CN113337797B - 阴极组件和成膜装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种阴极组件和成膜装置。阴极组件具有：能够发射出溅射粒子的靶材；具有与靶材接合的金属制的冷却板的靶材冷却部；和对靶材进行供电的电源，靶材在溅射成膜时形成有相对高温的高温区域，冷却板具有：供冷却介质流通的冷却介质流通空间；以及在厚度方向上界定冷却介质流通空间的第1壁部和第2壁部，在冷却介质流通空间中，由与第1壁部和第2壁部结合在一起的第1分隔板以及仅与第1壁部和第2壁部的任一者结合在一起的第2分隔板形成冷却介质的流路，在冷却介质流通空间的与高温区域对应的部分不存在第1分隔板。根据本发明，能够抑制溅射时被加热的靶材的热膨胀所引起的剥离。

Description

阴极组件和成膜装置

技术领域

本发明涉及阴极组件和成膜装置。

背景技术

作为形成金属膜的技术之一，能够使用使来自靶材的溅射粒子沉积在基片上的溅射成膜。专利文献1记载有对基片进行溅射沉积的装置。该装置包括真空腔室和溅射源，溅射源包括具有靶材接收面的背衬支承件，背衬支承件的与靶材接收面相反一侧的面与磁体组件相对。背衬支承件具有包含冷却液的冷却通道，构成为能够被冷却。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2018-523752号公报。

发明内容

发明要解决的问题

本发明提供一种能够抑制溅射时被加热的靶材的热膨胀所引起的剥离的阴极组件和成膜装置。

用于解决问题的技术手段

本发明的一个方式的阴极组件为用于进行溅射成膜的阴极组件，包括：能够发射出溅射粒子的靶材；具有与所述靶材接合的金属制的冷却板的靶材冷却部；和对所述靶材进行供电的电源，所述靶材在溅射成膜时形成有相对高温的高温区域，所述冷却板具有：供冷却介质流通的冷却介质流通空间；以及在厚度方向上界定所述冷却介质流通空间的第1壁部和第2壁部，在所述冷却介质流通空间中，由与所述第1壁部和所述第2壁部结合在一起的第1分隔板以及仅与所述第1壁部和所述第2壁部的任一者结合在一起的第2分隔板形成所述冷却介质的流路，在所述冷却介质流通空间的与所述高温区域对应的部分不存在第1分隔板。

发明效果

根据本发明，能够提供一种能够抑制溅射时被加热的靶材的热膨胀所引起的剥离的阴极组件和成膜装置。

附图说明

图1是表示具有一实施方式的阴极组件的成膜装置的一例的剖视图。

图2是表示具有一实施方式的阴极组件的成膜装置的一例的概略俯视图。

图3是表示一实施方式的阴极组件的剖视图。

图4是表示一实施方式的阴极组件的俯视图。

图5是表示一实施方式的阴极组件中的磁体停止位置与靶材的高温区域的关系的俯视图。

图6是表示使用变更了第2分隔板的数量的冷却介质流路的阴极组件的例的俯视图。

图7是表示设置有3个磁体的情况下的磁体的摆动方式和靶材的高温区域的图。

图8是表示设置有4个磁体的情况下的磁体的摆动方式和靶材的高温区域的图。

图9是表示冷却板的冷却介质流路的另一例以及该冷却介质流路的构造和靶材的高温区域的关系的图。

附图标记说明

1：成膜装置，

10：处理容器，

10a：容器主体，

10b：盖体，

20：基片保持部，

30：阴极组件，

31：靶材，

32：靶材冷却部，

33：电源，

34：磁体组件，

36：接合材料，

40：气体供给部，

60：控制部，

61：底板，

62：冷却板，

63，63′：冷却介质流通空间，

64：第1分隔板，

65：第2分隔板，

71、72、101、102、103、121、122、123、124：磁体，

73：磁体驱动部，

81、82：磁体停止位置，

91、92、111、131：高温区域。

具体实施方式

以下，参照附图对实施方式进行具体说明。

<成膜装置的构成>

图1是表示具有一实施方式的阴极组件的成膜装置的一例的剖视图，图2是其概略俯视图。

本实施方式的成膜装置1，通过溅射在基片W上形成金属、合金或者化合物的膜。基片W没有特别限定，例如能够举出具有Si等的半导体基体的半导体晶片。

成膜装置1包括处理容器10、基片保持部20、阴极组件30、气体供给部40、遮蔽件50和控制部60。

处理容器10例如是铝制的，界定出进行基片W的处理的处理室。处理容器10与接地电位连接。处理容器10包括上部开口的容器主体10a和以封闭容器主体10a的上部开口的方式设置的盖体10b。盖体10b呈大致圆锥台状。

在处理容器10的底部形成有排气口11，排气口11与排气装置12连接。排气装置12包括压力控制阀和真空泵，构成为能够通过排气装置12将处理容器10抽真空至界定的真空度。

在处理容器10的侧壁形成有用于在与相邻的输送室(未图示)之间送入送出基片W的送入送出口13。送入送出口13由闸阀14开闭。

基片保持部20呈大致圆板状，设置在处理容器10内的底部附近，能够将基片W保持为水平。基片保持部20具有基座部21和静电吸盘22。基座部21例如由铝形成。静电吸盘22由电介质体形成，在内部设置有电极23。对电极23从直流电源(未图示)施加直流电压，利用由此产生的静电力将晶片W静电吸附于静电吸盘22的表面。

另外，在基片保持部20的内部可以设置温度调节机构(未图示)。作为温度调节机构，例如能够使用使温度调节介质在基片保持部20中流通的机构或加热器。

基片保持部20与经由支轴26设置在处理容器10的下方的驱动装置25连接。支轴26从驱动装置25贯通处理容器10的底壁地延伸，其前端与基片保持部20的底面中央连接。驱动装置25经由支轴26使基片保持部20旋转和升降。在支轴26与处理容器10的底壁之间由密封部件28密封。通过设置密封部件28，能够在将处理容器10内保持为真空状态的情况下使支轴26进行旋转和升降动作。作为密封部件28，例如能够列举磁性流体密封件。

阴极组件30具有靶材31，且设置在处理容器10的盖体10b的倾斜面。如图2所示，在本例中，4个阴极组件30以相等间隔设置在相同的高度位置。阴极组件的数量不限于此，可以为1个以上的任意的个数。阴极组件30的详细在后面详细说明。

气体供给部40包括：气体供给源41；从气体供给源41延伸出的气体供给配管42；设置于气体供给配管42的质量流量控制器那样的流量控制器43；和气体导入部件44。从气体供给源41将要在处理容器10内被激励的作为等离子体生成气体的非活性气体例如Ar、He、Ne、Kr、He等稀有气体(图1表示Ar气体的例子))，经由气体供给配管42和气体导入部件44被供给到处理容器10内。被供给到处理容器10内的气体通过向靶材31施加电压而被激发。

遮蔽件50具有遮蔽成膜中不使用的靶材31的功能。遮蔽件50形成沿着处理容器10的盖部10b的圆锥台状，具有覆盖4个靶材31的投影区域的大小，形成有比靶材31稍大的尺寸的开口部51。而且，成膜中使用的靶材31与开口部51对应，其他的靶材31由遮蔽件50遮蔽。遮蔽件50经由设置在处理容器10的顶板部的中心的旋转轴52可旋转地安装。旋转轴52与设置在处理容器10的上方的旋转机构53连接，遮蔽件50通过旋转机构53旋转。

控制部60由计算机构成，具有控制成膜装置1的各构成部的由CPU构成的主控制部。另外，还具有键盘和鼠标等输入装置、输出装置、显示装置、存储装置。控制部60的主控制部通过在存储装置设置存储有处理方案的存储介质，基于从存储介质读取的处理方案来使成膜装置1执行界定的动作。

<阴极组件>

图3是表示阴极组件的剖视图，图4是其俯视图。如图3所示，阴极组件30包括：靶材31、保持靶材31并对靶材31进行冷却的靶材冷却部32、对靶材31供给电力的电源33、磁体组件34。

靶材31由构成要沉积的膜的金属、合金或者化合物构成，平面形状为矩形。构成靶材31的材料根据要形成的膜来适当选择。构成靶材31的材料可以使用热传导率比钴(Co)低的低热传导性材料，例如钛(Ti)、陶瓷(氧化铝等)。4个靶材31可以由不同的材料构成，也可以由相同的材料构成。通过对靶材31施加电压，来发射出溅射粒子。在成膜时，能够对1个或2个以上的靶材31施加电压来发射出溅射粒子。

靶材冷却部32隔着绝缘性部件35安装在处理容器10的盖体10b的倾斜面上所形成的孔部10c的内侧，设置在靶材31的背面侧。靶材冷却部32具有底板61和冷却板62，形成与靶材31对应的矩形。冷却板62与靶材31接合。它们的接合能够使用例如由铟(In)、镓(Ga)、锡(Sn)或银(Ag)、或者这些元素的合金(In-Sn等)构成的接合材料36。它们的融点比较低，容易进行靶材31的拆卸。它们的接合也可以使用扩散接合。在靶材31的外周形成有凸缘部，该凸缘部和冷却板62由夹环37固定在一起。

底板61为金属制，设置成支承冷却板62。构成底板61的金属没有特别限定，能够使用铝(Al)、铜(Cu)、钼(Mo)、不锈钢等。

冷却板62为金属制，在内部具有冷却介质流通空间63。作为构成冷却板62的金属，与底板61同样能够使用Al、Cu、Mo、不锈钢等。作为冷却板62的材料，优选热传导性高的Cu。冷却板62可以与底板61形成为一体。

冷却板62具有在厚度方向上界定冷却介质流通空间63的底板61侧的第1壁部62a和靶材31侧的第2壁部62b。作为冷却介质能够使用水(冷却水)。在冷却板62的一个长边的中央设置有冷却介质导入口63a，在冷却板62的两短边的另一个长边侧设置有冷却介质排出口63b。因此，冷却介质从冷却介质导入口63a导入冷却介质流通空间63，沿着后述的流路流动后，从冷却介质排出口63b排出。

冷却介质需要不混入有气体地以整流状态沿着流路流过冷却介质流通空间63。因此，冷却板62的长边方向为水平，短边方向以从冷却介质导入口63a向冷却介质排出口63b上升的方式倾斜。短边方向也可以为以冷却介质导入口63a成为下方的方式垂直。靶材31也能够以与冷却板62同样的朝向配置。

冷却介质流通空间63由在短边方向延伸的第1分隔板64和第2分隔板65分隔为多个，由此形成流路。第1分隔板64以形成冷却介质的流通方向弯曲的流路的方式设置，第2分隔板65以形成冷却介质相同朝向地并排流动的流路的方式设置(参照图4)。

第1分隔板64与冷却板62的第1壁部62a和第2壁部62b双方结合在一起，第2分隔板65仅与第1壁部62a结合在一起。冷却板62例如能够通过准备从第1壁部62a起向第1和第2分隔板64和65延伸的主体部，并将成为第2壁部62b的板材设置成与主体部的周围和第1分隔板64接合来进行制造。此外，第2分隔板65也可以仅与第2壁部62b结合在一起。

冷却介质流通空间63具有存在于冷却板62中央的第1区域631、其两侧的第2区域632a和632b，以及进一步其两侧的第3区域633a和633b。各区域之间由第1分隔板64分隔。

第1区域631是将从冷却介质导入口63a导入的冷却介质向另一个长边侧引导的冷却板62中央的宽的区域，其中，以将该区域进行6分割而形成流路的方式，沿着短边方向配置5个第2分隔板65。第1区域631的5个第2分隔板65不与冷却板62的长边侧壁部接触，从一个长边侧的冷却介质导入口63a被导入到冷却介质流通空间63中的冷却介质，通过6分割而形成的流路，到达另一个长边侧壁部。在另一个长边侧壁部的中央设置分隔板66，由此冷却介质被分配到两侧，流过沿着长边方向的流路而到达两侧的第2区域632a和632b。

第1区域631与第2区域632a和632b之间的第1分隔板64设置成从冷却介质导入口63a侧的一个长边侧壁部起在短边方向上延伸。

第2区域632a和632b使从第1区域631因第1分隔板64而流通方向弯曲的冷却介质在从另一个长边侧向一个长边侧去的方向流通。在第2区域632a和632b中，以将上述区域2分割而形成流路的方式，沿着短边方向配置1个第2分隔板65。

第2区域632a和632b与第3区域633a和633b之间的第1分隔板64设置成从与冷却介质导入口63a相反侧的另一个长边侧壁部向短边方向突出。

第3区域633a和633b使从第2区域632a和632b因第1分隔板64而流通方向弯曲的冷却介质在从一个长边侧向另一个长边侧去的方向上流通。在第3区域633a和633b的中，以将各自的区域3分割而形成流路的方式，沿着短边方向配置2个第2分隔板65。

第3区域633a和633b与冷却介质排出口63b连接，冷却介质流过第3区域633a和633b的流路后，从冷却介质排出口63b排出。

电源33构成为经由冷却板62对靶材31进行供电，冷却板62作为靶材电极发挥作用。电源33可以为直流电源，也可以为交流电源。在靶材31为导电性材料的情况下，作为电源33使用直流电源，对冷却板62施加负的直流电压。在靶材31为绝缘材料的情况下，作为电源33使用交流电源。

磁体组件34设置在与靶材冷却部32的靶材31相反一侧，即底板61侧。磁体组件34具有2个磁体71和72以及磁体驱动部73。磁体71和72对靶材31施加漏磁场，用于进行磁控溅射，构成为其长边方向与靶材31的短边方向一致。磁体71和72在靶材31的长边方向上可摆动地设置，由磁体驱动部73驱动。2个磁体71和72隔着间隔配置，以保持该间隔的状态摆动。具体来说，磁体71在用实线表示的靶材31的一个端部(图面左侧端部)和用虚线表示的中央附近的位置之间摆动，磁体72在用实线表示的靶材的中央附近的位置与用虚线表示的另一个端部(图面右侧端部)之间摆动。

在溅射成膜时，通过使磁体71和72摆动来实现漏磁场的均匀化。但是，即使令磁体71和72摆动，在磁体71和72的摆动时的方向转换位置附近，磁体的移动速度降低，因此，在停止位置附近，漏磁场局部地增强。具体来说，如图5所示，靶材31的磁体71和72的中央侧的磁体停止位置81与端部侧的磁体停止位置82的附近所对应的部分中，漏磁场局部地增强。因此，在溅射成膜时，在包含该部分的区域中，等离子体所引起的加热变得更强，成为相对高温的高温区域。进而，在该高温区域中烧蚀进行。尤其是，磁体71和72双方的中央侧的磁体停止位置81相靠近，来自停止位置81处的磁体71和72的漏磁场在靶材31中重叠，因此，在该部分，靶材31变得更加高温，烧蚀更加进行。之后，将靶材31的与2个中央侧的磁体停止位置81对应的区域称为第1高温区域91，将端部的磁体停止位置82的周围的高温区域称为第2高温区域92。

在本实施方式中，考虑了存在有成为相对高温的第1高温区域91和第2高温区域92，进而设定上述的冷却板62的冷却介质流通空间63的第1分隔板64和第2分隔板65的位置。即，如图5所示，冷却板62的与第1和第2高温部分91和92对应的部分，没有配置与第1壁部62a和第2壁部62b相结合的第1分隔板64，而仅配置第2分隔板65(在图5中，仅图示第1分隔板64)。具体来说，使中央侧的第1高温区域91与冷却介质流通空间63的第1区域631对应，使端部侧的第2高温区域92与冷却介质流通空间63的第3区域633a和633b对应。

如上所述，在冷却介质流通空间63中的与靶材31的高温区域对应的部分，不存在由第1壁部62a和第2壁部62b限制的第1分隔板64，而仅存在仅与一方的壁部结合的第2分隔板65。因此，冷却板62中的与靶材31的高温部分对应的部分是柔性的，能够容许变形，所以能够抑制靶材31的热膨胀而导致的剥离。

另一方面，在成为相对低温的冷却板62的停止位置之间的部分配置第1分隔板64，使得容许冷却介质的流通方向的弯曲，并且保持冷却板62的刚性。

此外，在本实施方式中，冷却板62的冷却介质流通空间63中的第2分隔板65的数量，只要冷却介质能够以整流状态流通，则没有限定。例如，如图6所示，第2分隔板65可以在第1区域631设置3个，在第3区域633a和633b各自设置一个，在第2区域632a和632b没有设置。

另外，在冷却板62的一个长边的中央设置冷却介质导入口，在冷却板62的两短边的另一个长边侧设置冷却介质排出口的冷却介质流通空间的流路构成不限于图4的例子，而能够与靶材31的高温区域的位置和数量对应地自由设定。

<成膜装置的动作>

接着，说明如以上方式构成的成膜装置的动作。

首先，打开门阀14，从与处理容器10相邻的输送室(未图示)通过输送装置(未图示)将基片W送入处理容器10内，并使之保持在基片保持部20上。

然后，对处理容器10内进行抽真空，并且，将处理容器10内控制为预先设定的压力。接着，提前通过遮蔽件50，将要使用的靶材31遮蔽并使之放电，使靶材的表面清洁化。之后，通过遮蔽件50将不使用的靶材31遮蔽，使开口部51与要使用的靶材31开口部51对应的状态下，开始成膜处理。

从气体供给部40对处理容器10内导入不活性气体例如Ar气体。接着，从电源33经靶材冷却部32对靶材31施加电压，使Ar气体激发。此时，磁体71和72的漏磁场作用到靶材的周围，由此，等离子体集中于靶材31的周围而形成磁控等离子体。在该状态下，等离子体中的正离子与靶材31碰撞，从靶材31中其构成元素作为溅射粒子被发射出，通过磁控溅射将溅射粒子沉积在基片W上。

在这样的磁控溅射成膜中，通过等离子体，靶材31的温度成为高温。因此，在靶材31的背面侧设置形成有冷却介质流通空间63的冷却板62，将靶材31与冷却板62接合，使冷却介质在冷却介质流通空间3的流路中流动而将靶材31冷却。

但是，在仅利用冷却介质将靶材31冷却时，并不一定能够进行充分的冷却，有时会因靶材31局部被加热所引起的热变形而使冷却板62剥离。

因此，在本实施方式中，在为了生成磁控等离子体而从磁体71、72对靶材31施加漏磁场时，从尽可能均匀地施加漏磁场的观点出发，使磁体71和72摆动。

但是，如上所述，在靶材31中，磁体71和72在停止位置(中央侧的磁体停止位置81和端部侧的磁体停止位置82)附近，漏磁场局部地增强。因此，在靶材31的与该部分对应的部分中，等离子体所引起的加热更加变强，而形成相对高温的第1和第2高温区域91和92，并且烧蚀也进行。尤其是，磁体71和72双方的中央侧的磁体停止位置81相靠近，来自停止位置81处的磁体71和72的漏磁场在靶材31重叠，因此，在与该部分对应的第1高温区域91中靶材31变得更加高温，烧蚀更加进行。

如上所述，靶材31被局部加热而成为高温，因此在该部分中因热膨胀而产生变形，容易产生从靶材冷却部32的剥离。尤其是，在靶材31由热传导性比Co低的低热膨胀材料例如Ti或陶瓷(氧化铝等)形成的情况下难以产生热迁移，这样的倾向会变得更显著。

另外，在靶材31的局部被加热的部分进行烧蚀，由此，该部分变薄，越来越容易产生变形。当靶材31从靶材冷却部32剥离时，靶材31变得不容易被靶材冷却部32冷却，而导致靶材31溶融。

因此，在本实施方式中，使与第1高温区域91和第2高温区域92对应的冷却介质流通空间63的部分不存在与第1壁部62a和第2壁部62b结合的第1分隔板64，而仅存在仅与一方的壁部结合的第2分隔板65。由此，冷却板62的与靶材31的高温部分对应的部分是柔性的，容许与靶材31的热膨胀所引起的变形对应地变形。因此，能够抑制靶材31因热膨胀所引起的变形而从靶材冷却部32(冷却板62)剥离，防止靶材31溶融。另一方面，仅通过第2分隔板65的话，在流路的弯曲部冷却介质有可能跃起而混入气体，并且也不能够保持冷却板62的刚性。因此，需要与第1壁部62a和第2壁部62b结合的第1分隔板64。因为将该第1分隔板64设置在与成为相对低温的停止位置之间的部分对应的部分，所以第1分隔板64不妨碍冷却板62追随靶材31的高温部分的热变形而发生变形。

在与2个中央侧的磁体停止位置81对应的第1高温区域91中，由于漏磁场重叠，因此成为更加高温，尤其是变形增大，但是，冷却板62的对应部分能够与该变形对应地变形。即，冷却介质流通空间63的与重叠区域对应的部分的整体成为不存在第1分隔板64的宽的第1区域631，因此，冷却板62的该部分能够追随靶材31的大的变形地较大变形。

此外，在本实施方式中，不仅冷却板62的与成为最高温的第1高温区域91对应的部分，在与第2高温区域92对应的部分中，也为不存在第1分隔板64的可变形区域。但是，如果第2高温区域92的靶材31的变形小，则也可以仅将与第1高温区域91对应的部分作为可变形区域。

<另外实施方式>

接着，说明另外的实施方式。磁体组件34的磁体的数量不限于2个，可以为一个，也可以为三个。图7是表示设置有3个磁体的例子，图8表示设置有4个磁体的例子。图7和图8表示靶材31的高温区域(烧蚀区域)与磁体的配置的关系。磁体的配置的上部表示磁体的初始配置，下部表示磁体从初始位置起最大摆动时的配置。

在磁体为3个的情况下，例如如图7所示，3个磁体101、102、103在靶材31的长边方向上摆动。此时，各磁体的停止位置在2个部位靠近，从靠近的停止位置的各磁体产生的漏磁场在靶材31重叠，形成2个重叠区域。因此，靶材31上的2个重叠区域成为高温区域111。

在磁体为4个的情况下，例如如图8所示，4个磁体121、122、123、124在靶材31的长边方向上摆动。此时，各磁体的停止位置重叠，从重叠的停止位置的各磁体产生的漏磁场在靶材31重叠，形成3个重叠区域。因此，靶材31上的3个重叠区域成为高温区域131。

在图7和图8的例子的情况下，与靶材31的高温区域对应地，在冷却板62的冷却介质流通空间63中形成不存在第1分隔板64的区域，由此，能够使冷却板62与靶材31的热变形相应地变形。

另外，形成于冷却板62中的冷却介质流通空间的流路构成也不限于图4的构成。例如如图9所示，可以为具有从冷却板62的一个长边侧端部导入冷却介质从另一个长边侧端部排出冷却介质的流路构成的冷却介质流通空间63′。图9的冷却介质流通空间63′，在一个长边侧端部存在冷却介质导入口63a′，在另一个长边侧端部存在冷却介质排出口63b′。冷却介质流通空间63′由在短边方向上延伸的多个第1分隔板64分隔而形成流路。第1分隔板64如上所述，与冷却板62的第1壁部62a和第2壁部62b双方结合。多个第1分隔板64交替地设置有从一个长边侧壁部起在短边方向上延伸的分隔板和从另一个长边侧壁部起在短边方向上延伸的分隔板，通过第1分隔板64形成流通方向弯曲的流路。

在图9中例示了冷却介质流通空间63′能够对应使用图8的4个磁体在靶材31形成3个部位的高温区域131的情况的例子。即，调节第1分隔板64的间隔，使得在冷却介质流通空间63′的与3个部位的高温区域131对应的流路区域631′不存在第1分隔板64。而且，在流路区域631′设置在短边方向上延伸的第2分隔板65来形成2个流路。如上所述，第2分隔板65仅与冷却板62的第1壁部62a结合，不与长边侧壁部连接地在短边方向上延伸，具有将冷却介质以整流状态进行引导的作用。

通过图9所示的形成有冷却介质流通空间63′的冷却板62，也能够与靶材31的高温区域对应地形成不存在第1分隔板64的区域，能够使冷却板62与靶材31的热变形相应地变形。

此外，在图9所示的冷却介质流通空间63′的情况下，冷却板62的长边方向不仅可以为水平，也可以使冷却板62的长边方向的冷却介质排出口63b′侧的端部变高，使冷却介质导入口63a′侧的端部变低地在长边方向上倾斜。这样的配置也能够使气体难以混入冷却介质中。短边方向的倾斜是任意的。在该情况下，靶材31也同样，长边方向不仅可以为水平，还可以同样倾斜地设置。如上所述，在一个长边侧端部设置有冷却介质导入口，在另一个长边侧端部设置有冷却介质排出口的冷却介质流通空间的流路，不限于图9的例子，也能够与靶材31的高温区域的位置和数量对应地自由设定。

<其他的应用>

以上，对实施方式进行了说明，但是，应当认为本说明书公开的实施方式在所有方面均为例示而非限制性的。上述的实施方式在不脱离所附的权利要求的范围及其主旨的情况下，能够以各种方式进行省略、置换、改变。

例如，在上述实施方式中示出了使用磁体的磁控溅射，但是只要是靶材局部成为高温的情况，则不限于此。另外，冷却介质流通空间的流路的设计也能够根据靶材的高温区域的位置和数量来进行各种变形。

Claims (18)

1.一种用于进行溅射成膜的阴极组件，其特征在于，包括：

能够发射出溅射粒子的靶材；

具有与所述靶材接合的金属制的冷却板的靶材冷却部；和

对所述靶材进行供电的电源，

所述靶材在溅射成膜时形成有所述靶材局部地温度变高的高温区域，

所述冷却板具有：供冷却介质流通的冷却介质流通空间；以及在厚度方向上界定所述冷却介质流通空间的第1壁部和第2壁部，

在所述冷却介质流通空间中，由与所述第1壁部和所述第2壁部结合在一起的第1分隔板以及仅与所述第1壁部和所述第2壁部的任一者结合在一起的第2分隔板形成所述冷却介质的流路，

所述冷却介质流通空间由在所述冷却板的短边方向延伸的多个第1分隔板和多个第2分隔板分隔为多个空间，所述第1分隔板以形成所述冷却介质的流通方向弯曲的流路的方式设置，所述第2分隔板以形成所述冷却介质按相同朝向地并排流动的流路的方式设置，

在所述冷却介质流通空间的与所述高温区域对应的部分不存在第1分隔板。

2.如权利要求1所述的阴极组件，其特征在于：

所述冷却板由铝、铜、钼和不锈钢的任意者构成。

3.如权利要求1或2所述的阴极组件，其特征在于：

所述靶材冷却部具有支承所述冷却板的底板。

4.如权利要求3所述的阴极组件，其特征在于：

所述冷却板和所述底板形成为一体。

5.如权利要求1或2所述的阴极组件，其特征在于：

所述靶材为具有比钴低的热传导率的低热传导材料。

6.如权利要求5所述的阴极组件，其特征在于：

所述靶材由钛或陶瓷形成。

7.如权利要求1或2所述的阴极组件，其特征在于：

所述靶材和所述冷却板使用由铟、镓、锡或银、或者它们的合金构成的接合材料来接合在一起。

8.如权利要求1或2所述的阴极组件，其特征在于：

所述靶材和所述冷却板为矩形形状。

9.如权利要求8所述的阴极组件，其特征在于：

所述第1分隔板界定所述冷却介质流通空间的所述流路的弯曲部分，所述第2分隔板界定所述短边方向的流路。

10.如权利要求8所述的阴极组件，其特征在于：

所述冷却介质流通空间的冷却介质导入口形成在所述冷却板的长边的中央部，冷却介质排出口形成在所述冷却板的短边。

11.如权利要求10所述的阴极组件，其特征在于：

所述靶材和所述冷却板的长边方向是水平的，短边方向配置成以从所述冷却介质导入口侧向所述冷却介质排出口侧上升的方式倾斜或者垂直。

12.如权利要求8所述的阴极组件，其特征在于：

所述冷却介质流通空间的冷却介质导入口形成在所述冷却板的一个短边，冷却介质排出口形成在所述冷却板的另一个短边。

13.如权利要求12所述的阴极组件，其特征在于：

所述靶材和所述冷却板的长边方向是水平的，或者以从所述冷却介质导入口向所述冷却介质排出口上升的方式倾斜。

14.如权利要求8所述的阴极组件，其特征在于：

还包括磁体组件，其具有：用于对所述靶材施加漏磁场来进行磁控溅射的磁体；和使所述磁体在所述靶材的长边方向上摆动的驱动机构。

15.如权利要求14所述的阴极组件，其特征在于：

所述磁体以其长边方向与所述靶材的短边方向一致的方式配置。

16.如权利要求14所述的阴极组件，其特征在于：

所述高温区域是与使所述磁体摆动时的所述磁体的停止位置对应的部分。

17.如权利要求14所述的阴极组件，其特征在于：

所述磁体组件具有多个所述磁体，

在使多个所述磁体摆动时，所述磁体各自的停止位置靠近或者重叠，来自所述停止位置处的所述磁体的漏磁场在所述靶材中重叠的部分对应于所述高温区域。

18.一种成膜装置，其特征在于，包括：

处理容器；

在所述处理容器内保持基片的基片保持部；

配置在所述基片保持部的上方的阴极组件；和

向所述处理容器内导入等离子体生成气体的气体导入机构，

所述阴极组件包括：

能够发射出溅射粒子的靶材；

具有与所述靶材接合的金属制的冷却板的靶材冷却部；和

对所述靶材进行供电的电源，

所述靶材在溅射成膜时形成所述靶材局部地温度变高的高温区域，

所述冷却板具有：供冷却介质流通的冷却介质流通空间；以及在厚度方向上界定所述冷却介质流通空间的第1壁部和第2壁部，

在所述冷却介质流通空间中，由与所述第1壁部和所述第2壁部结合的第1分隔板以及仅与所述第1壁部和所述第2壁部的任一者结合的第2分隔板形成所述冷却介质的流路，

所述冷却介质流通空间由在所述冷却板的短边方向延伸的多个第1分隔板和多个第2分隔板分隔为多个空间，所述第1分隔板以形成所述冷却介质的流通方向弯曲的流路的方式设置，所述第2分隔板以形成所述冷却介质按相同朝向地并排流动的流路的方式设置，

在所述冷却板的与所述高温区域对应的部分的所述冷却介质流通空间中不存在第1分隔板。

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