WO2006082863A1

WO2006082863A1 - マグネトロンスパッタリング用磁気回路装置及びその製造方法

Info

Publication number: WO2006082863A1
Application number: PCT/JP2006/301694
Authority: WO
Inventors: Hiroaki Yuasa; Yoshihiko Kuriyama
Original assignee: Hitachi Metals, Ltd.; Neomax Kiko Co., Ltd.
Priority date: 2005-02-02
Filing date: 2006-02-01
Publication date: 2006-08-10
Also published as: KR101243068B1; KR20070102497A; JPWO2006082863A1; TW200641173A; TWI400349B; CN101107381A; JP4924835B2

Abstract

　上面に所定の極性の磁極を有するように連設された複数の永久磁石30からなる内側永久磁石列３と、内側永久磁石列３を取り囲み、上面に内側永久磁石列３の磁極と逆極性の磁極を有するように連設された複数の永久磁石40からなる外側永久磁石列４と、内側永久磁石列３及び外側永久磁石列４の永久磁石30，40を着脱自在に保持する磁気ヨーク板２と、永久磁石30，40を少なくとも１つずつ覆うほぼ断面コの字状の非磁性保護カバー部材31，41とを具備し、各保護カバー部材31，41は、永久磁石30，40の一方の側面を覆うとともに、磁気ヨーク板２に機械的に固定された第一の側板部31a，41aと、永久磁石30，40の他方の側面を覆う第二の側板部31b，41bと、両側板部31a及び31b，41a及び41bを一体的に連結する上板部31c，41cとからなり、各保護カバー部材31，41の両側板部31a及び31b，41a及び41bにより永久磁石30，40は強固に把持されているマグネトロンスパッタリング用磁気回路装置。

Description

マグネトロンスパッタリング用磁気回路装置及びその製造方法技術分野

[0001] 本発明は、基板表面に薄膜を形成するマグネトロンスパッタリング装置に搭載される磁気回路装置及びその製造方法に関する。

背景技術

[0002] マグネトロンスパッタリング装置は、真空チャンバ内に、アノード側の基板と相対するように配置されたターゲットと、ターゲットの背後に配置された磁気回路装置と、ターゲットが力ソードとなるようにターゲットに接続された高周波電源とを有する。真空チヤンバ内に、例えば 10―¹〜 10— ³ Torr (13.33〜0.13 Pa)の不活性ガスを導入した後、基板 (アノード）とターゲット (力ソード）との間に電圧を印加することによりグロ一放電を起こして不活性ガスをイオン化するとともに、ターゲットから放出された二次電子に直角に磁界を作用させて、ターゲット表面でサイクロイド運動を行わせ、ガス分子と衝突させることによりイオンィ匕を促進し、ターゲット材が中性の原子として基板上に堆積 (薄膜ィ匕）させる。マグネトロンスパッタリング装置は、成膜速度が速ぐ基板への電子の衝突が起こらないので低温成膜が可能であり、さらに各種の合金薄膜を再現性よく形成できるという利点を有するので、半導体 ICの製造プロセス等の用途に広く使用されている。

[0003] マグネトロンスパッタリング装置においては、電界と磁界が直交するターゲット中央部に放電が集中し、その部分が顕著にスパッタされるので、長期間のスパッタの後にはターゲット表面が不均一化する。そのため、通常ターゲットの裏面に配設した磁気回路装置全体を往復移動させる。

[0004] 例えば、特開平 10-46334号は、内部に基板が搬送される真空容器の壁部に配置されたターゲットを取り付けたマグネトロン力ソードと、ターゲットの表面に閉環状の磁界を形成するようにマグネトロン力ソードの背面側に位置するマグネトロン磁気回路装置と、磁気回路装置をターゲットと平行でかつ基板搬送方向に揺動する第一の機構と、磁気回路装置をターゲットと平行でかつ基板搬送方向と垂直な方向に揺動する第二の機構とを備えたスパッタ成膜装置を開示して、る。特開平 10-46334号に記載されたマグネトロン磁気回路装置は、ロッド状の中央磁石と、ターゲット側表面が中央磁石と逆極性となるように磁化された長方形状の外周磁石と、これらの磁石を支持する平坦な磁気ヨーク板とを有する。

[0005] 特開 2000-248360号は、基板とそれに対向するターゲットが配置された成膜室 (第一真空室）と、ターゲットの表面にトンネル状のポロイダル磁界を発生させる磁界発生機構が配設されたマグネット室 (第二真空室)と、磁界発生機構をターゲットに平行に往復移動させる駆動装置とを備えたマグネトロンスパッタ装置を開示して、る。磁界発生機構の近傍に、順にバッキングプレート及びターゲットが配置されており、ノツキングプレートは負電位を印加するための電源に接続している。磁界発生機構、バツキングプレート及び電源により、ターゲットの表面に高密度のプラズマが生成される。

[0006] 基板への成膜速度を早めるためには、磁気回路装置の表面 (永久磁石の表面)からターゲット表面までの距離を短くして、ターゲットの表面に発生する磁界強度を高めることが必要である。しかし、磁気回路装置とターゲットとの間隔を狭くすると、永久磁石がターゲットの裏面にあるバッキングプレート (又は力ソード）と干渉し、接触した場合等に永久磁石が脱落したり、そのエッジ部が破損したりするおそれがある。その上、磁気回路装置の組立作業中、磁気回路装置のマグネトロンスパッタリング装置への搬送中又は取り付け中に、梱包状況ゃノ、ンドリング上のミス等により、永久磁石が他の部材と衝突し、永久磁石が脱落したり、一部が破損したりしてしまうという問題もある

[0007] 通常、特開 2000-248360号に記載されて、るように、磁界発生機構における永久磁石はヨークに接着剤により固定されている。しかし、接着剤の硬化時又は硬化後にァゥトガス (分子量 300程度以下）が発生するので、磁気回路装置の表面が汚染され、不良品が発生する原因となる。脱落したり破損したりした永久磁石を健全な永久磁石に交換する場合、接着剤を剥離する必要があるが、そのためには接着剤の主成分である榭脂のガラス転移温度 (例えば 150〜200°C)以上の温度に磁気回路装置全体を加熱することが必要である。従って、破損した永久磁石のみを脱着することはできず、全ての永久磁石を脱着することになつてしまう。特に大型のスパッタリング装置は多数 (例えば 100個以上)の永久磁石を備えた磁気回路装置を具備するので、作業ェ数を考えると、永久磁石の交換は余りにコスト高である。

[0008] そこで特開平 10-317137号及び特開平 11-36068号に記載のように、永久磁石をボルト等の機械的手段により固定すると、十分な組立精度が得られな!/、と、う問題がある。

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0009] 従って本発明の目的は、永久磁石を精確かつ着脱自在に搭載することができるとともに、使用中に永久磁石の脱落や破損がないマグトロンスパッタリング用磁気回路装置、及びその製造方法を提供することである。

課題を解決するための手段

[0010] 上記目的に鑑み鋭意研究の結果、少なくとも 1つの永久磁石を保護カバー部材に装着し、それをマグネトロンスパッタリング用磁気回路装置に機械的に固定すれば、永久磁石を精確に磁気回路装置に着脱自在に固定することができるとともに、使用中に永久磁石の脱落や損傷がなぐまた接着剤を使用しないのでアウトガスの発生のおそれもなヽことを発見し、本発明に想到した。

[0011] 従って、本発明の第一のマグネトロンスパッタリング用磁気回路装置は、上面に所定の極性の磁極を有するように連設された複数の永久磁石からなる内側永久磁石列と、前記内側永久磁石列を取り囲み、上面に前記内側永久磁石列の磁極と逆極性の磁極を有するように連設された複数の永久磁石からなる外側永久磁石列と、前記内側永久磁石列及び前記外側永久磁石列の永久磁石を着脱自在に保持する磁気ヨーク板と、前記永久磁石を少なくとも 1つずつ覆うほぼ断面コの字状の非磁性保護カバー部材とを具備し、各保護カバー部材は、前記永久磁石の一方の側面を覆うとともに、前記磁気ヨーク板に機械的に固定された第一の側板部と、前記永久磁石の他方の側面を覆う第二の側板部と、両側板部を一体的に連結する上板部とからなり、各保護カバー部材の両側板部により前記永久磁石は強固に把持されていることを特徴とする。

[0012] 上記磁気回路装置において、前記磁気ヨーク板は上面に直方体状の前記永久磁石を受承する凹部を有するのが好ま、。前記内側永久磁石列を構成する前記永久磁石を受承する凹部は中央溝であり、前記外側永久磁石列を構成する前記永久磁石を受承する凹部は外周段差であるのが好まし、。

[0013] 上記磁気回路装置において、前記保護カバー部材の前記第一の側板部は少なくとも 1つの開口部を有する外方フランジ部を有し、各永久磁石の下端部が前記磁気ョーク板の前記凹部に配置された状態で、前記開口部に係合するボルトにより前記フランジ部が前記磁気ヨーク板に固定されているのが好ましい。

[0014] 本発明の第二のマグネトロンスパッタリング用磁気回路装置では、前記磁気ヨーク板は上面に前記内側永久磁石列を受承する中央溝と、前記外側永久磁石列を受承する外周段差とを有するとともに、側面に水平溝を有し、前記外側永久磁石列における各保護カバー部材の前記第一の側板部は前記磁気ヨーク板の上面に接する位置に少なくとも 1つの開口部を有する外方フランジ部を有し、前記第二の側板部は前記水平溝に達する長さを有するとともに先端に内方突起部を有し、もって前記内方突起部が前記水平溝に係合するとともに、前記永久磁石が前記外周段差に配置された状態で、前記開口部に係合するボルトにより前記第一の側板部の前記外方フランジ部が前記磁気ヨーク板に固定されることを特徴とする。

[0015] 前記保護カバー部材の前記上板部の内面に前記永久磁石の上面に当接する突起部を設けても良い。

[0016] 本発明の第三のマグネトロンスパッタリング用磁気回路装置は、上面に所定の極性の磁極を有するように連設された複数の永久磁石からなる内側永久磁石列と、前記内側永久磁石列を取り囲み、上面に前記内側永久磁石列の磁極と逆極性の磁極を有するように連設された複数の永久磁石からなる外側永久磁石列と、前記内側永久磁石列及び前記外側永久磁石列の永久磁石を着脱自在に保持する磁気ヨーク板と、前記内側永久磁石列と前記外側永久磁石列との間に設けられたスぺーサと、前記永久磁石を少なくとも 1つずつ覆うほぼ断面コの字状の非磁性保護カバー部材とを具備し、前記内側永久磁石列における各保護カバー部材は、前記永久磁石の一方の側面を覆うとともに、前記磁気ヨーク板に機械的に固定された第一の側板部と、前記永久磁石の他方の側面を覆う第二の側板部と、両側板部を一体的に連結する上板部とからなり、前記外側永久磁石列における各保護カバー部材は、前記永久磁石の一方の側面及び前記磁気ヨーク板の側面の少なくとも一部を覆う長さを有し、前記磁気ヨーク板に機械的に固定された第一の側板部と、前記永久磁石の他方の側面を覆う第二の側板部と、両側板部を一体的に連結する上板部とからなり、各保護カバ一部材の両側板部により前記永久磁石は強固に把持されていることを特徴とする。

[0017] 第三のマグネトロンスパッタリング用磁気回路装置において、前記磁気ヨーク板は上面に前記内側永久磁石列における直方体状の前記永久磁石を受承する中央溝を有するとともに、前記外側永久磁石列における直方体状の前記永久磁石を受承する外周段差を有し、前記内側永久磁石列における各保護カバー部材の前記第一の側板部は少なくとも 1つの開口部を有する外方フランジ部を有し、前記外側永久磁石列における各保護カバー部材の前記第一の側板部は前記磁気ヨーク板の側面に接する先端部分に少なくとも 1つの開口部を有し、各永久磁石の下端部が前記磁気ョーク板の前記溝又は段差に配置された状態で、前記開口部に係合するボルトにより前記第一の側板部が前記磁気ヨーク板に固定されて!、るのが好ま、。前記内側永久磁石列における各保護カバー部材の前記第一の側板部は、前記スぺーサを受承する切欠きを有するのが好ましヽ。

[0018] いずれのマグネトロンスパッタリング用磁気回路装置においても、前記保護カバー部材は弾性変形可能な非磁性金属板で形成されて、るのが好ま U、。また前記永久磁石の幅 Wと、前記保護カバー部材の両側板部の開口端における内壁幅 W及

P o び前記上板部における内壁幅 Wは、 w >w >wの関係を満たすのが好ましい。

D D P O

[0019] 本発明の第一のマグネトロンスパッタリング用磁気回路装置を製造する方法は、上面に所定の極性の磁極を有するように連設された複数の永久磁石からなる内側永久磁石列と、前記内側永久磁石列を取り囲み、上面に前記内側永久磁石列の磁極と逆極性の磁極を有するように連設された複数の永久磁石からなる外側永久磁石列とを磁気ヨーク板に着脱自在に組み立てるもので、（a)前記磁気ヨーク板との係合部を有する第一の側板部と、前記第一の側板部に対向する第二の側板部と、両側板部を一体的に連結する上板部とからなるほぼ断面コの字状の第一及び第二の非磁性保護カバー部材を作製し、 (b)前記第一の保護カバー部材に、高さ方向に磁化された少なくとも 1つの永久磁石を前記上板部側が同極性となるように挿入することにより、第一の磁石組立体を作製し、 (c)前記第二の保護カバー部材に、高さ方向に磁ィ匕された少なくとも 1つの永久磁石を、前記上板部側が前記第一の磁石組立体と逆極性となるように挿入することにより、第二の磁石組立体を作製し、 (d)前記第一及び第二の磁石組立体をそれぞれ前記磁気ヨーク板に機械的に固定することを特徴とする

[0020] 上記磁気回路装置の製造方法において、前記磁気ヨーク板は上面に直方体状の前記永久磁石を受承する凹部を有するのが好まヽ。前記内側永久磁石列を構成する前記永久磁石を受承する凹部は中央溝であり、前記外側永久磁石列を構成する前記永久磁石を受承する凹部は外周段差であるのが好ましい。

[0021] 上記磁気回路装置の製造方法において、前記保護カバー部材の前記第一の側板部は少なくとも 1つの開口部を有する外方フランジ部を有し、各永久磁石の下端部を前記磁気ヨーク板の前記凹部に配置した状態で、前記開口部に係合するネジにより前記フランジ部を前記磁気ヨーク板に固定するのが好ましい。

[0022] 本発明の第二のマグネトロンスパッタリング用磁気回路装置を製造する方法は、前記磁気ヨーク板が上面に中央溝及び外周段差及び側面に水平溝を有し、前記第二の非磁性保護カバー部材が、前記磁気ヨーク板との係合部を有する外方フランジ部を有する第一の側板部と、前記第一の側板部に対向する第二の側板部 (前記水平溝に達する長さを有するとともに、先端に内方突起部を有する。）と、両側板部を一体的に連結する上板部とからなるほぼ断面コの字状を有し、前記第二の磁石組立体の前記第二の側板部の前記内方突起部を前記磁気ヨーク板の前記水平溝に係合させるとともに、前記永久磁石を前記外周段差に配置した状態で、前記第一の側板部の前記外方フランジ部を前記磁気ヨーク板に機械的に固定することを特徴とする。

[0023] 本発明の第三のマグネトロンスパッタリング用磁気回路装置を製造する方法は、上面に所定の極性の磁極を有するように連設された複数の永久磁石からなる内側永久磁石列と、前記内側永久磁石列を取り囲み、上面に前記内側永久磁石列の磁極と逆極性の磁極を有するように連設された複数の永久磁石からなる外側永久磁石列とを、スぺーサを介して磁気ヨーク板に着脱自在に組み立てるもので、（a)前記磁気ョーク板との係合部を有する第一の側板部と、前記第一の側板部に対向する第二の側板部と、両側板部を一体的に連結する上板部とからなるほぼ断面コの字状の第一の非磁性保護カバー部材と、前記水平溝に達する長さを有するとともに先端部に少なくとも 1つの前記磁気ヨーク板との係合部を有する第一の側板部と、前記第一の側板部に対向する第二の側板部と、両側板部を一体的に連結する上板部とからなるほぼ断面コの字状の第二の非磁性保護カバー部材とを作製し、 (b)前記第一の保護力バー部材に、高さ方向に磁ィヒされた少なくとも 1つの永久磁石を前記上板部側が同極性となるように挿入することにより、第一の磁石組立体を作製し、 (c)前記第二の保護カバー部材に、高さ方向に磁化された少なくとも 1つの永久磁石を、前記上板部側が前記第一の磁石組立体と逆極性となるように挿入することにより、第二の磁石組立体を作製し、 (d)前記磁気ヨーク板にスぺーサを機械的に固定し、 (e)前記第一の磁石組立体を前記磁気ヨーク板に前記第一の側板部を介して機械的に固定し、 (D前記第二の磁石組立体を前記磁気ヨーク板に前記第一の側板部を介して機械的に固定することを特徴とする方法。

第三のマグネトロンスパッタリング用磁気回路装置を製造する好ま、方法は、上面に所定の極性の磁極を有するように連設された複数の永久磁石からなる内側永久磁石列と、前記内側永久磁石列を取り囲み、上面に前記内側永久磁石列の磁極と逆極性の磁極を有するように連設された複数の永久磁石からなる外側永久磁石列とを、スぺーサを介して、上面に所定方向に伸びる中央溝及び外周段差を有する磁気ヨーク板に着脱自在に組み立てるもので、（a)少なくとも 1つの開口部を有する外方フランジ部を有する第一の側板部と、前記第一の側板部に対向する第二の側板部と、両側板部を一体的に連結する上板部とからなるほぼ断面コの字状の第一の非磁性保護カバー部材と、前記水平溝に達する長さを有するとともに先端部に少なくとも 1 つの開口部を有する第一の側板部と、前記第一の側板部に対向する第二の側板部と、両側板部を一体的に連結する上板部とからなるほぼ断面コの字状の第二の非磁性保護カバー部材とを作製し、 (b)前記第一の保護カバー部材に、高さ方向に磁ィ匕された少なくとも 1つの永久磁石を前記上板部側が同極性となるように挿入することにより、第一の磁石組立体を作製し、 (c)前記第二の保護カバー部材に、高さ方向に磁化された少なくとも 1つの永久磁石を、前記上板部側が前記第一の磁石組立体と逆極性となるように挿入することにより、第二の磁石組立体を作製し、 (d)前記磁気ョーク板にスぺーサを機械的に固定し、 (e)前記第一の磁石組立体の永久磁石を前記中央溝に配置した状態で、前記外方フランジ部の開口部に係合するボルトにより前記第一の磁石組立体を前記磁気ヨーク板に固定し、 (£)前記第二の磁石組立体の永久磁石を前記外周段差に配置した状態で、前記第一の側板部の開口部に係合するボルトにより前記第二の磁石組立体を前記磁気ヨーク板に固定することを特徴とする

[0025] 第三のマグネトロンスパッタリング用磁気回路装置の製造方法にぉ、ては、前記第一の保護カバー部材が、少なくとも前記第一の側板部に前記スぺーサを受承する切欠きを有し、前記スぺーサが前記切欠きに入るように、前記第一の磁石組立体を前記磁気ヨーク板に固定するのが好ましい。

発明の効果

[0026] 本発明のマグネトロンスパッタリング用磁気回路装置では、少なくとも 1つの永久磁石が保護カバー部材で覆われており、かつ保護カバー部材が磁気ヨーク板に機械的に固定されているので、接着剤を使用する必要がなぐアウトガス発生のおそれが全くない。また隣接する同極性の磁極による磁気反発力にもかかわらず、永久磁石を磁気ヨーク板に精確に固定するのが容易である。また精確な位置決めのために治具を使用しても、治具は保護カバー部材に接触するので、永久磁石自体に損傷を与えるおそれはない。その上、使用中に他の部材等と衝突しても、永久磁石は保護力バー部材により保護されているので、脱落したり損傷したりすることはない。

[0027] 組立時又は操作中に他の部材の衝突等により幾つかの永久磁石が脱落したり損傷したりした場合、それらの永久磁石を把持した保護カバー部材だけを脱着し、新たな永久磁石を把持させた後、再度磁気ヨーク板に装着すれば良い。この場合でも、接着剤を使用していないので、磁気回路装置全体を加熱する必要がなぐ永久磁石の脱着を素早く行うことができる。また保護カバー部材なしに永久磁石を磁気ヨーク板に固定した場合、幾つかの永久磁石を脱着すると、磁気反発力により磁気ヨーク板上の永久磁石の位置がずれるおそれがある力本発明のように保護カバー部材を介して永久磁石を固定した場合、幾つかの永久磁石の脱着により磁気ヨーク板上の永久磁石が位置ずれを起こすことがな!ヽ。

[0028] 本発明のマグネトロンスパッタリング用磁気回路装置は、永久磁石を装着した保護カバー部材を磁気ヨーク板に機械的に固定することにより製造することができるので、永久磁石の精確な位置決めが容易であるのみならず、組立時間を極めて短縮することができる。その上、接着剤を使用する必要がないので、製造環境を良好に維持することがでさる。

図面の簡単な説明

[0029] [図 1]本発明のマグネトロンスパッタリング用磁気回路装置の一例を示す平面図である。

[図 2]図 1の A-A断面図である。

[図 3]第一及び第二の磁石組立体が磁気ヨーク板力離隔した状態を示す図 2の分解図である。

[図 4]図 1の B-B断面図である。

[図 5]第一の保護カバー部材の一例を示す断面図である。

[図 6]図 3に示す第一の保護カバー部材の平面図である。

[図 7]外側永久磁石列用の第二の保護カバー部材の別の例を示す断面図である。

[図 8]外側永久磁石列用の第二の保護カバー部材のさらに別の例を示す断面図である。

[図 9]本発明のマグネトロンスパッタリング用磁気回路装置の別の例を示す断面図である。

[図 10]図 9の内側永久磁石列用の第一の保護カバー部材を示す斜視図である。

[図 11]図 9の外側永久磁石列用の第二の保護カバー部材を示す斜視図である。

[図 12]図 2に示す外側永久磁石列用の第二の保護カバー部材に永久磁石を挿入する様子を示す斜視図である。

[図 13]1つの保護カバー部材に 2つの永久磁石を挿入する様子を示す斜視図である [図 14]図 9の磁気回路装置の製造工程を示す断面図である。 [図 15]本発明の磁気回路装置を備えたマグネトロンスパッタリング装置の一例を示す断面図である。

符号の説明

1···磁気回路装置

2···磁気ヨーク板

21…中央溝

22···外周段差

23…水平溝

3···内側永久磁石列

4···外側永久磁石列

30, 40· "永久磁石

31, 331, 431···内側永久磁石列用の保護カバー部材

31a, 331a, 431a- · '第一の側板部

31b, 33 lbゝ 431b · · '第二の側板部

31c, 331c, 431c' ··上板部

3 Id, 331d、 431(1···ネジ用開口部

31e, 331e、 431e- · '外方フランジ部

33 If, 43 If, 431g- · 'スぺーサ受承用切欠き

41， 141, 241, 341， 441 ···外側永久磁石列用の保護カバー部材

141a, 241a, 341aゝ 441a- · '第一の側板部

141b, 241b, 341bゝ 441b- · '第二の側板部

141c, 241c, 341cゝ 441c* ··上板部

141d, 241d, 341d、 441d' · ·ネジ用開口部

141e, 241e'.'外方フランジ部

141f, 241g''，内方突起部

441f- · 'スぺーサ受承用切欠き

， 51、 52· "ボルト

· · 'スぺーサ 8 · ·，治具

100 · · 'マグネトロンスパッタリング装置

101 :真空チャンバ

102 · · ·力ソード

103 · "ターゲット

104…基板

105…アノード

106 · · ·直流電圧源

発明を実施するための最良の形態

[0031] 本発明のマグネトロンスパッタリング用磁気回路装置を添付図面を参照して以下詳細に説明する。なお各図において、同じ機能を有する部材には同じ参照番号 (又は下二桁が同じ参照番号)を付与してヽる。

[0032] [1]マグネトロンスパッタリング用磁気回路装置

(1)第一の態様

図 1に示すように、磁気回路装置 1は、長手方向両端部がほぼ半円状の平坦な磁気ヨーク板 2と、磁気ヨーク板 2の上面に機械的に固定された内側永久磁石列 3及び外側永久磁石列 4とを備えている。図 2〜4に示すように、内側永久磁石列 3は、高さ方向に予め磁ィ匕された複数の例えば直方体状の永久磁石 30が、上面に所定の極性の磁極 (例えば S極)を有するように直線状に連設されてなる。各永久磁石 30の下端部は磁気ヨーク板 2に長手方向に形成された中央溝 21内に保持されてヽる。少なくとも 1つの永久磁石 30は、非磁性保護カバー部材 31に覆われ、各保護カバー部材 31 は磁気ヨーク板 2の上面にねじ込みボルト（以下単に「ボルト」という） 5等により機械的に固定されている。

[0033] 図 5に示すように、各保護カバー部材 31は、永久磁石 30の一方の側面を覆うとともに、磁気ヨーク板 2に機械的に固定される第一の側板部 31aと、永久磁石 30の他方の側面を覆う第二の側板部 31bと、両側板部 31a, 31bを一体的に連結する上板部 31cとからなり、第一の側板部 31aは少なくとも 1つの開口部 31dを有する外方フランジ部 31e を有し、開口部 31dに係合するボルト 5によりフランジ部 31eは磁気ヨーク板 2に固定される。この開口部 31dは、ボルト 5のねじ部が揷通しうる大きさの貫通穴である。

[0034] 各保護カバー部材 31の両側板部 31a, 31bにより永久磁石 30を強固に把持するために、保護カバー部材 31の両側板部 31a, 31bの開口端における内壁幅 Wより上板部 3 o

lcにおける内壁幅 Wの方を大きくするのが好ましい。具体的には、幅 Wを永久磁石

D D

30の幅 Wより僅力に大きく、例えば 0<W -W≤0.05 mmとし、幅 Wを永久磁石 30

P D P O

の幅 Wより僅力に小さく、例えば 0<W -W ≤0.1 mmとする。従って、 W >W >W

P P O D P O

で、かつ W -Wは最大 0.15 mmとする。このように W及び Wを設定することにより、

D O D O

永久磁石 30を悪影響なしに強固に把持することができる。また永久磁石 30の挿入時に開口エッジで傷がつくのを防止するために、図 5(c)に示すように第二の側板部 31b の先端部 31gを僅かに拡開しても良い。

[0035] 外方フランジ部 31eの底面から上板部 31cの内面までの高さ Hは、永久磁石 30の地上部 (磁気ヨーク板 2より上に突出する部分)の高さ Hと同じかそれより僅かに大きくし

P

、例えば H— H =O~0.1 mmに設定するのが好ましい。また第二の側板部 31bは、図

P

2に示すように永久磁石 30を中央溝 21に嵌めたときに、その下端が磁気ヨーク板 2の上面より僅かに高い位置にあるのを確実にする長さを有するのが好ましい。

[0036] 保護カバー部材 31の長さ L (図 6参照）は、 1つの永久磁石 30を収容する場合には、永久磁石 30の長さ Lと同じ力僅かに短く設定するのが好ましく（図 12参照）、また 2つ

P

の永久磁石 30を収容する場合には、 2Lかそれより僅かに短く設定するのが好ましい

P

(図 13参照)。保護カバー部材 31の角部は丸みを帯びているが、保護カバー部材 31 の内面と永久磁石 30の外面との接触面積を大きくするために、保護カバー部材 31の内周角部の曲率は、例えば 0.5 mm以下とするのが好ましい。

[0037] 図 2〜4に示すように、外側永久磁石列 4は、永久磁石 30と逆方向に磁化された（図示の例では上面側が N極)複数の永久磁石 40を内側永久磁石列 3を取り囲むように連設してなり、各永久磁石 40の下端部は磁気ヨーク板 2に形成された外周段差 22に保持されている。少なくとも 1つの永久磁石 40は非磁性保護カバー部材 41に強固〖こ把持されており、各保護カバー部材 41の外方フランジ部 41eはボルト 5により磁気ョーク板 2に機械的に固定されている。永久磁石 40を把持する保護カバー部材 41の形状は、永久磁石 40が永久磁石 30より厚いために内壁幅が大きい以外、保護カバー部材 31と同じであるので、その説明を省略する。ただし、図 1に示すように、磁気ヨーク板 2の両端部付近に装着された保護カバー部材 41は、各永久磁石 40のほぼ全表面を覆うような形状を有するのが好ましい。もちろん、永久磁石 40を強固に把持するために、保護カバー部材 31と同じ W、 W及び Wの関係を満たすのが好ましい。

D P O

[0038] 永久磁石 30、 40自体は公知のもので良ぐ低価格の装置の場合にはフェライト焼結磁石を用い、またターゲット表面に強力な磁界を発生させる高価格の装置の場合には希土類磁石、好ましくは R T B (Rは Yを含む希土類元素の一種以上で、 Nd、 Pr、

2 14

Dy及び Tb力なる群力選ばれた少なくとも一種を必須とし、 Tは Fe又は Feと Coである。）を主相とする異方性 R-T-B系焼結磁石を使用するのが好ましい。成膜時には基板の温度が上昇し、磁気回路装置が設置された真空室の温度も上昇するので、 119 S kA'm ¹以上の保磁力 Hcjを有する耐熱型の異方性 R-T-B系焼結磁石を使用するのが特に好ましい。

[0039] 磁気ヨーク板 2は、磁路を形成するために、鉄、鋼等の強磁性金属力もなるが、例えば一般構造用圧延鋼材 (SS40等）、又はマルテンサイト系ステンレス鋼 (SUS403等 )が好ましい。

[0040] 保護カバー部材 31, 41は、永久磁石 30, 40から発生した磁束の短絡を防止するために、非磁性体である必要がある。保護カバー部材 31, 41は FRP等のプラスチック材料により形成しても良いが、弾性変形可能で高耐久性であるオーステナイト系ステンレス鋼（例えば SUS304)又はアルミニウム合金（例えば A6063)のような金属板をプレスカ卩ェ又は押出加工することにより形成するのが好ましい。保護カバー部材 31, 41の厚さは、永久磁石 30、 40の材質及びサイズにより適宜設定することができる。例えば異方性 R-T-B系焼結磁石を金属製の保護カバー部材で覆う場合、弾性変形を容易にするために、板厚は 3 mm以下、特に 0.5〜2 mmが好ましい。

[0041] (2)第二の態様

保護カバー部材の形状は上記のものに限らず、図 7に示す形状でもよい。図 7において、図 1〜6と同じ機能の部分には同じ (又は下二桁が同じ)参照符号を付してある。図 7に示す例では、磁気ヨーク板 2は上面に内側永久磁石列 30を受承する中央溝 2 1と、外側永久磁石列 40を受承する外周段差 22とを有するとともに、側面で外周段差 22の下方の位置に水平溝 23を有し、保護カバー部材 141は、磁気ヨーク板 2の上面に接する位置に少なくとも 1つの開口部 141dを有する外方フランジ部 141eを有する第一の側板部 141aと、永久磁石 40の下端を越えて水平溝 23に達するとともに先端に内方突起部 141 有する第二の側板部 141bと、両側板部 141a, 141bを一体的に連結する上板部 141cとを有する。内方突起部 141fは第二の側板部 141bの先端部を内側に直角に折り曲げることにより形成することができる。内方突起部 141¾水平溝 23に係合させ、永久磁石 40を外周段差 22に配置した状態で、開口部 141dに係合するネジ 5により、第一の側板部 141aの外方フランジ部 141eを磁気ヨーク板 2に固定する。内方突起部 141i¾水平溝 23に係合する形状にすることにより、永久磁石 40をより強固に磁気ヨーク板 2に固定することができるので、保護カバー部材 141を薄くすることができる。

[0042] (3)第三の態様

図 8に示す例では、保護カバー部材 241の上板部 241cの内面に、永久磁石 40の上面に当接する突起部 241gが設けられている。図 8の (b)に示すように、突起部 241gは保護カバー部材 241の長手方向に延在する。突起部 241gはエンボス等の手法により形成することができる。この形状によれば、保護カバー部材 241に挿入された永久磁石 40を磁気ヨーク板 2の外周段差 22に装着し、保護カバー部材 241を磁気ヨーク板 2 に螺合する時に、永久磁石 40が保護カバー部材 4で下向きに押え付けられるので、永久磁石 40をより強固に磁気ヨーク板 2に固定することができる。

[0043] (4)第四の態様

マグネトロンスパッタリング装置においては、磁気回路装置の幅は例えば 170〜200 mmに設定されている力ターゲット表面をできるだけ均一にスパッタしてターゲットの利用効率を向上させるために、幅を例えば 100〜120 mm程度と狭くした磁気回路装置を多数 (例えば 12個又は 14個）並べた構造とするのが好ましい。この狭幅の磁気回路装置においては、ターゲットの材質 (例えば非磁性金属）によっては、ターゲットの表面に高、磁束密度を発生させることが必要となるので、図 9に示すように幅の広ヽ永久磁石 30、 40を磁気ヨーク板 2に固定することが検討されている。

[0044] 図 9に示す第四の態様のマグネトロンスパッタリング用磁気回路装置では、肉厚の永久磁石を狭い間隔で設置した構造を有するため、永久磁石 30と永久磁石 40との間に強い磁気吸引力が生じ、内側永久磁石列 3と外側永久磁石列 4との間に非磁性体力なるスぺーサ 6を設置する必要がある。スぺーサ 6の設置スペースを確保するため、保護カバー部材 331, 441の第二の側板部を短くし、保護カバー部材 331, 341は全体として L字に近、コの字状とする。

[0045] 図 9及び図 10(a)に示すように、内側永久磁石列 3の保護カバー部材 331はほぼコの字の断面を有し、永久磁石 30の一方の側面を覆う第一の側板部 331aと、永久磁石 30の他方の側面を覆う第二の側板部 331bと、両側板部 331a, 331bを一体的に連結する上板部 331cとからなる。第一の側板部 331aは先端に外方フランジ部 331eを有し、第一の側板部 331 a及び外方フランジ部 331 eにはスぺーサ 6を受承する切欠き 33 If が設けられており、また外方フランジ部 331eにはボルト用開口部 331dが設けられている。第二の側板部 331bはスぺーサ 6を受承する高さまで短くされている。保護カバー部材 331は、切欠き 331f及び短い第二の側板部 331bによりスぺーサ 6との干渉を防止してヽるので、内側永久磁石列 3と外側永久磁石列 4とを狭ヽ間隔で設置するのを可能にする。

[0046] 図 9及び図 10(a)に示すように、外側永久磁石列 4の保護カバー部材 341は L字形に近、ほぼコの字の断面を有し、永久磁石 40の一方の側面を覆う第一の側板部 341 aと、永久磁石 40の他方の側面を覆う第二の側板部 341bと、両側板部 341a, 341bを一体的に連結する上板部 341cとからなる。第一の側板部 341aは磁気ヨーク板 2の側面の少なくとも一部を覆う長さを有し、先端部にボルト 52用の開口部 341dを有する。第二の側板部 341bはスぺーサ 6を受承する高さまで短くされている。保護カバー部材 341は、第一の側板部 341aの下端部が磁気ヨーク板 2の側面に締結されるので、永久磁石 40を磁気ヨーク板 2に強固に固定することができる。

[0047] また第四の実施態様では、永久磁石 30, 40の少なくとも上部が保護カバー部材 331 , 341で覆われているので、永久磁石 30, 40が他部材との干渉 (衝突）により破損する機会は大幅に低減され、また永久磁石 30, 40と磁気ヨーク板 2とのなす角度が直角に維持されて、永久磁石 30, 40の倒れを防止することができる。また磁気ヨーク板 2の外周側に取り付けられる保護カバー部材 341は外方フランジ部を有さないので、永久磁石 30と永久磁石 40との間隔を狭く（例えば 5〜15 mm)することができる。

[0048] 図 10(b)は内側永久磁石列 3の保護カバー部材の別の例を示す。この保護カバー部材 431は、第一の側板部 431aだけでなく第二の側板部 431bにも、スぺーサ 6, 6を受承する切欠き 431f, 431gが設けられており、第二の側板部 431bは磁気ヨーク板 2の上面付近まで延びている。この構造により、永久磁石 30の露出部分が低減するので、永久磁石 30の損傷を大幅に低減することができる。またスぺーサ 6, 6を切欠き 431f , 431gと係合させることにより、各スぺーサ 6, 6を 1つのボルト 51で固定する場合でも、各スぺーサ ₆, 6と内側永久磁石列 3との高い平行度を確保することができる。

[0049] 図 11(b)は外側永久磁石列 4の保護カバー部材の別の例を示す。この保護カバー部材 441では、第二の側板部 441bはスぺーサ 6を受承する切欠き 441 有し、かつ磁気ヨーク板 2の上面付近まで延びている。この構造により、永久磁石 40の露出部分が低減するので、永久磁石 40の損傷を大幅に低減することができる。またスぺーサ 6を切欠き 441fと係合させることにより、スぺーサ 6を 1つのボルト 51で固定する場合でも、スぺーサ 6と外側永久磁石列 4との高い平行度を確保することができる。

[0050] [2]製造方法

(1)第一及び第三の態様

図 1〜6及び 8に示す態様では、各保護カバー部材 31, 41, 231, 241に永久磁石 30 , 40を挿入する操作は基本的に同じであるので、各保護カバー部材 41に永久磁石 4 0を挿入する場合を図 12(a)〜(c)を参照して説明する。両側板部 41a, 41bの開口端における内壁幅 W及び上板部 41cにおける内壁幅 Wは永久磁石 40の幅 Wに対して、

O D P

W >W >Wの関係を満たすので、第二の側板部 41bを治具 8により拡げた状態で、

D P O

永久磁石 40を保護カバー部材 41内に挿入する。図 12(c)に示すように、永久磁石 40 の挿入後、治具 8を取り外す。

[0051] 永久磁石 40の挿入により、両側板部 41a, 41bは僅かながら拡開するように弾性変形するので、弾性復元力により永久磁石 40の外面に圧接される。従って、接着剤を使用するまでもなぐ永久磁石 40は保護カバー部材 41に強固に固定される。しカゝも保護カバー部材の使用により下記の利点も得られる。すなわち、着磁した永久磁石を同極同士を隣接させて配置する場合、磁気反発力により精確な位置決めが容易でなく、治具を用いても永久磁石を把持する力を大きくしなければならないので、永久磁石自体を損傷させてしまうおそれがある。しかし、各永久磁石を各保護カバー部材に揷入するのは容易であり、かつ保護カバー部材を治具でしつ力り把持しても永久磁石を損傷することがないので、保護カバー部材の使用により永久磁石の磁気ヨーク板への取り付けが極めて容易となる。このように、保護カバー部材を用いることにより、永久磁石を磁気ヨーク板に精確に（直角かつ直線的に）取り付けるのが容易になるので、磁気回路装置の精度の向上及び製造コストの低減ィ匕を達成することができる。

[0052] 図 13は、 1つの保護カバー部材 41に 2つの永久磁石 40, 40を挿入する場合を示す。この場合、保護カバー部材 41の長さ Lは永久磁石 40の長さ LPの 2倍以上に設定するのが好ましい。 1つの保護カバー部材 41に 2つ以上の永久磁石 40, 40を挿入すると、保護カバー部材の磁気ヨーク板 2への取り付け作業が短縮されるという利点を有する。隣接する永久磁石 40, 40は反発し合うが、薄形の永久磁石ではその反発力は比較的小さいので、保護カバー部材 41に 2つの永久磁石 40, 40を比較的容易に挿入することが可能である。ただし、永久磁石が厚くなると、挿入時に適当な治具（図示せず)を使用する必要があるだけでなぐ両側板部 41a, 41bが永久磁石 40に対して十分な把持力を有するように、 Wに対する W及び Wの大きさを最適化しなければなら

P D O

ない。

[0053] 第一の磁気回路装置では、内側永久磁石列 3と外側永久磁石列 4とが比較的離隔しているので、いずれを先に磁気ヨーク板 2に取り付けても良い。例えば、まず保護力バー部材 31に永久磁石 30を挿入して第一の磁石組立体を作製するとともに、保護力バー部材 41に永久磁石 40を挿入して第二の磁石組立体を作製する。各永久磁石 30 の下端を磁気ヨーク板 2の中央溝 21に磁気吸着させ、中央溝 21に沿って第一の磁石組立体を整列させる。全ての保護カバー部材 31を磁気ヨーク板 2にボルトで固定することにより、内側永久磁石列 3を組み立てる。同様に、磁気ヨーク板 2の外周段差 22に永久磁石 40を磁気吸着させ、外周段差 22に沿って第二の磁石組立体を整列させる。全ての保護カバー部材 41を磁気ヨーク板 2にボルトで固定することにより、外側永久磁石列 4を組み立てる。もちろん外側永久磁石列 4を先に組み立ててもよヽ。

[0054] (2)第二の態様図 7に示す第二の態様は、第二の磁石組立体の磁気ヨーク板への固定方法以外、第一の態様と同じであるので、第二の磁石組立体の磁気ヨーク板への固定方法のみ図 7(b)を参照して説明する。内方突起部 141¾水平溝 23に係合させるとともに、永久磁石 40を外周段差 22に配置する。この状態では、外方フランジ部 141eの開口部 141d は磁気ヨーク板 2のネジ穴 25と整合しているので、ネジ 5により、保護カバー部材 141 の外方フランジ部 141eを磁気ヨーク板 2に機械的に固定する。

[0055] (3)第四の態様

図 9に示す第四の態様の磁気回路装置の製造方法の一例を図 14に示す。まずボルト 51をネジ穴 26に螺合させることにより磁気ヨーク板 2に各スぺーサ 6, 6を固定する [工程 (a)]。両スぺーサ 6, 6の間の中央溝 21に、永久磁石 30を保護カバー部材 31に挿入してなる第一の磁石組立体を載置し、保護カバー部材 31の外方フランジ部 31e をボルト 5により磁気ヨーク板 2に固定する [工程 (b)]。永久磁石 40を保護カバー部材 41に挿入してなる第二の磁石組立体を外周段差 22に載置し、ボルト 52により第二の側板部 41bを磁気ヨーク板 2の側面に固定する [工程 (c)]。最後に残りの第二の磁石組立体を他方の外周段差 22に載置し、ボルト 52により第二の側板部 41bを磁気ヨーク板 2の側面に固定する [工程 (d)]。各スぺーサ 6, 6が永久磁石 30, 40及び Z又は保護カバー部材 31, 41と接する構造とすることにより、各永久磁石 30, 40の位置決めを精確にすることができる。

[0056] [3]マグネトロンスパッタリング装置

図 15は、図 1に示す磁気回路装置 1を備えたマグネトロンスパッタリング装置 100を示す。図示されていないが、磁気回路装置 1は紙面に垂直な方向に複数個（例えば 6個）設置されている。スパッタリング装置 100は、真空チャンバ 101内において、磁気回路装置 1と、磁気回路装置 1に近接した位置に配置された力ソード 102と、力ソード 1 02に接するターゲット 103と、基板 104を挟んでターゲット 103と対向する位置に配置されたアノード 105とを有する。真空チャンバ 101は、作動ガスの供給手段（図示せず）に接続された作動ガス流入口 101a、及び真空ポンプ（図示せず）に接続された排気口 101bを有する。真空チャンバ 101は接地電位とされ、磁気回路装置 1と力ソード 102 は同電位とされる。力ソード 102及びアノード 105はそれぞれ直流電圧源 106に接続されている。ターゲット 103とアノード 105との間で、基板 104は搬送される。

[0057] 磁気回路装置 1の表面力ターゲット 103の表面までの距離が長すぎると、ターゲット 103の表面に現出する磁界の水平成分力 S小さくなりすぎる。またこの距離が短すぎると、真空チャンバ 101に磁気回路装置 1を設置するのが困難となる。従って、両者の距離は基板 104の大きさ等に応じて適宜設定する。例えば、第 7〜8世代の基板の場合、この距離は 50〜60 mmの範囲に設定されるのが一般的である。また磁気回路装置 1の上面と力ソード 102の底面との間隔が数 mmと狭くても、永久磁石が保護カバー部材で覆われて、るので、組立時に永久磁石が破損するのを防止することができる。

[0058] マグネトロンスパッタリング装置 100では、例えば次のようにして基板 104の表面に成膜することができる。真空チャンバ 101内を真空排気するとともに、不活性ガスを含む作動ガス（例えば Ar、 Ar+N又は Ar+O )を導入して、 10―¹

2 2 〜 10— ³Torrの圧力に保つ

。次いで力ソード 102に負電圧（例えば— 300 V〜― 800 V)を印加して、ターゲット 103 の表面に向う電界を形成し、グロ一放電させる。これにより、ターゲット 103の表面にプラズマ中のイオンが衝突し、その時に放出される二次電子が磁界に捕捉されて、磁界に沿った細長い環状の高密度プラズマが形成される。高密度プラズマ中のイオン力 Sターゲット 103に衝突して、その中の物質が飛散し、その粒子が基板 104の表面に付着することにより薄膜が形成される。

[0059] 上記マグネトロンスパッタリング装置 100は次のように構成するのが好ましい。すなわち、成膜を行うとき、高密度プラズマはターゲット 103の表面に垂直な磁界成分がゼロの位置で密度が高くなるので、ターゲット 103の表面には高密度プラズマに沿った形状の侵食領域が形成される。そこで、磁気回路装置 1の裏側に駆動装置（図示せず) を設けて、磁気回路装置 1をターゲット 103に平行な面内で平行移動させ、かつその移動ピッチを高密度プラズマと同じかそれ以下のピッチとすることにより、ターゲット 10 3の利用効率を向上させる。この構成により、ターゲット 103の表面が高密度プラズマに曝せる時間が平均化されるので、ターゲット 103の表面には均一な侵食領域が形成される。

Claims

請求の範囲

[1] 上面に所定の極性の磁極を有するように連設された複数の永久磁石からなる内側永久磁石列と、前記内側永久磁石列を取り囲み、上面に前記内側永久磁石列の磁極と逆極性の磁極を有するように連設された複数の永久磁石からなる外側永久磁石列と、前記内側永久磁石列及び前記外側永久磁石列の永久磁石を着脱自在に保持する磁気ヨーク板と、前記永久磁石を少なくとも 1つずつ覆うほぼ断面コの字状の非磁性保護カバー部材とを具備し、各保護カバー部材は、前記永久磁石の一方の側面を覆うとともに、前記磁気ヨーク板に機械的に固定された第一の側板部と、前記永久磁石の他方の側面を覆う第二の側板部と、両側板部を一体的に連結する上板部と力なり、各保護カバー部材の両側板部により前記永久磁石は強固に把持されていることを特徴とするマグネトロンスパッタリング用磁気回路装置。

[2] 請求項 1に記載のマグネトロンスパッタリング用磁気回路装置において、前記磁気ョ一ク板は上面に直方体状の前記永久磁石を受承する凹部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用磁気回路装置。

[3] 請求項 2に記載のマグネトロンスパッタリング用磁気回路装置において、前記内側永久磁石列を構成する前記永久磁石を受承する凹部は中央溝であり、前記外側永久磁石列を構成する前記永久磁石を受承する凹部は外周段差であることを特徴とするマグネトロンスパッタリング用磁気回路装置。

[4] 請求項 2又は 3に記載のマグネトロンスパッタリング用磁気回路装置において、前記保護カバー部材の前記第一の側板部は少なくとも 1つの開口部を有する外方フランジ部を有し、各永久磁石の下端部が前記磁気ヨーク板の前記凹部に配置された状態で、前記開口部に係合するボルトにより前記フランジ部が前記磁気ヨーク板に固定されていることを特徴とするマグネトロンスパッタリング用磁気回路装置。

[5] 請求項 1に記載のマグネトロンスパッタリング用磁気回路装置において、前記磁気ョ一ク板は上面に前記内側永久磁石列を受承する中央溝と、前記外側永久磁石列を受承する外周段差とを有するとともに、側面に水平溝を有し、前記外側永久磁石列における各保護カバー部材の前記第一の側板部は前記磁気ヨーク板の上面に接する位置に少なくとも 1つの開口部を有する外方フランジ部を有し、前記第二の側板部は前記水平溝に達する長さを有するとともに先端に内方突起部を有し、もって前記内方突起部が前記水平溝に係合するとともに、前記永久磁石が前記外周段差に配置された状態で、前記開口部に係合するボルトにより前記第一の側板部の前記外方フランジ部が前記磁気ヨーク板に固定されることを特徴とするマグネトロンスパッタリング用磁気回路装置。

[6] 請求項 1〜5のいずれかに記載のマグネトロンスパッタリング用磁気回路装置において、前記保護カバー部材の前記上板部の内面に前記永久磁石の上面に当接する突起部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用磁気回路装置。

[7] 上面に所定の極性の磁極を有するように連設された複数の永久磁石からなる内側永久磁石列と、前記内側永久磁石列を取り囲み、上面に前記内側永久磁石列の磁極と逆極性の磁極を有するように連設された複数の永久磁石からなる外側永久磁石列と、前記内側永久磁石列及び前記外側永久磁石列の永久磁石を着脱自在に保持する磁気ヨーク板と、前記内側永久磁石列と前記外側永久磁石列との間に設けられたスぺーサと、前記永久磁石を少なくとも 1つずつ覆うほぼ断面コの字状の非磁性保護カバー部材とを具備し、前記内側永久磁石列における各保護カバー部材は、前記永久磁石の一方の側面を覆うとともに、前記磁気ヨーク板に機械的に固定された第一の側板部と、前記永久磁石の他方の側面を覆う第二の側板部と、両側板部を一体的に連結する上板部とからなり、前記外側永久磁石列における各保護カバー部材は、前記永久磁石の一方の側面及び前記磁気ヨーク板の側面の少なくとも一部を覆う長さを有し、前記磁気ヨーク板に機械的に固定された第一の側板部と、前記永久磁石の他方の側面を覆う第二の側板部と、両側板部を一体的に連結する上板部とからなり、各保護カバー部材の両側板部により前記永久磁石は強固に把持されていることを特徴とするマグネトロンスパッタリング用磁気回路装置。

[8] 請求項 7に記載のマグネトロンスパッタリング用磁気回路装置において、前記磁気ョ一ク板は上面に前記内側永久磁石列における直方体状の前記永久磁石を受承する中央溝を有するとともに、前記外側永久磁石列における直方体状の前記永久磁石を受承する外周段差を有し、前記内側永久磁石列における各保護カバー部材の前記第一の側板部は少なくとも 1つの開口部を有する外方フランジ部を有し、前記外側永久磁石列における各保護カバー部材の前記第一の側板部は前記磁気ヨーク板の側面に接する先端部分に少なくとも 1つの開口部を有し、各永久磁石の下端部が前記磁気ヨーク板の前記溝又は段差に配置された状態で、前記開口部に係合するボルトにより前記第一の側板部が前記磁気ヨーク板に固定されていることを特徴とするマグネトロンスパッタリング用磁気回路装置。

[9] 請求項 7又は 8に記載のマグネトロンスパッタリング用磁気回路装置において、前記内側永久磁石列における各保護カバー部材の前記第一の側板部は、前記スぺーサを受承する切欠き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用磁気回路装置。

[10] 請求項 1〜9のいずれかに記載のマグネトロンスパッタリング用磁気回路装置において、前記保護カバー部材が弾性変形可能な非磁性金属板で形成されてヽることを特徴とするマグネトロンスパッタリング用磁気回路装置。

[11] 請求項 10に記載のマグネトロンスパッタリング用磁気回路装置において、前記永久磁石の幅 Wと、前記保護カバー部材の両側板部の開口端における内壁幅 W及び

P O

前記上板部における内壁幅 Wは、 w >w >wの関係を満たすことを特徴とするマ

D D P O

グネトロンスパッタリング用磁気回路装置。

[12] 上面に所定の極性の磁極を有するように連設された複数の永久磁石からなる内側永久磁石列と、前記内側永久磁石列を取り囲み、上面に前記内側永久磁石列の磁極と逆極性の磁極を有するように連設された複数の永久磁石からなる外側永久磁石列とを磁気ヨーク板に着脱自在に組み立てることにより、マグネトロンスパッタリング用磁気回路装置を製造する方法であって、 (a)前記磁気ヨーク板との係合部を有する第一の側板部と、前記第一の側板部に対向する第二の側板部と、両側板部を一体的に連結する上板部とからなるほぼ断面コの字状の第一及び第二の非磁性保護カバ一部材を作製し、 (b)前記第一の保護カバー部材に、高さ方向に磁化された少なくとも 1つの永久磁石を前記上板部側が同極性となるように挿入することにより、第一の磁石組立体を作製し、 (c)前記第二の保護カバー部材に、高さ方向に磁化された少なくとも 1つの永久磁石を、前記上板部側が前記第一の磁石組立体と逆極性となるように挿入することにより、第二の磁石組立体を作製し、 (d)前記第一の側板部を介して前記第一及び第二の磁石組立体をそれぞれ前記磁気ヨーク板に機械的に固定することを特徴とする方法。

[13] 請求項 12に記載のマグネトロンスパッタリング用磁気回路装置の製造方法において、前記磁気ヨーク板は上面に所定方向に伸びる凹部を有し、前記凹部に前記第一及び第二の磁石組立体の永久磁石を配置することを特徴とする方法。

[14] 請求項 12又は 13に記載のマグネトロンスパッタリング用磁気回路装置の製造方法にぉ、て、前記第一及び第二の保護カバー部材は前記第一の側板部の先端に外方フランジ部を有し、前記外方フランジ部を介して前記第一及び第二の保護カバー部材を前記磁気ヨーク板に機械的に固定することを特徴とする方法。

[15] 請求項 12に記載のマグネトロンスパッタリング用磁気回路装置の製造方法において、前記磁気ヨーク板は上面に中央溝及び外周段差及び側面に水平溝を有し、前記第二の非磁性保護カバー部材は、前記磁気ヨーク板との係合部を有する外方フランジ部を有する第一の側板部と、前記第一の側板部に対向する第二の側板部 (前記水平溝に達する長さを有するとともに、先端に内方突起部を有する。）と、両側板部を一体的に連結する上板部とからなるほぼ断面コの字状を有し、前記第二の磁石組立体の前記第二の側板部の前記内方突起部を前記磁気ヨーク板の前記水平溝に係合させるとともに、前記永久磁石を前記外周段差に配置した状態で、前記第一の側板部の前記外方フランジ部を前記磁気ヨーク板に機械的に固定することを特徴とする方法。

[16] 上面に所定の極性の磁極を有するように連設された複数の永久磁石からなる内側永久磁石列と、前記内側永久磁石列を取り囲み、上面に前記内側永久磁石列の磁極と逆極性の磁極を有するように連設された複数の永久磁石からなる外側永久磁石列とを、スぺーサを介して磁気ヨーク板に着脱自在に組み立てることにより、マグネトロンスパッタリング用磁気回路装置を製造する方法であって、 (a)前記磁気ヨーク板との係合部を有する第一の側板部と、前記第一の側板部に対向する第二の側板部と、両側板部を一体的に連結する上板部とからなるほぼ断面コの字状の第一の非磁性保護カバー部材と、前記水平溝に達する長さを有するとともに先端部に少なくとも 1 つの前記磁気ヨーク板との係合部を有する第一の側板部と、前記第一の側板部に対向する第二の側板部と、両側板部を一体的に連結する上板部とからなるほぼ断面コの字状の第二の非磁性保護カバー部材とを作製し、 (b)前記第一の保護カバー部材に、高さ方向に磁化された少なくとも 1つの永久磁石を前記上板部側が同極性となるように挿入することにより、第一の磁石組立体を作製し、 (c)前記第二の保護カバー部材に、高さ方向に磁ィ匕された少なくとも 1つの永久磁石を、前記上板部側が前記第一の磁石組立体と逆極性となるように挿入することにより、第二の磁石組立体を作製し、 (d)前記磁気ヨーク板にスぺーサを機械的に固定し、 (e)前記第一の磁石組立体を前記磁気ヨーク板に前記第一の側板部を介して機械的に固定し、 (£)前記第二の磁石組立体を前記磁気ヨーク板に前記第一の側板部を介して機械的に固定することを特徴とする方法。

上面に所定の極性の磁極を有するように連設された複数の永久磁石からなる内側永久磁石列と、前記内側永久磁石列を取り囲み、上面に前記内側永久磁石列の磁極と逆極性の磁極を有するように連設された複数の永久磁石からなる外側永久磁石列とを、スぺーサを介して、上面に所定方向に伸びる中央溝及び外周段差を有する磁気ヨーク板に着脱自在に組み立てることにより、マグネトロンスパッタリング用磁気回路装置を製造する方法であって、 (a)少なくとも 1つの開口部を有する外方フランジ部を有する第一の側板部と、前記第一の側板部に対向する第二の側板部と、両側板部を一体的に連結する上板部とからなるほぼ断面コの字状の第一の非磁性保護力バー部材と、前記水平溝に達する長さを有するとともに先端部に少なくとも 1つの開口部を有する第一の側板部と、前記第一の側板部に対向する第二の側板部と、両側板部を一体的に連結する上板部とからなるほぼ断面コの字状の第二の非磁性保護カバー部材とを作製し、 (b)前記第一の保護カバー部材に、高さ方向に磁化された少なくとも 1つの永久磁石を前記上板部側が同極性となるように挿入することにより、第一の磁石組立体を作製し、 (c)前記第二の保護カバー部材に、高さ方向に磁ィ匕された少なくとも 1つの永久磁石を、前記上板部側が前記第一の磁石組立体と逆極性となるように挿入することにより、第二の磁石組立体を作製し、 (d)前記磁気ヨーク板にスぺーサを機械的に固定し、 (e)前記第一の磁石組立体の永久磁石を前記中央溝に配置した状態で、前記外方フランジ部の開口部に係合するボルトにより前記第一の磁石組立体を前記磁気ヨーク板に固定し、 (D前記第二の磁石組立体の永久磁石を前記外周段差に配置した状態で、前記第一の側板部の開口部に係合するボルトにより前記第二の磁石組立体を前記磁気ヨーク板に固定することを特徴とする方法。

請求項 16又は 17に記載のマグネトロンスパッタリング用磁気回路装置の製造方法において、前記第一の保護カバー部材は、少なくとも前記第一の側板部に前記スぺーサを受承する切欠きを有し、前記スぺーサが前記切欠きに入るように、前記第一の磁石組立体を前記磁気ヨーク板に固定することを特徴とする方法。