JPH04276069A - スパッタリング方法およびその装置 - 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】本発明はグロー放電を利用して薄
膜を形成するスパッタリング方法およびその装置に係わ
り、特にマグネトロンスパッタリング方法およびその装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】マグネトロンスパッタリング技術は、低
温高速スパッタリングとも呼ばれ、以前の２極スパッタ
リングなどに比べて多くの長所を有するため、広く利用
されている。このマグネトロンスパッタリング技術の特
徴は、電場と磁場とが直交するいわゆるマグネトロン放
電を利用し、ターゲットの近傍に高密度プラズマを発生
させる点にある。

【０００３】図２３〜図２６は従来の一例として直径８
インチの円形プレーナーマグネトロンスパッタリングカ
ソードを有するスパッタリング方法およびその装置を説
明する図であり、図２３は主要構成を示し、図２４はカ
ソード部の断面構造の概略とこれによって生成される高
密度プラズマおよびターゲットの侵食状態を示し、図２
５は図２４に示した断面構造を有するカソード部の内部
に配置された磁気装置の発生する漏洩磁界のターゲット
直上面の中心から外周に至る範囲のターゲット面に水平
方向の磁束密度成分を表す図でターゲット直上の漏洩磁
界の磁束密度分布を示し、図２６は図２４に示した断面
構造を有するカソードにてターゲットとして直径８イン
チの無酸素銅を用い寿命に至るまで使用した場合のター
ゲット中心から外周までの範囲における侵食状態を示し
ている。

【０００４】これらの図において、１は永久磁石からな
る中央磁極、２は永久磁石からなる外周磁極、５は中央
磁極１と外周磁極２とを磁気的に結合する軟磁性体から
なるヨーク、６は成膜物質からなるターゲット、８は基
板、１１は中央磁極１と外周磁極２との間の磁気回路に
より形成されるトンネル状の磁力線、１４はトンネル状
の磁力線１１により閉じ込められた環状のプラズマ、１
５はプラズマ１４中のスパッタ用ガスイオンの衝突によ
りターゲット６が侵食された部分を表す侵食部、２０は
真空容器、２１はカソード部外壁、２２はターゲット６
およびカソード部の内部を冷却する水配管、２３はカソ
ード部を真空容器２０に連結する真空シール機能および
電気絶縁機能を有する絶縁体、２４は必要に応じてプラ
ズマポテンシャルを調整するアノードリング、２５は真
空容器２０外の電源からアノードリング２４へ給電する
電流導入端子、２６は真空容器２０に対してアノードリ
ング２４を電気的に絶縁し固定する絶縁体、２７は基板
８を載置し冷却または加熱され所定の温度を維持し真空
容器２０と電気的に絶縁された基板載置手段、２８は基
板用アースシールド、２９は基板載置手段２７と基板用
アースシールド２８とを連結する真空シール機能および
電気絶縁機能を有する絶縁体、３０はスパッタ用のガス
を導入する質量流量制御弁、３１は真空容器２０の内部
を排気する排気装置、４０はターゲット６およびカソー
ド部にスパッタリング用のプラズマを生成するために高
電圧を給電するスパッタ用高圧電源、４１は必要に応じ
てアノードリング２４に給電する電源である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】マグネトロンスパッタ
リングの特徴である直交電磁界によるマグネトロン放電
は、カソード部近傍に設けられた磁気要素の形成するタ
ーゲット直上近傍の漏洩磁界によってスパッタ用のガス
分子から電離した電子あるいはスパッタリング現象によ
り生じた二次電子が収束されるため、これによって電子
とスパッタ用ガス分子との衝突確率が高くなり、プラズ
マ密度が増大するため、スパッタリング速度（成膜速度
，堆積速度）が以前の２極スパッタリングなどに比べて
著しく向上する。その反面、図２４〜図２６に示すよう
にターゲット６の侵食状態（スパッタリングによりター
ゲット材料が叩き出され、消費された状態）は、前記漏
洩磁界に収束された高密度プラズマ直下が最も激しく、
特にターゲット直上面の中心から外周に至る範囲の磁束
密度分布において、ターゲット面に対して水平方向の磁
束密度成分が略最大値を示し、かつ中心と外周との間で
垂直方向の磁束密度成分が正から負または負から正に変
化する位置においては、マグネトロン放電を維持し、侵
食が進行する（成膜時間が推移する）につれて著しくタ
ーゲット材料が消費される。したがって寿命に至ったタ
ーゲット６の断面形状は、図２６に示すように略Ｖ字形
状の侵食状態をとり、その体積利用率は、およそ２０％
程度であり、高価なターゲット材料を用いて成膜する場
合、特に問題となっていた。また、略Ｖ字形状の侵食が
進行するにつれ、スパッタリング現象により叩き出され
たターゲット粒子の飛散方向が変化するため、ターゲッ
ト６の消耗状態が進行した場合、基板８に体積する膜厚
分布を一定に保つことが困難であった。

【０００６】このような課題を解決するために本発明は
、薄膜の原料としての成膜物質からなるターゲット材料
の利用効率を高くできるとともにターゲットの深さ方向
の侵食形状を制御可能としたスパッタリング方法および
その装置を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために本発明は、ターゲットを載置し電圧を印加し得
る構造でかつ冷却機能を有するカソード部の近傍に磁気
装置を配置したスパッタリング構造において、この磁気
装置の少なくとも２組の磁気要素をターゲット面に平行
な面に対して磁化方向または配向が±６０度以内の角度
差を有する永久磁石で構成し、一方をターゲット中心近
傍に環状に配置し、他方をターゲット外周近傍に環状に
配置し、かつ各磁気要素が共有する中心線およびまたは
中心線が連なって構成される平面に向かって磁気要素を
構成している永久磁石のＮ極またはＳ極の極性を全て同
一とし、かつターゲット上面近傍の磁界分布調整手段を
具備した少なくとも１組の中間磁気要素をターゲット裏
面の中心と外周との間に環状に配置することにより達成
される。なお、前述したターゲット上面近傍の磁界分布
調整手段を具備した少なくとも１組の中間磁気要素とし
て下記（１）〜（４）に示すような手段を適用すれば、
スパッタリングに寄与するターゲット直上近傍の高密度
プラズマの発生形態およびまたは領域の幅が調整可能と
なる。 （１）カソード部の近傍に配置した磁気装置の各磁気要
素のうち、ターゲット裏面の中心と外周との間に配置し
た少なくとも１組の中間磁気要素がターゲット面に平行
な面に対して磁化方向または配向が±６０度以内の角度
差を有する永久磁石で環状に構成し、かつこの永久磁石
のＮ極またはＳ極の極性とターゲット中心近傍と外周近
傍に環状に配置した少なくとも２組の磁気要素を構成し
ている永久磁石の極性を各磁気要素が共有する中心線お
よびまたは中心線が連なって構成される平面に向かって
全て同一側としかつターゲット上面近傍の磁気分布を調
整するためにこの中間磁気要素をターゲット面に対し遠
近調整可能な駆動手段を設け、この中間磁気要素の駆動
手段を調整することにより、成膜物質からなるターゲッ
ト材料の利用率を向上し、また、ターゲットの消耗状態
が進行した場合でも侵食幅が同一となるように制御して
成膜する。あるいはこの中間磁気要素の駆動手段の調整
をターゲット消費に連動させることでターゲットの深さ
方向の侵食形状を任意に制御して成膜する。 （２）そのためにカソード部の近傍に配置した磁気装置
の各磁気要素のうち、ターゲット裏面の中心と外周との
間に配置した少なくとも１組の中間磁気要素がターゲッ
ト面に平行な面に対して磁化方向または配向が±６０度
以内の角度差を有する永久磁石で環状の構成し、かつこ
の永久磁石のＮ極またはＳ極の極性とターゲット中心近
傍と外周近傍に環状に配置した少なくとも２組の磁気要
素を構成している永久磁石の極性を各磁気要素が共有す
る中心線およびまたは中心線が連なって構成される平面
に向かって全て同一側とし、かつターゲット上面近傍の
磁気分布を調整するために中間磁気要素をターゲット面
に対して遠近調整可能な駆動手段を具備させておく。 （３）他の方法としてターゲット部の近傍に配置した磁
気装置の各磁気要素のうち、ターゲット裏面の中心と外
周との間に配置した少なくとも１組の中間磁気要素がソ
レノイドコイルなどの電磁石で構成したものをターゲッ
ト面に平行に配置し、かつターゲット上面近傍の磁界分
布を調整するためにこの中間磁気要素である電磁石の励
磁電流を供給および調整機能を有する励磁手段を設け、
この中間磁気要素の励磁手段を調整することにより、成
膜物質からなるターゲット材料の利用効率の向上し、ま
た、ターゲットの消耗状態が進行した場合でも侵食幅が
同一となるように制御して成膜する。あるいはこの中間
磁気要素の励磁手段の調整をターゲット消耗に連動させ
ることでターゲットの深さ方向の侵食形状を任意に制御
して成膜する。 （４）そのためにカソード部の近傍に配置した磁気装置
の各磁気要素のうち、ターゲット裏面の中心と外周との
間に配置した少なくとも１組の中間磁気要素がソレノイ
ドコイルなどの電磁石で構成したものをターゲット面に
平行に配置し、かつターゲット上面近傍の磁界分布を調
整するためにこの中間磁気要素である電磁石の励磁電流
を供給および調整機能を有する励磁手段を具備させてお
く。

【０００８】

【作用】本発明においては、この磁気装置によりターゲ
ット直上面に発生される漏洩磁界の磁束密度分布の中心
から外周に至る範囲において、ターゲット面に対して水
平方向の磁束密度成分が単峰特性から強い双峰特性まで
調整可能でかつ中心と外周との間で垂直方向の磁束密度
成分の傾き略零を略中心に正から負または負から正に制
御できる。このため、スパッタリングに寄与するターゲ
ット直上近傍の高密度プラズマの発生形態およびまたは
領域が広く、また、領域の幅が調整可能となり、成膜物
質からなるターゲット材料の利用効果が向上し、また、
ターゲットの消耗状態が進行した場合でも侵食幅が同一
となるようにターゲット上面近傍の磁界分布調整手段を
具備した少なくとも１組の中間磁気要素を制御すること
で、スパッタリング現象により叩き出されたターゲット
粒子の飛散方向の変化が極めて少なく、基板に堆積する
膜厚分布を一定に保つことが可能となる。あるいはター
ゲット消費に連動し、ターゲット上面近傍の磁気分布調
整手段を具備した少なくとも１組の磁気要素を制御する
ことでターゲットの深さ方向の侵食形状を任意に調節で
きる。

【０００９】

【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に
説明する。図１〜図２２は本発明によるスパッタリング
方法およびその装置を説明する図である。図１において
、１はターゲット６の面と平行な面に対して磁化方向ま
たは配向が±６０度以内の角度差を有する永久磁石から
なる中央磁極、２はターゲット６の面と平行な面に対し
て磁化方向または配向が±６０度以内の角度差を有する
永久磁石からなる外周磁極、３は連結駆動軸４を介して
中間磁気要素７をターゲット６面または中央磁極１と外
周磁極２とに対して機械的に遠近調整を行う中間磁気要
素駆動装置、４は中間磁気要素駆動装置３を機械的に連
結する非磁性体からなる連結駆動軸、６は成膜物質から
なるターゲット、７はターゲット６面と平行な面に対し
て磁化方向または配向が±６０度以内の角度差を有する
永久磁石からなるターゲット上面近傍の磁界分布調整用
の中間磁気要素、８は基板、１１は中央磁極１と外周磁
極２との間の磁気回路により形成されるトンネル状の磁
力線、１４はトンネル状の磁力線１１により閉じ込めら
れた環状のプラズマ、１５はプラズマ１４中のスパッタ
用ガスイオンの衝突によりターゲット６が侵食された侵
食部である。

【００１０】図１１および図２０に示した６７はターゲ
ット６の上面近傍の磁界分布を調整するためにターゲッ
ト６の裏面の中央磁極１と外周磁極２との間に配置し電
磁石（ソレノイドコイル）で構成した第１の中間磁気要
素、６０はターゲット６上面近傍の磁気分布の調整およ
びまたは磁界発生方向を切り換える電磁石励磁手段、６
１はカソード部外壁２１を介して電磁石励磁手段６０か
ら電磁石で構成された中間磁気要素６７へ励磁電流を給
電するためのシール機能を有する電流導入端子、６８は
電磁石の励磁電力を軽減する目的およびまたはターゲッ
ト６上面近傍の磁界分布の制御範囲にオフセットを与え
る目的で環状に配置された配向がターゲット６の面と平
行な面に対して０度の角度差を有する永久磁石で構成さ
れた第２の中間磁気要素、６３は電磁石で構成された第
１の中間磁気要素６７の励磁方向（磁界分布）である。

【００１１】２０は真空容器、２１はカソード部外壁、
２２はターゲット６およびカソード部の内部を冷却する
水配管、２３はカソード部を真空容器２０に連結する真
空シール機能および電気絶縁機能を有する絶縁体、２４
は必要に応じてプラズマポテンシャルを調整するために
設けられたアノードリング、２５は真空容器２０外の電
源からアノードリング２４へ給電するための電流導入端
子、２６は真空容器２０に対してアノードリング２４を
電気的に絶縁し固定するための絶縁体、２７は基板８を
載置し冷却または加熱され所定の温度を維持し真空容器
２０と電気的に絶縁された基板載置手段、２８は基板用
アースシールド、２９は基板載置手段２７と基板用アー
スシールド２８とを連結する真空シール機能および電気
絶縁機能を有する絶縁体、３０はスパッタ用のガスを導
入する質量流量制御弁、３１は真空容器２０の内部を排
気する排気装置、４０はターゲット６およびカソード部
にスパッタリング用のプラズマを生成するための高電圧
を給電するスパッタ用高圧電源、４１は必要に応じてア
ノードリング２４に給電する電源である。

【００１２】また、図１８に示した７０は成膜プロセス
用の真空容器２０と前後プロセス用の真空容器を必要に
応じて連結または遮断するゲートバルブ、７１は基板８
を載置し通過成膜または両面同時成膜時に必要に応じて
基板８をターゲット６に対して相対移動およびまたは自
公転運動させる基板搬送手段、８０は左右一対およびま
たは通過成膜の各段に設けられた複数の成膜自動制御装
置８１の統括制御を行う統括制御装置、８１は予め設定
されたターゲット寿命時間およびターゲット侵食形状お
よびまたは成膜スピードおよびまたは膜圧分布などに対
してターゲット上面近傍の磁界分布を自動調整するため
に中間磁気要素駆動装置３または電磁石励磁手段６０へ
制御信号を送出するとともにスパッタ用高圧電源４０の
出力電流または出力電力を自動調整するための信号を送
出する成膜自動制御装置である。なお、スパッタ用高圧
電源４０はターゲット６の材質により、直流電源または
高周波電源と高周波整合装置とを用いる。

【００１３】以上の主要構成要素からなる図１に示す本
発明の第１の実施例の装置全体は以下のように動作する
。先ず、基板８を基板載置手段２７に載置した後、排気
装置３１により、真空容器２０の内部を所定のバックグ
ラウンド（高真空）まで排気すると同時に基板載置手段
２７を温度制御して基板８を所定の温度に保つ。その後
、スパッタ用のアルゴンガス（これに限定するものでは
ない）を質量流量制御弁３０より導入し、所定のガス圧
力に調整する。ターゲット６に電気的に接続されたカソ
ード部外壁２１へスパッタ用高圧電源４０から電力を供
給すると、磁力線１１に閉じ込められたスパッタリング
用の高密度プラズマ１４が発生する。この磁力線１１は
、中央磁極１および外周磁極２がターゲット６の面と平
行な面に対して磁化方向または配向が±６０度以内の角
度差を有する永久磁石で構成したものを環状に配置し、
また、ターゲット上面近傍の磁界分布調整手段である中
間磁気要素７の位置が移動範囲の略中央なので、ターゲ
ット直上面に発生される漏洩磁界の磁束密度分布の中心
から外周に至る範囲において、ターゲット６の面に対し
て水平方向の磁束密度成分が双峰特性を示し、かつ中心
と外周との間で垂直方向の磁束密度成分の傾きが略零と
なる。このため、スパッタリングに寄与するターゲット
６の直上近傍の高密度プラズマ１４の発生形態およびま
たは領域が広い状態となる。このプラズマ１４中のアル
ゴンガスイオンは陰極降下（カソードフォール）により
加速され、ターゲット６の広い範囲に衝突し、ターゲッ
ト原子を叩き出す。叩き出されたターゲット原子が基板
８の表面に堆積し、スパッタリング成膜機能を果たすと
同時にターゲット６の広い範囲において侵食が進行する
。ところが、ターゲット６の板厚が厚い場合は、ターゲ
ット６の消耗状態が進行するにつれてターゲット６上の
高密度プラズマ１４を封じ込めている磁力線１１の分布
に変化を来し、ターゲット６の侵食幅に影響を及ぼす。 一方、ターゲット６の上面近傍の磁界分布調整手段であ
る中間磁気要素７の位置を連結駆動軸４を介して中間磁
気要素駆動手段３によりターゲット６面に対して遠近調
整すると、ターゲット６直上面に発生される漏洩磁界の
磁束密度分布の中心から外周に至る範囲において、ター
ゲット６面に対して水平方向の磁束密度成分が単峰特性
が強い双峰特性まで調整可能でかつ中心と外周との間で
垂直方向の磁束密度成分の傾きが零を略中心に正から負
または負から正に制御できるので、上記問題を回避する
ためにターゲット６の消耗状態が進行するにつれて中間
磁気要素７の位置を中間磁気要素駆動装置３によりター
ゲット６面に対して遠近調整することにより、ターゲッ
ト６の消耗状態が進行した場合でも侵食幅が同一となる
ように調整可能でスパッタリング現象により叩き出され
たターゲット粒子の飛散方向の変化が極めて少なく、基
板８に堆積する膜厚分布を一定に保ことが可能となる。 また、矩形カソードで通過成膜するような装置では、タ
ーゲット粒子の飛散方向およびまたは飛散源位置の変化
が基板に堆積する膜厚分布に殆ど影響しないので、ター
ゲットの体積利用率を主体に追求できる。この場合、タ
ーゲット消耗に連動し、ターゲット上面近傍の磁界分布
調整手段である中間磁気要素７の位置を中間磁気要素駆
動装置３によりターゲット６面に対して遠近調整するこ
とでターゲット６の深さ方向の侵食形状を任意に制御で
きる。

【００１４】なお、図１には、基板搬送手段，基板昇降
手段，基板回転手段，リアクティブスパッタ用ガス導入
手段，シャッタ，ビューポートおよび真空計等は図示し
ていないが、必要に応じて使用が可能であり、図１に示
す構成に限定されるものではない。

【００１５】図２〜図４は、本発明の第１の実施例で図
１に示す構成についてスパッタリングに寄与するターゲ
ット直上近傍の高密度プラズマの発生形態およびまたは
領域が広く、また、領域の幅が調整可能であることを直
径８インチの円形ターゲット用を例にとり、そのカソー
ド部の断面構造の概略とそれにより生成される高密度プ
ラズマおよびターゲットの侵食状態とを示し、主にカソ
ード部の磁気要素に関し、従来との違いを含めて以下に
説明する。図２〜図４に示す中央磁極１および外周磁極
２は、ターゲット６の面と平行な面に対して磁化方向が
＋４５度および−４５度（±６０度以内）の角度差を有
する永久磁石を環状に配置し、また、ターゲット６の上
面近傍の磁界分布調整手段である中間磁気要素７は、タ
ーゲット６の面と平行な面に対して配向が０度（±６０
度以内）の角度差を有する永久磁石を環状に配置してい
るが、図２は、ターゲット６の上面近傍の磁界分布調整
手段である中間磁気要素７の位置が移動範囲の略中央な
ので、これらの磁気要素がターゲット６上に形成する漏
洩磁界の磁力線１１は、図２４に示す従来に比べ、偏平
したトンネル形状になり、ターゲット６に対して略垂直
な電界と略平行な磁力線１１とが直交する領域が広く、
直交電磁界によるマグネトロン放電の範囲が広くなる。 したがってターゲット６の上面に発生するプラズマ１４
は、幅の広い環状となり、ターゲット６の利用効率が向
上する。

【００１６】図３はターゲット６の上面近傍の磁界分布
調整手段である中間磁気要素７が移動範囲で最もターゲ
ット６と離れた位置に調整しているため、これらの磁気
要素がターゲット６上に形成する漏洩磁界の磁力線１１
は、図２に示すものに比べ、さらに偏平したトンネル形
状になり、ターゲット６に対して略垂直な電界と略平行
な磁力線１１とが直交する領域がターゲット６の内周側
と外周側とに若干分離した状態となり、直交電磁界によ
るマグネトロン放電による高密度プラズマ１４がターゲ
ット６の内周側と外周側とに若干分離し、その中間が低
密度プラズマで連結された状態となる。したがってター
ゲット６の侵食形状は図示の如く略Ｗ字形状となり、タ
ーゲット６の侵食の幅は最も広いが、深さ方向の侵食深
さのバラツキが大のため、寿命に至るまでこの状態で使
用すると、結果的に体積利用率は、図２に示すものより
劣る。

【００１７】図４は、ターゲット６の上面近傍の磁界分
布調整手段である中間磁気要素７が移動範囲で最もター
ゲット６と接近した位置に調整しているため、これらの
磁気要素がターゲット６上に形成する漏洩磁界の磁力線
１１は、図２４に示す従来のものとほぼ同様なトンネル
形状になり、ターゲット６に対して略垂直な電界と略平
行な磁力線１１とが直交する領域がターゲット６の内側
と外側との中間に集中するため、直交電磁界によるマグ
ネトロン放電による高密度プラズマ１４がターゲット６
の内側と外側との中間に環状に生成される。したがって
ターゲット６の侵食形状は図示の如く略Ｖ字形状となり
、ターゲット６の侵食の幅は最も狭く、寿命に至るまで
この状態で使用すると，結果的に図２および図３に示す
ものより劣る。

【００１８】図２〜図４に示すターゲット侵食形状制御
機能を有する本発明を適用すれば、ターゲット６の板厚
が厚い場合でも、ターゲット６の消耗状態が進行するに
つれて変化するターゲット６上の高密度プラズマ１４を
閉じ込めている磁力線１１の分布を中間磁気要素７の位
置を中間磁気要素駆動装置３によりターゲット６面に対
して遠近調整することで常に一定に保ち、ターゲット寿
命に至るまで侵食幅が同一となるように制御できる。ま
た、矩形カソードで通過成膜するような装置では、ター
ゲット粒子の飛散方向およびまたは飛散源位置の変化が
基板に堆積する膜厚分布に殆ど影響しないので、ターゲ
ット６の体積利用率を主体に追求できる。この場合、タ
ーゲット消費に連動し、ターゲット６の上面近傍の磁界
分布調整手段である中間磁気要素７の位置を中間磁気要
素駆動装置３によりターゲット６面に対して遠近調整す
ることで、ターゲット６の深さ方向の侵食形状を任意に
制御できる。

【００１９】図５〜図７は、本発明の第１の実施例で非
磁性のターゲットを使用した場合、それぞれ図２〜図４
に示した断面構造を有するカソード部の内部に配置され
た磁気装置の発生する漏洩磁界のターゲット６の直上面
の中心位置から外周に至る範囲のターゲット６面に対し
て水平方向の磁束密度成分および垂直方向の磁束密度成
分を表す図でターゲット６直上の漏洩磁界の磁束密度分
布を示し、中間磁気要素７の位置を中間磁気要素駆動装
置３によりターゲット６面に対して遠近調整することで
ターゲット６の上面近傍の磁界分布が調整できることを
以下に説明する。

【００２０】図５〜図７は、それぞれ図２〜図４に対応
しており、図２〜図４示しているが、中央磁極１である
永久磁石のＮ極から発せられる磁力線は、ターゲット６
上を広範囲に漏洩する磁力線１１と中央磁極１の永久磁
石のＳ極に向かう小ループを描く磁力線とに大別され、
磁力線１１は外周磁極２である永久磁石のＳ極に達する
。また、外周磁極２である永久磁石のＮ極からそれ自身
のＳ極に向かう小ループを描く磁力線がターゲット６の
外周近傍で発生する。一方、永久磁石からなるターゲッ
ト６の上面近傍の磁界分布調整用の中間磁気要素７のＮ
極からそれ自身のＳ極に向かうループを描く磁力線が発
生し、特にターゲット６側の磁力線がターゲット６の上
面近傍の漏洩磁界分布に寄与し、中間磁気要素駆動装置
３によりターゲット６面に対して遠近調整することで前
述した寄与の割合が変化する。したがって図５〜図７に
示すターゲット６の直上面に発生される漏洩磁界の磁束
密度分布の中心から外周に至る範囲において、ターゲッ
ト６面に対して水平方向の磁束密度成分が単峰特性から
強い双峰特性まで調整可能でかつ中心と外周との間で垂
直方向の磁束密度成分の傾きが零を略中心に正から負ま
たは負から正に制御できる。

【００２１】なお、ターゲット６の体積利用率の最も良
好なものは、図５に示す漏洩磁界分布なので、本発明を
適用し、ターゲット６の体積利用率を向上させる目的に
対しては、ターゲット６の材質（特に磁性体の場合はそ
の透磁率）およびまたはターゲットの消耗状態などによ
り変動する漏洩磁界分布や放電電力およびまたはスパッ
タガス圧などにより変動するプラズマ発生領域および形
態を中間磁気要素７の位置を調整し、補正する必要があ
る。

【００２２】図８〜図１０は、本発明の第１の実施例で
それぞれ図５〜図７に示したターゲット６の上近傍の漏
洩磁界分布になるように中間磁気要素駆動装置３を調整
し、ターゲット６として直径８インチの無酸素銅を用い
て寿命に至るまで使用した場合のターゲット中心から外
周までの範囲おける侵食状態を示している。図８〜図１
０より明らかなようにターゲット６の侵食部１５は、図
示の如く略Ｗ字形状から従来の略Ｖ字形状まで制御でき
る。

【００２３】図１１は本発明の第２の実施例で第１の実
施例と同様にスパッタリングに寄与するターゲット直上
近傍の高密度プラズマの発生形態およびまたは領域が広
く、また、領域の幅が調整可能であることを直径８イン
チの円形ターゲット用を例にとり、そのカソード部の断
面構造の概略とそれにより生成される高密度プラズマを
示し、主にカソード部の中間磁気要素である電磁石の励
磁を調整した場合の磁界分布を関し、図１２〜図１４に
対応させ、また、この場合のターゲット侵食形態に関し
、図１５〜図１７に対応させながら以下に説明する。 図１１の中央磁極１および外周磁極２は、ターゲット６
の面と平行な面に対して磁化方向がそれぞれ＋４５度お
よび−４５度（±６０度以内）の角度差を有する永久磁
石を環状に配置し、また、ターゲット６の上面近傍の磁
界分布調整手段としてソレノイドコイルなどの電磁石で
構成した第１の中間磁気要素６７をターゲット６面に平
行にまた、ターゲット６の裏面の中央磁極１と外周磁極
２との間に配置し、かつターゲット６の上面近傍の磁界
分布を調整するためにこの磁気要素６７である電磁石の
励磁電流を供給および調整機能を有する電磁石励磁手段
６０を具備し、また、電磁石の励磁電力を軽減する目的
およびまたはターゲット６の上面近傍の磁界分布の制御
範囲にオフセットを与える目的で環状に配置された配向
がターゲット６面と平行な面に対して０度の角度差を有
する永久磁石で構成された第２の中間磁気要素６８を具
備している。

【００２４】電磁石励磁手段６０の出力電流が０［Ａ］
の時のターゲット６の上面近傍の漏洩磁界分布（ターゲ
ット６直上面の中心から外周に至る範囲のターゲット６
の面に対して水平方向の磁束密度分布と垂直方向の磁束
密度成分）は、図１２に示すようになり、前述した第１
の実施例で示した図５とほぼ同様な分布となり、このと
きのターゲット６の侵食形態（８インチの無酸素銅を寿
命に至るまで同一の磁界分布で使用した場合）は、図１
５に示したようになり、前述した第１の実施例で示した
図８とほぼ同様な侵食形状となる。

【００２５】電磁石励磁手段６０の出力電流が−８．５
［Ａ］（コイル断面に対する電流密度＝−６［Ａ／ｍｍ
２　］）のときの励磁方向６３は図示した方向と逆で第
２の中間磁気要素６８の形成する磁界を相殺する効果を
果すため、ターゲット６の上面近傍の漏洩磁界分布は、
図１３に示したようになり、前述した第１の実施例で示
した図６とほぼ同様な分布となり、この時のターゲット
６の侵食形態は、図１６に示したようになり、前述した
第１の実施例で示した図９とほぼ同様な略Ｗ字状の侵食
形状となる。

【００２６】電磁石励磁手段６０の出力電流が＋８．５
［Ａ］（コイル断面に対する電流密度＝＋６［Ａ／ｍｍ
２　］）のときの励磁方向６３は図示した方向と同一で
第２の中間磁気要素６８の形成する磁界を補充する効果
を果すため、ターゲット６の上面近傍の漏洩磁界分布は
、図１４に示したようになり、前述した第１の実施例で
示した図７とほぼ同様な分布となり、この時のターゲッ
ト６の侵食形態は、図１７に示したようになり、前述し
た第１の実施例で示した図１０とほぼ同様な略Ｖ字状の
侵食形状となる。

【００２７】なお、電磁石の励磁電力を軽減する目的お
よびまたはターゲット６上面近傍の磁界分布の制御範囲
にオフセットを与える目的で環状に配置された配向がタ
ーゲット６の面と平行な面に対して０度の角度差を有す
る永久磁石で構成された第２の中間磁気要素６８は必要
に応じて使用すれば良いものであり、また、ターゲット
６の上面近傍の磁気分布の制御範囲のオフセットは、第
２の中間磁気要素６８を構成している永久磁石の残留磁
束密度・断面積・配向または磁化方向・ターゲットから
の距離などを変えることで調整可能である。

【００２８】図１８は本発明の第３の実施例を示す図で
あり、矩形カソードで基板８が成膜物質からなるターゲ
ット６に対して通過しながら薄膜形成を行う通過成膜で
かつ基板８の表裏に対向して設けたターゲット６から飛
来する粒子を基板８の表裏同時に堆積して成膜を行う両
面同時成膜に本発明のスパッタリング技術を適用した実
施例を説明する成膜プロセス部分を示した断面概略図で
あり、以下これについて詳細に説明する。

【００２９】基板８は、図示していないが、大気圧下で
基板を装填する仕込プロセス，真空引きプロセス，真空
下で赤外線またはハロゲンランプなどを用いて熱やガス
冷却を行う基板脱ガスおよび基板温度制御プロセスなど
を経てゲートバルブ７０を駆動し、基板搬送手段７１に
より成膜プロセス用の真空容器２０へ搬送される。成膜
プロセス用の真空容器２０内は常に所望するスパッタガ
ス圧になるように質量流量制御弁３０およびまたは図示
してないが、排気装置３１と真空容器２０を連結する管
に設けられたバルアブルコンダクタンスバルブにより自
動制御される。スパッタリング用の高密度プラズマ１４
中のガスイオンにより、成膜物質であるターゲット粒子
が対向する一対のターゲット６から飛散し、基板８が搬
送手段７１により接近すると、ターゲット粒子が基板８
に堆積し、スパッタリング成膜機能を果す。スパッタリ
ング成膜を終えた基板８は、後面のゲートバルブ７０を
経て後面プロセスへ搬送される。逐次搬入・搬出を繰り
返される基板８に対して成膜を持続するにつれ、ターゲ
ット６の消耗が進行し、ターゲット６の上の磁界分布が
少しずつ変化する。初期に図５のような磁界分布になる
ように中間磁気要素７の位置を調整して置いてもターゲ
ット６が消耗するのみで図６のような磁界分布に近づく
ので、侵食幅を最初から最後まで同一に保つ場合は、消
耗に連動して中間磁気要素駆動装置３により、中間磁気
要素７の位置をターゲット６に対して接近する方向へ移
動させ、図５のような磁界分布に戻す必要がある。本実
施例では、このような調整を自動的に行う目的で予め設
定されたターゲット寿命時間およびまたはターゲット侵
食形状およびまたは成膜スピードおよびまたは膜厚分布
などに対してターゲット上面近傍の磁界分布を自動調整
するために中間磁気要素駆動装置３（または電磁石励磁
手段６０）へ制御信号を送出するとともにスパッタ用高
圧電源４０の出力電流または出力電力を自動調整するた
めの制御信号を送出する成膜自動制御装置８１を各カソ
ードごとに具備し、また、ラインスピード，各カソード
間の成膜スピードの配分，ターゲット種別，基板種別，
膜厚，真空度，ガス導入量などの設定に対して左右一対
およびまたは通過成膜の格段に設けられた複数の成膜自
動制御装置８１の統括制御を行う統括制御装置８０を具
備している。

【００３０】このようなインライン装置では、ターゲッ
ト利用率や成膜スピードが重要であり、本発明を適用す
れば、従来に比べてターゲット６の体積利用率で約２倍
，使用開始直後の成膜スピードで約１．５倍，寿命直前
の成膜スピードで約３倍以上（但し、成膜スピードはプ
ラズマ１４とターゲット６との間の陰極降下部の面積当
たりの放電用の投入電力を同一とした場合）の性能を有
する。なお、両面同時成膜の場合、ターゲット６を載置
するカソード部を対向配置するが、厳密に平行である必
要はなく、基板８に堆積する薄膜の膜厚分布を補正する
目的で基板８の移動方向や自公転方向により、多少の角
度を有して配置して良い。また、通過成膜（両面同時成
膜を含む）技術において、多層コーテングや成膜スピー
ド向上などの目的で各層毎に対応するターゲット（成膜
スピード向上の場合は同一のターゲット）を載置した複
数のカソードを基板８の移動方向に対して配置するが、
本発明はこのような場合にも適用できる。

【００３１】本発明の第３の実施例では、ターゲット６
の中心に対して基板８の中心が相対的に移動するものに
ついて説明したが、移動しないもので良く、また、カソ
ード部の形状は矩形に限らず円形や楕円形でも適用可能
であり、ロールなどによる搬送手段で移送されるフィル
ム状の基板，カルーセルと称される回転するドラムに載
置された基板，ターゲット面の対して並行移送される搬
送手段に載置された単数または複数の基板などへ片面ま
たは両面同時成膜する場合にも適用が可能であり、図１
８に限定されるものではない。

【００３２】図１９は、本発明の第３の実施例であり、
図１８に示した断面構造を有する矩形カソードにてター
ゲット６として８×６９インチの無酸素銅を用い、寿命
に至るまでターゲット６の上面近傍の磁界分布調整手段
である中間磁気要素７の位置を中間磁気要素駆動装置３
で種々調整し、使用した場合の短辺方向のターゲット中
心から外周までの範囲における侵食状態を示しており、
初期のターゲット厚さに対して侵食深さが初期の１／３
に達するまでは中間磁気要素７の位置が移動範囲の略中
間（図５に示す磁界分布の状態）で使用し、その後、２
／３に達するまでは、中間磁気要素７の位置を最もター
ゲット６に接近させて（図７に示す磁界分布の状態）使
用し、最後の寿命に至るまでは中間磁気要素７の位置を
最もターゲット６から離して（図６に示す磁界分布の状
態）使用した場合の例である。このように矩形カソード
で通過成膜するような装置では、ターゲット粒子の飛散
方向およびまたは飛散源位置の変化が基板に堆積する膜
厚分布に殆ど影響しないので、ターゲット６の体積利用
率を主体に追求できる。この場合、ターゲット消費に連
動し、ターゲット６の上面近傍の磁界分布調整手段であ
る中間磁気要素７の位置を中間磁気要素駆動装置３によ
りターゲット６面に対して遠近調整することでターゲッ
ト６の深さ方向の侵食形状を任意に制御できる。

【００３３】なお、同様にターゲット消費に連動し、タ
ーゲット６の上面近傍の磁界分布調整手段としてソレノ
イドコイルなどの電磁石で構成した中間磁気要素６７の
励磁電流を供給する電磁石励磁手段６０により、調整す
ることでターゲット６の深さ方向の侵食形状を任意に調
整することができる。

【００３４】また、ターゲット６の上面近傍の磁界分布
を自動調整するために中間磁気要素駆動装置３（または
電磁石励磁手段６０）へ制御信号を送出するとともにス
パッタ用高圧電源４０の出力電流または出力電力を自動
調整するための制御信号を送出する成膜自動制御装置８
１を具備すれば、予め設定されたターゲット侵食形状の
自動制御することが可能で複雑な制御パターンでもター
ゲット寿命に至るまで正確に制御できる。

【００３５】図２０〜図２２は、本発明の第４〜第６の
各実施例を示したカソード部の断面概略図である。

【００３６】図２０は、本発明の第４の実施例であり、
中央磁極１および外周磁極２は、ターゲット６の面と平
行な面に対して配向が各々＋４５度と−４５度（±６０
度以内）の角度差を有する永久磁石を環状に配置し、ま
た、ターゲット６の上面近傍の磁界分布調整手段として
のソレノイドコイルなどの電磁石で構成した中間磁気要
素６７をターゲット６面に平行にかつターゲット６裏面
の中央磁極１と外周磁極２との間に配置し、かつターゲ
ット６の上面近傍の磁界分布を調整するためにこの中間
磁気要素６７である電磁石の励磁電流を供給および調整
機能を有する電磁石励磁手段６０を具備している。

【００３７】図２１は、本発明の第５の実施例であり、
中央磁極１および外周磁極２は、ターゲット６の面と平
行な面に対して配向が０度（±６０度以内）の角度差を
有する永久磁石を環状に配置し、また、ターゲット６の
上面近傍の磁界分布調整手段としてターゲット６の面と
平行な面に対して配向が０度（±６０度以内）の角度差
を有する永久磁石を環状に配置した中間磁気要素７およ
びこれを機械的に駆動する中間磁気要素駆動装置３およ
び連結駆動軸４を具備している。

【００３８】図２２は、本発明の第６の実施例であり、
中央磁極１および外周磁極２は、ターゲット６の面と平
行な面に対して磁化方向または配向が０度（±６０度以
内）の角度差を有する永久磁石の小片を複数組み合わせ
て環状に配置し、また、ターゲット６の上面近傍の磁界
分布調整手段としてターゲット６の面と平行な面に対し
て配向が０度（±６０度以内）の角度差を有する永久磁
石を環状に配置した中間磁気要素７およびこれを機械的
に駆動する中間磁気要素駆動装置３および連結駆動軸４
を具備している。

【００３９】なお、前述した図１〜図５，図１８および
図２０〜図２２に示す本発明の第１〜第６の実施例で示
した各永久磁石のＮ極，Ｓ極の極性および電磁石の励磁
方向を全く逆にしても同様の効果が得られる。また、各
永久磁石は環状または楕円状の一体成形品を着磁したも
の，小片磁石を環状または楕円状に集積したもののいず
れでも良い。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ス
パッタリング用のカソード部近傍に設けた磁気装置の少
なくとも２組の磁気要素をターゲット面と平行な面に対
して磁化方向または配向が±６０度以内の角度差を有す
る永久磁石で構成し、一方をターゲット中心近傍に環状
に配置し、他方をターゲット外周近傍に環状に配置し、
かつ各磁気要素が共有する中心線およびまたは中心線が
連なって構成される平面に向かってこの磁気要素を構成
している永久磁石のＮ極またはＳ極の磁性を全て同一側
とし、かつターゲット上面近傍の磁界分布調整手段を具
備した少なくとも１組の磁気要素をターゲット裏面の中
心と外周との間に環状に配置し、この磁界分布調整手段
である中間磁気要素を調整することにより、ターゲット
直上面の漏洩磁界の磁束密度分布の中心から外周に至る
範囲において、ターゲット面に対して水平方向の磁束密
度成分が単峰特性から強い双峰特性まで調整可能でかつ
中心と外周との間で垂直方向の磁束密度成分の傾きが零
を略中心に正から負または負から正に制御できるので、
ターゲット厚さが厚い場合においても、ターゲットの消
耗状態の進行に連動させ、中間磁気要素を調整すること
により、ターゲットの消耗状態が進行した場合でも侵食
幅が同一のなるように調整可能でスパッタリング現象に
より叩き出されたターゲット粒子の飛散方向の変化が極
めて少なく、基板に堆積する膜厚分布を一定に保つこと
が可能なスパッタリング方法およびその装置が提供でき
るという極めて優れた効果が得られる。また、本発明に
よれば、矩形カソードで通過成膜するようなスパッタリ
ング技術に適用した場合、ターゲット粒子の飛散方向お
よびまたは飛散源位置の変化が基板に堆積する膜厚分布
に殆ど影響しないので、ターゲット消費に連動し、ター
ゲット上面近傍の磁界分布調整手段である中間磁気要素
の調整でターゲットの深さ方向の侵食形状を任意に制御
できるスパッタリング方法およびその装置を提供できる
という極めて優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の構成を示す装置全体の
概略断面図である。

【図２】ターゲット上面近傍の磁界分布調整手段である
中間磁気要素の位置が移動範囲の略中央に調整された場
合の高密度プラズマの発生形態およびターゲットの侵食
状態を示したカソード部の概略断面図である。

【図３】ターゲット上面近傍の磁界分布調整手段である
中間磁気要素の位置が移動範囲のターゲットと離れた位
置に調整された場合の高密度プラズマの発生形態および
ターゲットの侵食状態を示したカソード部の概略断面図
である。

【図４】ターゲット上面近傍の磁界分布調整手段である
中間磁気要素の位置が移動範囲のターゲットと最も接近
した位置に調整された場合の高密度プラズマの発生形態
およびターゲットの侵食状態を示したカソード部の概略
断面図である。

【図５】第１の実施例で図２に示した断面構造を有する
カソード部の内部に配置された磁気装置および磁気分布
調整手段を調整した場合の漏洩磁界のターゲット直上面
の中心から外周に至る範囲のターゲット面に対して水平
方向の磁束密度成分および垂直方向の磁束密度成分を表
す図である。

【図６】第１の実施例で図３に示した断面構造を有する
カソード部の内部に配置された磁気装置および磁気分布
調整手段を調整した場合の漏洩磁界のターゲット直上面
の中心から外周に至る範囲のターゲット面に対して水平
方向の磁束密度成分および垂直方向の磁束密度成分を表
す図である。

【図７】第１の実施例で図４に示した断面構造を有する
カソード部の内部に配置された磁気装置および磁気分布
調整手段を調整した場合の漏洩磁界のターゲット直上面
の中心から外周に至る範囲のターゲット面に対して水平
方向の磁束密度成分および垂直方向の磁束密度成分を表
す図である。

【図８】第１の実施例で図２に示した断面構造を有する
カソードにてターゲットとして直径８インチの無酸素銅
を用い寿命に至るまで使用した場合のターゲット中心か
ら外周までの範囲における侵食状態を示す断面図である
。

【図９】第１の実施例で図３に示した断面構造を有する
カソードにてターゲットとして直径８インチの無酸素銅
を用い寿命に至るまで使用した場合のターゲット中心か
ら外周までの範囲における侵食状態を示す断面図である
。

【図１０】本発明の第１の実施例で図４に示した断面構
造を有するカソードにてターゲットとして直径８インチ
の無酸素銅を用い寿命に至るまで使用した場合のターゲ
ット中心から外周までの範囲における侵食状態を示す断
面図である。

【図１１】本発明の第２の実施例を示したカソード部の
概略断面図である。

【図１２】第２の実施例で図１１に示した断面構造を有
するカソード部の内部に配置された磁気装置および磁気
分布調整手段を調整した場合の漏洩磁界のターゲット直
上面の中心から外周に至る範囲のターゲット面に対して
水平方向の磁束密度成分および垂直方向の磁束密度成分
を表す図である。

【図１３】第２の実施例で図１１に示した断面構造を有
するカソード部の内部に配置された磁気装置および磁気
分布調整手段を調整した場合の漏洩磁界のターゲット直
上面の中心から外周に至る範囲のターゲット面に対して
水平方向の磁束密度成分および垂直方向の磁束密度成分
を表す図である。

【図１４】第２の実施例で図１１に示した断面構造を有
するカソード部の内部に配置された磁気装置および磁気
分布調整手段を調整した場合の漏洩磁界のターゲット直
上面の中心から外周に至る範囲のターゲット面に対して
水平方向の磁束密度成分および垂直方向の磁束密度成分
を表す図である。

【図１５】第２の実施例で図１２に示したターゲット上
面近傍の漏洩磁界分布になるように磁界分布調整手段を
調整してターゲットとして直径８インチの無酸素銅を用
い寿命に至るまで使用した場合のターゲット中心から外
周までの範囲における侵食状態を示す断面図である。

【図１６】第２の実施例で図１３に示したターゲット上
面近傍の漏洩磁界分布になるように磁界分布調整手段を
調整してターゲットとして直径８インチの無酸素銅を用
い寿命に至るまで使用した場合のターゲット中心から外
周までの範囲における侵食状態を示す断面図である。

【図１７】第２の実施例で図１４に示したターゲット上
面近傍の漏洩磁界分布になるように磁界分布調整手段を
調整してターゲットとして直径８インチの無酸素銅を用
い寿命に至るまで使用した場合のターゲット中心から外
周までの範囲における侵食状態を示す断面図である。

【図１８】本発明の第３の実施例の構成を示す装置全体
のカソード部の概略断面図である。

【図１９】図１８に示した断面構造を有する矩形カソー
ドにてターゲットとして８×６９インチの無酸素銅を用
いて寿命に至るまでターゲット上面近傍の磁界分布調整
手段を種々調整して使用した場合の短辺方向のターゲッ
ト中心から外周までの範囲における侵食状態を示す断面
図である。

【図２０】本発明の第４の実施例を示すカソード部の概
略断面図である。

【図２１】本発明の第５の実施例を示すカソード部の概
略断面図である。

【図２２】本発明の第６の実施例を示すカソード部の概
略断面図である。

【図２３】従来の装置全体の構成を示す断面図である。

【図２４】従来のカソード部の構成を示す概略断面図で
ある。

【図２５】図２４に示した断面構造を有するカソード部
の内部に配置された磁気装置の発生する漏洩磁界のター
ゲット直上面の中心から外周に至る範囲のターゲット面
に対して水平方向の磁束密度成分および垂直方向の磁束
密度成分を示す図である。

【図２６】図２４に示した断面構造を有するカソード部
にてターゲットとして直径８インチの無酸素銅を用い寿
命に至るまで使用した場合のターゲット中心から外周ま
での範囲における従来の侵食状態を示す断面図である。

【符号の説明】

１　　　　中央磁極 ２　　　　外周磁極 ３　　　　中間磁気要素駆動装置 ４　　　　連結駆動軸 ５　　　　軟磁性体ヨーク ６　　　　ターゲット ７　　　　永久磁石の中間磁気要素 ８　　　　基板 １１　　　　磁力線 １４　　　　プラズマ １５　　　　ターゲットの侵食部 ２０　　　　真空容器 ２１　　　　カソード部外壁 ２２　　　　水配管 ２３　　　　絶縁体 ２４　　　　アノードリング ２５　　　　電流導入端子 ２６　　　　絶縁体 ２７　　　　基板載置手段 ２８　　　　基板用アースシールド ２９　　　　絶縁体 ３０　　　　質量流量制御弁 ３１　　　　排気装置 ４０　　　　スパッタ用高圧電源 ４１　　　　電源 ６０　　　　電磁石励磁手段 ６１　　　　電流導入端子 ６３　　　　磁力線 ６７　　　　第１の中間磁気要素 ６８　　　　第２の中間磁気要素 ７０　　　　ゲートバルブ ７１　　　　基板搬送手段 ８０　　　　統括制御装置 ８１　　　　成膜自動制御装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　単数または複数の基板を保持またはカ
   ソード部に対して相対的に移動させる基板載置手段と、
   前記基板の堆積面と所定の間隔を隔てて対向配置された
   ターゲットと、前記ターゲットを載置しかつ前記ターゲ
   ットの前面近傍に磁界を発生させる磁気装置とを備え、
   前記磁気装置は少なくとも２組の磁気要素を前記ターゲ
   ット面と平行な面に対して磁化方向または配向が±６０
   度以内の角度差を有する永久磁石で構成し、前記永久磁
   石の一方を前記ターゲットの中心近傍に環状に配置し、
   前記永久磁石の他方をターゲット外周近傍に環状に配置
   するとともに前記各磁気要素が共有する中心線およびま
   たは中心線が連なって形成される平面に向かって前記磁
   気要素を構成している永久磁石のＮ極またはＳ極の極性
   を全て同一側とし、かつ前記ターゲット背面の中心と外
   周との間に少なくとも１組の中間磁気要素を配置し、前
   記ターゲット前面近傍の磁界分布を調整することを特徴
   としたスパッタリング方法。
2. 【請求項２】　　単数または複数の基板を保持またはカ
   ソード部に対して相対的に移動させる基板載置手段と、
   前記基板の堆積面と所定の間隔を隔てて対向配置された
   ターゲットと、前記ターゲットを載置しかつ前記ターゲ
   ットの前面近傍に磁界を発生させる磁気装置とを備えた
   スパッタリング装置において、前記磁気装置は少なくと
   も２組の磁気要素を前記ターゲット面と平行な面に対し
   て磁化方向または配向が±６０度以内の角度差を有する
   永久磁石で構成し、前記永久磁石の一方を前記ターゲッ
   トの中心近傍に環状に配置し、前記永久磁石の他方をタ
   ーゲット外周近傍に環状に配置するとともに前記各磁気
   要素が共有する中心線およびまたは中心線が連なって形
   成される平面に向かって前記磁気要素を構成している永
   久磁石のＮ極またはＳ極の極性を全て同一側に配置し、
   前記ターゲット背面の中心と外周との間に配置された少
   なくとも１組の中間磁気要素と、前記中間磁気要素を前
   記ターゲット前面に対して近接または離間調整する中間
   磁気要素駆動手段とを設けたことを特徴とするスパッタ
   リング装置。