JP2618935B2 - スパッタリング・ターゲット電極 - Google Patents
スパッタリング・ターゲット電極Info
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- JP2618935B2 JP2618935B2 JP62292522A JP29252287A JP2618935B2 JP 2618935 B2 JP2618935 B2 JP 2618935B2 JP 62292522 A JP62292522 A JP 62292522A JP 29252287 A JP29252287 A JP 29252287A JP 2618935 B2 JP2618935 B2 JP 2618935B2
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- Japan
- Prior art keywords
- target electrode
- target
- backing plate
- target block
- sputtering
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/34—Sputtering
- C23C14/3407—Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target
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- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 半導体ウェハ表面にターゲット電極の金属原子を付着
させるスパッタリング装置のターゲット電極に関し、 低価格化と生産性の向上を目的とし、 不活性ガスの真空雰囲気中でターゲット電極と該ター
ゲット電極に離れて位置する半導体ウェハとの間に高電
圧を印加し、該半導体ウェハの表面に上記ターゲット電
極の金属原子を付着させるスパッタリング装置のターゲ
ット電極が、片面に平行して突出する複数のありが形成
され且つ該片面と平行するように冷却水路が埋設されて
いる板状のバッキングプレートと、片面がターゲット電
極面で他面には上記各ありと対応するそれぞれの位置に
該各ありと嵌合してあり方向に摺動し得るあり溝が形成
された板状のターゲットブロックとで構成され、上記バ
ッキングプレートのありと該ターゲットブロックのあり
溝とを嵌合させて構成する。
させるスパッタリング装置のターゲット電極に関し、 低価格化と生産性の向上を目的とし、 不活性ガスの真空雰囲気中でターゲット電極と該ター
ゲット電極に離れて位置する半導体ウェハとの間に高電
圧を印加し、該半導体ウェハの表面に上記ターゲット電
極の金属原子を付着させるスパッタリング装置のターゲ
ット電極が、片面に平行して突出する複数のありが形成
され且つ該片面と平行するように冷却水路が埋設されて
いる板状のバッキングプレートと、片面がターゲット電
極面で他面には上記各ありと対応するそれぞれの位置に
該各ありと嵌合してあり方向に摺動し得るあり溝が形成
された板状のターゲットブロックとで構成され、上記バ
ッキングプレートのありと該ターゲットブロックのあり
溝とを嵌合させて構成する。
本発明は半導体ウェハ表面にターゲット電極の金属原
子を付着させるスパッタリング装置に係り、特に低価格
化と生産性の向上を図ったスパッタリング・ターゲット
に関する。
子を付着させるスパッタリング装置に係り、特に低価格
化と生産性の向上を図ったスパッタリング・ターゲット
に関する。
一般に通常のスパッタリング法で半導体ウェハの表面
にタングステン（Ｗ）やアルミニウム（Al）等の金属原
子を付着させる場合には、タングステン（Ｗ）やアルミ
ニウム（Al）等の金属よりなるターゲット電極の表面に
例えばアルゴンガス等の不活性ガスのプラスイオンを衝
突させ、そのエネルギで該ターゲット電極表面から金属
原子を叩き出して半導体ウェハの表面に上記金属原子を
付着させている。
にタングステン（Ｗ）やアルミニウム（Al）等の金属原
子を付着させる場合には、タングステン（Ｗ）やアルミ
ニウム（Al）等の金属よりなるターゲット電極の表面に
例えばアルゴンガス等の不活性ガスのプラスイオンを衝
突させ、そのエネルギで該ターゲット電極表面から金属
原子を叩き出して半導体ウェハの表面に上記金属原子を
付着させている。
この場合、ターゲット電極は電気的良導体であること
が必要なことは当然であるが、それと共に不活性ガスの
プラスイオンが衝突する際の発熱を極力抑えるために、
通常は冷却用水のための水路を埋設した銅（Cu）の如き
電気的熱的良導体よりなる板状のバッキングプレートを
板状のターゲットブロックの裏面に接着固定する方法が
取られている。
が必要なことは当然であるが、それと共に不活性ガスの
プラスイオンが衝突する際の発熱を極力抑えるために、
通常は冷却用水のための水路を埋設した銅（Cu）の如き
電気的熱的良導体よりなる板状のバッキングプレートを
板状のターゲットブロックの裏面に接着固定する方法が
取られている。
一方、ターゲット電極表面には上述の如く不活性ガス
のプラスイオンが常時衝突するため、表面に凹凸や荒れ
が生じ易く補修交換の頻度が高いが、その際特に補修交
換の必要がないバッキングプレートも同時に交換せざる
を得ず、価格的にも工数的にも無駄が多いことからその
解決が望まれている。
のプラスイオンが常時衝突するため、表面に凹凸や荒れ
が生じ易く補修交換の頻度が高いが、その際特に補修交
換の必要がないバッキングプレートも同時に交換せざる
を得ず、価格的にも工数的にも無駄が多いことからその
解決が望まれている。
第２図は従来のスパッタリング・ターゲット電極の構
成例を示す図である。尚該ターゲット電極の大きさは半
導体ウェハのサイズによって決められるため、本図では
６インチのウェハサイズの場合を例にとって説明する。
成例を示す図である。尚該ターゲット電極の大きさは半
導体ウェハのサイズによって決められるため、本図では
６インチのウェハサイズの場合を例にとって説明する。
図で１は厚さ約10mmで径が200mm程度のタングステン
（Ｗ）よりなるターゲットブロックであり、ほぼ同径で
厚さが10数mm程度の銅（Cu）よりなるバッキングプレー
ト２の上面２′に導電性を備えたインジウム（In）系の
接着材３で上記ターゲットブロック１の下面１″を接着
固定してスパッタリング・ターゲット電極を構成してい
る。尚上記バッキングプレート２の厚み方向のほぼ中心
面には、冷却用水を流すための5mm程度の径を有する冷
却水路2aが２箇所の配管ポート2b,2b′間を結んで蛇行
状に埋設されている。
（Ｗ）よりなるターゲットブロックであり、ほぼ同径で
厚さが10数mm程度の銅（Cu）よりなるバッキングプレー
ト２の上面２′に導電性を備えたインジウム（In）系の
接着材３で上記ターゲットブロック１の下面１″を接着
固定してスパッタリング・ターゲット電極を構成してい
る。尚上記バッキングプレート２の厚み方向のほぼ中心
面には、冷却用水を流すための5mm程度の径を有する冷
却水路2aが２箇所の配管ポート2b,2b′間を結んで蛇行
状に埋設されている。
ここで上記ターゲットブロック１が接着固定されてい
るバッキングプレート２の下面２″をスパッタリング装
置の所定位置に装着し、露出したターゲットブロック１
の表面１′から金属原子を叩き出して半導体ウェハのス
パッタリング作業を実行している。
るバッキングプレート２の下面２″をスパッタリング装
置の所定位置に装着し、露出したターゲットブロック１
の表面１′から金属原子を叩き出して半導体ウェハのス
パッタリング作業を実行している。
また、ターゲット電極を補修交換するか他の金属例え
ばアルミニウム（Al）等に交換するような場合には、タ
ーゲットブロック１と一体化されたバッキングプレート
２をスパッタリング装置から取り外してターゲット電極
ごと交換している。
ばアルミニウム（Al）等に交換するような場合には、タ
ーゲットブロック１と一体化されたバッキングプレート
２をスパッタリング装置から取り外してターゲット電極
ごと交換している。
従来の如き構成になるスパッタリング・ターゲット電
極では、ターゲット電極を補修または交換する場合に機
能的に問題のないバッキングプレートまでも同時に交換
しなければならず、冷却水配管ポートでの着脱工数等も
含め価格的にまた工数的に無駄が多いと云う問題があっ
た。
極では、ターゲット電極を補修または交換する場合に機
能的に問題のないバッキングプレートまでも同時に交換
しなければならず、冷却水配管ポートでの着脱工数等も
含め価格的にまた工数的に無駄が多いと云う問題があっ
た。
更にターゲット電極の運搬時には重量のあるバッキン
グプレートが付随することから、多数の運搬に困難を伴
うと云う問題があった。
グプレートが付随することから、多数の運搬に困難を伴
うと云う問題があった。
上記問題点は、不活性ガスの真空雰囲気中でターゲッ
ト電極と該ターゲット電極に離れて位置する半導体ウェ
ハとの間に高電圧を印加し、該半導体ウェハの表面に上
記ターゲット電極の金属原子を付着させるスパッタリン
グ装置のターゲット電極が、片面に平行して突出する複
数のありが形成され且つ該片面と平行するように冷却水
路が埋設されている板状のバッキングプレートと、片面
がターゲット電極面で他面には上記各ありと対応するそ
れぞれの位置に該各ありと嵌合してあり方向に摺動し得
るあり溝が形成された板状のターゲットブロックとで構
成され、上記バッキングプレートのありと該ターゲット
ブロックのあり溝とを嵌合させてなるスパッタリング・
ターゲット電極によって解決される。
ト電極と該ターゲット電極に離れて位置する半導体ウェ
ハとの間に高電圧を印加し、該半導体ウェハの表面に上
記ターゲット電極の金属原子を付着させるスパッタリン
グ装置のターゲット電極が、片面に平行して突出する複
数のありが形成され且つ該片面と平行するように冷却水
路が埋設されている板状のバッキングプレートと、片面
がターゲット電極面で他面には上記各ありと対応するそ
れぞれの位置に該各ありと嵌合してあり方向に摺動し得
るあり溝が形成された板状のターゲットブロックとで構
成され、上記バッキングプレートのありと該ターゲット
ブロックのあり溝とを嵌合させてなるスパッタリング・
ターゲット電極によって解決される。
上述の如く本発明では、冷却水用の水路を埋設したバ
ッキングプレートの上面に該面から突出するありを形成
し、一方該バッキングプレートに接合するターゲットブ
ロックの下側接合面に上記ありに対応して嵌合するあり
溝を形成することによって、ターゲットブロックをバッ
キングプレートに対して着脱自在にしている。
ッキングプレートの上面に該面から突出するありを形成
し、一方該バッキングプレートに接合するターゲットブ
ロックの下側接合面に上記ありに対応して嵌合するあり
溝を形成することによって、ターゲットブロックをバッ
キングプレートに対して着脱自在にしている。
すなわち、バッキングプレートのありが形成されてい
ない面をスパッタリング装置の所定位置に装着しておく
ことにより、ターゲット電極を構成するターゲットブロ
ックはスパッタリング装置に対して自由に着脱すること
ができる。
ない面をスパッタリング装置の所定位置に装着しておく
ことにより、ターゲット電極を構成するターゲットブロ
ックはスパッタリング装置に対して自由に着脱すること
ができる。
従ってターゲット電極の交換時にはターゲットブロッ
ク単体での交換が可能となり、コスト低減が実現できる
と共に交換作業および運搬を容易にすることができる。
ク単体での交換が可能となり、コスト低減が実現できる
と共に交換作業および運搬を容易にすることができる。
また、上記ありとあり溝を複数化して両者の接触面積
を広くしているので、ターゲットブロックに発生する熱
は速やかにバッキングプレートに伝達されると共に両者
の電気的導通が確保できる。
を広くしているので、ターゲットブロックに発生する熱
は速やかにバッキングプレートに伝達されると共に両者
の電気的導通が確保できる。
第１図は本発明になるスパッタリング・ターゲット電
極の構成例を示す断面図である。尚第２図で説明した如
く６インチサイズの半導体ウェハに適したスパッタリン
グ・ターゲット電極の実施例について説明する。
極の構成例を示す断面図である。尚第２図で説明した如
く６インチサイズの半導体ウェハに適したスパッタリン
グ・ターゲット電極の実施例について説明する。
図で10は厚さ約15mmで径が200mm程度の銅（Cu）より
なる板状のバッキングプレートであり、その片側上面に
は高さ5mm程度のレール状の突出したあり11を複数個平
行に形成している。また該バッキングプレート10の厚さ
方向のほぼ中心面近傍には、冷却用水を流すための例え
ば断面が５×8mm程度の矩形状断面を有する冷却水路10a
を２箇所の配管ポート10b,10b′間を結んで蛇行状に埋
設している。
なる板状のバッキングプレートであり、その片側上面に
は高さ5mm程度のレール状の突出したあり11を複数個平
行に形成している。また該バッキングプレート10の厚さ
方向のほぼ中心面近傍には、冷却用水を流すための例え
ば断面が５×8mm程度の矩形状断面を有する冷却水路10a
を２箇所の配管ポート10b,10b′間を結んで蛇行状に埋
設している。
また12は、バッキングプレート10と同径で厚さが約10
mmのタングステン（Ｗ）よりなるターゲットブロックで
あり、バッキングプレート10と接合する下面には該バッ
キングプレート10上のレール状の突出した上記あり11と
円滑に摺動するあり溝13をその対応する位置にそれぞれ
設けている。
mmのタングステン（Ｗ）よりなるターゲットブロックで
あり、バッキングプレート10と接合する下面には該バッ
キングプレート10上のレール状の突出した上記あり11と
円滑に摺動するあり溝13をその対応する位置にそれぞれ
設けている。
ここでバッキングプレート10のあり11が形成されてい
ない下面をスパッタリング装置の所定位置に装着し、冷
却水の送水管を配管ポート10b,10b′にそれぞれ接続す
る。
ない下面をスパッタリング装置の所定位置に装着し、冷
却水の送水管を配管ポート10b,10b′にそれぞれ接続す
る。
この状態では例えば、配管ポート10bから送り込まれ
る図示Ａ方向の冷却水は埋設された冷却水路10aを通り
点線で示す如くバッキングプレート10内部を蛇行して他
端の配管ポート10b′から送出する。
る図示Ａ方向の冷却水は埋設された冷却水路10aを通り
点線で示す如くバッキングプレート10内部を蛇行して他
端の配管ポート10b′から送出する。
次いで上記ターゲットブロック12のあり溝13を前記レ
ール状の突出したあり11にマッチングするようにスライ
ドして嵌合し、該ターゲットブロック12をバッキングプ
レート10と接合する。この場合ターゲットブロック12の
表面12aがターゲット電極面となっている。
ール状の突出したあり11にマッチングするようにスライ
ドして嵌合し、該ターゲットブロック12をバッキングプ
レート10と接合する。この場合ターゲットブロック12の
表面12aがターゲット電極面となっている。
尚図中の14は上記バッキングプレート10とターゲット
ブロック12を固定するための固定ねじである。
ブロック12を固定するための固定ねじである。
かかる構成になるスパッタリング・ターゲット電極で
は、固定ねじ14を弛めることによってターゲットブロッ
ク12をバッキングプレート10から容易に抜き取ることが
できるため、ターゲットブロック12の補修及び交換作業
を能率よく行うことができる。
は、固定ねじ14を弛めることによってターゲットブロッ
ク12をバッキングプレート10から容易に抜き取ることが
できるため、ターゲットブロック12の補修及び交換作業
を能率よく行うことができる。
更にバッキングプレート10とターゲットブロック12の
嵌合を複数個のありとあり溝によって行っているため両
者の接触面積が広く、電気的導通が確実であると共にタ
ーゲットブロック12の冷却効率も高い。
嵌合を複数個のありとあり溝によって行っているため両
者の接触面積が広く、電気的導通が確実であると共にタ
ーゲットブロック12の冷却効率も高い。
上述の如く本発明の実施例によって、スパッタリング
特性を落とすことなく、ターゲット電極としてのコスト
低減化が可能で且つ補修交換作業が容易なスパッタリン
グ・ターゲット電極を提供することができる。
特性を落とすことなく、ターゲット電極としてのコスト
低減化が可能で且つ補修交換作業が容易なスパッタリン
グ・ターゲット電極を提供することができる。
第１図は本発明になるスパッタリング・ターゲット電極
の構成例を示す図、 第２図は従来のスパッタリング・ターゲット電極の構成
例を示す図、 である。図において、 10はバッキングプレート、10aは冷却水路、 10b,10b′は配管ポート、11はあり、 12はターゲットブロック、12aは表面、 13はあり溝、14は固定ねじ、 をそれぞれ表わす。
の構成例を示す図、 第２図は従来のスパッタリング・ターゲット電極の構成
例を示す図、 である。図において、 10はバッキングプレート、10aは冷却水路、 10b,10b′は配管ポート、11はあり、 12はターゲットブロック、12aは表面、 13はあり溝、14は固定ねじ、 をそれぞれ表わす。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭50−61382（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−108884（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−232270（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】不活性ガスの真空雰囲気中でターゲット電
極と該ターゲット電極に離れて位置する半導体ウェハと
の間に高電圧を印加し、該半導体ウェハの表面に上記タ
ーゲット電極の金属原子を付着させるスパッタリング装
置のターゲット電極が、 片面に平行して突出する複数のありが形成され且つ冷却
手段を備えた板状のバッキングプレートと、 片面がターゲット電極面で他面には上記各ありと対応す
るそれぞれの位置に該各ありと嵌合してあり方向に摺動
し得るあり溝が形成された板状のターゲットブロックと
で構成され、 上記バッキングプレートのありと該ターゲットブロック
のあり溝とが嵌合されてなることを特徴とするスパッタ
リング・ターゲット電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62292522A JP2618935B2 (ja) | 1987-11-19 | 1987-11-19 | スパッタリング・ターゲット電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62292522A JP2618935B2 (ja) | 1987-11-19 | 1987-11-19 | スパッタリング・ターゲット電極 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01132761A JPH01132761A (ja) | 1989-05-25 |
| JP2618935B2 true JP2618935B2 (ja) | 1997-06-11 |
Family
ID=17782895
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62292522A Expired - Lifetime JP2618935B2 (ja) | 1987-11-19 | 1987-11-19 | スパッタリング・ターゲット電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2618935B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02285068A (ja) * | 1989-04-25 | 1990-11-22 | Tokyo Electron Ltd | スパッタ装置 |
| US6073830A (en) * | 1995-04-21 | 2000-06-13 | Praxair S.T. Technology, Inc. | Sputter target/backing plate assembly and method of making same |
| US5836506A (en) * | 1995-04-21 | 1998-11-17 | Sony Corporation | Sputter target/backing plate assembly and method of making same |
| US6164519A (en) * | 1999-07-08 | 2000-12-26 | Praxair S.T. Technology, Inc. | Method of bonding a sputtering target to a backing plate |
| US7691240B2 (en) | 2005-05-02 | 2010-04-06 | Honeywell International Inc. | Target assemblies, targets, backing plates, and methods of target cooling |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5061382A (ja) * | 1973-10-02 | 1975-05-26 | ||
| JPS59232270A (ja) * | 1983-06-14 | 1984-12-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | スパツタ−タ−ゲツト |
-
1987
- 1987-11-19 JP JP62292522A patent/JP2618935B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01132761A (ja) | 1989-05-25 |
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