００３７】
以上のように、スライド部３０ａの移動により突出した調整ウェイト４４を取り除いて反対側に取り付けることで、スライド３０ａの移動による重心位置の移動はなくなり、磁石ユニット２０Ｂの重心位置を回転中心に一致させておくことができる。
【００３８】
なお、図９に示す例では、調整ウェイト４４を手作業で入れ換えることで重量バランスを調整しているが、スライド部を移動した際に自動的に重心位置を調整する機構を設けることもできる。図１２はスライド部を移動する際に重心位置が移動しないように自動的に調整する機構を有する磁石ユニット２０Ｃの平面図である。図１２において、図９に示す構成部品と同等な部品には同じ符号を付し、その説明は省略する。
【００３９】
磁石ユニット２０Ｃにおいて、スライド部３０ａは回転中心の位置から２つの部分に分割されている。回転中心においてベース板３０に固定ピン５０が取り付けられる。また、２つに分割された一方のスライド部３０ａ−１に可動ピン５２が取り付けられ、もう一方のスライド部材３０ａ−２にも可動ピン５２が取り付けられる。
【００４０】
以上の構成において、図１３に示すピンスライド治具５４を用いて、固定ピン５０を中心として両側の可動ピン５２を反対方向に同じ距離だけ移動させることができる。図１３（ａ）はピンスライド治具５４の正面図であり、図１３（ｂ）はピンスライド治具５４の側面図である。ピンスライド治具５４はピン係合部５４ａとハンドル部５４ｂを有する。ピン係合部５４ａには、固定ピン５０に係合するピン孔５６と、両側の可動ピン５２に係合するピン孔５８が設けられている。固定ピン５０に係合するピン孔５６は固定ピン５０が挿入できるサイズの円形の孔である。一方、可動ピン５２に係合するピン孔５８は可動ピン５２が挿入されて中で移動できるような横長の孔である。
【００４１】
上述のようなピンスライド治具５４を用いてスライド部３０ａ−１とスライド部３０ａ−２を反対向きに変位（移動）させることができる。すなわち、ピンスライド治具５４のピン孔５６，５８に固定ピン５０及び２本の可動ピン５２がそれぞれ挿入されるようにピンスライド治具５４を配置し、固定ピン５０を中心としてピンスライド治具５４を回転させる。すると、ピン孔５８は固定ピン５０を中心として回転する。しかし、可動ピン５２はスライド部３０ａ−１とスライド部３０ａ−２の移動可能方向（スライド溝３０ｂの延在方向）にしか移動できないから、ピン孔５８の回転に対応した移動可能方向に移動し、これに伴いスライド部３０ａ−１とスライド部３０ａ−２がスライド溝３０ｂに沿って互いに離間する方向、あるいは近接する方向に移動する。図１２には、スライド部３０ａ−１とスライド部３０ａ−２とが、離間する方向に僅かに変位した状態が示されている。
【００４２】
以上のように、スライド部３０ａ−１とスライド部３０ａ−２が磁石ユニット２０Ｃの回転中心に対して対称な方向に同じ距離だけ移動するので、スライド部３０ａ−１とスライド部３０ａ−２が移動しても磁石ユニット２０Ｃの重心位置は変わらない。したがって、スライド部３０ａ−１とスライド部３０ａ−２を移動して磁場の調整を行った際でも、ウェイト等を調節して重心位置を調整する作業は不要となり、磁場の調整作業を簡素化することができる。
【００４３】
また、２本のスライド部を並列にしてスライド溝に収容し、互いに反対方向に移動するようにすることもできる。図１４はスライド溝に並列に収容された２本のスライド部を有する磁石ユニット２０Ｄの平面図である。図１４において図２に示す構成部品と同等な部品には同じ符号を付し、その説明は省略する。
【００４４】
図１４に示す磁石ユニット２０Ｄは、スライド溝３０ｂ内に２本のスライド部３０ａを有する。スライド部３０ａの端部付近でスライド部３０ａの間の位置に、固定ピン６０がスライド溝３０ｂの底面（すなわち、ベース板３０）に取り付けられている。また、２本のスライド部３０ａ−Ａ，３０ａ−Ｂの各々に可動ピン６２が取り付けられている。２本の可動ピン６２は、ベース板３０から起立している固定ピン６０を挟んで対称な位置に取り付けられる。
【００４５】
図１５は図１４におけるＸＶ−ＸＶ線に沿った拡大断面図である。固定ピン６０はベース板３０から起立した状態で取り付けられる。一本の可動ピン６２はスライド部３０ａ−Ａから起立した状態で取り付けられ、もう一本の可動ピン６２はスライド部３０ａ−Ｂから起立した状態で取り付けられる。
【００４６】
以上の構成の磁石ユニット２０Ｄにおいて、図１６に示すピンスライド治具６４を用いて可動ピン６２を、互いに反対の方向に移動させることができる。ピンスライド治具６４を用いたスライド部３０ａ−Ａ，３０ａ−Ｂの移動操作は、上述の図１２に示す磁石ユニット２０Ｃにおけるスライド部３０ａ−１，３０ａ−２の移動操作と同様である。
【００４７】
すなわち、ピンスライド治具６４のピン孔６６，６８に固定ピン６０及び２本の可動ピン６２がそれぞれ挿入されるようにピンスライド治具６４を配置し、固定ピン６０を中心としてピンスライド治具６４を回転させる。すると、ピン孔６８は固定ピン６０を中心として回転する。しかし、可動ピン６２はスライド部３０ａ−Ａとスライド部３０ａ−Ｂの移動可能方向（スライド溝３０ｂの延在方向）にしか移動できないから、ピン孔６８の回転に対応した移動可能方向に移動し、これに伴いスライド部３０ａ−Ａとスライド部３０ａ−Ｂがスライド溝３０ｂに沿って互いに反対の方向に移動する。図１４には、スライド部３０ａ−Ａが上方に、スライド部３０ａ−Ｂが下方に、僅かに変位した状態が示されている。
【００４８】
以上のように、スライド部３０ａ−Ａとスライド部３０ａ−Ｂが磁石ユニット２０Ｄの回転中心に対して対称な方向に同じ距離だけ移動するので、スライド部３０ａ−Ａとスライド部３０ａ−Ｂが移動しても磁石ユニット２０Ｄの重心位置は変わらない。したがって、スライド部３０ａ−Ａとスライド部３０ａ−Ｂを移動して磁場の調整を行った際でも、ウェイト等を調節して重心位置を調整する作業は不要となり、磁場の調整作業を簡素化することができる。
【００４９】
なお、上述の実施形態において、内側磁石の形状及び外側磁石の形状は図示された形状に限られず、例えば内側磁石は円形で、外側磁石は内側磁石を囲むような円環形状であってもよい。あるいは内側磁石及び外側磁石の一部を変形したものであってもよい。内側磁石の形状及び外側磁石の形状は、形成すべき磁場のパターンによって任意の形状にすることができる。また、外側磁石３２が内側磁石３４を完全に包囲する必要はなく、外側磁石３２と内側磁石３４との間で漏洩磁場が形成されるような形状及び配置であればよい。
【００５０】
また、内側磁石の形状及び外側磁石は、回転中心を通る線に対して線対称となるような形状及び配置とすることが好ましいが、これに限られず、任意の形状及び配置とすることもできる。その場合、磁石ユニット全体としての重心位置をウェイト等により調整して回転中心に一致させておけばよい。
【００５１】
さらに、ベース板にスライド部を摺動可能に取り付ける位置は、図示したようにベース板の中心線（回転中心を通る線）をスライド部の中心線とすることに限られず、ベース板の中心線（回転中心を通る線）からずれた位置であってもよい。
【００５２】
以上の構成に鑑みると、外側磁石３２の一部３２ａと内側磁石３４の一部３４ａは必ずしも両方がスライド部３０ａ上に固定されている必要はなく、いずれか一方がスライド部３０ａに固定されて変位可能であるようにしてもよい。
【００５３】
次に、第２実施形態による磁石ユニットについて、図１７乃至図２１を参照しながら説明する。図１７は第２実施形態による磁石ユニット２０Ｅの平面図であり、図１８は磁石ユニット２０Ｅの正面図である。図１７及び図１８において、図２に示す構成部品と同等な部品には同じ符号を付し、その説明は省略する。
【００５４】
磁石ユニット２０Ｅは、上述の第１実施形態による磁石ユニットと同様に、ベース板３０と、ベース板３０上に固定された外側磁石３２及び内側磁石３４を有する。ただし、磁石ユニット２０Ｅにはスライド部は設けられず、代わりに内側磁石３４の一部３４ａを回転させることのできる回転部７０が設けられる。
【００５５】
図１９は回転部７０を回転させた状態を示す磁石ユニット２０Ｅの平面図である。回転部７０を回転させることにより内側磁石３４の半円形の一部３４ａを回転させた状態に固定することができる。これにより、内側磁石３４の一部が変位したこととなり、外側磁石３２と内側磁石３４とにより形成される磁場を変更・調整することができる。
【００５６】
図２０は図１７におけるＸＸ−ＸＸ線に沿った拡大断面図である。図２０には、回転部７０の断面が示されている。回転部７０は、可動ベース板３０ｅと内側磁石３４の一部３４ａとを有する。可動ベース板３０ｅは円板形状であり、ベース板３０に形成された円形凹部３０ｆに回転可能に収容される。内側磁石３４の一部３４ａは円柱を縦に半分に分割した形状を有し、可動ベース板３０ｅに接着により固定される。
【００５７】
可動ベース板３０ｅはベース板３０の円形凹部３０ｆに収容された状態で、ベース板３０の裏側から外れ防止金具７２により支持される。外れ防止金具７２は可動ベース板３０ｅの中心に取り付けられ、可動ベース板３０ｅは外れ防止金具７２を中心にして円形凹部３０ｆ内で回転可能である。
【００５８】
可動ベース板３０ｅは外れ防止金具７２により支持されると共に、固定ねじ７４により固定される。固定ねじ７４はベース板の裏側に形成された円弧状の長孔を貫通して可動ベース板３０ｅにねじ込まれる。固定ねじ７４を緩めることにより可動ベース板３０ｅを含む回動部７０は回転可能になり、固定ねじ７４を締め付けることにより可動ベース板３０ｅを含む回転部７０は固定される。これにより、回転部７０の内側磁石３４の一部３４ａを回転変位させることができ、外側磁石３２と内側磁石３４とにより形成される磁場を変更・調整することができる。
【００５９】
なお、回転部７０が回転すると内側磁石３４の一部３４ａが回転変位するため、磁石ユニット２０Ｅの重心位置が僅かにずれるが、これはバランスウェイト３８の位置を変更することで調整することができる。あるいは、図２０の一点鎖線で示すように内側磁石３４と同等以上の比重及び同等以下の高さを有し、設置面積当たりの重量がほぼ等しい非磁性体７６を可動ベース板３０ｅに取り付けておくことにより、回転部７０が回転しても重心位置が変わらないようにすることもできる。
【００６０】
上述の実施形態では、内側磁石３４の一部３４ａを回転させるために回転部７０を設けたが、図２１に示す磁石ユニット２０Ｆのように外側磁石３２の一部３２ａを回転させるために回転部８０を設けてもよい。回転部８０の構成は図２０に示す回転部７０と同様であり、その説明は省略する。
【００６１】
なお、上述の実施形態では磁石を回転部の半分の大きさとしているが、半分に限ることなく、磁石を円形の任意の大きさの形状とすることもできる。また、回転部を設ける位置は図示の位置に限られず、磁石の周囲に沿って任意の位置に設けることができる。また、外側磁石３２と内側磁石３４の両方に回転部を設けることとしてもよいし、複数の回転部を外側磁石３２と内側磁石３４に設けることとしてもよい。
【００６２】
以上のように、第２実施形態においても、磁石を取り外したり交換したりすることなく、簡単な操作で磁石ユニットにより形成する磁場を変更・調整することができる。
【００６３】
本明細書は以下の事項を開示する。
（付記１）
ベース板と、
該ベース板に固定された内側磁石と、
該ベース板に固定され、該内側磁石を包囲するように配置された外側磁石と
を有し、
前記内側磁石の一部及び前記外側磁石の一部の少なくとも一方は前記ベース板上で変位可能であるマグネトロンスパッタ装置用磁石ユニット。
（付記２）
付記１記載のマグネトロンスパッタ装置用磁石ユニットであって、
前記内側磁石の前記一部及び前記外側磁石の前記一部は、前記ベース板に形成されたスライド溝に摺動可能に嵌合したスライド部に固定され、該スライド部と共に該スライド溝の延在方向に移動可能であるマグネトロンスパッタ装置用磁石ユニット。
（付記３）
付記２記載のマグネトロンスパッタ装置用磁石ユニットであって、
前記スライド部は前記ベース板にねじ止めにより固定されるマグネトロンスパッタ装置用磁石ユニット。
（付記４）
付記２記載のマグネトロンスパッタ装置用磁石ユニットであって、
前記スライド溝は前記ベース板の中心に対して対称な短冊形状であり、
前記内側磁石及び前記外側磁石は、前記ベース板の中心を通り前記溝の延在方向に伸びる線に対して線対称な形状であるマグネトロンスパッタ装置用磁石ユニット。
（付記５）
付記４記載のマグネトロンスパッタ装置用磁石ユニットであって、
前記内側磁石は四角形であり、前記外側磁石は前記内側磁石より大きな内部を有する枠形状であるマグネトロンスパッタ装置用磁石ユニット。
（付記６）
付記２記載のマグネトロンスパッタ装置用磁石ユニットであって、
前記スライド部の一端に、前記スライド部を移動させるための治具に係合する凹部が形成されたマグネトロンスパッタ装置用磁石ユニット。
（付記７）
付記２記載のマグネトロンスパッタ装置用磁石ユニットであって、
前記スライド部上において、前記外側磁石の前記一部と前記内側磁石の前記一部以外の部分を埋めるように非磁性体により形成された非磁性部材が前記スライド部に取り付けられ、
前記スライド部の両端に複数のウェイトが取り外し可能に取り付けられたマグネトロンスパッタ装置用磁石ユニット。
（付記８）
付記２記載のマグネトロンスパッタ装置用磁石ユニットであって、
前記スライド部は前記ベース板の回転中心に対して対称な形状の２つの部分に分割され、互いに反対方向に同じ距離だけ変位可能であるマグネトロンスパッタ装置用磁石ユニット。
（付記９）
付記８記載のマグネトロンスパッタ装置用磁石ユニットであって、
前記ベース板の回転中心に第１のピンが取り付けられ、
該第１のピンに対して点対称な位置において、前記スライド部の前記２つの部分に第２のピンが取り付けられたマグネトロンスパッタ装置用磁石ユニット。
（付記１０）
付記２記載のマグネトロンスパッタ装置用磁石ユニットであって、
前記スライド部は前記ベースプレートの回転中心を通る線に対して線対称な形状の２つの並行スライド部を含み、該並行スライド部は互いに反対方向に同じ距離だけ変位可能であるマグネトロンスパッタ装置用磁石ユニット。
（付記１１）
付記１０記載のマグネトロンスパッタ装置であって、
前記ベース板の回転中心を通る線上に第１のピンが取り付けられ、
該第１のピンに対して点対称な位置において、２つの前記並行スライド部の各々に第２のピンが取り付けられたマグネトロンスパッタ装置用磁石ユニット。
（付記１２）
付記２記載のマグネトロンスパッタ装置であって、
前記スライド溝の断面形状は台形であり、前記スライド部の断面形状は前記スライド溝の断面形状に対応した台形であるマグネトロンスパッタ装置用磁石ユニット。
（付記１３）
付記２記載のマグネトロンスパッタ装置であって、
前記スライド溝の底面に凹凸が形成され、前記スライド部の底面に前記スライド溝の凹凸に対応した凹凸が形成されているマグネトロンスパッタ装置用磁石ユニット。
（付記１４）
付記１記載のマグネトロンスパッタ装置用磁石ユニットであって、
前記内側磁石の前記一部及び前記外側磁石の前記一部の少なくとも一方は前記ベース板上で回転変位可能な回転部に設けられるマグネトロンスパッタ装置用磁石ユニット。
（付記１５）
付記１４記載のマグネトロンスパッタ装置用磁石ユニットであって、
前記回転部は、前記ベース板に形成された円形の凹部に回転可能に嵌合した円形の可動ベース板に固定されるマグネトロンスパッタ装置用磁石ユニット。
（付記１６）
付記１５記載のマグネトロンスパッタ装置用磁石ユニットであって、
前記回転部が全体で円柱形状となるように、非磁性材料により形成された非磁性部材が前記可動ベース板上に取り付けられたマグネトロンスパッタ装置用磁石ユニット。
（付記１７）
付記１５記載のマグネトロンスパッタ装置用磁石ユニットであって、
前記可動ベース板は、前記ベース板に対して回転可能に支持され、前記ベース板の裏側から前記ベース板を貫通して前記可動ベース板に取り付けられたねじにより前記ベース板に固定されるマグネトロンスパッタ装置用磁石ユニット。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】マグネトロンスパッタ装置の全体構成を示す図である。
【図２】第１実施形態による磁石ユニットの平面図である。
【図３】第１実施形態による磁石ユニットの正面図である。
【図４】スライド部を変位させた状態の磁石ユニットの平面図である。
【図５】押圧ねじの先端部分付近の拡大図である。
【図６】図５のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。
【図７】スライド部が移動した状態の磁石ユニットを示す磁石ユニットの平面図である。
【図８】スライド溝の変形例を示す図である。
【図９】調整ウェイトを有する磁石ユニットの平面図である。
【図１０】図９に示す磁石ユニットの正面図である。
【図１１】図９のＸＩ−ＸＩ線に沿った拡大断面図である。
【図１２】スライド部を移動する際に重心位置が移動しないように自動的に調整する機構を有する磁石ユニットの平面図である。
【図１３】ピンスライド治具を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図１４】スライド溝に並列に収容された２本のスライド部を有する磁石ユニットの平面図である。
【図１５】図１４におけるＸＶ−ＸＶ線に沿った断面図である。
【図１６】ピンスライド治具によるスライド部の移動操作を示す図である。
【図１７】第２実施形態による磁石ユニットの平面図である。
【図１８】第２実施形態による磁石ユニットの正面図である。
【図１９】回転部を回転させた状態の磁石ユニットの平面図である。
【図２０】図１７のＸＸ−ＸＸ線に沿った拡大断面図である。
【図２１】外側磁石に回転部が設けられた磁石ユニットの平面図である。
【符号の説明】
【００６５】
１０  マグネトロンスパッタ装置
１２  真空チャンバ
１２ａ  供給口
１２ｂ  排気口
１４  基板ホルダ
１６  ターゲットホルダ
１８  マグネトロンカソード
２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅ，２０Ｆ  磁石ユニット
２２  回転機構
２６  ガス供給源２６
２８  真空ポンプ
３０  ベース板
３０ａ，３０ａ−１，３０ａ−２，３０ａ−Ａ，３０ａ−Ｂ  スライド部
３０ｂ  スライド溝
３０ｃ  長孔
３０ｄ  係合凹部
３０ｅ  可動ベース板
３０ｆ  円形凹部
３１  ねじ
３２  外側磁石
３４  内側磁石
３８  バランスウェイト３８
４０，４０Ａ  スライド治具
４０ａ，４０Ａａ  支持部
４０ｂ，４０Ａｂ  押圧ねじ
４４  調整ウェイト
４５  ねじ
４６，４７，４８，４９，７６  非磁性部材
５０，６０  固定ピン
５２，６２  可動ピン
５４，６４  ピンスライド治具
５４ａ  ピン係合部
５４ｂ  ハンドル部
５６，５８，６６，６８  ピン孔
７０，８０  回転部
７２  外れ防止金具
７４  固定ねじ
【図１】
0005012572.tif 000002
【図２】
0005012572.tif 000003
【図３】
0005012572.tif 000004
【図４】
0005012572.tif 000005
【図５】
0005012572.tif 000006
【図６】
0005012572.tif 000007
【図７】
0005012572.tif 000008
【図８】
0005012572.tif 000009
【図９】
0005012572.tif 000010
【図１０】
0005012572.tif 000011
【図１１】
0005012572.tif 000012
【図１２】
0005012572.tif 000013
【図１３】
0005012572.tif 000014
【図１４】
0005012572.tif 000015
【図１５】
0005012572.tif 000016
【図１６】
0005012572.tif 000017
【図１７】
0005012572.tif 000018
【図１８】
0005012572.tif 000019
【図１９】
0005012572.tif 000020
【図２０】
0005012572.tif 000021
【図２１】
0005012572.tif 000022