JPH06264234A - マグネトロンスパッタリング装置及び磁束を提供する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】ターゲットの均一な浸食と、大きな直径のウェ
ハに非常に均一なターゲット物質の沈積を提供するマグ
ネトロンスパッタリング。 【構成】部分的に螺旋形の曲線から発生させられる概ね
インゲン豆の形をした閉じた曲線である移動可能な磁石
トラック４０と共に提供され；磁石トラック４０はスパ
ッタリング装置のターゲット１０の後方に配置され、回
転の中心に関して回転し、かつ前記回転の中心に関して
概ね半径方向に振動し；結合された回転と振動の動き
は、ターゲット１０の主な環状部分の上に略均一な磁束
を提供し、一方ターゲット１０の中心及びターゲット１
０の周囲に近い領域を含むターゲット１０の全ての領域
で、ある程度のスパッタリングが起ることを確実にし；
この配置は、大きな直径の基板上にターゲット物質の非
常に均一な沈積を提供する、マグネトロンスパッタリン
グ装置及び磁束を提供する方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プレーナマグネトロン
スパッタリングに関し、特に磁石トラック及びプレーナ
マグネトロンスパッタリングのための掃引方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】スパッタリングとは、例えば、アルミニ
ウム及びアルミニウム合金、耐火性の金属ケイ素化合
物、金、銅、チタニウム−タングステン、タングステ
ン、モリブデン、特に例えば加工中のウエハといった部
品上の二酸化シリコン及びシリコン等の薄いフィルムの
沈積（deposition）のための半導体産業に於て共通に用
いられる多くの物理的技術のことである。一般的に、ス
パッタリング技術は、真空のチャンバ内の電界を用いる
ことによってイオン化された不活性ガス“粒子”（原子
または分子）のガスプラズマを生み出すことを包含す
る。イオン化された粒子は、続いて、電気的にバイアス
されたターゲットに向いターゲットに衝突する。衝突の
結果、ターゲット物質の自由な原子がターゲットの表面
から放出され、ターゲット物質は気相に変換される。タ
ーゲットの表面から発生した自由な原子の一部は、凝縮
しターゲットの前面から短い距離に配置されたウエハ表
面上に薄いフィルムを形成（沈積）する。

【０００３】ある一般的なスパッタリング技術は、マグ
ネトロンスパッタリングである。マグネトロンスパッタ
リングは、スパッタリング動作を集中させるために磁界
を利用するので、スパッタリング動作はより高い割合で
発生し、より低いプロセス圧力に於て発生する。磁石は
概ねそのＮ極とＳ極を結ぶ軸をターゲットの表面に平行
にしてターゲットの後方に配置される。代わりに、磁石
の組は、その軸がターゲットの表面に垂直に向けられ、
各組のＮ極及びＳ極を有する磁石は各々ターゲットに向
られる。いずれの向きに於ても、磁力線は、ターゲット
を貫通し、ターゲットの表面上に円弧を形成する。磁界
は、ターゲットの表面に近い領域内の自由電子を捕える
ことを助ける。結果的にもたらされた増加した自由電子
の濃度は、より高濃度の不活性ガスイオンを生み出し、
スパッタリングプロセスの能率を高める。

【０００４】もし磁界を発生させる磁石が静止している
ならば、連続したスパッタリングは熱い点を生み出し、
その位置にあるスパッタリングターゲットの厚みを急速
に消耗する。ウエハを汚染することを避けるために、摩
損パターンが任意の点でターゲット物質の厚みを完全に
消耗する前にスパッタリングが静止されなければならな
い。もしターゲットの後方のターゲットプレートの任意
の点が現われたならば、ターゲットのバックプレートの
物質（通常は銅）をスパッタリングすることが起り、真
空のチャンバとウエハを銅で汚染することになる。ター
ゲットの利用パターンは概ね均一ではないので、実際に
はスパッタリングはあるパーセンテージのターゲットが
依然として残っている時に静止されなければならない。

【０００５】ターゲット及びその関連する磁界を設計す
るに当り、２つの目標はターゲットの均一な浸食とウエ
ハ上のターゲット物質の均一な沈積である。ターゲット
の浸食の均一性を増加させるため及び従ってターゲット
の利用を改良するために、磁石ハウジング内の磁石は様
々な振動的パターンで移動させられなければならない。
この技術は、静止した磁石よりもより大きなターゲット
の利用を提供するが、しかしこの技術はまた溝、走路ま
たはその他の不均一な摩損パータンをターゲットが消耗
される時に生み出す。磁石及び関連する磁界が形成され
動かされる時、ターゲット上に均一に残留しないため
に、不均一なターゲットの利用が発生する。理想的に
は、均一なターゲットの浸食を生み出すために、磁界
は、ターゲットの領域の各単位（例えばcm²）の上に等
しい時間の間残留しなければならない。これは磁束の
“ドエル時間（dwell time）”と呼ばれる。ターゲット
が多くの場合そうであるように円形で、磁石がターゲッ
トの中心に関して回転する時、ドエル時間を等しくする
ためには、磁界はターゲットの中心近くよりもターゲッ
トの周辺近くでより長い時間存在しなければならない。
これはターゲットの与えられた環状セグメント内に囲ま
れた面積が半径の増加に伴い増加するためである。

【０００６】他の重要な設計上の目的は、ある程度のス
パッタリングがターゲットの全ての領域内で発生するこ
とを確実にすることである。さもなければ、“バックス
キャッタ（back scattered）”されスパッタリングが発
生しない領域内のターゲットの表面上に再び沈積された
ターゲット物質が、ターゲットから分離し、ウエハを汚
染する可能性のある比較的緩やかな堆積（薄片）を形成
する。

【０００７】固定された磁石のスパッタリング装置を用
いた１つのアプローチは、１９８７年７月１４日に登録
された米国特許第４，６８０，０６１号及び１９７８年
７月１１日に登録された米国特許第４，１００，０５５
号に記述されている。ターゲットはリングの形に形成さ
れ、従来行なわれていたようなソースとウエハの間の相
対的な移動を用いることなしに良好な沈積を提供すると
いわれている。

【０００８】プレーナマグネトロンスパッタリング装置
内の磁界の源を含む他のアプローチが、１９８４年４月
２４日に登録された米国特許第４，４４４，６４３号に
開示されている。固定されたマグネトロンスパッタリン
グ装置とは対照的に、この装置は、磁束をターゲットの
表面上で掃引するためにターゲットの真空でない側面で
磁界の源を移動させる。磁束がターゲットの表面に平行
な所でターゲットの最大の浸食が発生するので、掃引
は、固定した磁界の源を有する従来のスパッタリング装
置にみられる“走路”及び溝が発生することを回避し、
従ってターゲットの浸食のより多きな均一性を提供す
る。この装置の磁界の源は、磁石及びリングアセンブリ
を含み、磁束を透過させるリングは、向い合う対をなし
リングの内側円周から半径方向内部へ配置された複数の
永久磁石を有する。磁石の軸方向の配置は、ターゲット
の平面と直交する平面上の一連の磁束のループのペアを
発生し、対になった磁石を通る長い直径を形成する。他
の掃引磁界のアプローチが、１９８７年１２月２２日に
登録された米国特許第４，７１４，５３６号に開示され
ている。このアプローチの磁石アセンブリは、ターゲッ
トの表面に関する中心軸に関して回転させられると共
に、同時に中心軸から離れた第２の軸に関して回転させ
られ、磁石アセンブリは第２の軸に関して中心から外れ
て取付けられている。結果的な浸食パターンは、各連続
する回転に関する回転の軸を通して配置される外サイク
ロイドであることが開示されている。磁石アセンブリに
よってトレースされる特定のパスは、駆動モータアセン
ブリの半径及びギア比に依存する。磁石アセンブリはそ
れ自体、コップ型のホルダの半径にそのＮ極とＳ極を結
ぶ軸が沿って取付けられた永久磁石を含み、各磁石のＮ
極はホルダの中心に隣接する。

【０００９】１９９０年１２月２１日に出願された我々
の同時継続出願、代理人整理番号第Ｍ−１０１０号は、
少なくとも１つのカスプ及び少なくとも１つのループを
有する閉じた曲線の形状をした磁石トラックが、瞬間的
な中心を変化させながらターゲットの表面の後方で回転
する配置を開示をしている。この配置は、ターゲットの
環状の領域内の高い程度の均一な浸食を提供するために
形成された。

【００１０】従来技術のスパッタリング装置の通常の冷
却方法は、スパッタリングによって加熱されるプレート
の後方または内部の空洞を用いており、上述された特許
や、１９７６年５月１１日に登録された米国特許第３，
９５６，０９３号、１９７８年９月２６日に登録された
米国特許第４，１１６，８０６号、１９７９年１１月２
０日に登録された米国特許第４，１７５，０３０号に開
示されている。これらの特許では、水その他の冷却液
は、装置の内部通路の窓または装置の空洞を通して提供
される。分離した窓は、冷却液が装置から放出されるこ
とを許す。内部通路を有する装置は、これらの通路に冷
却液を通し、これらの通路は装置を冷却するために装置
の発熱要素に隣接している。冷却液が空洞を通されてい
る装置に於て、空洞の内側の機構の動きと同様に冷却液
の流れの方向は、冷却液が空洞を出る前に熱発生要素を
冷却する時に、冷却液の運動に寄与する。内部空洞を有
する冷却装置のための従来技術の方法は、ある側面から
他の側面への実際の冷却液の流れ及びターゲットプレー
トの温度に於て巨大でしばしば不揃いな違いを生み出
す。冷却液チャンバは冷却液が流れる時加圧される。タ
ーゲットプレートに接触した空洞を加圧することは、冷
却液チャンバ内の圧力が空にされたスパッタリング空洞
内の真空の圧力に加えられた時、ターゲットプレートに
大きな差圧を提供するため空洞への加圧が強化されるこ
とを要求する。ターゲットプレートは、この大きな差圧
を支持する大きさでなければならない。

【００１１】冷却はまた、従来技術の固定された冷却通
路と同様にターゲットバッキングプレートに銃腔型のチ
ャネルを開けることによって完成される。これらのチャ
ネルの配置は、配置された熱い点の原因となり、冷却液
の流れの位置から離れたところで温度が上昇する。しか
し、孔を開けパイプをこれらのチャネル間に配置し接続
することは、必要以上にターゲットバッキングプレート
の構造を複雑にする。

【００１２】磁石とターゲットの表面との間の距離は、
磁石の磁束によってスパッタリングの集中させられる程
度に影響を及ぼす。或る与えられた磁石の設計では、短
い距離は、長い距離に比べスパッタリングをより強く集
中させる。最も強いスパッタリングの集中は、無視でき
る厚みを持ったターゲットが磁石上に直接取付けられて
いる時に起る。ターゲットの表面と磁石との間の距離の
増加は、ターゲットのスパッタリングに対する磁界の影
響を減少させる。厚みあるターゲットバッキングプレー
トは、ターゲットバッキングプレートの後方の圧力を支
持するために必要な更なる強度を得るために加圧された
冷却液チャンバ装置内で必要とされ、特にそれは冷却の
ために孔を開けられ従って強度のために更なる厚みを必
要とするターゲットバッキングプレートを用いた装置に
於て必要とされる。厚みのあるターゲットバッキングプ
レートを用いることは、ターゲットプレートアセンブリ
に特別な厚みを加える。ターゲットの表面での磁束の減
少を避けるために、薄いターゲットは磁石とターゲット
の表面の間の一定の距離を保持すべく取替えられる必要
がある。一方、磁石とターゲットの表面との間の増加さ
れた距離の結果としてのターゲット表面の減少させられ
た磁束が受入れられなければならない。従って、更なる
強度を提供するためにターゲバッキングプレートの厚み
を増加させる必要性は、スパッタリングの配置を集中さ
せるためにターゲットの表面とマグネットとの間の距離
を減少させる要望と矛盾する。

【００１３】プレーナマグネトロンスパッタリング装置
のためのターゲット及び磁界の源の技術に於ける目覚し
い改良にも拘らず、ターゲットの均一な浸食及び純粋な
ターゲット物質のウエハ上への均一な沈積が、全体的に
獲得されていない。スパッタされた物質が大きい直径の
ウエハ上に沈積されるような高度に均一な沈積を提供す
る特別な必要がある。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の第１の目的
は、マグネトロンスパッタリングに於て、ターゲットの
均一な浸食と、ウエハへのターゲット物質の均一な沈積
を提供することである。

【００１５】本発明の第２の目的は、大きい直径のウエ
ハに非常に均一なターゲット物質の沈積を提供すること
である。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上述の目的は、後記表面
に垂直な予め決められた回転軸に関して回転させられた
とき後記表面の環状の領域内に概ね均一な磁束のドエル
時間を得るために適切であり、インゲン豆の形をした略
平坦な閉じた曲線の形状を有する磁石トラックと、前記
磁石トラックの平面が後記平坦な表面に平行であり、後
記平坦な表面の後方で前記磁石トラックを回転させる手
段と、前記磁石トラックが後記スウェプトアウト終端部
のとき前記閉じた曲線が前記回転の軸を取り囲み、スウ
ェプトイン終端部とスウェプトアウト終端部の間の振動
的な動きを前記磁石トラックに同時に提供する手段とを
有することを特徴とする略平坦な表面上に磁束を提供す
るためのマグネトロンスパッタリング装置を提供するこ
とによって達成される。

【００１７】

【実施例】図１は、磁石１１の上に位置するターゲット
１０の模式的な形を表わす。磁力線１２は磁石のそれぞ
れのＮ極及びＳ極から発生し、ターゲット１０を通過す
るので、ターゲット１０の表面上の図示された領域１３
を取囲む。磁界はターゲット表面近くの大量の自由電子
を捕獲し、一方捕獲された自由電子は不活性ガスの原子
または分子と衝突するので、不活性ガスが高濃度に集中
することになる。これらのガスイオンは電気的にバイア
スされたターゲット１０に吸引され、ターゲットの原子
または分子を叩き、ガス状態にしてウエハ上に沈積させ
る。従って領域１３は、磁石１１の存在によってスパッ
タリングプロセスが高められるターゲット１０の領域を
表わし、その理由は高濃度に集中した不活性ガスイオン
がターゲット１０の原子をスパッタリングすることを促
進する領域１３の上部に存在するプラズマの固りに領域
１３が隣接しているからである。

【００１８】図２は同中心の環状ゾーン２１及び２２を
有する円形ターゲット２０を模式的に示す。ゾーン２１
及び２２の内側及び外側の境界線の間の半径方向の距離
は等しい。領域２３及び２４は、ターゲット２０の下方
に存在する磁石（図示されていない）によってスパッタ
リングが促進される領域を表わしているという点で図１
の領域１３と同等である。領域２３及び２４はターゲッ
ト２０の中心に関して回転することが仮定されており、
ゾーン２１及び２２のターゲットの利用または浸食の断
面は同一であると仮定される。ゾーン２２の領域はゾー
ン２１の領域よりも大きいので、領域２４は領域２３よ
りも同一の比で大きくなければならない。これは、平均
して各ゾーン２１及び２２内の各単位面積が、等しい時
間に亘って磁界の効果を受けることを意味する。領域２
３及び２４が等しい幅を有することを仮定すれば、領域
２４の長さは、ゾーン２２の面積がゾーン２１の面積を
上回る割合に比例して領域２３の長さを上回る必要があ
る。結果として、領域２４は図２に示すようにターゲッ
ト２０の半径から異なった向きに傾けられなければなら
ない。

【００１９】次の式は上述された条件を満足する。

【００２０】

【数５】

【００２１】この式は極座標表示され、ｒは半径を表わ
し、θは角度（単位はラジアン）を表わし、Ｃは始めの
角度（単位はラジアン）を表わす定数である。前述の式
で定義される曲線は、Ｃ＝−π／２という条件で図３に
描かれている。この曲線は、原点に関して同中心の任意
の環状領域に於て、その領域内の曲線のセグメントがそ
の領域の面積に比例する長さを有するという特徴をも
つ。

【００２２】改良されたスパッタリングを発生させるた
めに、磁力線の下の領域（図１に示す）は閉じていなけ
ればならない。さもなければ、磁界によって捕獲された
密集した自由電子の集合が、磁界の“端部”即ち磁力線
に平行な領域の側面を覆うプラズマ領域から逃れること
になる。従って図３に示された曲線を閉じる必要があ
る。これは、角度θを０度から２７０度（３π／２ラジ
アン）まで増加させ曲線の両端を閉じ、基本の曲線の条
件即ち任意の環状ゾーンのセグメントがその面積に比例
する長さを有するという条件に接近する曲線を作ること
によって達成される。この“フリーハンド”部分は、図
３で破線によって示され、インゲン豆の形をした図形が
得られる。

【００２３】図４は、図３のインゲン豆の形に形成され
た磁石トラック４０の平面図である。中心軸４４はター
ゲット（図示されていない）の中心軸であり、その中心
軸は図の平面に垂直である。磁石トラック４０は個々の
Ｎ極が内側を向き個々のＳ極が外側を向いた並んで配置
された個々の磁石４１からなる。磁石４１はサブグルー
プ４２ａから４２ｇに分類され、各サブグループの磁石
は同一の形状を有する。磁石トラック４０は磁石ハウジ
ングアセンブリ４３に収納され、磁石ハウジングアセン
ブリ４３は以下に詳しく記述される。中心軸４４に関す
る磁石トラック４０の回転は、円４５及び４６によって
画定される環状のゾーンに亘る適度に等価な磁束のドエ
ル時間を提供することが図４から明らかである。しかし
ながらこの回転の動きだけでは、円４５内の領域がスパ
ッタリングを受けることはなく、剥がれが生ずる。上述
されたように、剥れは、バックスキャッタされ（back-s
cattered）再び沈着された物質によって形成された弱い
堆積がターゲットから剥れ落ち、ウエハを汚染する時に
発生する。この状態を避けることは非常に重要である。
一方、熱い点が回転の中心に発生しターゲットがその位
置で急速に消耗されるために、磁石トラック４０は回転
の中心（中心軸４４）と交差することがないように設計
されている。この問題を解決するために、磁石トラック
４０は、図４の回動点４７に位置する回転の中心に関し
て振動させられる。この振動は、磁石トラック４０の最
も深い部分（円４５に隣接している部分）を中心軸４４
に触れるまで内側に動かす。これは“スウェプトイン”
位置と呼ばれ、図５に示されている。図４に示された磁
石トラック４０の位置は、“スウェプトアウト”位置と
呼ばれる。従って、磁石トラック４０が中心軸４４に関
して回転する時、磁石トラック４０は点４７に関して図
４に示された“スウェプトアウト”位置と図５に示され
た“スウェプトイン”位置の間を振動する。

【００２４】この結合された回転的な動きと振動的な動
きを提供するための機構は、図６から図１２を参照して
以下に述べられる。

【００２５】図６のマグネトロンスパッタリング装置で
は、スパッタリングターゲット６００は冷却液チャンバ
６０４内に取付けられた回転機構６０３を有するターゲ
ットバッキングプレート６０２の正面側６０１の上に取
付けられている。回転機構６０３は、磁石トラック４０
を形成する磁石４１を含む磁石ハウジングアセンブリ４
３を含む。回転機構６０３に取付けられた磁石ハウジン
グアセンブリ４３は、ターゲット６００及び冷却液チャ
ンバ６０４の中心軸４４の周りを回転する。磁石ハウジ
ングアセンブリ４３が回転機構６０３によって回転させ
られる時、磁石ハウジングアセンブリ４３は、“スウェ
プトイン”位置と“スウェプトアウト”位置の間の円弧
に沿って振動する。この振動的な動きは、磁石アセンブ
リ磁気プレート６１０（図６ではその一部が示されてい
る）、駆動リンク７００及びクランクシャフト７０１
（図７）によって実施される。磁石ハウジングアセンブ
リ４３は、その真下に磁石ハウジングボディ６１２が取
付けられた磁石ハウジングカバー６１１から構成されて
いる。ガスケット６０５は、磁石ハウジングカバー６１
１と磁石ハウジングボディ６１２を分離し目張りする。

【００２６】磁石ハウジングアセンブリ４３に関連する
要素の平面図が図８に示されており、それはまた図６及
び図７の断面図を定義する。図６は図８のＡ−Ａに関す
る断面図である。図７は図８のＢ−Ｂに関する断面図で
ある。図７及び図８の考察は、クランクシャフト７０１
及び７０３がギアシャフト７０６の周りを回転する時に
どのようにして磁石ハウジングアセンブリ４３が振動す
るかを示す。シャフト７０３の回転運動は、シャフト７
０４によって磁石アセンブリ支持プレート６１０に連結
された駆動リンク７００によって振動的な動きに変換さ
れる。この振動的な動きを生み出す手段について以下に
更に述べる。

【００２７】図６では、冷却液チャンバ６０４及び回転
機構６０３は、マグネトロンスパッタリングチャンバ
（図示されていない）の最上部に取付けられている。上
部絶縁リング６１５、ターゲットバッキングプレート６
０２及び冷却液チャンバ６０４はボルトによって締合わ
され、冷却液６１３の漏れを防ぐために適切な密閉リン
グを備えている。

【００２８】冷却液チャンバ６０４は、その上に冷却液
チャンバカバー６２５が乗っている上部肩部６２４を有
する。冷却液チャンバカバー６２５は、円形でありかつ
冷却液チャンバ６０４の上部を完全に覆う。比較的大き
なギア６２７（図９）は、冷却液チャンバ６０４にボル
ト締めされている。ギア６２７は、冷却液チャンバ６０
４の中心から離れて延在する２５６個のギアの歯を有す
る。

【００２９】冷却液チャンバカバー６２５は、冷却液６
１３の入口を提供する冷却液入口部６２９を有する。冷
却液入口部６２９は、流入する冷却液６１３を運ぶ導管
６３０に連結されている。

【００３０】冷却液注入ハウジング６３９は、中空の駆
動シャフト６３５を取囲み、冷却液チャンバカバー６２
５の下側面に取付けられている。冷却液開口部６２９
は、冷却液注入ハウジング６３９内の空洞６４０内に開
口し、従って冷却液６１３は中空の駆動シャフト６３５
の孔６４１内へ流れ込む。合計して８個の孔６４１が９
０度の間隔で駆動シャフト６３５の表面に存在する。シ
ールを含む水管（明瞭さを保つために番号を付されてい
ない）は、駆動シャフト６３５の表面に隣接する冷却液
注入ハウジング６３９の上部と下部の表面に各々含まれ
る。これらの水管は、Ｕ型の断面を持った円形のリング
シールを含み、各シールの“Ｕ”の開口部は空洞６４０
に向って開いている。上部のＵ型のシールは、分離プレ
ート６４２によってその水管内に保持され、下部のＵ型
のシールはシールカバー６４３によってその水管内に保
持される。従ってＵ型のシールは、駆動シャフト６３５
が回転している時シールに駆動シャフト６３５を提供
し、冷却液入口部６２９から冷却部注入ハウジング６３
９への冷却液の流れは、全体的に孔６４１を通して駆動
シャフト６３５の下方部分の中心の空洞６２９へ向けら
れる。他のシールが、冷却液チャンバカバー６２５と冷
却液注入ハウジング６３９の間の漏れを妨げるために冷
却液チャンバカバー６２５内に形成された水管内に提供
される。これらの水管は図６に示されているがしかし図
の明瞭さを保つために番号を付されていない。

【００３１】冷却液チャンバ６０４は、出口導管６３２
に連結された冷却液出口部６３１を有する。

【００３２】冷却液チャンバカバー６２５は、その中心
にシャフト支持部６３３が取付けられる孔を有する。シ
ャフト支持部６３３は、冷却液チャンバカバー６２５の
上部の表面に取着される下方フランジ６３４を有する。
シャフト支持部６３３の軸は、シャフト支持部６３３の
両端の各ボールベアリング６３６と６３７に軸受けされ
る駆動シャフト６３５の軸がそうであるように、中心軸
４４と一致する。カラー６３８は、駆動シャフト６３５
に対する垂直支持を提供する。

【００３３】駆動シャフト６３５は、シャフト支持部６
３３及びカラー６３８の上方に延在し、モータ（図示さ
れていない）と駆動シャフト６３５を連結する連結部ま
で延在する。長方形要素６４４は、駆動シャフト６３５
の下方部分の周りに形成される。長方形要素６４４は、
図９に最もよく示されている駆動プレート６４５内の長
方形の開口部に取付けられる。ベアリング管６４６は、
駆動プレート６４５の上方の表面に取着される。長方形
の要素６４４及びベアリング管６４６は図１０に最もよ
く示されている。ベアリング管６４６の内側の直径は、
冷却液注入ハウジング６３９がベアリング管６４６の内
側に丁度適合するように設計されている。大きな円形の
ベアリング６４７は、その内側の軌道輪をベアリング管
６４６にボルト締めされ、その外側の軌道輪を冷却液チ
ャンバ６０４の内側の円周にボルト締めされることによ
って取付けられている。結果として、駆動プレート６４
５及びベアリング管６４６からなる装置は、大きな円形
のベアリング６４７上を回転可能である。この装置は、
長方形要素６４４を通して駆動シャフト３５に連結され
ている。駆動シャフト３５は、ボールベアリング６３６
及び６３７から横方向の支持を受ける。冷却液注入ハウ
ジング６３９、冷却液チャンバカバー６２５及び冷却液
チャンバ６０４は静止している。

【００３４】回動プレートアセンブリ６４８は、図６、
図７及び図９に示されるように駆動プレート６４５の片
方の面に取付けられる。回動プレートアセンブリ６４８
は、駆動プレート６４５の下側にボルト締めされたフラ
ンジを有する回動ブロック６５１を含む。シャフト６５
０は、回動ブロック６５１内のブッシング６２３の内側
の軸６１６を中心として自由に回転する。円形の回動プ
レート６４９は、シャフト６５０の下方端部に同軸に取
着されかつ磁石アセンブリ支持プレート６１０の上方の
表面にボルト締めされる。回動プレート６４９は、スラ
ストベアリング６５２上の回動ブロック６５１に関して
自由に回転する。シャフト６５０の上端部近くの正方形
の部分は、第２の回動プレート６５３の正方形の孔に適
合し、回動プレート６４９と回動プレート６５３の間の
相対的な回転が起らないことを確実にする。シャフト６
５０のこの端部は捩子山を付けられ、ナット６５５がこ
の端部に取付けられる。ワッシャ６５６は、ナット６５
５の下のシャフト６５０の周りに配置されている。第２
のスラストベアリング６５４は、回動プレート６５３を
回動ブロック６５１から隔てている。結果として得られ
る構造は、シャフト６５０、回動プレート６５３及び回
動プレート６４９を回動ブロック６５１に関して１つの
装置として回転させ、シャフト６５０の軸６１６に関す
る駆動プレート６４５と磁石アセンブリ支持プレート６
１０との間の回転運動の発生をもたらす。

【００３５】振動的な駆動機構について、図７、図８及
び図９を参照して述べる。前述されたように、駆動リン
ク７００はシャフト７０４の手段によって磁石アセンブ
リ支持プレート６１０に関して回動することができる。
シャフト７０３は、駆動リンク７００の他の端部とクラ
ンクシャフト７０１とに軸受けされる。クランクシャフ
ト７０１の反対側の端部は、６０個の歯を有するギア７
０７に同軸に取着されたギアシャフト７０６の四角形の
端部を受入れるための四角形の孔を有する。シャフト７
０６は、ハウジング７１０の相対する端部内に適合する
プッシング７０８及び７０９内に軸受けされる。シャフ
ト７０６の四角形の端部はクランクシャフト７０１の四
角形の孔に適合し、かつ捩子（図示されていない）によ
って固定される。

【００３６】前述された要素の大きさの割合は、ハウジ
ング７１０が駆動プレート６４５にボルト締めされた
時、小さいギア７０７の歯が比較的大きいギア６２７の
歯に噛み合うような割合となっている。比較的大きいギ
ア６２７は、装置が動作中の時静止下状態にある冷却液
チャンバ６０４に取着されている。シャフト６３５及び
駆動プレート６４５が回転する時、シャフト７０６及び
小さいギア７０７もまた中心軸６０９を中心として回転
する。比較的大きいギア６２７及び小さいギア７０７の
歯が噛み合うことにより小さいギア７０７はシャフト７
０６を中心として回転する。一方これによってクランク
シャフト７０１はシャフト７０６を中心として回転し、
上述された過程によって、この回転運動は、磁石アセン
ブリ支持プレート６１０及び磁石ハウジングアセンブリ
６０６の振動的な動きに変換される。

【００３７】磁石ハウジングアセンブリ４３は、磁石ト
ラック４０及び冷却チャネル４９の両方を取囲む磁石ハ
ウジングカバー６１１と共に磁石トラック４０及び磁石
トラック４０内に形成された冷却チャネル４９を有する
磁石ハウジングボディ６１２を含む（図４及び図６）。
磁石トラック４０及び冷却チャネル４９は、磁石ハウジ
ングボディ６１２の上部に形成される。磁石トラック４
０は、水管の中心線に垂直な任意の断面に於て一定の長
方形の形状を有する。各磁石のサブグループ４２ａ−４
２ｇは、互いに等しい形状を有する個々の磁石を含む。

【００３８】磁石ハウジングボディ６１２の冷却水管４
９は、直線の形状を有しかつ水管の中心線に垂直な任意
の点に於て長方形の断面を有する。ターゲットバッキン
グプレート６０２に面した冷却水管４９の下部の表面
は、ターゲットバッキングプレート６０２へ霧状または
液体の冷却液６１３を導く一連の４つの孔４８を有す
る。

【００３９】磁石ハウジングカバー６１１は、冷却水管
４９を覆いかつ密閉する。ガスケット６０５は、磁石ハ
ウジングカバー６１１がボルトまたは他の信頼できる手
段によって磁石ハウジングボディ６１２に確実に取着さ
れた時、磁石トラック４０が任意の方向からの漏洩に対
して密閉されることを確実にする。冷却水管４９は全て
の液体の冷却液６１３の流れが孔４８を通して流出する
ことを確実にするべく密閉される。

【００４０】冷却液接続孔９０は、冷却液入口器具６６
０を収容すべく磁石ハウジングカバー６１１内に提供さ
れる（図６及び図９）。液体の冷却液６１３が冷却液入
口器具６６０及び冷却液接続孔９０を通り直接冷却水管
４９に流れ込むように、冷却液接続口９０の位置は、磁
石ハウジングボディ６１２の冷却水管４９の位置に整合
する。

【００４１】駆動シャフト６３５の下方部分の空洞６２
６は液体の冷却液６１３が空洞６２６から冷却液アーム
６６１へ流れ込むように冷却液アーム６６１に取着され
る。ある長さのフレキシブルチューブ（図示されていな
い）が、器具６６０と器具６６２の間に接続され、空洞
６２６から流出する冷却液は、冷却水管４９に流入しノ
ズル６６３を通過する。

【００４２】従って液体の冷却液６１３は、ルートされ
（routed）ターゲットバッキングプレート６０２の後側
と磁石ハウジングアセンブリ４３の正面の間の空間内の
冷却液チャンバ６０４へ孔４８を通して注入される。液
体の冷却液６１３はまた、ノズル６６３を通して流出す
る。ターゲットバッキングプレート６０２の後を通過し
た液体の冷却液６１３の流れは、熱伝達プロセスの能力
を高めるように激しいことが望ましい。

【００４３】磁石４１が発生した磁界は、スパッタリン
グ動作を集中させ、ターゲットバッキングプレート６０
２の磁石によってトレースされたパス内でのスパッタリ
ング動作が発生した熱の広がりをより小さくする。スパ
ッタリング動作は瞬間的かつ局部的であるので、ターゲ
ットバッキンプレート６０２の表面に熱い点を発生さ
せ、スパッタリングの生み出した熱は、ターゲット６０
０及びターゲットバッキングプレート６０２を通して伝
導する時、局部的な熱い点よりも広い領域に広がり、か
つ磁石がすでに他の位置に移動した後に予め決められた
時間内でターゲットバッキンプレート６０２の裏側に到
達する。液体の冷却液６１３はルートされかつターゲッ
トバッキングプレート６０２へ向って導かれ、最低温度
の冷却液は、ルートされかつバッキンプレートの温度が
この冷却なしには上昇するような領域内のターゲットバ
ッキンプレート６０２の裏側に導かれる。

【００４４】図６及び図７に示された要素の機械的な動
作は、次のように要約される。駆動シャフト６３５が回
転する時、この回転運動は駆動プレート６４５及びシャ
フト７０６を通して小さいギア７０７に伝達され、かつ
回動プレートアセンブリ６４８及び磁石アセンブリ支持
プレート６１０を通して磁石ハウジングアセンブリ４３
に伝達される。従って磁石ハウジングアセンブリ４３は
中心軸４４を中心に回転する。同時に、その歯が比較的
大きいギア６２７の歯と噛み合う小さいギア７０７はシ
ャフト７０６を中心として回転する。これによりクラン
クシャフト７０１が回転し、シャフト７０３の円形運動
が生み出される。一方この動作は、駆動リンク７００を
前後に振動させ、この振動運動はシャフト７０４を通し
て磁石アセンブリ支持プレート６１０に伝えられ、かつ
磁石ハウジングアセンブリ４３に伝えられる。従って磁
石ハウジングアセンブリ４３は回動プレートアセンブリ
６４８のシャフト６５０を中心とする円弧に沿って振動
する。

【００４５】同時に、液体の冷却液６１３は、導管６３
０及び冷却液入口部６２９を通って冷却液注入ハウジン
グ６３９内の空洞６４０に流入する。続いて液体の冷却
液６１３は、孔６４１を通して駆動シャフト６３５の空
洞６２６内へ導かれ、空洞６２６から冷却液アーム６６
１へ流れ込む。冷却液アーム６６１からは冷却液は２つ
のパスを通って流れる。（１）ノズル６６３から流出す
る。（２）器具６６２及びフレキシブルチューブ（図示
されていない）を通り器具６６０及び冷却水管４９に流
れ込みかつ孔４８から流出する。冷却液チャンバ６０４
内の冷却液の水位は、冷却液が冷却液出口部６３１から
流出しかつ出口導管６３２を通してその目的地へ流れ込
むまで増加する。器具６６０及び６６２の間のフレキシ
ブルチューブは、冷却液アーム６６１に関する磁石ハウ
ジングアセンブリ４３の振動的な動きに適合する。ノズ
ル６６３及び個々の孔４８から噴出される冷却液６１３
は、ターゲットバッキングプレート６０２及びターゲッ
ト６００を冷却する。回転機構６０３の回転運動は、冷
却液チャンバ６０４内の液体の冷却液６１３がターゲッ
トバッキングプレート６０２またはターゲット６００内
の熱い点の発達を回避するべく一定の動きに保たれるこ
とを確実にする。この方法では、スパッタリング動作に
よって生み出された熱エネルギは、ターゲットバッキン
プレート６０２の裏側面に直接導かれた液体の冷却液６
１３の注入によって消費される。ターゲットバッキング
プレート６０２からの熱の伝達は、図１２に示すように
冷却液チャンバ６０４に面したターゲットバッキングプ
レートの側面上に一連の同中心のリブまたはフィンを形
成することによって改良される。

【００４６】図１３は、駆動シャフト６３５が２個以上
の回転を通して移動する時のシャフト７０４のパスの軌
跡１３Ａを示す。シャフト７０４の位置は、磁石ハウジ
ングアセンブリ４３に関して固定されているので、シャ
フト７０４の動きは磁石ハウジングアセンブリ４３の動
きを表わす。放射状の基準線１３Ｂは、駆動シャフト６
３５の始まり及び終りを定義する。回転の始まりでは、
シャフト７０４は磁石ハウジングアセンブリ４３が“ス
ウェプトイン”位置即ち中心軸に最も接近している位置
にある。図１３に示すように、シャフト７０４及び磁石
ハウジングアセンブリ４３は全く同じ動きを繰り返す訳
ではないことが注目される。小さいギア７０７及び比較
的大きいギア６２７の歯の数（各々６０及び２５６）
は、短いサイクルタイムを開示すべく選択されており、
即ち小さいギア７０７の１５回転が、比較的大きいギア
６２７の任意の選択された基準の歯が小さいギア７０７
の同一の基準の歯のと再び出会うまでに必要である。図
１３は小さいギア７０７が比較的大きいギア６２７と接
触しながら５回転する間のシャフト７０４の動きの軌跡
を示す。図に示すように、比較的大きいギア６２３の円
周の周りを完全に１回転する間に小さいギア７０７はお
よそ４．２７回転する。しかしながらこの比率は限定さ
れたものではない。種々の比率が満足のいく結果と共に
用いられる。

【００４７】磁石ハウジングアセンブリ４３及び磁石ト
ラック４０の回転及び心臓運動は、ターゲット６００の
主要な部分に亘る概ね均一な磁束のドエル時間を提供す
る。結果として、物質の有効利用を計るべくターゲット
の主要部分は均一に浸食されている。更に、良好な浸食
の均一性が、例えば２０．３２cm（８インチ）の直径の
ウエハ上でターゲット６００から３７．４７cm（１４．
７５インチ）の直径で実現される。この均一な磁界の被
覆の結果として、ターゲットバッキングプレート６０２
に熱い点が発達せず、従ってスパッタリングのための電
力レベルを従来技術に於て用いられていたレベルよりも
増加させることが可能となった。増加させられた電力レ
ベルは、スパッタされた物質がウエハ上に沈積される割
合を増加させ、かつより高い効率およひスループットを
提供する。

【００４８】図１４は、およそ１３９０ｋＷｈのスパッ
タリングの後の中心軸４４から円周までのターゲット６
００の浸食を表わす断面図である。図示されたように、
ターゲット６００の直径は３７．４７cm（１４インチ）
を僅かに上回る。浸食は約２．５４cm（１インチ）から
約１５．２４cm（６インチ）までかなり一定であるが、
しかしながら約１４．６１cm（５．７５インチ）に於て
溝を有する。あるスパッタリングターゲット６００を通
してターゲットの周辺と同様に中心軸４４に於ても起る
ことが重要な特徴である。これは、ウエハを汚染するバ
ックスキャッタされたターゲット物質の剥がれが起らな
いことを意味する。本発明のスパッタリング装置は、直
径２０．３２cm（８インチ）のウエハに於て１．５％の
変動（標準偏差１シグマ）またはそれ以下の変動を伴な
う非常に均一な沈積パターンを提供することが知られて
いる。

【００４９】本発明の特別な実施例が記述されたが、タ
ーゲット６００の結合された回転及び振動運動は多数の
異なった方法によっても獲得される。水圧、電気磁気及
びその他のタイプの装置が、ここで記述された機械的な
装置に加えてこのような動きを得るために使用できる。
しかしながら、磁石トラック６００の位置は任意の向き
に多少変化させることが可能であり、かつ振動運動は図
４に示された点意外の回動点を中心とすることも可能で
あり、または磁石トラック４０は回動点を中心とする円
弧に沿って振動するのと同様に直線に沿って振動するこ
とも可能である。磁石トラック４０が設定されている直
線はθを０度から２７０度まで増加させることによって
生み出されたが、これらの制限は本発明の技術的視点か
ら逸脱することなしに変向することも可能である。従っ
て、これら及び他の実施例、ここでは記載されなかった
変形及び改良が、特許請求の範囲によって定義される本
発明の技術的視点内にあると考えられる。

【００５０】

【発明の効果】本発明は、マグネトロンスパッタリング
で用いられるターゲット上で満足のいく浸食パターンを
獲得し、一方大きい直径のウエハ上に非常の均一な沈積
パターンを提供するために適切である。

【００５１】本発明の実施例では、磁石トラック装置が
ターゲット上の磁束を発生させるために提供される。こ
の実施例のために選択された磁石トラックは、単一のカ
スプを有するインゲン豆の形状を有する。ターゲットに
平行な磁石トラックの平面と共に平面のターゲットの後
方で磁石トラックを循環して回転させるための手段が提
供される。更に、磁石トラックを振動させるための手段
が提供される。これらの動きの結合された効果は、ター
ゲットの各領域で概ね均一な磁束のドエル時間をもたら
す。この振動的な動きは、早過ぎるターゲット中心の浸
食を防ぐことにより、バックスキャッタされたターゲッ
トの物質が中心から剥がれることを回避することができ
る程度のターゲットの中心の浸食をもたらす。

【図面の簡単な説明】

【図１】磁力線とターゲットとの交差を表す図。

【図２】ターゲットの中心から異なる距離の位置に於け
る磁束のドエル時間を等しくする方法を表す図。

【図３】本発明の磁石トラックの形が導出される曲線を
示す図。

【図４】本発明の磁石トラックの平面図。

【図５】振動的な動きの“スウェプトイン”終端部に於
ける磁石トラックの平面図。

【図６】本発明の実施例に基づくマグネトロンスパッタ
リング装置の断面図。

【図７】断面図の半分が９０°回転させられた図６のマ
グネトロンスパッタリング装置の第２の断面図。

【図８】本発明の振動機構の平面図。

【図９】図６のマグネトロンスパッタリング装置の一部
の分解組立図。

【図１０】図６のマグネトロンスパッタリング装置の他
の部分の分解組立図。

【図１１】図６のマグネトロンスパッタリング装置の他
の部分の分解組立図。

【図１２】ターゲットバッキングプレートの表面のうね
のあるパターンを示す図。

【図１３】磁石トラックがターゲットの中心に関して１
つ以上の回転運動によって移動したときの磁石トラック
のパスを示す図。

【図１４】ターゲットの浸食パターンの断面図。

【符号の説明】

１０ ターゲット １１ 磁石 １２ 磁力線 １３ 領域 １３Ａ シャフト７０４のパスの軌跡 １３Ｂ 基準線 ２０ 円形ターゲット ２１、２２ 環状ゾーン ２３、２４ 領域 ４０ 磁石トラック ４１ 磁石 ４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ、４２ｅ、４２ｆ、４
２ｇ サブグループ ４３ 磁石ハウジングアセンブリ ４４ 中心軸 ４５、４６ 円 ４７ 回動点 ４８ 孔 ４９ 冷却水管 ９０ 冷却液接続孔 ６００ スパッタリングターゲット ６０１ ターゲットバッキングプレートの表面 ６０２ ターゲットバッキングプレート ６０３ 回転機構 ６０４ 冷却チャンバ ６０５ ガスケット ６０６ 磁石ハウジングアセンブリ ６０９ 中心軸 ６１０ 磁石アセンブリ支持プレート ６１１ 磁石ハウジングカバー ６１２ 磁石ハウジングボディー ６１３ 液体の冷却液 ６１５ 上部絶縁リング ６１６ 軸 ６２３ ブッシング ６２４ 上部肩部 ６２５ 冷却液チャンバカバー ６２６ 中心の空洞 ６２７ 比較的大きいギア ６２９ 冷却入口部 ６３０ 導管 ６３１ 冷却液出口部 ６３２ 導管 ６３３ シャフト支持部 ６３４ 下方フランジ ６３５ 中空の駆動シャフト ６３６、６３７ ボールベアリング ６３８ カラー ６３９ 冷却液注入ハウジング ６４０ 空洞 ６４１ 孔 ６４２ 分離プレート ６４３ 密閉カバー ６４４ 長方形要素 ６４５ 駆動プレート ６４６ ベアリング管 ６４７ 大きい円形ベアリング ６４８ 回動プレートアセンブリ ６４９ 回動プレート ６５０ シャフト ６５１ 回動ブロック ６５２ スラストベアリング ６５３ 回動プレート ６５４ スラストベアリング ６５５ ナット ６５６ ワッシャ ６６０ 冷却液入口器具 ６６１ 冷却液アーム ６６２ 冷却液器具 ６６３ ノズル ７００ 駆動リンク ７０１ クランクシャフト ７０３、７０４ シャフト ７０６ ギアシャフト ７０７ 小さいギア ７０８、７０９ ブッシング ７１０ ハウジング

フロントページの続き (72)発明者 ケネス・シー・ミラー アメリカ合衆国カリフォルニア州94043・ マウンテンビュウ・アパートメント ＃117・イージーストリート 280

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 後記表面に垂直な予め決められた回転
   軸に関して回転させられたとき後記表面の環状の領域内
   に概ね均一な磁束のドエル時間を得るために適切 あ
   り、インゲン豆の形をした略平坦な閉じた曲線の形状を
   有する磁石トラックと、 前記磁石トラックの平面が後記平坦な表面に平行であ
   り、後記平坦な表面の後方で前記磁石トラックを回転さ
   せる手段と、 前記磁石トラックが後記スウェプトアウト（swept ou
   t）終端部のとき前記閉じた曲線が前記回転の軸を取り
   囲み、スウェプトイン（swept in）終端部とスウェプト
   アウト終端部の間の振動的な動きを前記磁石トラックに
   同時に提供する手段とを有することを特徴とする略平坦
   な表面上に磁束を提供するためのマグネトロンスパッタ
   リング装置。
2. 【請求項２】 前記振動的な動きが円弧を定義するパ
   スに沿って起こることを特徴とする請求項１に記載のマ
   グネトロンスパッタリング装置。
3. 【請求項３】 前記磁石トラックが前記スウェプトイ
   ン終端部のとき前記磁石トラックが前記回転の軸と交差
   することを特徴とする請求項２に記載のマグネトロンス
   パッタリング装置。
4. 【請求項４】 前記回転の周期が前記振動的な動きの
   整数倍ではなく、かつ前記回転の周期が前記振動的な動
   きの周期よりも大きいことを特徴とする請求項３に記載
   のマグネトロンスパッタリング装置。
5. 【請求項５】 前記振動的な動きの周期が前記回転の
   周期の整数倍でなく、かつ前記振動的な動きの周期が前
   記回転の周期よりも大きいことを特徴とする請求項３に
   記載のマグネトロンスパッタリング装置。
6. 【請求項６】 前記磁石トラックの部分が、 曲座標で表現され、ｒが半径を表わし、θが角度を表わ
   し、Ｃ＝−π／２である、 【数１】 【数２】 で定義される曲線の形状をしていることを特徴とする請
   求項５に記載のマグネトロンスパッタリング装置。
7. 【請求項７】 前記磁石トラックの前記形状が、図３
   に示す閉じた姿の形状をしていることを特徴とする請求
   項１に記載のマグネトロンスパッタリング装置。
8. 【請求項８】 前記磁石トラックが、 第１の極性の磁極を備えた連続的な内側端部と、 反対の極性の磁極を備えた連続的な外側端部とを有する
   ことを特徴とする請求項１に記載のマグネトロンスパッ
   タリング装置。
9. 【請求項９】 前記磁石トラックが、 前記磁石トラックの前記外側端部に配置された各々のＮ
   極を備え、かつ前記磁石トラックの前記内側端部に配置
   された各々のＳ極を備えた複数の磁石を有することを特
   徴とする請求項８に記載のマグネトロンスパッタリング
   装置。
10. 【請求項１０】 前記回転手段が、 駆動手段と、 前記駆動軸に連結された回転機構とを有し、 振動的な動きを提供するための前記手段が、 磁石アセンブリ支持プレートと、 前記回転機構と前記磁石アセンブリ支持プレートの間の
    相対的な回転運動を許可すべく各々前記回転機構と前記
    磁石アセンブリ支持プレートとに連結された回動プレー
    トアセンブリと、 一方の端部が前記磁石アセンブリ支持プレートに回動可
    能に連結された駆動リンクと、 前記マグネトロンスパッタリング装置に取付けられた比
    較的大きいギアと係合するより小さいギアと、 片方の端部が前記より小さいギアに固定して連結された
    ギアシャフトと、 一方の端部が前記ギアシャフトの他方の端部と固定して
    連結され、かつ他方の端部が前記駆動リンクの他方の端
    部と回動可能に連結されたクランクシャフトとを有する
    ことを特徴とする請求項９に記載のマグネトロンスパッ
    タリング装置。
11. 【請求項１１】 前記磁石トラックが円弧を定義する
    パスに沿って振動することを特徴とする請求項１９に記
    載のマグネトロンスパッタリング装置。
12. 【請求項１２】 前記振動的な動きが前記スウェプト
    イン終端部にある時、前記磁石トラックの部分が、前記
    回転の中心の概ね上部に配置されることを特徴とする請
    求項１９に記載のマグネトロンスパッタリング装置。
13. 【請求項１３】 前記インゲン豆の形を有する閉じた
    形状であり、前記磁石トラックが回転の固定された中心
    に関して回転させられている時、前記磁石トラックの上
    の環状の領域内に概ね均一な磁束を提供する性質を有す
    る磁石トラックを、前記ターゲットの後方に移動可能に
    取付ける過程と、 前記磁石トラックが前記ターゲットに垂直な軸を取囲む
    ように前記磁石トラックを前記軸の周りに回転させる過
    程と、 前記回転している磁石トラックの上に、前記軸に概ね垂
    直な方向に振動的な動きを重合わせる過程とを有するこ
    とを特徴とするマグネトロンスパッタリング装置のター
    ゲットの上に概ね均一な磁束を提供する方法。
14. 【請求項１４】 前記振動的な動きがスウェプトイン
    終端部位置とスウェプトアウト終端部位置の間で起り、
    前記磁石トラックが前記スウェプトイン終端部位置にあ
    る時、前記磁石トラックが前記軸と交差することを特徴
    とする請求項１３に記載の方法。
15. 【請求項１５】 前記振動的な動きが円弧に沿って起
    ることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
16. 【請求項１６】 ハウジングと、 後記第１セグメントが各々の端部を有し、かつ回転の中
    心に関して回転させられた時、前記平坦な表面の環状の
    領域内で概ね均一な磁束のドエル時間を提供するように
    適合され、原点から外向きに延在する螺旋形の曲線を含
    む第１セグメントを有する閉じた曲線の形状であり、前
    記原点から１８０度よりも大きく３６０度未満まで回転
    し、かつ前記ハウジング内に概ね配置された磁石トラッ
    クと、 前記第１セグメントの両端に連結された第２セグメント
    と、 前記磁石トラックを該磁石トラックの回転の軸に関して
    回転させ、同時に前記磁石トラックを該磁石トラックの
    回転の前記軸に関して概ね半径方向に振動させ、前記磁
    石トラックが回転かつ振動している時常に前記磁石トラ
    ックが前記軸を取囲むようにするかまたは前記軸と交差
    させる手段とを有することを特徴とする前記平坦な表面
    上に磁束を提供するためのマグネトロンスパッタリング
    装置。
17. 【請求項１７】 前記振動的な動きが直線に沿って起
    ることを特徴とする請求項１に記載のマグネトロンスパ
    ッタリング装置。
18. 【請求項１８】 前記磁石トラックが前記スウェプト
    イン終端部になる時、磁束が前記平坦な表面と回転の前
    記軸の交差する点に提供されることを特徴とする請求項
    １に記載のマグネトロンスパッタリング装置。
19. 【請求項１９】 ハウジングと、 前記ハウジング内に概ね配置された磁石トラックとを有
    し、 閉じた曲線の形状の前記磁石トラックが、 回転の中心に関して回転させられた時、前記正面の環状
    の領域に概ね均一な磁束のドエル時間を提供するよう適
    合させられた第１セグメントと、 回転の前記中心に関して回転させられた時、前記表面の
    環状領域に略均一な磁束のドエル時間を提供するように
    適合させられた第２セグメントであって、前記第１及び
    第２セグメントが閉じた曲線を形成すべく互いに連結さ
    れた第２セグメントと、 回転の前記中心に関して前記磁石トラックを回転させる
    手段と、 前記磁石トラックが前記スウェプトアウト終端部にある
    時、前記閉じた曲線が回転の前記中心を取囲み、同時に
    前記磁石トラックがスウェプトイン終端部とスウェプト
    アウト終端部の間を振動するようにする手段とを有し、 前記第１セグメントが、 曲座標で表わされ、ｒが半径を表わし、θが角度を表わ
    し、Ｃ＝＝π／２であり、θが約０度から１８０度乃至
    ２７０度範囲の角度まで回転するような、 【数３】 【数４】 によって定義される形状であることを特徴とする平坦な
    表面上に磁束を提供するためマグネトロンスパッタリン
    グ装置。
20. 【請求項２０】 θが約０度から約２７０度まで変化
    することを特徴とする請求項１９に記載のマグネトロン
    スパッタリング装置。
21. 【請求項２１】 前記第１セグメントが、原点から外
    側に向って延在し、かつ前記原点からおよそ２７０度回
    転する螺旋形の曲線を有することを特徴とする請求項１
    ６に記載のマグネトロンスパッタリング装置。