JP2002105634A5 - - Google Patents

Description

【特許請求の範囲】
【請求項１】
スパッタリング装置のスパッタ源において、ターゲットを支え、かつこのターゲットを
冷却させる冷却機構を備えたバッキングプレートの外周部近傍に少なくとも１以上の溝を
設けたことを特徴とするターゲット用バッキングプレートを備えたスパッタリング装置。
【請求項２】
前記溝をバッキングプレートのターゲットを支える面と同じ側に設けたことを特徴とす
るターゲット用バッキングプレートを備えた請求項１記載のスパッタリング装置。

【０００２】
真空中におけるスパッタリング現象を利用して薄膜を得るいわゆるスパッタリング装置は
、スパッタ源のターゲットとアース電位の真空槽外壁との間に高電圧を印加して放電させ
、放電プラズマ中のイオンに叩かれて、ターゲットからターゲット材が飛翔し、対向する
位置に置かれた基材に堆積して薄膜を形成する。
この時ターゲットが十分に冷却されていないと、放電プラズマから受けるイオン衝撃で
激しく昇温し、ターゲット材自身が組成変化を起したり、スパッタ源およびこれをとりま
く近傍の真空槽外壁が昇温して不純物ガスを放出し放電が不安定になるなどして、所期の
目的であるスパッタ膜を得ることが出来ないばかりではなく、スパッタ源及びスパッタリ
ング装置自身の破損に至ることになる。そこで、ターゲットは常に常温近くを保てるよう
に冷却されている。
このターゲットの冷却方法としては、ターゲットに直接水を流す機構を設けて冷却する
方法や、冷却機構を備えたあて板（バッキングプレート）を使用する方法がある。
従来のバッキングプレートの使用例を図９、図１０及び図１１を用いて説明する。図９
において、ターゲット１はバッキングプレート２ｆと接触面５において接合される。この
接合は、ハンダ・接着剤等でされる場合や、ターゲット１は消耗品であることから、その
寿命が尽きたときに新しいターゲットと交換し易いように接触部分５に可撓性伝熱シート
材（図示せず）を介在させてバッキングプレート２ｆに締結にて行なわれる場合がある。
また、バッキングプレート２ｆは、ターゲット１を冷却するために水冷機構４で水冷却さ
れており、アース電位の真空槽（図示せず）外壁と高電圧絶縁されつつ外端部３で固定さ
れている。（固定機構は図示せず）

【０００６】
狭いスペースという構造上の制約から、放電プラズマに大電力を供給した場合には、ター
ゲット１がプラズマから受けるイオン衝撃エネルギーとバランスする熱交換ができる冷却
面積及び冷却水量を確保出来ず、バッキングプレート２ｆの冷却能力を超えて、バッキン
グプレート２ｆ自体がターゲット１との接触部分５を中心に昇温する場合がある。
このような場合には、バッキングプレート２ｆの外端部３が常温に固定されているので、
図１０及び図１１に示すように、中央部から熱膨張による変形が生じて、ターゲット１と
バッキングプレート２ｆの接触部分５には間隙６が出来、この間隙６の間は真空中である
ことも加わって、ターゲット１はさらに冷却され難くなる。
一方、バッキングプレート２ｆの大気側９には、ターゲット表面１０の上でマグネトロン
放電を起させるためのマグネット機構（図示せず）があり、安定した放電を維持するため
に、このマグネット機構の磁極とターゲット表面１０との間隔を常に一定に保つ必要があ
る。
上述のごとく、放電プラズマに大電力を供給して、バッキングプレート２ｆの冷却能力を
超えてターゲット１とともにバッキングプレート２ｆもそり返る場合には、前記マグネッ
ト機構の磁極とターゲット表面１０との間隔も広がり、ターゲット表面１０上に生じるマ
グネトロン磁界が弱くなることから、放電不安定の要因になる。