JPH04280968A - 高真空マグネトロンスパッタ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、圧力を減じた状態で、
スパッタを行うことができる真空スパッタ・コーティン
グ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】スパッタリングは、真空状態において、
基板上に薄膜を生成するのに使用される。基板の上に付
着させる物質より作られたターゲットは、電源の負極に
接続され、基板に面し且つ離れた位置に置かれている。 スパッタガス、典型的にはアルゴンが、マグネトロンプ
ラズマを生成し、維持するのに導入されている。スパッ
タリングを生じさせ、維持し続けるのに必要な圧力は、
３〜１０ミリトールの範囲内である。ターゲットの後ろ
に配置された磁気手段は、ターゲット表面上の第１の浸
食領域において電場と直角をなして、スパッタされるタ
ーゲットの表面近くで、実質上、平行な磁場が得られる
ように、円形の磁力線を発生させる。このターゲット表
面上の第１の浸食領域が、スパッタリングが生じる領域
になる。

【０００３】ターゲットの側面に達する磁力線は、ター
ゲットの側面に衝突する粒子や、その結果として生じる
スパッタリングを最小限度にするように、一般的には最
小限度になることが望ましい。側面からの上記スパッタ
リングは、結果的にスパッタリングされた粒子の軌道が
、基板に向かわない上に、大抵、所望のコーティング材
によるものでないために、一般的には望ましくない。 このように、側壁からスパッタされた物質は、付着した
部分に不純物を生じさせる潜在的な粒子または汚染の問
題を生じさせるため望ましいないと考えられている。タ
ーゲットの外面にマグネトロンの放電が起こらないよう
にターゲットの外側の縁をわずかに越えて伸びているア
ースされたダーク・スペース（ｄａｒｋ　　ｓｐａｃｅ
）シールドによってカソード表面に沿ったアークや飛び
出した粒子の衝撃を抑え込むことができる。ダーク・ス
ペース・シールドは、カソードの表面と同じ高さになっ
ているか、またはターゲット表面を越えて（又は正面ま
で）伸びている。電子は電場と磁場の作用に基づいて発
生するので、電子のうちあるものは、フリンジ磁場の磁
力線に沿いながらダーク・スペース・シールドに至る。 このようにして電子のうちあるものは、地中へと失われ
る。このようなシールドの機能を説明している一つの例
として、キャピンによる米国特許Ｎｏ．４、１６６、０
１８号がある。

【０００４】スパッタが起こる操作ガス圧力は、スパッ
タ処理の効率及び均一性に重大な影響を及ぼす。圧力が
増大すると、分子衝突の平均自由行程がそれに伴って減
少し、散乱する結果となる。この分子衝突はスパッタ物
質をコートされる基板に相対的に低い角度で到達せしめ
、薄膜の付着が所望の化学的構成又は均一性を有さなく
なってしまう。かくして、スパッタ雰囲気の操作圧力を
低からしめることが望まれる。しかしながら、スパッタ
動作の効果がイオン化されるガス原子の密度に依処して
おり、したがって一般的に基本的なスパッタ処理の作用
に重大な影響を及ぼすことなくある限度を超えて低から
しめることができないので、実行困難であった。

【０００５】スパッタ処理の圧力を低下させる一つの試
みがクオモらの米国特許第４、５８８、４９０号中に述
べられている。クオモらは、低圧力でのマグネトロン操
作を達成するために、マグネトロン・スパッタ源のプラ
ズマ領域への中空カソード放電の使用を開示している。 アルゴン・スパッタ圧力は、中空カソード放電及び、マ
グネトロンカソードとコートされる基板付近の赤又は白
熱した中空カソードインジェクターチューブに独立した
電力供給をすることにより、減少させ得る。しかしなが
ら、高熱カソードチューブ及び幾何学的非対称は、不均
一なマグネトロン放電と、中空カソード放電の側により
大きな浸食を生じ、基板上に付着する薄膜が不均一なも
のとなってしまう。さらに、中空カソードに供給される
電力が、操作中平板上マグネトロンに供給される電力と
等量である。これら２つの電力供給は、通常条件でのス
パッタに要する電力の約２倍を供する。これは大層高熱
の付着条件を生じ、上述のごとく、不均一の熱特性の薄
膜、したがって品質の悪いものが得られる。

【０００６】マイケルソンらの米国特許第４、８２５、
５４４号は、極微小半導体接触及び経由ホールにおいて
増大された底厚みを有するフィルムのように、「リフト
・オフ」を生じさせるため、粒子コリメーションフィル
タを通してのスパッタの低圧力操作をさせるのに中空カ
ソード放電の利用を述べている。中空カソードエンハン
スド（強化）マグネトロンにより生ずる不均一スパッタ
浸食は、均一なフィルムを生成するため付着中に基板を
平行移動及び／又は回転させることを要求する。かくし
て付加的な機械的手段が真空中に供さねばならない。さ
らに、これは、付着の平均的割合を、コリメータを通じ
ての安定状態スパッタ割合を特徴づける付着の平均的割
合から減少させることになる。

【０００７】散乱を減少させることにより、存在する望
ましくない効果の幾つかの効果を克服し、それにより、
基板上の付着層の構成の変化を減少させることが可能で
ある。デマレイらによって１９９０年１月２９日に出願
され、本発明の譲受人に譲渡された「コリメイトされた
付着装置及び方法」と題する米国特許出願第４７１、２
１２号は、そのような一方法であり、引用により本発明
と一体化されている。デマレイらは、粒子が基板に当た
る角度を制限するために、ターゲットとコートされる基
板の間にコリメーティング・フィルターを配置すること
を開示している。上述のマイケルソンと異なり、デマレ
イらはスパッタ粒子の均一な分布を生じさせている。

【０００８】

【発明の概要】本発明は、減少させたガス操作圧力下で
スパッタ操作を遂行できる、簡単で効率の良い真空スパ
ッタ装置に関するものである。デマレイらによって１９
９０年１月２６日に出願され、本発明の譲受人に譲渡さ
れた「選択的浸食のための回転式スパッタ装置」と題す
る米国特許出願第４７１、２５１号は、本発明に採用さ
れているような平板上マグネトロンを採用したスパッタ
システムについて述べており、引用により本発明と一体
化されている。

【０００９】本発明は、プラズマ放電をさせるに十分な
イオン化され得る非反応性スパッタ・ガスの分圧力を除
いて排気された真空チェンバー内に伸びる第一の好まし
くは平板状の主たるスパッタ面を有するカソードターゲ
ットを包含している。カソードは、ゼロ電位に維持され
る真空チェンバーに関して高い電位に維持されるよう、
電源の負極に接続される。スパッタされる第１の表面に
ほぼ平行に磁力線を生じさせるため、カソードターゲッ
トの背後に磁気手段が置かれる。磁気手段は、ターゲッ
ト表面上に閉ループ状浸食経路を生ずるように形状づけ
られている。さらに、フリンジ磁場は、第１の表面に隣
接するターゲットの第２の表面を横切る磁力線束を画成
する。第２の表面は、第１の表面と等電位である。好適
な実施例において、第２の表面は第１の表面にほぼ直交
するが、第２の表面が主たるスパッタ面と共面的である
ようなカソードターゲットを構成することも本発明の範
囲内である。例えば、延長された平面状カソードが、フ
リンジ磁場を避けるために採用され得る。ターゲットは
、磁気手段の磁場が、ターゲットの延長された平面状表
面に沿ってほぼ集結されるように、サイズ決めがなされ
ねばならない。このことは、フリンジ磁場が失われてし
まうのでアノード構成物上に磁場が及ばないことを確実
にするに十分なほど大きなターゲットを必要とする。 したがって、ダークスペースシールドがまた当該延長さ
れたターゲットとともによく使用される。しかし、カソ
ードのターゲット領域の外周囲のダークスペースシール
ドは、ターゲットの外側端の浸食を妨げる傾向がある。 それゆえ、高価なターゲット物質は、効率的に利用され
ないことになる。

【００１０】ターゲットの周辺端部にプラズマ領域を作
ることにより、その上端部よりもターゲットを通じて磁
石側部に伸びる磁場を形成することによって、ターゲッ
トの外側端を均一に浸食することが可能となる。この現
象はサチュレーションとして知られている。しかしなが
ら、ダークスペースシールドが汚染を防ぐためにターゲ
ット周囲にある場合は、電子はダークスペースシールド
又はアノード表面に達し、地中へと失われる。

【００１１】本発明においては、付着物質の汚染及び真
空装置上へのスパッタ粒子の付着の蓄積を防ぐために、
ダークスペースシールドが第２の表面の最小部分をカバ
ーしている。しかしながら、フリンジ磁場を第２の表面
へと延長させ、第２の表面上で二次放電をさせるのに十
分なだけダークスペースシールドをターゲット表面から
奥まったところに配置することにより、減少された操作
圧力でスパッタリング処理を発生させ得ることがわかっ
ていた。

【００１２】主たるスパッタ面に隣接して発生させられ
たプラズマは、第２の表面で発生する電子、第１の表面
に反射されて戻ってくる電子の双方、第２の表面を横切
るフリンジ磁場の磁束線に沿って移動する電子の採集に
より、濃縮される。磁場が２領域を結合していない実施
例については、第２の領域でのカソード放電が、拡散に
より第１の領域のプラズマを濃縮するところの電子の供
給源を提供する。

【００１３】減少されたスパッタ圧力でのプラズマ密度
の増大は、標準的な平坦なマグネトロンを使用する本発
明においては、より強力な磁石、電源の追加、第２のカ
ソードの追加、又は、他の補償機構の追加に頼ることな
く、標準的電源で達成される。さらに本発明は、効率を
増大させながら、同時にスパッタ圧力を低下させ得る。 このことは、より低いインピーダンス放電及びより少な
い膜付着中の基板に当たるエネルギー電子、という結果
となる。かくして、より少ないアルゴンガスが付着膜中
に含まれ、より望ましい構成をとることになる。何らの
追加的機構が必要ではないので、第２の表面は第１の表
面につき対称である。プラズマ密度増大は同様に周辺に
関して対称でかつ均一であり、周辺部で均一なマグネト
ロンを乱さない。低いスパッタ圧力で付着された膜は、
それゆえ、中空カソードエンハンスド・スパッタ処理に
より生成されるよりも、より均一である。

【００１４】同様に重要なのは、スパッタ蒸気がターゲ
ットから基板に衝突なしで又は一直線での移動が増大さ
れるよう真空チェンバー圧力を十分に減少することであ
る。高真空マグネトロン・スパッタ付着は、スパッタ源
の設計により得られ、追加的手段の必要性は最小にされ
る。分子衝突は、典型的にスパッタ物質をコートされる
基板に相対的に低く浅い角度で到達せしめ、そのため、
膜の付着は、所望の化学的構成又は均一性を有さないこ
ととなる。本発明により実現される低圧力スパッタは、
スパッタされる化合物質の特異な分離を排除し、そのた
め、付着物質の化学量は、ターゲット物質の化学量と同
じである。ＭｏＳｉ２やＴｉＳｉのごときスパッタされ
る物質の構成の変化は、半導体薄膜付着においてはよく
知られた問題である。ターゲット及び基板間のアルゴン
ガスとの多数回の衝突により、より重い成分よりも、成
分中のより軽いものがより大きな程度で基板から散失す
る。物質の構成の変化は電気回路の電気的特性に重大な
影響を及ぼす。したがって、均一な厚さ及びターゲット
物質と同等の組成を有する膜の付着は、先行技術に対す
る重要な利点である。

【００１５】特に、低い角度の蒸気は経由ホール又はト
レンチでの付着には役に立たないし、表面フィルムの側
面成長を引き起こし、経由ホールを閉ざしたり、金属の
連結膜のステップカバレージを制限したりする。本発明
は、上述の米国特許出願第４７１、２１２号に開示され
ているように、ターゲットとコートされる基板間に置か
れるコリメーティング・フィルターを使用するシステム
に有効に使用される。散乱の減少は、特にコリメータが
採用された時には基板の機械的な移動の必要なしに改善
された経由ホール充填及びステップカバレージをなし得
る。スパッタリングは、第２の領域ではグロー放電を形
成するため、カソード第２の表面ではゆっくりと発生す
る。スパッタされた物質が基板の方へ向かい、コーティ
ングの主要物質を汚染することがある。別の場合、低圧
力視線（ｌｉｎｅ　　ｏｆ　　ｓｉｇｈｔ）操作又は視
線シールディングが側壁からスパッタされた物質が付着
膜を汚染することを防止する。この場合には、カソード
側壁には非類似の物質が使用できる。

【００１６】さらに低圧力スパッタ操作は、スパッタ真
空装置の高速ポンプ操作を可能にし、膜付着中の真空チ
ェンバー内に存するバックグラウンド・ガスの比例減少
を可能にする。このことは、膜品質及び膜の電気的働き
及び寿命における比例増大、すなわち、アルミ合金膜に
改善された電気移動の寿命を提供する。

【００１７】本発明はスパッタ装置に関して述べられて
いるが、その述べられた考え方をエッチ装置に適用する
ことも本発明の範囲内である。そのような装置は、ター
ゲット表面の代わりに固定された基板を均一異方性のソ
フト・アルゴン・イオン・エッチングすることを可能と
するであろう。

【００１８】

【実施例】図１および図２に示すマグネトロン装置２は
排気されたチェンバー３を有する。カソード６が、処理
の間適所に保持された基板上に膜コーティングを付着す
るためチェンバー３内に設けられている。

【００１９】カソード６は、チェンバーに対して高電位
に維持されるように電源（図示せず）の負極のターミナ
ルに接続されている。ここで、チェンバーはゼロ電位に
維持されている。カソード６はスパッタされる物質で作
られ、浸食される第１のターゲット表面８を有する。第
１の表面８は、曲面をもつターゲットも使用しうるが好
適には平坦である。第２の表面１０は第１の表面８に隣
接し、それを取り巻いている。第２の表面１０は実質的
に第１の表面８と垂直である。第１および第２の表面８
、１０は機械的に、そして電気的に相互に一体的化して
いる。それらは、同じ物質で、または異なった物質で作
られ、相互に接着されている。第１の表面８は第１の表
面にほぼ平行な磁束線が生ずる領域により画成される。 第２の表面１０は第２の表面にほぼ垂直な磁束線を生ず
る領域により画成される。

【００２０】基板１２は第１のターゲットの表面に対し
間隔をおいて配置されている。磁気手段１４は第１の表
面８の反対側で、すなわち基板１２とは反対側のところ
でカソード６内で支持されている。磁気手段１４は従来
の平坦マグネトロに使用するシステムに見られるように
シャフトに関して回転可能となっている。このようなシ
ステムの好適な例が、前記したデマレイ（Ｄｅｍａｒａ
ｙ）により米国特許出願第４７１，２５１号に記載され
ている。他の例としては、磁気手段は固定したものでも
よい。磁気手段は、スパッタされる第１の表面にほぼ平
行な成分を有する磁束線１６を生ずる。磁気手段１４は
、表面８全体にわたって閉ループの浸食経路を生ずるよ
うに形状付けられている。浸食の形状１８は図１および
図２に示すように一様である。

【００２１】主要なスパッタリングは、磁束線がスパッ
タされる表面の形状に実質的に平行なところで生じる。 第１のターゲットの表面は周囲縁に付加的な磁束線を生
じさせることで、ターゲットの外縁を一様に浸食するこ
とがターゲットの上縁を通過してではなくターゲットを
通過してターゲットの側面に伸びる磁力線を形成するこ
とにより可能となる。

【００２２】磁気手段１４は受け板（ｂａｃｋｉｎｇ　
ｐｌａｔｅ）に固着された一対の磁石極２２、２４を有
する。磁気手段は、それらが第２の表面に対し横切り、
そこで垂直な実質的な成分をもつ磁束線を生ずるような
フリンジ（ｆｒｉｎｇｉｎｇ）磁場を形成する。カソー
ド６が近接し接地された要素に対して高電位となってい
るので、電気力線および磁力線の両方が、第２の表面１
０の近くでダイオード放電の発生を生じさせるマグネト
ロン放電の強い電場および近傍のプラズマとともに第２
の表面に対して横切る。

【００２３】このダイオード放電から生じた電子が、磁
力線にそってマグネトロン放電へと移動する。同様に、
マグネトロン放電から出た電子はまた、それらがグロー
放電プラズマ密度を高めるところの第２の放電領域へ磁
力線にそって移動する。これらの電子は、側壁４のカソ
ード電位により反射され、マグネトロン放電に戻る。こ
のようにして、２つの領域のプラズマの電子密度が相互
に強め合うのである。それは、２つの放電の間の広い領
域に生じる電子によりさらに高め合うことになる。

【００２４】図１および図２に示すように、磁石極２２
、２４は、それぞれがスパッタされる第１の表面にほぼ
平行な磁束線１６を生じさせるように、平行な向きをも
ってもよい。磁気手段１４は、それが表面８上に閉ルー
プ浸食経路を形成するように形状付けられる。その外に
、極２２、２４は、外側の極２４を真空チェンバーの側
壁４に向けて、互いに垂直になるように向けられてもよ
い。

【００２５】ダークスペースシールド（ｄａｒｋ　ｓｐ
ａｃｅ　ｓｈｉｅｌｄ）または伝導性シース（ｓｈｅａ
ｔｈ）２０がチェンバー３の後ろから第１の表面８へと
伸張し、第２の表面１０の最少部分を覆う。覆われた表
面は、このようにして、マグネトロン放電からの磁力線
に沿い、表面１０の高電位故にダイオードグロー放電を
放つ傾向をもち、したがって、もし覆われていなければ
、覆われる表面でスパッタリング動作が開始することに
なる電子の衝突から保護される。このような側面スパッ
タリングが粒子を直接に基板に向けるのではなく、むし
ろ隣接した支持体やチェンバー壁を不所望にコートし、
望ましい浅い角度で飛び散ることを押さえ、したがって
真空チェンバー内に粒子状不純物を発生させ、コーティ
ング全体の質を減ずる。ダークスペースシールドがこの
ような側面および表面のスパッタリング、ひいては潜在
的な粒子の発生を妨げることにより真空装置への付着物
質による汚染から保護する。

【００２６】しかし、本発明の特徴は、第１の表面８お
よび第２の表面１０の両方からある距離だけダークスペ
ースシールド２０を奥まるようにすること、正確には第
２の表面１０の全部分での放電を防止するのではなく、
側面近傍でダイオード放電活動に第１の表面８の近傍の
第２の表面１０の一部をさらすことである。マグネトロ
ン放電は、第１の表面８の周囲部分がより利用され、全
体の浸食形状が改良されるように伸張する。側面１０の
より離れた部分からの放電は最少化される。なぜならば
、リンギング磁場はさらされた先端部分全体にわたって
集中するように形成されるからである。さらに、主要な
マグネトロン放電は強められる。

【００２７】ダークスペースシールドが奥まる距離は適
切に制御されることが重要である。ターゲットが接着さ
れている場合に、ダークスペースシールド２０は第１の
表面と第２の表面との境界面から離れて終わる。この場
合、ダークスペースシールド２０は真空チェンバーの後
ろの領域からこの境界面へと伸び、第２の表面の非ター
ゲット物質による基板１２上の付着物質の汚染を防止し
、真空装置上へのこのような非ターゲット物質のスパッ
タ粒子の付着の蓄積を防止する。図１に示されているよ
うに、ダークスペースシールドは、機械的な保全を満た
すのに十分な表面８の深さへと容易なスパッタリングを
なしえないように、カソード６の厚さの約１／２を越え
る距離だけ第１の表面の最も離れた面から離れて終わる
。

【００２８】動作には、チェンバー３が排気された後に
、制御された低圧力の不活性ガス、たとえば０．１ミリ
トールのアルゴンガスが真空チェンバー内に導入される
。カソード６は、チェンバーの内部に対して負の電位に
維持される。そのチェンバーはゼロ電位に維持される。 マグネトロン放電は、交差した磁場および電場を利用す
ることによりプラズマを発生する。磁気手段１４は第１
の表面８上で、その第１の表面８にほぼ平行な閉ループ
浸食経路を形成するためにプラズマを制限する。さらに
、十分なフリンジ磁場が図１および図２に１９により示
される第２の表面１０を横断またはほぼ垂直な磁束線を
画成する。

【００２９】図１は、実質的に第１の表面８から側壁４
へと通過する磁束線１６がないように調節された磁場を
示す。側面グロー放電により放出した電子が、マグネト
ロン放電領域への拡散によりマグネトロンプラズマを高
める。図２は、磁力線が、第２の表面１０に実質的に垂
直到達するように調節されたものを示す。いずれの場合
においても、磁力線は第２の表面１０に垂直である。第
２の表面でのダイオード放電から生じた電子は磁束線１
６にそってマグネトロン放電へと移動する。マグネトロ
ン放電から出ていく電子はまた、その電子がグロー放電
プラズマ密度を高めるところのグロー放電領域へと移動
する。そして、これら電子は側壁のカソード電位により
反射されマグネトロン放電に戻る。こうして、２つの領
域のプラズマの電子密度が相互に高めらる。

【００３０】図３は、ダークスペースシールド２０が第
１の表面８から約１／２インチ（１．２７ｃｍ）奥まっ
た本発明の電気的特性を定量的に示す。図から分かるよ
うに、本願発明において、従来技術と異なり、付着電力
および割合が操作中一定となっている。典型的な実用ス
パッタ操作は、圧力が７．０ミリトール、インピーダン
スが５０−６０オームでなされる。上述したように、あ
る電力に対して、操作圧力を減じ、インピーダンスを最
小化し、付着割合を高くかつ一定に維持することが望ま
しい。本発明の操作は、効率的には８ｋｗの一定の電力
で、約０．２ミリトールの圧力、１分当たり１０，００
０Å以上の付着割合でなされる。

【００３１】本発明の好適実施例はスパッタ動作をなす
が、しかし本発明の範囲でエッチ操作の装置を採用し得
る。第１の表面８にスパッタ物質に替えてエッチされる
基板１２の表面を最配置することが必要となるだけであ
る。エッチ装置は、第１の表面に基板を固定する手段を
含む。

【００３２】本発明の範囲から逸脱することなく変形、
変更をなし得る。本発明は特許請求の範囲によってのみ
限定される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のマグネトロン装置の一実施例の断面図
である。

【図２】本発明のマグネトロン装置の第２の実施例の断
面図である。

【図３】本発明の動作条件のグラフである。

【符号の説明】

２　　　　マグネトロン装置 ３　　　　チェンバー ６　　　　カソード ８　　　　第１の表面 １０　　　　第２の表面 １４　　　　磁気手段 １８　　　　浸食の形状 １９　　　　垂直 ２２　　　　磁気極 ２４　　　　磁気極

Claims (28)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】以下のものからなるマグネトロン装置、（
   ａ）　　真空チェンバ内に伸びるカソードであって、ス
   パッタされる物質からなる浸食される第１表面と、該第
   １表面と前記チェンバの壁面との間に伸びる電気的にも
   構造的にも前記第１表面と不可欠である第２隣接表面と
   を有し、前記チェンバはプラズマ放電を補助するのに十
   分なスッパタガスの分圧を除いて排気され、前記カソー
   ドが前記チェンバに関して負の電位が維持されていると
   ころのカソード、（ｂ）　　前記第１表面に隣接する前
   記カソード内に支持され、カソードの前記第１表面と等
   電位にある前記第２表面を横断する磁力線を限定する画
   成をもたらすと同時に、スッパタされる前記第１表面に
   概ね平行な磁束線を発生させるための磁気手段、並びに
   （ｃ）　　前記第２表面の一部を覆い、前記第１表面及
   び第２表面から離されて、前記カソードの電位よりも実
   質的に低い電位に維持されるところの導電性シース、と
   から成り、それによって前記第１表面のそばで発生した
   プラズマが、ともに磁束線に沿って動く第２表面で生じ
   た電子と反射して第２表面に戻る電子とによって強めら
   れるところのマグネトロン装置。
2. 【請求項２】前記磁気手段が可動であるところの、請求
   項１記載の装置。
3. 【請求項３】前記シースが該シースによって覆われる第
   ２表面の部分を電気的に遮蔽し、それによって、前記第
   ２表面の前記覆われた部分からの如何なるスパッタリン
   グ及び前記覆われた部分の近くの如何なるプラズマ放電
   も妨げるところの請求項１記載の装置。
4. 【請求項４】前記シースがそこを横断するフリンジ磁束
   線の密度を最小にするのに十分なだけの距離を置かれて
   いるところの請求項１記載の装置。
5. 【請求項５】前記第１表面と前記第２表面とが同じ物質
   であるところの請求項１記載の装置。
6. 【請求項６】前記第１表面と前記第２表面とが異なる物
   質から構成され、前記第１表面が前記第２表面に取り付
   けられているところの請求項１記載の装置。
7. 【請求項７】前記シースが前記第２表面に沿った前記チ
   ェンバ壁から前記第１表面に向かって伸び、前記第１表
   面及び前記第２表面の接触の短絡を終了するところの請
   求項６記載の装置。
8. 【請求項８】前記シースが前記第１表面の厚さの半分以
   上の距離だけ第１表面の最外部面から離れて終了させる
   ところの請求項７記載の装置。
9. 【請求項９】前記磁気手段が前記第２表面の前記シース
   によって覆われていない部分の近くの磁場であって、前
   記第１表面に平行な磁場の大きさの実質的な小部分であ
   る前記第２表面に直交する成分を有する磁場を発生させ
   るのに十分なフリンジ磁場をもたらすところの請求項７
   記載の装置。
10. 【請求項１０】前記シース及び前記チェンバ壁がゼロ電
    位に維持されているところの請求項１記載の装置。
11. 【請求項１１】スパッタされるべき前記第１表面が、概
    ね該第１表面に平行な磁束線を作り出す領域によって画
    成され、前記第２表面が概ね該第２表面に垂直な磁力線
    を画成する磁場を作り出す第２領域によって限定される
    ところの請求項１記載の装置。
12. 【請求項１２】前記磁気手段が前記第１表面に直交する
    一対の反対の磁極片から成り、前記磁極片の少なくとも
    １つがマグネトロン放電のプラズマ密度を高めるために
    磁束が磁束線に沿って戻ってくるような浸透に達すると
    ころの請求項１記載の装置。
13. 【請求項１３】プラズマが交差する磁場及び電場を用い
    ることでマグネトロン放電を発生させる真空チェンバ内
    に突出したスパッタ表面上に、一組の磁束線を発生させ
    るための磁石手段及びカソード放電を所望のスパッタ表
    面に制限するための遮蔽手段を使用する装置において、
    概して前記第１表面を横断し、また、取囲む第２表面、
    第２カソード放電を補助する前記第２表面の露出部分及
    び電位によって反射される磁束線に沿ってマグネトロン
    放電から電子を流し、前記第２放電を介して発生した電
    子を磁束線に沿って第１スパッタ表面に戻るようにさせ
    る手段を有し、それによってマグネトロン放電のプラズ
    マ密度を高めることを改善の特徴とする装置。
14. 【請求項１４】電子を磁束線に沿ってスパッタ表面の第
    １部分に戻るように反射させるための手段が、第１スパ
    ッタ表面の厚さぶんの距離をとって磁束線に露出された
    第２表面の領域から成るところの請求項１３記載の装置
    。
15. 【請求項１５】前記磁石手段が可動であるところの請求
    項１３記載の装置。
16. 【請求項１６】前記遮蔽手段がそれによって覆われた第
    ２表面の部分を電気的に遮蔽し、それによって、前記第
    ２表面の前記覆われた部分からの如何なるスパッタリン
    グ及び前記覆われた部分の近くの如何なるプラズマ放電
    も妨げるところの請求項１３記載の装置。
17. 【請求項１７】前記遮蔽手段が前記遮蔽手段を横断する
    フリンジ磁束線の密度を最小にするのに十分なだけの距
    離を置かれているところの請求項１３記載の装置。
18. 【請求項１８】前記第１表面と前記第２表面とが同じ物
    質であるところの請求項１３記載の装置。
19. 【請求項１９】前記第１表面と前記第２表面とが異なる
    物質から構成され、前記第１表面が前記第２表面に取り
    付けられているところの請求項１３記載の装置。
20. 【請求項２０】前記遮蔽手段が前記第２表面に沿った前
    記チェンバ壁から前記第１表面に向かって伸び、前記第
    １表面及び前記第２表面の境界から離れて終了するとこ
    ろの請求項１９記載の装置。
21. 【請求項２１】前記磁気手段が前記第２表面の前記遮蔽
    手段がによって覆われていない部分の近くの磁場であっ
    て、前記第１表面に平行な磁場の大きさの実質的な部分
    である前記第２表面に直交する成分を有する磁場を発生
    させるのに十分なフリンジ場をもたらすところの請求項
    ２０記載の装置。
22. 【請求項２２】前記シース及び前記チェンバ壁がゼロ電
    位に維持されているところの請求１３記載の装置。
23. 【請求項２３】スパッタされるべき前記第１表面が、概
    ね該第１表面に平行な磁束線を作り出す領域によって画
    成され、前記第２表面が概ね該第２表面に垂直な磁力線
    を画成する磁場を作り出す第２領域によって画成される
    ところの請求項１３記載の装置。
24. 【請求項２４】前記磁気手段が前記第１表面に直交する
    一対の反対の磁極片から成り、前記磁極片の少なくとも
    １つがマグネトロン放電のプラズマ密度を高めるために
    磁束が磁束線に沿って戻ってくるような浸透に達すると
    ころの請求項１記載の装置。
25. 【請求項２５】プラズマが交差する磁場及び電場を用い
    ることでマグネトロン放電を発生させる真空チェンバ内
    に突出したスパッタ表面上に、一組の磁束線を発生させ
    るための磁石手段及びカソード放電を所望のスパッタ表
    面に制限するための遮蔽手段を使用する装置において、
    前記第１表面と接触し、取囲む第２表面、第２カソード
    放電を補助する前記第２表面の露出部分から成り、第２
    カソード放電から流れる電子が拡散により流れ、また、
    マグネトロン放電のプラズマ密度を高めるようにカソー
    ド電位によって前記第１表面に戻るように反射されるこ
    とを改善の特徴とする装置。
26. 【請求項２６】さらに磁束線に露出された第２表面の領
    域から成り、それによって、第１スパッタ表面の厚さぶ
    んの距離で電子が磁束線に沿ってスパッタ表面の第１部
    分に戻るように反射されるところの請求項２５記載の装
    置。
27. 【請求項２７】低ガス圧の排気された環境内で動作する
    マグネトロンスパッタ源であって、該スパッタ源がスパ
    ッタターゲットであって第１スパッタ表面を有し、概し
    てそこを横断するターゲット、実質的に平行な磁場が第
    １スパッタ表面で得られ、一方、十分な横断磁場が前記
    第１表面を横断する磁力線と前記平行磁場の磁力線で作
    られ、前記側面部分が前記第１スパッタ表面と等電位で
    あり、前記第１表面と近接する前記側面表面の一部が露
    出され、該露出部分の近くで第２カソード放電が促進さ
    れ、前記露出部分が第１スパッタ表面の近くでマグネト
    ロン放電のプラズマ密度を高め、前記カソード放電のな
    い動作と比較して前記低ガス圧が減少され得るところの
    、マグネトロンスパッタ源。
28. 【請求項２８】以下のものからなるマグネトロン装置、
    （ａ）　　真空チェンバ内に伸びるカソードであって、
    エッチングされる第１表面に基板を固定させるための手
    段と、該第１表面と前記チェンバの壁面との間に伸びる
    電気的にも構造的にも前記第１表面と不可欠である第２
    隣接表面とを有し、前記チェンバはプラズマ放電を補助
    するのに十分なスッパタガスの分圧を除いて排気され、
    前記カソードが前記チェンバに関して負の電位が維持さ
    れているところのカソード、（ｂ）　　前記第１表面に
    隣接する前記カソード内に支持され、カソードの前記第
    １表面と等電位にある前記第２表面を横断する磁力線を
    限定する磁場をもたらすと同時に、スッパタされる前記
    第１表面に概ね平行な磁束線を発生させるための磁気手
    段、並びに（ｃ）　　前記第２表面の一部を覆い、前記
    第１表面及び第２表面から離されて、前記カソードの電
    位よりも実質的に低い電位に維持されるところの導電性
    シース、とから成り、それによって前記第１表面の近く
    で発生したプラズマが、ともに磁束線に沿って動く第２
    表面で生じた電子と反射して第２表面に戻る電子とによ
    って強められるところのマグネトロン装置。