DE69027344T2

DE69027344T2 - Magnetronzerstäubungsanlage

Info

Publication number: DE69027344T2
Application number: DE1990627344
Authority: DE
Inventors: Yoji Arita
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1989-01-30
Filing date: 1990-01-30
Publication date: 1996-10-10
Anticipated expiration: 2010-01-31
Also published as: DE69031743D1; EP0645798A1; JPH0774439B2; EP0645798B1; CA2008934C; EP0381437A2; DE69027344D1; CA2202801A1; SG50498A1; EP0381437A3; EP0381437B1; DE69031743T2; CA2008934A1; JPH02277772A

Description

Die Erfindung betrifft eine Magnetronzerstäubungsanlage, insbesondere eine Magnetronzerstäubungsanlage, die in der Lage ist, mühelos Plasma in einem stabilen Zustand auch dann zu halten, wenn es sich um ein Groß-Magnetron handelt oder dann, wenn ein Target aus einem ferromagnetischen Material zerstäubt wird. Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung eine Magnetronzerstäubungsanlage, in der eine lokale Erosion des Targets verhindert und damit die Lebensdauer des Targets verlängert wird, wobei eine Änderung der Zerstäubungsgeschwindigkeit während des Betriebs in einem extrem geringen Ausmaß erfolgen kann.
Eine herkömmliche Magnetronzerstäubungsvorrichtung soll unter Bezugnahme auf Fig. 19 erläutert werden. Fig. 19(a) ist eine perspektivische Ansicht einer derartigen Magnetronzerstäubungsvorrichtung, und Fig. 19(b) ist eine Querschnittsansicht der Magnetronzerstäubungsvorrichtung bei Betrachtung entlang der Linie PA - PB in Fig. 19(a). Wie in Fig. 19 zu sehen ist, bezeichnet Bezugszeichen 1 ein Target aus einem nicht-magnetischen oder einem ferromagnetischen Material. Auf der Rückseite des Targets 1 befinden sich ein innerer Magnetpol 2 und ein äußerer Magnetpol 3, welcher den inneren Magnetpol 2 umschließt und eine zu dem inneren Magnetpol 2 entgegengesetzte Polarität besitzt. Ihre Bodenbereiche sind über ein magnetisches Joch 4 verbunden, welches in üblicher Weise aus einem magnetischen Material wie Stahl oder dergleichen besteht.
Die Zerstäubungsvorrichtung mit dem oben geschilderten Aufbau ist in einem Vakuumbehälter aufgenommen. Befindet sich die Magnetronzerstäubungsvorrichtung in Betrieb, ist der Behälter mit Argongas geringen Drucks gefüllt, und zwischen das Target und ein (nicht dargestelltes) Substrat, beispielsweise eine Scheibe, ist eine Spannung gelegt, damit das Argongas ionisiert wird und aus der Target-Oberfläche Elektronen abgegeben werden. Die Argon-Ionen bombardieren das Target, damit die Target-Substanz gebildet und auf einer Oberfläche des Substrats eine dünne Schicht erzeugt wird. Das von den beiden Magnetpolen 2 und 3 gebildete Magnetfeld kann die Elektronen wirksam einfangen und die Ionisierung des Argongases fördern und somit die Effizienz beim Zerstäubungsvorgang steigern.
Bei den herkömmlichen Magnetronzerstäubungsvorrichtungen mit dem oben beschriebenen Aufbau wird davon ausgegangen, daß die um die Oberfläche des Targets 1 herum eingefangenen Elektronen von dem Magnetfeld eingeschlossen werden, welches in der Form eines halbkreisförmigen Doms gebildet wird, wie dies in Fig. 19(a) durch Pfeile angedeutet ist, wobei sich die Elektronen entlang dem domförmigen Magnetfeldverlauf bewegen. Somit hängt das Auftreten von Erosion an der Oberfläche des Targets 1 von der Verteilung des Magnetfelds oberhalb der Oberseite des Targets 1 ab, in anderen Worten, von der Verteilung der horizontalen Komponente und der vertikalen Komponente des Magnetfelds in Bezug auf die Target-Oberfläche. Der Begriff "vertikal" bezieht sich hier auf eine Richtung senkrecht zu der Ebene des Targets, und der Begriff "horizontal" bezieht sich auf eine Richtung parallel zu der Ebene des Targets.
Fig. 21 zeigt eine Querschnittansicht eines typischen Erosionsmusters des Targets 1 in der Zone zwischen PA - PB in Fig. 19(a), wenn ein ferromagnetisches Material wie z.B. Eisen oder Kobalt als Target benutzt wird. Aus der Zeichnung ist verständlich, daß sich die Erosion lokal ausformt und die Lebensdauer des Targets 1 beträchtlich verkürzt wird.
Es wurden zahlreiche Lösungen dieses Problems vorgeschlagen. Eine der Lösungen besteht darin, eine große Anzahl von Nuten auf dem Target 1 vorzusehen, die in dessen Längsrichtung verlaufen, um dadurch die Horizontalkomponente des Magnetfelds über einer Gesamtfläche des Targets 1 auszubilden ("GT Target": Journal of Nippon Kinzoku Gakkai, Vol 1, No. 25, Seite562, 1986). Allerdings hat diese Methode den Nachteil, daß die Ausbildung einer großen Anzahl von Längsnuten im Target 1 arbeitsaufwendig ist.
Wir haben herausgefunden, daß eine Stelle, an der sich Erosion hauptsächlich entwickelt, ziemlich genau der Stelle entspricht, an der die Polarität der Vertikalkomponente des Magnetfelds sich ändert, und weniger die Intensitätsverteilung der Horizontalkomponente des Feldes, nämlich der Stelle, an der der Wert der Vertikalkomponente sehr klein ist. Es wird davon ausgegangen, daß dies auf dem Umstand beruht, daß gemäß Fig. 19(a) sich die Elektronen in einem Zyklus entlang dem domähnlichen Magnetfeld über der Oberfläche des Targets 1 bewegen, während sie gleichzeitig eine periodische Bewegung in Richtung des Gradienten in dem vertikalen Magnetfeld ausführen. Die Anzahl von für die Ionisierung von Argongas-Atomen verfügbaren Elektronen steigt dort an, wo die Vertikalkomponente des Magnetfeldes klein wird. Wird als Target ein ferromagnetisches Material verwendet, so wird, wenn eine Erosion des Targets 1 stattfindet, das magnetische Streufeld größer, wie dies in Fig. 21 dargestellt ist, und der Gradient des vertikalen Magnetfelds wird an der Stelle der auftretenden Erosion größer, womit die Stärke des horizontalen Magnetfeldes zunimmt und dadurch die lokale Erosion zusätzlich beschleunigt. Wenn es schwierig ist, die Stärke des Magnetfeldes auf dem Target im Fall konventioneller Groß-Magnetronzerstäubungsvorrichtungen und Zerstäubungsvorrichtungen mit ferromagnetischem Target sicherzustellen, so gibt es zahlreiche Gelegenheiten, bei denen ein Elektromagnet für den inneren und den äußeren Magnetpol verwendet wird. Allerdings ergibt sich durch den Elektromagneten in diesen Fällen der Nachteil, daß seine Betriebskosten hoch sind und die Verstärkung der Elektrizität mit Wärmeerzeugung einhergeht, so daß der Einsatz eines Elektromagneten nicht bei jeder Vorrichtung ohne weiteres in Frage kommt.
Aus dem oben genannten Grund sind Permanentmagneten erwünscht, und da sich der Induktionsfluß im allgemeinen von dem inneren Magnetpol zu dem äußeren Magnetpol über das Target ausbreitet, hat die magnetische Flußdichte um den äußeren Magnetpol 3 herum die Neigung, sich im Vergleich zu derjenigen um den inneren Magnetpol herum zu verringern. Damit ist es erforderlich, daß die magnetische Flußdichte des äußeren Magnetpols 3 größer gemacht wird, damit das Plasma auf dem Target stabil gehalten wird. Anzumerken ist, daß der äußere Magnetpol zum Steigern der magnetischen Flußdichte den gesamten Außenumfang des Magnetrons in halbkreisförmiger Gestalt umfaßt, wie dies in Fig. 19(a) dargestellt ist, oder daß er ein Abschnitt des äußeren Magnetpols 3 für ein Magnetron rechteckiger Form gemäß Fig. 20 ist, bei dem sich der Induktionsfluß in radialer Form von dem inneren Magnetpol 2 zu dem äußeren Magnetpol 3 hin ausbreitet. Wenn das weichmagnetische Material oder der Permanentmagnet zwischen dem inneren und dem äußeren Magnetpol verwendet wird, um die Verteilung des Magnetfeldes über dem Target zu steuern, wie es bei der vorliegenden Erfindung der Fall ist, so ist diese Technologie deshalb besonders bezeichnend, weil die Stärke des Magnetfeldes über dem Target verringert wird. In jedem Fall ist es erforderlich, daß die magnetische Flußdichte über dem inneren und dem äußeren Magnetpol auf ein ausreichend hohes Maß gesteigert wird, damit das Plasma auf der Oberseite des Targets stabil gehalten werden kann. Besteht das Target aus einem ferromagnetischen Material, so wird die Methode des Anbringens eines Magneten an einer äußeren Seitenfläche des äußeren Magnetpols 3 bedeutsam, um das hohe Magnetfeld über der Oberseite des Targets zu halten, weil der Induktionsfluß über der Oberseite des Targets abnimmt. Bei Magnetronen, wie sie in den US-Patenten 4 162 954 und 4 265 729 offenbart sind, sind zur Verbesserung der Verteilung der Erosion des Targets, ähnlich wie bei der vorliegenden Erfindung, Magnete derart angeordnet, daß eine Zentralisierung des Induktionsflusses um den inneren Magnetpol herum verhindert wird, um dadurch die magnetischen Kraftlinien möglichst parallel zur Targetoberfläche über dem Target zu machen; die Vertikalkomponente des Magnetfelds wird um den inneren Magnetpol herum nicht groß gemacht. Derartige Magnetrone haben den Nachteil, daß das Plasma wahrscheinlich instabil wird und, wenn das Target aus ferromagnetischem Stoff besteht, das magnetische Streufeld über der Targetoberfläche so klein wird, daß überhaupt kein Plasma in Erscheinung tritt.
Die US-A-4 265 729 offenbart eine Magnetronzerstäubungsanlage mit einem inneren Magnetpol, einem äußeren Magnetpol, dessen Polarität derjenigen des inneren Magnetpols entgegengesetzt ist, und der den inneren Magnetpol umgibt, wobei sich ein Target zumindest oberhalb des inneren Magnetpols befindet und sich von diesem ausgehend in Richtung des äußeren Magnetpols erstreckt. Jeder der Magnetpole enthält einen Permanentmagneten mit einer Magnetisierung in einer Richtung senkrecht zur Targetebene aus einem weichmagnetischen Material. Die Anlage enthält weiterhin einen ersten Permanentmagneten mit einer Magnetisierung in einer Richtung parallel zur Ebene des Targets, angeordnet zwischen dem inneren und dem äußeren Magnetpol.
Gekennzeichnet ist die Erfindung dadurch, daß ein zweiter Permanentmagnet mit einer Magnetisierung hauptsächlich in einer Richtung entgegen der Richtung der Magnetisierung in dem ersten Permanentmagneten auf einer Außenseite des äußeren Magnetpols angeordnet ist.
Die Erfindung ermöglicht es, eine Magnetronzerstäubungsanlage aufzubauen, die Plasma auf dem Target in stabiler Weise zu halten vermag, die eine lokale Erosion des Targets verhindert, die die Lebensdauer des Targets deutlich verlängern kann, und die das Target mit einer stabilen Zerstäubungsgeschwindigkeit in Betrieb zu zerstäuben vermag, insbesondere dann, wenn als Target ferromagnetisches Material verwendet wird.
Bevorzugte Ausführungsformen der Anlage beinhalten außerdem Mittel zwischen dem ersten Permanentmagneten und dem Target, um: (a) in einem Mittelbereich zwischen dem inneren und dem äußeren Magnetpol eine (gemäß Definition) vertikale Komponente eines von dem inneren und dem äußeren Magnetpol erzeugten und aus der Quelle des Targets austretenden magnetischen Streufelds zu verringern; (b) dessen vertikale Komponente an einem Bereich um die Magnetpole herum zu steigern; und (c) zu veranlassen, daß die Verteilung der Stärke der (gemäß Definition) horizontalen Komponente des Magnetfeldes zwischen den magnetischen Polen eine M-förmige Gestalt annimmt, die in Richtung der Magnetpole weisende Spitzen und zwischen sich einen Tiefpunkt aufweist.
In am meisten bevorzugter Weise enthalten die Mittel ein weichmagnetisches Material, welches von einer Substanz mit geringer Breite und niedriger Permeabilität oder durch Schlitze in mehrere diskrete Abschnitte unterteilt ist, wobei die Anzahl der Abschnitte aus dem weichmagnetischen Material und die Breite der Substanz geringer Permeabilität oder der Schlitze nach Maßgabe der magnetischen Kennwerte oder der Dicke des Targets bestimmt wird. Die Anzahl der Abschnitte des weichmagnetischen Materials und die Breite der weniger permeablen Substanz oder der Schlitze werden mit dem Ziel optimiert, die Verteilung des Magnetfeldes über dem Target derart zu optimieren, daß es den magnetischen Kennwerten oder der Dicke des Targets entspricht.
Bei anderen Ausführungsformen setzen sich die Verteilungsmittel zusammen aus weichmagnetischem Material mit einer Querschnittsfläche, die in ihrem Mittelbereich größer ist und zu den Endabschnitten hin allmählich kleiner wird, oder alternativ von gekrümmter Gestalt und derart angeordnet ist, daß die gekrümmten Endabschnitte von dem Target weiter entfernt sind als der Mittelabschnitt. Bei noch weiteren Ausführungsformen können sich die Mittel zusammensetzen aus einem Permanentmagneten, der eine Magnetisierung hauptsächlich in horizontaler Richtung besitzt, und dessen Höhe im Mittelbereich geringer ist, um zu den äußeren Endbereichen hin allmählich höher zu werden, in anderen Worten, welcher derart ausgestaltet ist, daß sein Mittelbereich näher an dem Target liegt, während seine Endbereiche von diesem weiter entfernt sind.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der begleitenden Zeichnungen in größerer Einzelheit erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 sowie Fig. 2(a), 2(b) und 2(c) Querschnittansichten, die Teile von Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Anlage veranschaulichen;
Fig. 3(a) und 3(b) grafische Darstellungen der Verteilungen der Horizontal- und Vertikalkomponenten des Magnetfeldes über dem Target bei einem ersten Beispiel einer erfindungsgemäßen Anlage, bei dem das Target aus ferromagnetischem Material besteht;
Fig. 4 eine Querschnittansicht, die ein Erosionsmuster des Targets bei dem ersten Beispiel der erfindungsgemäßen Anlage veranschaulicht;
Fig. 5 (a) und 5(b) grafische Darstellungen der Verteilungen der Horizontal- und Vertikalkomponenten des Magnetfeldes über dem Target bei einem zweiten Beispiel der erfindungsgemaßen Anlage, wobei das Target aus einem ferromagnetischen Material besteht;
Fig. 6 eine Querschnittansicht, die ein Erosionsmuster des Targets bei dem zweiten Beispiel der erfindungsgemäßen Anlage verdeutlicht;
Fig. 7(a) und 7(b) grafische Darstellungen der Verteilungen der Horizontal- und Vertikalkomponenten des Magnetfelds über dem Target bei einem dritten Beispiel der erfindungsgemaßen Anlage, wobei das Target aus einem nichtmagnetischen Material besteht;
Fig. 8 eine Querschnittansicht eines Erosionsmusters des Targets bei dem dritten Beispiel der erfindungsgemäßen Anlage;
Fig. 9(a) und 9(b) grafische Darstellungen der Verteilungen der Horizontal- und Vertikalkomponenten des Magnetfelds über dem Target bei einem vierten Beispiel der erfindungsgemäßen Anlage, wobei das Target aus einem nichtmagnetischen Material besteht;
Fig. 10 eine Querschnittansicht, die ein Erosionsmuster des Targets bei dem vierten Beispiel der erfindungsgemäßen Anlage verdeutlicht;
Fig. 11(a) und 11(b) grafische Darstellungen der Verteilungen der Horizontal- bzw. Vertikalkomponenten des Magnetfelds über dem Target bei einem fünften Beispiel einer erfindungsgemäßen Anlage, wobei das Target ein nicht-magnetisches Material ist;
Fig. 12 eine Querschnittansicht, die ein Erosionsmuster des Targets bei dem fünften Beispiel der erfindungsgemäßen Anlage verdeutlicht;
Fig. 13 bis 16 Querschnittansichten von Teilen bevorzugter Ausführungsformen der Anlage mit Mitteln zum Steuern der Verteilung des Magnetfelds über der Targetoberfläche, wobei die Mittel aus weichmagnetischem Material bestehen;
Fig. 17 bis 18 Querschnittansichten von Bereichen unterschiedlicher Ausführungsformen der Anlage mit Mitteln zum Steuern der Verteilung des Magnetfelds über der Targetoberfläche, wobei die Mittel aus permanentmagnetischem Material bestehen;
Fig. 19(a) und (b) eine perspektivische Ansicht eines herkömmlichen Rund-Magnetrons bzw. eine Querschnittansicht dieses Magnetrons, betrachtet entlang der Linie PA - PB in Fig. 19(a);
Fig. 20 eine perspektivische Ansicht eines konventionellen Rechteck- Magnetrons;
Fig. 21 eine Querschnittansicht eines typischen Erosionsmusters, welches sich bildet, wenn ein ferromagnetisches Target unter Verwendung eines konventionellen Magnetrons zerstäubt wird;
Fig. 22(a) und 22(b) grafische Darstellungen der Verteilungen der Horizontal- bzw. Vertikalkomponenten des Magnetfelds über dem Target eines konventionellen Magnetrons, wobei das Target aus ferromagnetischem Materil besteht;
Fig 23 eine Querschnittansicht eines Erosionsmusters, welches sich in einem konventionellen Magnetron bei einem Target aus ferromagnetischem Material ausbildet;
Fig. 24(a) und 24(b) grafische Darstellungen der Verteilungen der Horizontal- bzw. Vertikalkomponente des Magnetfelds über dem Target bei einem konventionellen Magnetron mit einem Target aus nicht-magnetischem Material; und
Fig. 25 eine Querschnittansicht, die ein in einem konventionellen Magnetron mit einem Target aus nichtmagnetischem Material ausgebildetes Erosionsmuster veranschaulicht.
Die in Fig. 2(a) dargestellte Magnetronzerstäubungsanlage enthält einen inneren Magnetpol 12 aus einem weichmagnetischen Material wie z.B. Stahl, und einen äußeren Magnetpol 13, der derart angeordnet ist, daß er den inneren Magnetpol 12 umschließt, einen Permanentmagneten 16 mit einer Magnetisierung hauptsächlich in einer horizontalen Richtung bezüglich des Targets 11 und angeordnet zwischen dem inneren und dem äußeren Magnetpol 12 bzw. 13; und einem Permanentmagneten 17 mit einer Magnetisierung hauptsächlich in horizontaler Richtung entgegen derjenigen des Permanentmagneten 16, angeordnet auf der äußeren Seitenfläche des äußeren Magnetpols 13, wobei die magnetische Flußdichte um den äußeren Magnetpol 13 herum hoch ist. Als Ergebnis wird im Fall eines Groß-Magnetrons oder dann, wenn als Target 11 ein ferromagnetisches Material verwendet wird, ein starkes Magnetfeld über dem Target 11 erzeugt, und das Plasma wird einfach gehalten, um dadurch die Zerstäubungsgeschwindigkeit im Vergleich zu einem üblichen Magnetron signifikant zu steigern.
Wie in Fig. 2(b) gezeigt ist, kann der äußere Magnetpol 13 aus weichmagnetischem Material bestehen und derart angeordnet sein, daß er zur Innenseite hin geneigt ist. In diesem Fall ist es insbesondere erforderlich, einen Permanentmagneten 17 mit hohem Energieprodukt an der Außenseite des äußeren Magnetpols 13 zu verwenden, damit der äußere Magnetpol 13 eine ausreichend starke magnetische Flußdichte erzeugen kann. Allerdings bedingt dieser Aufbau den Vorteil, daß die Größe des Magnetrons geringer gehalten werden kann. In diesem Fall liefert, wenn gemäß Fig. 2(c) die Magnetisierungsrichtung des Permanentmagneten 17 senkrecht zu derjenigen des darin angeordneten äußeren Magnetpols 13 verläuft, den Effekt einer Erhöhung der magnetischen Flußdichte des äußeren Magnetpols 13. Ein Permanentmagnet 17 mit dieser ungewöhnlichen Form läßt sich einfach zusammenbauen, wenn ein Kunststoffmagnet aus beispielsweise einem Seltenerdmetall, welches sich durch Spritz- oder Druckgießen verarbeiten läßt, als Permanentmagnet verwendet wird.
Erneut auf Fig. 1 Bezug nehmend, die ein weiteres Beispiel einer erfindungsgemäßen Magnetronzerstäubungsanlage zeigt, ist der weichmagnetische Körper 8 in der dem äußeren Magnetpol zugewandten Richtung mit Hilfe des Magnetfeldes magnetisiert, welches von dem inneren Magnetpol 2 und dem äußeren Magnetpol 3 gebildet wird. Die Magnetisierung wirkt über der Oberseite des Targets 11 in der Weise, daß der Absolutwert des horizontalen Magnetfeldes und der Gradient des vertikalen Magnetfeldes im Mittelbereich der beiden Magnetpole 12 und 13 verringert sind.
Andererseits ist der Einfluß des weichmagnetischen Körpers 8 auf das Magnetfeld derart gering, daß der Gradient des vertikalen Magnetfelds um den oberen Abschnitt der zwei magnetischen Pole 12 und 13 herum erhöht ist. Die in dem weichmagnetischen Körper 8 ausgebildeten Schlitze dienen zum Regulieren der Intensität der Magnetisierung, wenn der weichmagnetische Körper 8 mit Hilfe des von den zwei Magnetpolen erzeugten Magnetfeldes magnetisiert wird. Genauer gesagt, es wird davon ausgegangen, daß die Anordnung der Schlitze bewirkt, daß der Induktionsfluß aus ihren Positionen herausspringt, und daß das Magnetfeld in der entgegengesetzten Richtung an den die Abschnitte bildenden Bereichen erzeugt wird, um dadurch die Stärke der Magnetisierung des weichmagnetischen Körpers zu regulieren. Eine genaue Steuerung der Verteilung des Magnetfeldes über der Oberseite des Targets läßt sich dadurch realisieren, daß man die Breite der Schlitze des weichmagnetischen Körpers 8 in entsprechender Weise einstellt und die Stärke der Magnetisierung in jedem Abschnitt des weichmagnetischen Körpers 8 steuert.
Insbesondere dann, wenn ein ferromagnetischer Körper als Target verwendet wird, ist die Justierung der Schlitzbreite wichtig. In einem konventionellen Magnetron unter Verwendung ferromagnetischen Materials als Target wird, wenn sich an dem Target Erosion entwickelt, der magnetische Fluß veranlaßt, aus dem Target selbst herauszuspringen, wie dies in Fig. 21 gezeigt ist, so daß das Magnetfeld an der Stelle erhöht wird, an der sich die Erosion entwickelt, während dieses verstärkte Magnetfeld das Magnetfeld schwächt, welches von den beiden Magnetpolen auf seinen beiden Seiten erzeugt wird. Folglich wird das Plasma an der Stelle, an der sich die Erosion einstellt, lokalisiert, und es kommt kein Plasma an deren beiden Seiten zustande. Als Konsequenz schreitet die Erosion mit zunehmender Geschwindigkeit voran. Wenn das aus einem ferromagnetischen Material bestehende Target sich entwickelt, wird das Magnetfeld unter der Rückseite des Targets ebenso wie auf dessen Oberseite verstärkt. Der weichmagnetische Körper 8, der in bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung eingesetzt wird, hat die Funktion, das Magnetfeld über dem Target daran zu hindern, als Ergebnis einer Steigerung der Magnetisierung des weichmagnetischen Körpers durch das verstärkte Magnetfeld zuzunehmen. Damit der weichmagnetische Körper 8 seine Funktion gut erfüllen kann, ist es notwendig, die magnetischen Kennwerte des weichmagnetischen Körpers - in anderen Worten, die Anzahl der Abschnitte des weichmagnetischen Körpers oder die Breite der darauf befindlichen Schlitze - nach Maßgabe der magnetischen Kennwerte des Targets oder der Target-Dicke zu optimieren. Zwischen den Abschnitten des weichmagnetischen Körpers 8 gibt es Lücken, und die Lücken haben die Wirkung, die magnetischen Kennwerte des weichmagnetischen Körpers einzustellen.
Bei aus nichtmagnetischen Stoffen zusammengesetzten Targets besteht kein Einfluß der Ausbildung von Erosion auf die Verteilung des Magnetfeldes. Eine geeignete Einstellung der Schlitzbreiten ermöglicht eine genaue Verteilung des Magnetfelds über dem Target. Diese Einstellung hat den Vorteil, daß sie relativ einfach ist. Es sei angemerkt, daß die Schlitze nicht notwendigerweise vollständig getrennt sind, sie können teilweise miteinander verbunden sein. In beiden Fällen gibt es keinen signifikanten Unterschied in der Wirkungsweise. Die Dicke, die Länge und die magnetischen Kennwerte jedes Abschnitts des weichmagnetischen Körpers sind nicht notwendigerweise einander gleich, sie können je nach Bedarf variiert werden.
Bei dem in Fig. 13 gezeigten Beispiel ist der weichmagnetische Körper 8B in seiner Querschnittsfläche an den beiden Endabschnitten kleiner, so daß der Betrag des Induktionsflusses an den beiden Endabschnitten geringer wird. Bei den in Fig. 14 gezeigten Beispielen befindet sich der weichmagnetische Körper 8C in einer solchen Lage, daß beide Endabschnitte von der Targetoberfläche weiter entfernt sind, so daß sich das Magnetfeld kontinuierlich ändert zwischen dem Abschnitt, wo der Gradient des vertikalen Magnetfelds klein ist, bis zu dem Abschnitt, wo der Gradient des vertikalen Magnetfelds groß ist, verglichen mit dem ersteren Fall. Dieses Beispiel hat die Besonderheit, daß die periodischen Änderungen in der Zerstäubungsgeschwindigkeit insbesondere dann klein gehalten werden können, wenn das Target aus ferromagnetischem Material besteht. Bei den Beispielen nach den Fig. 15 und 16 setzen sich magnetische Körper 8D und 8E aus Stahl oder dergleichen zusammen und haben Plattenform. Bei dem Beispiel nach Fig. 17 wird ein Permanentmagnet 8F verwendet, der eine Magnetisierung hauptsächlich in horizontaler Richtung besitzt und konkav gekrümmt ist, so daß seine Dicke im Mittelbereich geringer ist, um kontinuierlich in Richtung der Seitenabschnitte zuzunehmen. Der Permanentmagnet 8F ist derart angeordnet, daß seine konkave Oberfläche der Rückseite des Targets gegenüberliegt Wie in Fig. 18 gezeigt ist, ist ein Permanentmagnet 8G in praktisch der gleichen Weise wie der Permanentmagnet 8F in Fig. 17 angeordnet, mit der Ausnalune, daß seine konkave Seite von den seitlichen Endabschnitten ausgehend nach unten abgestuft ist. Dieses Beispiel hat im wesentlichen den gleichen Effekt wie das Beispiel nach Fig. 17. Bei diesen Anlagen ist die Kompensationswirkung des magnetischen Feldes gering, wenn das Target aus ferromagnetischem Material besteht, wie es oben beschrieben wurde. Allerdings können sie dann verwendet werden, wenn das Target aus nicht-magnetischem Material besteht, um dann die Einstellung der Verteilung des Magnetfeldes zu ermöglichen. Erneut auf Fig. 16 Bezug nehmend, ist der äußere Magnet 13 in der Weise ausgestaltet, daß sein Außenumfang über den Außenumfang des Target 11 vorsteht. Allerdings läßt sich diese Anordnung anwenden, wenn ein sich außerhalb des äußeren Magnetpols 13 befindlicher Magnet ein ausreichend großes Energieprodukt besitzt, oder wenn der Magnet 17 eine ausreichende Dicke aufweist. In diesem Fall läßt sich die Zerstäubungszone über den Außenumfang des Targets erstrecken.
Nunmehr auf Fig. 1 Bezug nehmend, erkennt man, daß der magnetische Körper 8 aus Stahl oder dergleichen auf der Rückseite des Targets an einer Stelle zwischen den zwei Magnetpolen angeordnet ist. Sein Querschnitt ist im wesentlichen der gleiche, wie er entlang der Linie PA - PB in Fig. 20 vorliegt. Wie in Fig. 1 zu sehen ist, bezeichnen die Bezugszeichen 12 und 13 einen inneren und einen äußeren Magnetpol, jeweils bestehend aus weichmagnetischem Material. Ein Permanentmagnet 16 mit einer horizontalen Magnetisierung J ist zwischen den zwei Magnetpolen gelagert, und ein Permanentmagnet 17 mit einer Magnetisierung J', die der Magnetisierung 3 entgegengesetzt ist, ist an der Außenfläche des äußeren Magnetpols angesetzt. Es ist hier anzumerken, daß die Magnetisierung möglicherweise etwas von ihrer horizontalen Richtung abweicht, solange ihre Haupt-Magnetisierungskomponente im wesentlichen horizontal verläuft und derjenigen der anderen Magnetisierung gemäß Fig. 1 entgegengesetzt ist. Der innere und der äußere Magnetpol 12 und 13 können aus einem Permanentmagneten mit Magnetisierung in vertikaler Richtung bestehen, allerdings schwankt das Energieprodukt eines solchen Permanentmagneten, so daß ein magnetisches Material wie z.B. Stahl deshalb bevorzugt ist, weil es eine genaue Verteilung des Magnetfeldes liefert. Insbesondere dann, wenn der äußere Magnetpol 13 eine Gleichförmigkeit der magnetischen Flußdichte um semen Außenumfang herum erforderlich macht, ist der Einsatz von weichmagnetischem Material notwendig. Fig. 1 zeigt den weichmagnetischen Körper 8, der sich in dem Magnetfeld befindet und durch Schlitze mit geringer Breite von etwa 0,01 mm bis 3 mm, vorzugsweise etwa 0,10 mm bis 0,5 mm in vier Abschnitte unterteilt ist. Die Dicke des weichmagnetischen Körpers 8 reicht üblicherweise von etwa 1 mm bis 10 mm, vorzugsweise von etwa 4 mm bis 8 mm. Der weichmagnetische Körper ist an einer Trägerplatte 9 aus nicht-magnetischem Material fixiert. In der Zeichnung bezeichnet Bezugszeichen 14 eine Basisplatte aus nicht- magnetischem Material, Bezugszeichen 15 steht für eine Halteplatte, an der das Target angesetzt ist. Bei dem ersten Beispiel nach Fig. 1 wird ein Target aus ferromagnetischem Material wie z.B. FeCo mit einem Durchmesser von 20,3 cm (8 Zoll) und einer Dicke von 2,5 mm verwendet.
Fig. 3(a) und 3(b) zeigen die Verteilungsmuster der jeweiligen horizontalen und vertikalen Magnetfelder 2mm oberhalb der Targetoberfläche vor dem Beginn des Zerstäubungsvorgangs, wenn das Target aus ferromagnetischem Material bei der erfindungsgemäßen Anlage eingesetzt wird. Fig. 4 zeigt ein Erosionsmuster des Targets nach dem Zerstäubungsvorgang. Fig. 22(a) und 22(b) zeigen die gleichen Verteilungs muster, und Fig. 23 zeigt ein Erosionsmuster unter den gleichen Bedingungen, wenn das gleiche Target Anwendung findet bei einem konventionellen Magnetron, wie dies in Fig. 19 gezeigt ist. Wie aus den Fig. 22(a) und 22(b) sowie 23 ersichtlich ist, findet die Erosion bei dem konventionellen Magnetron lokal statt und entwickelt sich mit zunehmender Geschwindigkeit. Außerdem wurde festgestellt, daß die Zone, wo Plasma eingeschlossen ist, bei fortschreitender Erosion schmaler wird und dadurch die Zerstäubungsgeschwindigkeit sich im Zuge der Zeit schnell verringert. Bei der erfindungsgemäßen Magnetronzerstäubungsanlage hingegen findet Erosion in einer breiten Zone statt, und der weichmagnetische Körper 8 kompensiert die Verteilung des Magnetfeldes über das Target, wenn sich die Erosion entwickelt, um dadurch eine periodische Änderung in der Zerstäubungsgeschwindigkeit extrem klein zu halten. Bei dem Beispiel nach den Fig. 3(a), 3(b) und 4 wird der Gradient des Magnetfeldes um den äußeren Magnetpol herum derart eingestellt, daß er etwa 350 Gauss/cm (1 Gauss = 10&supmin;&sup4; T) beträgt und sein Gradient im Mittelbereich zwischen den beiden Magnetpolen etwa 20 Gauss/cm beträgt. Weiterhin wird er so eingestellt, daß die Polarität des vertikalen Magnetfeldes sich an einem Abschnitt ändert, wo der Gradient des vertikalen Magnetfelds klein ist - in diesem Fall an einer Stelle sehr nahe der Stelle, die den kleinsten Wert des M-förmigen horizontalen Magnetfeldes zeigt. Bei der Verteilung des vertikalen Magnetfeldes gemäß Fig. 3(b) wird das Magnetfeld so eingestellt, daß es um die Außenseite des inneren Magnetpols herum am größten und im Mittelbereich des inneren Magnetpols kleiner ist. In diesem Fall liegt, wenn ein oberer Bereich des inneren Magnetpols ein Abschnitt ist, der kein Plasma erzeugt, die Verteilung des Magnetfelds in diesem Abschnitt außerhalb der vorliegenden Erfindung. Bei diesem Beispiel wird die Target-Lebensdauer um mehr als das Fünffache auf annähernd 55 kWh gegenüber 10 kWh im Vergleich zu dem herkömmlichen Magnetron nach Fig. 19 verlängert, wenn man die Eingangsleistung als Bezugsgröße nimmt.
Fig. 5(a), 5(b) und 6 zeigen ein zweites Beispiel unter Angabe der Verteilungen des Magnetfeldes bzw. des Erosionsmusters, wobei die Breite jedes Schlitzes des weichmagnetischen Körpers 8 verringert ist, damit der Gradient des vertikalen Magnetfelds an einem Abschnitt, wo der Gradient des vertikalen Magnetfelds zwischen den zwei Magnetpolen klein ist, praktisch Null wird. In diesem Fall hat das Erosionsmuster eine W-förmige Gestalt, und die Lebensdauer des Targets beträgt etwa 30 kWh. Dies deshalb, weil die Erosion des Targets sich mit einer etwas größeren Geschwindigkeit an dem Abschnitt entwickelt, an dem ein Anstieg des Gradienten des vertikalen Magnetfelds steil und die Wirkung der Kompensation des Magnetfelds durch den weichmagnetischen Körper 8 in diesem Bereich nicht so bedeutend ist. Außerdem wird davon ausgegangen, daß dies auf dem Umstand beruht, daß das Plasma eingeschlossen wird durch eine Teilschteife des magnetischen Flusses, der von der Targetoberfläche ausgeht, wie in Fig. 6 gezeigt ist. Deshalb ist es insbesondere dann, wenn das Target aus einem ferromagnetischen Material besteht, erforderlich, daß der Gradient des vertikalen Magnetfelds nach Maßgabe der magnetischen Kennwerte des Targets optimiert ist. Die Ergebnisse eines Versuchs unter Verwendung eines ferromagnetischen Materials als Target, insbesondere eines Materials hoher Permeabilität, haben gezeigt, daß man ein besseres Resultat dann erzielen kann, wenn der Gradient des vertikalen Magnetfelds auf einen geeignet kleinen Wert eingestellt wird, verglichen damit, daß der Gradient des vertikalen Magnetfelds auf Null eingestellt wird. Es sei angemerkt, daß sehr gute Ergebnisse dann nicht erzielbar sind, wenn die Stelle, an der sich die Polarität des vertikalen Magnetfelds ändert, auf den Abschnitt eingestellt wird, wo der Gradient des vertikalen Magnetfelds groß ist, wobei weiterhin dann, wenn die Stelle, an der sich die Polarität des vertikalen Magnetfelds ändert, auf eine Position sehr nahe bei der Stelle eingestellt wird, die den kleinsten Wert des M-förmigen horizontalen Magnetfelds aufweist, die längste Target-Lebensdauer erzielt werden kann und sich die Zerstäubungsgeschwindigkeit während des Betriebs am langsamsten ändert.
Bei dem dritten Beispiel, wie es in den Fig. 7(a), 7(b) und 8 gezeigt ist, wird das Target aus einem nicht-magnetischen Ta-Material mit einem Durchmesser von 20,3 cm (8 Zoll) und einer Dicke von 6 mm verwendet. Fig. 7(a), 7(b) und 8 zeigen die Verteilungen der horizontalen und vertikalen Magnetfelder 2 mm oberhalb der Targetoberfläche vor Beginn des Zerstäubungsvorgangs, bzw. ein Erosionsmuster des Targets im Anschluß an den Zerstäubungsvorgang.
Fig. 24(a), 24(b) und 25 zeigen die jeweiligen Verteilungen der horizontalen und vertikalen Magnetfelder 2 mm oberhalb der Targetoberfläche vor dem Beginn des Zerstäubungsvorgangs bzw. ein Erosionsmuster des Targets im Anschluß an die Zerstäubung, wobei das gleiche Target wie im dritten Beispiel für ein konventionelles Magnetron verwendet wird, wie es in Fig. 9 gezeigt ist. Wie aus den Fig. 24(a), 24(b) und 25 ersichtlich ist, erfolgt Erosion auf dem aus nicht-magnetischem Material bestehenden Target lokal, wenn dieses Target in dem konventionellen Magnetron eingesetzt wird, wenngleich in nicht so starkem Ausmaß wie bei einem Target aus ferromagnetischem Stoff. In diesem Fall beträgt die Nutzbarkeit des Targets etwa 25 %.
Bei dem Beispiel nach Fig. 7 besteht der weichmagnetische Körper 8 aus drei Abschnitten und reicht über etwa 50 % des Abstands zwischen seinen beiden Magnetpolen. Wie in den Fig. 7(a) und 7(b) zu sehen ist, ist der Gradient der vertikalen Komponente des Magnetfelds im Mittelabschnitt zwischen den beiden Magnetpolen auf Null eingestellt, während der Gradient der horizontalen Komponente des Magnetfelds auf einen konstanten Wert eingestellt ist. In diesem Fall erfolgt Erosion in stärkerem Maße im Mittelabschnitt zwischen den Magnetpolen, obschon sich ein Erosionsgebiet ausbreitet, wie dies in Fig. 8 ersichtlich ist. Bei diesem Beispiel hat das Erosionsmuster eine lockere U-Form, die Nutzbarkeit des Targets beträgt 41 %.
Bei dem vierten Beispiel besteht der weichmagnetische Körper 8 aus fünf Abschnitten, und die Länge des magnetischen Körpers 8 trägt zu etwa 80 % der Entfernung zwischen den beiden Magnetpolen bei. Es wurde unter Verwendung des Targets ein Versuch durchgeführt, bei dem der Gradient des vertikalen Magnetfelds auf Null im Mittelbereich zwischen den zwei Magnetpolen eingestellt wurde, während die horizontale Komponente des Magnetfelds eine M-förmige Konfiguration dazwischen besaß, wie dies in den Fig. 9(a) und 9(b) zu sehen ist, allerdings mit der Maßgabe, daß der Maximalwert der horizontalen Komponente im Mittelbereich auf etwa 50 % eingestellt wurde. Für diesen Fall wurde gemäß Fig. 10 herausgefunden, daß sich Erosion in einer extrem breiten Zone einstellt und die Nutzbarkeit des Targets bei 52 % liegt. Es sei hier angemerkt, daß sich die Erosion in einem etwas stärkeren Ausmaß an einer Stelle in der Nähe des äußeren Magnetpols entwickelt, wo der Gradient des vertikalen Magnetfelds stark zunimmt.
Bei diesem fünften Beispiel ist die Verteilung des Magnetfelds so eingestellt, daß der Gradient des vertikalen Magnetfelds in jenem Bereich allmählich ansteigen kann. In diesem Fall ist die Breite des Schlitzes zwischen zwei äußeren Abschnitten des weichmagnetischen Körpers 8, wie im vierten Beispiel dargestellt, etwas von 0,2 mm auf 0,3 mm ausgedehnt. Die Verteilungen des Magnetfelds und eines Erosionsmusters sind für diesen Fall in den Fig. 11(a) und 11(b) bzw. Fig. 12 dargestellt. Hierbei steigt die Nutzbarkeit auf 66 % an.
Obschon diese Versuchsergebnisse theoretisch nicht klar erklärt werden können, wird davon ausgegangen, daß dann, wenn das Plasma in dem domähnlichen Magnetfeld eingegrenzt wird, das Magnetfeld etwa parallel zur Targetoberfläche um einen Mittelabschnitt zwischen den zwei Magnetpolen herum hergestellt werden kann, so daß das Plasma von den beiden Seiten aufgrund eines stärkeren magnetischen Drucks um die zwei Magnetpole herum, bedingt durch eine stärkere magnetische Flußdichte in der Nähe der Magnetpole, in Richtung auf den Mittelbereich gestoßen wird und dadurch die Elektronenkonzentration im Mittelbereich zwischen den beiden Magnetpolen verdichtet. Um eine extrem breite Erosionszone zu realisieren, wird also davon ausgegangen, daß die magnetische Flußdichte um den Mittelbereich herum zwischen den Magnetpolen etwas geringer ist und damit ermöglicht, daß die Elektronen in gewissem Ausmaß von dem Mittelbereich abweichen.
Einige Versuchsergebnisse haben gezeigt, daß dann, wenn der Gradient des vertikalen Magnetfelds auf annähernd Null eingestellt wird, es zahlreiche Möglichkeiten dafür gibt, daß sich eine Erosionsverteilung aus einem U-förmigen Zustand in einen nahezu flachen Zustand ändert, wenn die Verteilung der Stärke des horizontalen Magnetfeldes derart beschaffen ist, daß der maximale Wert sich in dem Mittelbereich zwischen den beiden Magnetpolen zwischen etwa 20 % und 75 % beläuft.
Es muß allerdings angemerkt werden, daß die Tendenz zu beobachten war, daß das Plasma dann instabil wurde, als der Minimalwert des M- förmigen horizontalen Magnetfeldes auf 70 Gauss oder weniger gesenkt wurde. Deshalb ist es erforderlich, daß der Minimalwert der horizontalen Komponente des Magnetfelds im mittleren Bereich zwischen den Magnetpolen 70 Gauss, vorzugsweise mehr als 150 Gauss beträgt. Aus dem in den Fig. 9 und 10 dargestellten Versuchsergebnissen ist ersichtlich, daß eine Änderung der Krümmung des Magnetfelds ebenfalls ein signifikanter Faktor ist, und es bevorzugt wird, wenn sich die Änderungen des Gradienten des Magnetfelds von einem schwachen in einen starken Zustand nicht scharf vollziehen.
Außerdem sei angemerkt, daß die Nutzungseffizienz des Targets nicht einfach dadurch auf ein sehr hohes Maß angehoben werden kann, daß man die Richtung des Magnetfelds über dem Target parallel zu der Targetoberfläche verlaufen läßt. Es ist also erforderlich, daß die Verteilung des Magnetfelds optimiert wird, indem man eine Erosionsverteilung des Targets beobachtet.
Bei der Einstellung der Breite des Schlitzes zwischen den Abschnitten des weichmagnetischen Körpers, wie sie oben beschrieben wurde, ergibt sich der Vorteil, daß die Schlitze vorab mit etwas größerer Breite angeordnet werden, und daß weicher Stahl oder dergleichen in Bandform in die Schlitze eingesetzt wird, da diese Methode es erübrigt, eine große Anzahl von Abschnitten des weichmagnetischen Körpers 8A vorzubereiten. Außerdem wird bevorzugt, daß eine geeignete Substanz mit einer kleinen Nicht-Permeabilität, wie z.B. Cu, Al oder rostfreiem Stahl, oder ein Permanentmagnet ohne Magnetisierung aber dennoch hoher Koerzitivkraft in den Schlitz eingesetzt wird, so daß der Schlitz nicht als Lücke stehenbleibt, um dadurch eine einfache Positionierung der Abschnitte des weichmagnetischen Körpers 8A zu erreichen.
Wie oben beschrieben wurde, ist die erfindungsgemäße Magnetronzerstäubungsanlage ausgestattet mit einem inneren Magnetpol, bestehend aus einem Permanentmagneten mit einer Magnetisierung in vertikaler Richtung, oder einem weichmagnetischen Material, einem äußeren Magnetpol, bestehend aus einem ähnlichen Material und derart angeordnet, daß er den inneren Magnetpol umschließt, einen Permanentmagneten mit einer Magnetisierung hauptsächlich in horizontaler Richtung und angeordnet zwischen dem inneren und dem äußeren Magnetpol, und einem Magneten mit einer Magnetisierung hauptsächlich in einer Richtung entgegen der horizontalen Richtung des Permanentmagneten. Damit besitzt die erfindungsgemäße Anlage ein ausreichend hohes Maß an Induktionsfluß um den äußeren Magnetpol herum und gestattet damit im Fall eines Groß-Magnetrons oder im Fall eines Targets aus ferromagnetischem Material das leichte Halten von Plasma und damit das Erhöhen der Zerstäubungsgeschwindigkeit auf ein beträchtliches Ausmaß, verglichen mit einem üblichen Magnetron.
Außerdem ist die erfindungsgemäße Magnetronzerstäubungsanlage auf einer Rückseite des Targets zwischen innerem und äußerem Magnetpol mit einer Einrichtung zum Senken einer Komponente des magnetischen Streufelds, vertikal zu dem Target von dem inneren und dem äußeren Magnetpol über einer Oberfläche des Targets auf dem inneren Magnetpol und dem äußeren Magnetpol in der Nähe des äußeren Magnetpols, im Mittelabschnitt zwischen innerem und äußerem Magnetpol ausgestattet, wobei dennoch seine vertikale Komponente dann an einem Abschnitt um die Magnetpole herum gesteigert wird, und die Verteilung der Intensität der horizontalen Komponente des Magnetfelds eine M- förmige Gestalt zwischen den Magnetpolen erhält. Die Bereitstellung einer solchen Einrichtung auf der Rückseite des Targets zwischen innerem und äußerem Magnetpol dient zum Vermeiden einer lokalen Erosion des Targets und zur Verlängerung der Target-Lebensdauer in beträchtlichem Ausmaß. Besteht das Target aus ferromagnetischem Material, läßt sich eine Änderung der Zerstäubungsgeschwindigkeit minimieren.
Da die oben beschriebene Magnetfelderzeugungseinrichtung derart stark ist, kann eine erfindungsgemäße Magnetronzerstäubungsanlage, die ein leichtes Halten des Plasmas gestattet und eine große Zerstäubungsfläche besitzt, dadurch erhalten werden, daß man sie mit einer Einrichtung kombiniert, die das weichmagnetische Material verwendet, welches Einfluß auf das Magnetfeld oberhalb der oberen Targetfläche hat, oder mit einer Einrichtung kombiniert, die den Permanentmagneten verwendet.

Claims

1. Magnetronzerstäubungsanlage, die einen inneren Magnetpol (12) umfaßt, einen äußeren Magnetpol (13) mit einer Polarität, die derjenigen des inneren Magnetpols (12) entgegengesetzt ist, und der angeordnet ist, um den inneren Magnetpol (12) zu umgeben, ein Target (11), das wenigstens über dem inneren Magnetpol (12) angeordnet ist, und sich davon auf den äußeren Magnetpol (13) hinzu erstreckt, wobei jeder Magnetpol (12, 13) einen Permanentmagneten mit Magnetisierung in einer Richtung senkrecht zur Ebene des Targets (11) aus einem weichmagnetischen Material umfaßt, und einen ersten Permanentmagneten (16) mit Magnetisierung in einer Richtung parallel zur Ebene des Targets (11), der zwischen den inneren und äußeren Magnetpolen (12, 13) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Permanentmagnet (17) mit Magnetisierung hauptsächlich in einer Richtung entgegengesetzt zur Richtung der Magnetisierung in dem ersten Permanentmagneten (16) auf einer äußeren Seite des äußeren Magnetpols (13) angeordnet ist.

2. Magnetronzerstäubungsanlage nach Anspruch 1, die weiterhin ein Mittel (8; 8B; 8C; 8D; 8E; 8F; 8G) umfaßt, das zwischen dem ersten Permanentmagneten (16) und dem Target (11) zwischen den inneren und äußeren Magnetpolen angeordnet ist, und das angepaßt ist, um: (a) an einem mittleren Teil zwischen den inneren (12) und den äußeren (13) Magnetpolen die Komponente in der Richtung senkrecht zur Ebene des Targets des Magnetfeldes an der Oberfläche des Targets, und das von den inneren (12) und äußeren (13) Magnetpolen erzeugt wird, und von der Oberfläche des Targets (11) austritt, zu verringern; (b) die besagte Komponente in der Richtung senkrecht zur Ebene des Targets an einem Teil um den Magnetpolen (12, 13) zu erhöhen; und (c) die Verteilung der Intensität der Komponente in der Richtung parallel zur Ebene des Targets des Magnetfeldes zwischen den Magnetpolen zu verursachen, um eine M-förmige Gestalt anzunehmen, die Spitzenwerte auf die Magnetpole (12, 13) hinzu hat, und einen Tiefpunkt dazwischen.

3. Magnetronzerstäubungsanlage nach Anspruch 2, in der das Mittel (8) ein weichmagnetisches Material umfaßt, das durch eine zwischengelagerte Substanz mit geringer Permeabilität, oder durch Schlitze in viele diskrete Abschnitte (8) aufgeteilt ist, wobei die Anzahl von Abschnitten des weichmagnetischen Materials und die Breite der Substanz geringer Permeabilität oder der Schlitze in Übereinstimmung mit der magnetischen Kennzeichnung und der Dicke des Targets (11) bestimmt ist.

4. Magnetronzerstäubungsanlage nach Anspruch 2, in der das Mittel (8B) ein weichmagnetisches Material (8B) umfaßt, das, wenn man seinen Querschnitt betrachtet, ein Schnittgebiet hat, das an seinem mittleren Teil relativ groß ist, und auf die Endteile in der Nähe der Magnetpole hinzu allmählich kleiner wird.

5. Magnetronzerstäubungsanlage nach Anspruch 2, in der das Mittel (8C) ein weichmagnetisches Material (8C) umfaßt, das, wenn man seinen Querschnitt betrachtet, gekrümmt ist, und so angeordnet ist, daß es an seinen Endteilen in der Nähe der Magnetpole (12, 13) von dem Target (11) weiter entfernt ist als an einem Teil dazwischen.

6. Magnetronzerstäubungsanlage nach Anspruch 2, in der das Mittel (8D; 8E) ein weichmagnetisches Material (8D; 8E) umfaßt, wenn man seinen Querschnitt betrachtet, in Gestalt einer Platte mit einer Breite, die 20% bis 80% der Entfernung zwischen den inneren und äußeren Magnetpolen (12, 13) ausmacht.

7. Magnetronzerstäubungsanlage nach Anspruch 2, in der das Mittel (8F; 8G) einen Permanentmagneten (8F; 8G) umfaßt, der Magnetisierung hauptsächlich in der Richtung parallel zur Ebene des Targets hat, und der, wenn man seinen Querschnitt betrachtet, so angeordnet ist, daß er an seinem mittleren Teil weiter von dem Target (11) entfernt ist, und auf seine Endteile in der Nähe der Magnetpole (12, 13) hinzu allmählich näher an das Target geht.

8. Magnetronzerstäubungsanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 7, in der die Verteilung der Intensität der Komponente in der Richtung parallel zur Ebene des Targets des Magnetfeldes in der M-förmigen Gestalt so angeordnet ist, daß sein Minimalwert an dem mittleren Teil zwischen den Magnetpolen (12, 13) zwischen 20% und 75% seines Maximalwerts ist.

9. Magnetronzerstäubungsanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 8, in der die Änderung der Polarität der Komponente in der Richtung senkrecht zur Ebene des Targets des Magnetfeldes zwischen den Magnetpolen (12, 13) an einer Stellung zwischen den Magnetpolen (12,13) stattfindet, an der der Gradient der Komponente in der Richtung senkrecht zur Ebene des Targets klein ist.

10. Magnetronzerstäubungsanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 9, in der die Änderung der Polarität der Komponente in der Richtung senkrecht zur Ebene des Targets des Magnetfeldes an einer Stellung zwischen den Magnetpolen (12, 13) in der Nachbarschaft der Stellung des Minimalwerts der Komponente in der Richtung parallel zur Ebene des Targets in dem Tiefpunkt der M-förmigen Verteilungsgestalt stattfindet.

11. Magnetronzerstäubungsanlage nach Anspruch 10, in der die Nachbarschaft als die tatsächliche Stellung des Minimalwerts der Komponente in der Richtung parallel zur Ebene des Targets plus oder minus 10% der Entfernung zwischen den Magnetpolen (12, 13) definiert ist.

12. Magnetronzerstäubungsanlage nach Anspruch 3, in der ein weichmagnetisches Material in Gestalt eines Bandes in die Schlitze eingeschoben wird, um die Breite der Schlitze einzustellen.

13. Magnetronzerstäubungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5 oder 8 bis 12, in der das Target (11) aus ferromagnetischem Material besteht.