JP2002294446A

JP2002294446A - スパッタ源及び成膜装置

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Publication number: JP2002294446A
Application number: JP2001098963A
Authority: JP
Inventors: Shunji Kuroiwa; 俊二黒岩; Katsunao Kamo; 克尚加茂
Original assignee: Shibaura Mechatronics Corp
Current assignee: Shibaura Mechatronics Corp
Priority date: 2001-03-30
Filing date: 2001-03-30
Publication date: 2002-10-09
Anticipated expiration: 2021-03-30
Also published as: JP4274452B2

Abstract

(57)【要約】【課題】簡略な構成でターゲットのエロージョンを一
様に生じさせ、被処理物の上に堆積される薄膜の膜厚分
布も均一にできるスパッタ源及び成膜装置を提供するこ
とを目的とする。【解決手段】回転軸に対して鉛直な面上において環
状に設けられた内磁（１）と、前記面上において前記内
磁の外側において環状に設けられた外磁（２）と、を有
し、前記内磁と外磁との間に形成される磁場トンネルの
中心線（３）は、円弧状の部分（３Ａ）と、前記円弧状
の部分に連結した扇状の直線部（３Ｂ）と、を有する環
状の線であり、前記中心線の対称軸と前記直線部とのな
す角度θを４５°以上１３５°以下とする。また、外磁
の少なくとも一部をターゲットよりも外側にはみ出させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スパッタ源及び成
膜装置に関し、被処理物の上に金属や絶縁物などからな
る反射膜や透過膜などの薄膜を堆積するマグネトロンス
パッタ方式のスパッタ源及び成膜装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体装置や液晶ディスプレイあ
るいは光ディスクなど各種の製品の製造工程において被
処理物例えば、ウェーハやガラス基板の上に各種の薄膜
を堆積するスパッタリング型の成膜装置（以下、「スパ
ッタ装置」と称する）が広く用いられている。

【０００３】スパッタ装置は、真空容器内に設けられた
所定の堆積物のターゲットを陰極にバイアスしておき、
これに対して、アルゴン（Ａｒ）などの放電用ガスのイ
オンを衝突させることにより、ターゲットを構成する材
料を原子状、分子状あるいはクラスタ状で叩き出して所
定の基板上に薄膜として堆積させるものである。

【０００４】このようなスパッタ装置においては、ター
ゲットの表面近くの空間におけるグロー放電によるプラ
ズマの密度を高めてスパッタリング速度を上げるため
に、いわゆる「マグネトロン方式」が広く用いられてい
る。マグネトロン方式とは、ターゲットの裏面側に磁石
を設け、その発生磁界によって荷電粒子をターゲットの
表面近傍に閉じこめることにより高いプラズマ密度を得
るものである。このようにしてプラズマ密度を高めるこ
とにより、高速なスパッタリングを行い、被処理物への
堆積速度を増加することが可能となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このようなマ
グネトロン方式のスパッタ装置においては、ターゲット
裏面の磁石を固定配置すると、発生磁場も固定されてこ
の部分にプラズマが集中してしまう。例えば、磁石を円
形あるいは楕円形状に配置した場合、ターゲットから叩
き出されるスパッタ粒子が最も多くなる位置も、円形あ
るいは楕円形状となる。すると、基板などの被処理物の
上に堆積される薄膜の膜厚分布が不均一となり、同時に
ターゲットにおけるエロージョンも円形あるいは楕円形
状となる。つまり、ターゲットの消耗が局所的に生ずる
ため、利用効率が低下するという問題が生ずる。

【０００６】これに対して、ターゲット裏面側の磁石を
走査させるという方法も考えられる。例えば、特許第２
６４６２６０号公報には、半月形状に環状配置された磁
石を所定の回転軸の周りに回転させるスパッタ装置が開
示されている。しかし、この装置の場合、一重の環状磁
石が設けられ、その内側側面のＮ極と外側側面Ｓ極との
間で発生する磁場によりプラズマが閉じこめられる。従
って、プラズマが閉じこめられる範囲は一重の環状磁石
の上部のみに限定されてしまう。このような狭い磁場を
発生する一重の半月形状の磁石を回転させるだけでは、
ターゲットの表面を走査できる範囲は限定されており、
長期の使用に伴うターゲットのエロージョンの均一性に
ついては改善の余地があった。

【０００７】一方、特開平９−１４３７１３号公報にお
いては、２重の環状磁石を用い、さらに、これら環状磁
石のそれぞれとターゲットととの距離を適宜変えるスパ
ッタリング装置のマグネトロンユニットが開示されてい
る。しかし、この装置の場合、磁石を回転させるだけは
なく、ターゲットに対して接近させあるいは引き離すた
めの移動機構も必要とされるために構造が複雑になり、
装置コストが上昇するとともに、信頼性やメンテナンス
性が低下する虞がある。

【０００８】本発明は、かかる課題の認識に基づいてな
されたものであり、その目的は、簡略な構成でターゲッ
トのエロージョンを一様に生じさせ、被処理物の上に堆
積される薄膜の膜厚分布も均一にできるスパッタ源及び
成膜装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のスパッタ源は、ターゲットに磁場を印加し
つつ前記ターゲットのスパッタリングを実施可能とした
スパッタ源であって、回転軸に対して鉛直な面上におい
て環状に設けられた内磁と、前記面上において前記内磁
の外側に環状に設けられた外磁と、を備え、前記内磁と
外磁との間に形成される磁場トンネルの中心線は、円弧
状の部分と、前記円弧状の部分に連結した扇状の略直線
部と、を有する環状の線であり、前記中心線の対称軸と
前記直線部とのなす角度θは、４５°以上１３５°以下
であることを特徴とする。

【００１０】上記構成によれば、円弧部と直線部とのバ
ランスが好適となり、良好な膜厚均一性と均一なターゲ
ットのエロージョンが得られる。

【００１１】ここで、前記角度θを、７５°以上８５°
以下とすると、特に良好な膜厚均一性と均一なターゲッ
トのエロージョンが得られる。

【００１２】または、本発明のスパッタ源は、ターゲッ
トに磁場を印加しつつ前記ターゲットのスパッタリング
を実施可能としたスパッタ源であって、回転軸に対して
鉛直な面上において環状に設けられた内磁と、前記面上
において前記内磁の外側に環状に設けられた外磁と、を
備え、前記外磁の少なくとも一部が、前記ターゲットの
外縁よりも外側にはみ出して設けられたことを特徴とす
る。

【００１３】前記構成によれば、ターゲットの外縁部ま
で磁場を印加することにより、ターゲットの全面に渡っ
て磁場を走査して均一なエロージョンを進行させ、膜厚
分布の均一性も改善することができる。

【００１４】ここで、前記内磁と外磁との間に形成され
る磁場トンネルの中心線は、前記ターゲットの外縁より
も外側にはみ出さないように設けられたものとすれば、
ターゲットの外側でスパッタリングが生ずることも防げ
る。

【００１５】また、ここで、前記内磁と外磁との間に形
成される磁場トンネルの中心線は、円弧状の部分と、前
記円弧状の部分に連結した扇状の略直線部と、を有する
環状の線であるものとすることができる。

【００１６】そして、上記したいずれかのスパッタ源に
おいて、前記内磁及び前記外磁の前記略直線部に対応す
る部分は、複数の磁石ブロックを階段状に配置してなる
ものとすることができる。

【００１７】または、前記内磁及び前記外磁の前記略直
線部に対応する部分は、前記円弧状の部分に対応する部
分から連続的に形成された曲線に形成されてなるものと
することができる。

【００１８】または、前記内磁及び前記外磁の前記略直
線部に対応する部分は、前記対称軸に対して略垂直な複
数の直線部を互いにずらして配置してなるものとするこ
とができる。

【００１９】一方、前記回転軸は、前記円弧状の部分の
中心点を通過するものとすれば、基板の中央部から周辺
部にわたって極めて均一な膜厚分布が得られる。

【００２０】または、前記回転軸は、前記円弧状の部分
の中心点を通過しないものとすれば、基板の中央部にお
ける膜厚を薄くすることができ、光ディスクの製造など
に用いて好適である。

【００２１】上述したいずれかのスパッタ源を備え、被
処理物の表面に薄膜を堆積可能とした成膜装置は、優れ
た膜厚均一性とターゲットの利用効率とを実現できる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しつつ詳細に説明する。

【００２３】図１は、本発明の実施の形態にかかるスパ
ッタ源の要部構成を例示する概念図である。すなわち、
同図（ａ）は、ターゲット裏面に設けられる磁石の配置
を表す平面図であり、同図（ｂ）はそのＡ−Ａ線断面図
である。

【００２４】また、図２は、本発明の実施の形態にかか
る成膜装置の要部構成を例示する断面図である。

【００２５】図１に例示したように、本発明のスパッタ
源は、磁石取り付け板４の上に環状に設けられた内磁１
と外磁２を有する。内磁１は、ターゲット１５に向かっ
て例えばＮ極を有し、外磁２はターゲット１５に向かっ
てＳ極を有する。但し、磁極の極性はこれと反対でもよ
い。そして、このように反対の極性を有する内磁と外磁
とにより、ターゲット１５の表面近傍に磁界を印加する
ための磁気回路が形成される。

【００２６】図２を参照しつつ、本発明の成膜装置の全
体構成についてまず概説すると以下の如くである。

【００２７】本発明の成膜装置は、スパッタ源Ｓが取り
付けられた真空チャンバ１１を有する。真空チャンバ１
１は、真空排気系２１により減圧雰囲気を維持可能さ
れ、その内部には、支持台２０の上にウェーハなどの被
処理物１９が適宜配置される。また、真空チャンバ１１
は、スパッタリングガスを導入するためのガス導入口１
８を有する。

【００２８】スパッタ源Ｓは、バッキング・プレートＢ
にとりつけられたターゲット１５を有する。ターゲット
１５は、ターゲット抑え１６により固定され、その裏面
側には、冷却機構１４を介して、磁石Ｍが設けられてい
る。磁石Ｍは、ハウジング１０に取り付けられた回転機
構９によって回転軸８の周りに回転可能とされ、発生す
る磁場をターゲット１５の表面近傍の空間に印加する。
また、ターゲット１５は、バイアス電圧を印加するた
め、絶縁リング１３により絶縁され、また、Ｏリングな
どのシール機構１２を設けることにより真空チャンバ１
１の気密が維持されている。

【００２９】図２に例示した成膜装置の動作について説
明すると、まず、所定の被処理物１９を支持台２０の上
に載置し、真空チャンバ１１を排気する。しかる後に、
ガス導入口１８からアルゴン（Ａｒ）などの所定のスパ
ッタリングガスを導入する。そして、回転機構９によっ
て磁石Ｍを回転させながら、ターゲット１５に所定の負
電圧をバイアスする。すると、磁石Ｍにより形成される
磁気トンネルによりターゲット１５の表面近傍にプラズ
マが高い密度で発生し、そこで発生した荷電粒子が負電
圧にバイアスされたターゲット１５に衝突してターゲッ
ト１５の材料を叩き出し、被処理物１９の上に薄膜とし
て堆積される。

【００３０】さて、以上説明した成膜装置において、磁
石Ｍを図１に例示した如く形成すると、被処理物１９に
堆積される薄膜の膜厚分布を均一にして、同時にターゲ
ット１５のエロージョンも均一に発生させることが可能
となる。

【００３１】以下、本発明における内磁１及び外磁２の
形状的な特徴点について詳細に説明する。

【００３２】まず、本発明においては、磁石Ｍを２重の
環状に設けられた内磁１と外磁２とにより形成する。こ
のような独特の平面形状を有する磁石をその円弧部の中
心点Ｏの周りに回転させ、あるいは後に詳述するよう
に、中心点Ｏから所定距離だけ偏心させた軸の周りに回
転させる。

【００３３】本発明によれば、このように内磁１と外磁
２との間で磁気回路を形成することにより、ターゲット
１５の表面近傍に幅広い磁場を印加することができる。
つまり、内磁１のＮ極と外磁２のＳ極との間で生ずる磁
場の範囲は、内磁１と外磁２との間隔Ｄに応じて広げる
ことができる。その結果として、ターゲット１５の幅広
い範囲をスパッタでき、堆積する薄膜の膜厚分布を均一
化できるとともに、ターゲットのエロージョンも均一化
することが可能となる。

【００３４】本発明者が独自に行った試作検討によれ
ば、中心点Ｏから内磁１の外側側面までの半径をＲ１、
中心点Ｏから外磁２の外側側面までの半径をＲ２、中心
点Ｏからターゲット１５の外縁までの半径をＲ３とした
場合に、次の条件が満たされる範囲にすると優れた均一
性が得られることが判明した。

【００３５】Ｒ１（内磁）＜Ｒ３（ターゲット）＜Ｒ２（外磁）（１）

【００３６】つまり、外磁２の外縁がターゲット１５よ
りも外側にはみ出すように配置することが望ましい。こ
の理由は、定性的には、上記（１）の条件においては、
ターゲット１５の外縁の端まで磁気が走査され、ターゲ
ットの全面に渡ってエロージョンが均一に進むからであ
る。

【００３７】図３は、内磁及び外磁とターゲットとの位
置関係を説明するための断面図である。なお、同図にお
いて、中心点Ｏは、磁石の円弧部の中心点であると同時
に円形のターゲットの中心でもある。

【００３８】同図に表したように、内磁１と外磁２との
間には、扇形の磁力線からなる磁気トンネルＴが形成さ
れる。プラズマは、磁気トンネルＴの中心Ｃ１の近傍に
おいて最も高い密度で閉じこめられる。

【００３９】上記（１）に表したように、外磁２の外側
側面がターゲット１５よりも外側にはみ出すと、ターゲ
ット１５の外縁部まで磁気を走査することができる。

【００４０】但し、外磁２がターゲット１５よりも外側
に過度にはみ出すと、ターゲットよりも外側でスパッタ
リングが生ずる虞もある。従って、ターゲットの外側で
のスパッタリングを防ぐためには、磁気トンネルＴの中
心Ｃ１がターゲット１５からはみださないように配置す
ることが望ましい。

【００４１】磁気トンネルＴの中心Ｃ１の位置は、内磁
１と外磁２との間隔の中心Ｃ２に近似できる。つまり、
中心点Ｏから、内磁１と外磁２との間隔の中心Ｃ２まで
の距離をＲ４とした時に、次の条件が満たされることが
望ましい。

【００４２】Ｒ４（内磁と外磁の中心までの距離）＜Ｒ３（ターゲットの半径）（２）

【００４３】前述した（１）の条件に加えて上記（２）
の条件が満たされれば、ターゲット１５からはみ出すこ
となくその外縁まで全面に渡って磁気を走査し、エロー
ジョンを均一に進ませることができる。

【００４４】次に、本発明における内磁１及び外磁２の
形状の特徴点について説明する。

【００４５】本発明においては、図１に例示したよう
に、２重の環状に設けられた内磁１と外磁２との間で形
成される磁気トンネルＴの中心線３が、中心点Ｏの周り
に設けられた円弧部３Ａと、この円弧部に連結された扇
状の直線部３Ｂと、を有する。

【００４６】つまり、内磁１及び外磁２も、中心点Ｏの
周りに設けられた円弧部１Ａ及び２Ａと、この円弧部に
連結された扇状の直線部１Ｂ及び２Ｂと、を有する。

【００４７】本発明においては、このような独特の平面
形状を有する磁石をその中心点Ｏの周りに回転させ、あ
るいは後に詳述するように、特定の用途においては、中
心点Ｏから所定距離だけ偏心させた軸の周りに回転させ
る。

【００４８】環状の内磁１及び外磁２をそれぞれ円弧部
１Ａ及び２Ａと、扇状の直線部１Ｂ及び２Ｂとにより構
成することにより、ターゲット１５の表面におけるプラ
ズマの密度の分布を従来よりも均一化することができ
る。例えば、図１（ａ）に例示したような形状の磁石を
中心点Ｏの周りに回転させた場合、略円形のターゲット
１５の中心付近は、内磁１と外磁２とにより生ずる磁場
が直接的には印加されない。

【００４９】しかし、本発明者の独自の試作検討の結
果、ターゲット１５の表面において磁界が印加される範
囲（例えば、内磁１と外磁２との間の範囲）と、スパッ
タリングによるエロージョンが生ずる範囲とは必ずしも
厳密には一致しないことが分かった。つまり、ターゲッ
トのエロージョンは、実際に磁界が印加される範囲より
も広がって生ずる場合が多いことが判明した。これは、
磁界によるプラズマの「閉じこめ効果」や、その結果と
して生ずる「スパッタリング密度の分布」には、ある程
度の広がりが生ずるからであると推測される。つまり、
ターゲット１５の表面におけるエロージョンは、内磁１
と外磁２との間で生ずる磁界が走査される範囲の両側に
ある程度の「広がり」を加味して生ずる。

【００５０】つまり、ターゲット１５の中心点付近の領
域は、内磁１と外磁２との間で生ずる磁界は直接的には
印加されないが、図１に例示した形状を有する磁石を中
心点Ｏの周りに回転した場合には、扇状の直線部１Ｂ及
び２Ｂの交差点付近からの影響を常に受けることとな
る。その結果として、一定時間のスパッタリングの積分
値は、ターゲットの中央部と周辺部とでほぼ同一にする
ことができる。

【００５１】さらに、本発明者は、扇状の直線部１Ｂ及
び２Ｂが対称軸Ｙとなす角度θをした時に、角度θを様
々に変化させて、得られた薄膜の膜厚分布やターゲット
のエロージョンの分布について調べた。

【００５２】図４は、上記角度θと、その磁石を用いて
スパッタ成膜した薄膜の膜厚分布との関係を表すグラフ
図である。ここでは、被処理物として直径１２０ｍｍの
円形の基板を用い、基板上に堆積された薄膜の最も厚い
部分と薄い部分との割合を図４の縦軸に表した。また、
ターゲット１５の半径Ｒ３は１００ｍｍ、内磁１の半径
Ｒ１は７３ｍｍ、外磁２の半径Ｒ２は１０３ｍｍとし
た。さらに、図１に表した扇形の中心ＯＤと円弧部の中
心Ｏとの距離は、３０ｍｍとした。

【００５３】図４から、角度θが次の範囲にある時、膜
厚の分布は、概ね１８パーセント以下となり、良好な均
一性が得られていることが分かる。

【００５４】４５°≦θ≦１３５° （３）

【００５５】これは、定性的に説明すれば、この角度θ
の範囲において、ターゲット１５の表面におけるプラズ
マ密度の積分値が均一になるからであると考えられる。

【００５６】特に、角度θを次の範囲とした場合に、膜
厚の分布は２パーセント以下となり、最も優れた膜厚均
一性が得られていることが分かる。

【００５７】７５°≦θ≦８５° （４）

【００５８】図５は、角度θが４５°、８０°、１３５
°における基板上での膜厚分布を定性的に表すグラフ図
である。同図に表したように、角度θが４５°の場合
は、基板の中心から約３０ｍｍの位置に膜厚のピークが
ある。これに対して、角度θが８０°の場合には膜厚の
分布は非常に平坦となる。そして、角度θが１３５°に
なると、膜厚のピークは基板の外周部へずれる。

【００５９】図５に表した分布の変化を定性的に説明す
ると次の如くである。すなわち、角度θが小さくなる
と、図１に例示した形状における円弧部（１Ａ、２Ａ）
の割合が小さくなる。その結果として、ターゲットの周
辺部に印加される磁場の割合が減少し、膜厚のピークが
中央に寄る。

【００６０】これに対して、角度θが大きくなると、図
１に例示した形状における円弧部の割合が大きくなる。
その結果として、ターゲットの周辺部に印加される磁場
の割合が大きくなり、膜厚のピークが外側に移動する。

【００６１】そして、角度θが８０°の場合には、図１
に例示した形状における円弧部（１Ａ、２Ａ）と直線部
（１Ｂ、２Ｂ）の割合が丁度良く、ターゲットの中央部
と周辺部において均一に磁場が走査されるため、平坦な
膜厚分布が得られる。この時に、ターゲットのエロージ
ョンもほぼ均一に進行するため、ターゲットの利用効率
も改善することができる。

【００６２】次に、本発明の変型例について説明する。

【００６３】図６乃至図８は、本発明における磁石Ｍの
平面形状の変型例を表す概念図である。

【００６４】まず、図６に例示した磁石の場合、内磁１
及び外磁２の直線部１Ｂ及び２Ｂが、それぞれ複数のブ
ロックＣによって階段状に形成されている。

【００６５】また、図７に例示した磁石の場合、内磁１
及び外磁２の直線部１Ｂ及び２Ｂは、円弧部から連続的
に連なる曲線状に変形されている。

【００６６】さらに、図８に例示した磁石の場合、内磁
１及び外磁２の直線部１Ｂ及び２Ｂは、対称軸Ｙに対し
て略垂直な２つの直線部Ｌ１及びＬ２に変形されてい
る。

【００６７】図６乃至図８のに例示したいずれの変型例
においても、図１に例示したものと同様の作用効果を得
ることが可能である。すなわち、これらの変型例におい
ても、扇状の直線部１Ｂ及び２Ｂを近似した場合に、上
記（１）乃至（３）の関係が満足されれば、図１に関し
て前述したものと同様の効果を得ることができる。

【００６８】さらに、本発明においては、磁石Ｍを中心
点Ｏから偏心させて回転することもできる。図９は、磁
石Ｍを偏心させて回転させる成膜装置を例示する断面図
である。同図については、図１乃至図８に関して前述し
たものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明
は省略する。

【００６９】図９に例示した成膜装置においては、磁石
Ｍの回転軸８は、中心点Ｏに対して所定距離Ｆだけ偏心
している。ここで、中心点Ｏは、内磁１と外磁２の円弧
部１Ａ及び２Ａ（すなわち中心線３の円弧部３Ａ）の中
心である。このように中心点Ｏに対して偏心させて磁石
Ｍを回転させることにより、ターゲット１５の中央部と
周辺部におけるエロージョンの分布や被処理物の膜厚分
布をさらに微調節し最適化することが可能となる。

【００７０】このように磁石を中心点Ｏに対して偏心し
た軸の周りに回転させる方法は、例えば、光ディスクの
製造などに応用して好適である。

【００７１】図１０は、本発明を光ディスクの製造に用
いるスパッタリング装置に適用した具体例を表す。同図
については、図１乃至図９に関して前述したものと同様
の要素には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

【００７２】同図に例示した装置においては、被処理物
としてＣＤ（Compact Disk）やＤＶＤ（Digital Versti
le Disk）などに用いるディスク基板１９が使用されて
いる。すなわち、このようなディスク基板１９に、光反
射膜や光透過膜あるいは記録層などをスパッタリング成
膜する。しかし、このようなディスク基板の場合、基板
の中央部には穴が設けられ、その付近にはこれらの膜を
成膜しない。従って、基板１９の中央部には、マスク５
０が設けられている。このような用途においては、基板
の中央部において成膜を抑制するために、磁石Ｍをその
中心点Ｏから偏心した軸の周りに回転させることが望ま
しい。

【００７３】具体的には、例えば、図１に例示した磁石
Ｍにおいて、円弧部の中心点Ｏから直線部の方向へ所定
の距離だけ偏心させた軸を回転軸とすると、ターゲット
の中央部分に印加される磁場の割合が減少し、基板１９
の中心付近の膜厚を薄くすることができる。

【００７４】以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の
形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具
体例に限定されるものではない。例えば、図２あるいは
図９、図１０に例示した成膜装置の構成や各要素の詳細
については、当業者が適宜設計変更して実施することが
可能であり、本発明の範囲を逸脱するものではない。

【００７５】具体的には、被処理物１９とターゲット１
５との配置関係についても、被処理物１９が上側に設け
られてもよく、或いは、被処理物１９とターゲット１５
とが鉛直軸に対して横向きに対向して設けられても良
い。

【００７６】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
被処理物に堆積される薄膜の膜厚分布を従来よりも均一
にでき、同時に、ターゲットのエロージョンも均一にす
ることにより、ターゲットの利用効率を改善することが
可能となり、産業上のメリットは多大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態にかかるスパッタ源の要部
構成を例示する概念図であり、同図（ａ）はターゲット
裏面に設けられる磁石の配置を表す平面図、同図（ｂ）
はそのＡ−Ａ線断面図である。

【図２】本発明の実施の形態にかかる成膜装置の全体構
成を例示する断面図である。

【図３】内磁及び外磁とターゲットとの位置関係を説明
するための断面図である。

【図４】角度θと、その磁石を用いてスパッタ成膜した
薄膜の膜厚分布との関係を表すグラフ図である。

【図５】角度θが４５°、８０°、１３５°における基
板上での膜厚分布を定性的に表すグラフ図である。

【図６】本発明における磁石Ｍの平面形状の変型例を表
す概念図である。

【図７】本発明における磁石Ｍの平面形状の変型例を表
す概念図である。

【図８】本発明における磁石Ｍの平面形状の変型例を表
す概念図であり、同図（ａ）はその平面図、同図（ｂ）
はその対称軸での断面図である。

【図９】磁石Ｍを偏心させて回転させる成膜装置を例示
する断面図である。

【図１０】光ディスク基板上への堆積を行う成膜装置を
例示する断面図である。

【符号の説明】

１内磁２外磁３中心線１Ａ、２Ａ、３Ａ円弧部１Ｂ、２Ｂ、３Ｂ直線部４取り付け板１０ハウジング１１チャンバ１２シール１３絶縁リング１４冷却機構１５ターゲット１６ターゲット押さえ１８ガス導入口１９被処理物２０支持台２１真空排気系５０マスクＣ１磁気トンネルの中心Ｃ２内磁と外磁の間隔の中心Ｍ磁石Ｏ円弧部の中心ＯＤ扇形部の中心（直線部と対称軸の交点）Ｓスパッタ源Ｔ磁気トンネル

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【手続補正書】

【提出日】平成１３年４月６日（２００１．４．６）

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図３】

【図２】

【図４】

【図５】

【図６】

【図７】

【図８】

【図９】

【図１０】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4K029 BD12 CA05 DC43 DC45 5D121 AA01 AA04 AA05 EE03 EE19

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ターゲットに磁場を印加しつつ前記ターゲ
ットのスパッタリングを実施可能としたスパッタ源であ
って、回転軸に対して鉛直な面上において環状に設けられた内
磁と、前記面上において前記内磁の外側に環状に設けら
れた外磁と、を備え、前記内磁と外磁との間に形成される磁場トンネルの中心
線は、円弧状の部分と、前記円弧状の部分に連結した扇
状の略直線部と、を有する環状の線であり、前記中心線の対称軸と前記直線部とのなす角度θは、４
５°以上１３５°以下であることを特徴とするスパッタ
源。
【請求項２】前記角度θは、７５°以上８５°以下であ
ることを特徴とする請求項１記載のスパッタ源。
【請求項３】ターゲットに磁場を印加しつつ前記ターゲ
ットのスパッタリングを実施可能としたスパッタ源であ
って、回転軸に対して鉛直な面上において環状に設けられた内
磁と、前記面上において前記内磁の外側に環状に設けら
れた外磁と、を備え、前記外磁の少なくとも一部が、前記ターゲットの外縁よ
りも外側にはみ出して設けられたことを特徴とするスパ
ッタ源。
【請求項４】前記内磁と外磁との間に形成される磁場ト
ンネルの中心線は、前記ターゲットの外縁よりも外側に
はみ出さないように設けられたことを特徴とする請求項
３記載のスパッタ源。
【請求項５】前記内磁と外磁との間に形成される磁場ト
ンネルの中心線は、円弧状の部分と、前記円弧状の部分
に連結した扇状の略直線部と、を有する環状の線である
ことを特徴とする請求項４記載のスパッタ源。
【請求項６】前記内磁及び前記外磁の前記略直線部に対
応する部分は、複数の磁石ブロックを階段状に配置して
なることを特徴とする請求項１、２または５に記載のス
パッタ源。
【請求項７】前記内磁及び前記外磁の前記略直線部に対
応する部分は、前記円弧状の部分に対応する部分から連
続的に形成された曲線に形成されてなることを特徴とす
る請求項１、２または５に記載のスパッタ源。
【請求項８】前記内磁及び前記外磁の前記略直線部に対
応する部分は、前記対称軸に対して略垂直な複数の直線
部を互いにずらして配置してなることを特徴とする請求
項１、２または５に記載のスパッタ源。
【請求項９】前記回転軸は、前記円弧状の部分の中心点
を通過することを特徴とする請求項１、２及び５〜７の
いずれか１つに記載のスパッタ源。
【請求項１０】前記回転軸は、前記円弧状の部分の中心
点を通過しないことを特徴とする請求項１、２及び５〜
７のいずれか１つに記載のスパッタ源。
【請求項１１】請求項１〜１０のいずれか１つに記載の
スパッタ源を備え、被処理物の表面に薄膜を堆積可能と
したことを特徴とする成膜装置。