JP4130263B2 - Sputtering equipment and water-cooled cathode - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スパッタリング装置およびそれに使用する水冷カソードに関し、特にターゲットの冷却構造の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般的なスパッタリング装置は、内部が減圧されアルゴンガスが導入される減圧チャンバーを有し、この減圧チャンバー内に、内部に冷却水路を有するカソードと、このカソードの一面に固定されたターゲットと、このターゲットに対向して物品を保持する物品保持機構とが配置されている。ターゲットは、成膜材料で形成された板状のターゲット材料と、このターゲット材料の裏面にロウ付けされた銅製のバッキングプレートとからなり、ターゲット材料を前記物品に向けた状態でバッキングプレートがカソードにボルト等で固定される。
【0003】
カソードは通常、銅などで形成された箱状をなし、内部には冷却水路が気密的に形成され、パイプを介して外部から冷却水が循環される。これによりアルゴンイオンの照射で発生する熱をターゲットから逃し、ターゲットの熱変形等を防止する。また、カソードの冷却水路内には、通常、複数の永久磁石が収容され、ターゲットの周囲に磁界を形成して、ターゲットに効率よくアルゴンイオンが照射されるようになっている。
【0004】
また、一般的なものではないが、その他のターゲットの冷却構造として、特開昭61−231171号公報、特開昭63−100175号公報、特開平1−298159号公報、特開平4−202662号公報、特開平4−228565号公報、特開平4−293771号公報、特開平7−34235号公報、特開平9−125245号公報などに開示されたものがある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来のスパッタリング装置のカソードは、銅製のブロック状本体をエンドミルで切削することなどにより冷却水路を形成し、この冷却水路を銅製の蓋で塞いだ構造を有し、しかも減圧雰囲気中に配置されるので、蓋と本体との間に高精度の真空シールが必要となり、製造コストが高かった。また、この構造では薄肉化が困難であるから、必要な配置スペースが大きく、装置構造の自由度を規制する原因となっていた。
【0006】
また、カソードが厚いことにより、磁石をターゲットに近づけるために磁石をカソードに収容し、冷却水中に浸漬しているので、磁石が冷却水によって腐食される問題を有する上、カソードを分解しない限り磁石とターゲットとの相対位置を変化させることができないので、磁石の変位によりターゲットの消耗箇所を変更することが難しく、その分、ターゲットの消耗が局部的になって使用寿命が短いという問題も有していた。
【0007】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、カソードの製造コストを低下し、スパッタリング装置の構造の自由度を高め、磁石の腐食を防ぎ、ターゲットの使用寿命を延ばすことができるスパッタリング装置を提供することを課題としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係るスパッタリング装置は、減圧チャンバーと、この減圧チャンバー内に配置されその一面にターゲットが固定される水冷カソードと、この水冷カソードに冷却水を循環させるための冷却水循環路と、前記水冷カソードのターゲット固定面とは反対側に配置された磁石とを具備し、前記水冷カソードは、2枚の金属板を貼り合わせ、前記ターゲット固定面は平坦に保ちつつ前記磁石側の金属板を膨出させることにより前記2枚の金属板の間に冷却水路が形成されたものであることを特徴としている。
【0009】
また、本発明に係る第2のスパッタリング装置は、減圧チャンバーと、この減圧チャンバー内で長尺フィルムを連続走行させるためのアンワインダおよびワインダと、走行経路の一部で前記フィルムの部分同士を互いに平行に対向させる反転ロールと、前記平行部分の間に配置され前記平行部分のそれぞれに対向するターゲット固定面を有する一対の水冷カソードと、これら水冷カソードに冷却水を循環させるための冷却水循環路と、前記一対の水冷カソードの間に配置された磁石とを具備し、前記水冷カソードは、2枚の金属板を貼り合わせ、前記ターゲット固定面は平坦に保ちつつ前記磁石側の金属板を膨出させることにより前記2枚の金属板の間に冷却水路が形成されたものであることを特徴としている。
【0010】
また、本発明に係る水冷カソードは、片面にターゲットを固定するためのターゲット固定面を有する水冷カソードであって、2枚の金属板を貼り合わせて、前記ターゲット固定面は平坦に保ちつつ前記磁石側の金属板を膨出させることにより前記2枚の金属板の間に冷却水路が形成されたものであることを特徴としている。
【0011】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明に係るスパッタリング装置の第1実施形態を示す断面図であり、このスパッタリング装置は、内部を気密的に封止可能な減圧チャンバー1と、この減圧チャンバー1内に配置された水冷カソード2と、水冷カソード2の下面(ターゲット固定面2A)に固定されたターゲット4と、水冷カソード2に冷却水を循環させるための一対の冷却水パイプ12(冷却水循環路)と、水冷カソード2のターゲット固定面2Aとは反対側に配置された磁石6と、成膜すべき物品26を保持するための物品保持機構20とを具備している。
【0012】
この実施形態の主特徴は、図2〜図5に示すような水冷カソード2を使用したことにある。この水冷カソード2は、図4に示すように2枚の金属板2B,2Cを拡散接合またはロウ付け等により貼り合わせ、ターゲット固定面2A側の金属板2Cは平坦に保ちつつ、磁石6側の金属板2Bを局部的に膨らませて膨出部40を形成することにより、2枚の金属板の間に冷却水通路46を形成したものである。
【0013】
この実施形態の水冷カソード2では、膨出部40の平面形状が図3に示すように略U字状であり、互いに平行な2つの直線中空部と、これら直線中空部の端部間をつなぐ曲線中空部とを有する。また、膨出部40の断面形状は図4に示すように潰れた半楕円状または半円形をなしている。膨出部40の両端には、図5に示すように円筒状の開口部44が形成され、これら開口部44内に冷却水パイプ12が挿入されロウ付け等により気密的に固定されると共に、開口部44と膨出部40の間をなだらかにつなぐ傾斜部42が形成されている。
【0014】
水冷カソード2の製造方法は限定されないが、次のような方法が例示できる。まず2枚の金属板2B,2Cを用意し、一方の金属板に剥離剤を印刷等により塗布して、膨出部40に対応した形状をなす剥離剤層を形成する。剥離剤としては、硫酸バリウム等の難溶性無機物粉末や炭素粉末を使用し、塗布時にはポリビニルアルコールや水などの液体に分散させて使用すればよい。溶媒は加熱により除去しておく。
【0015】
次に、剥離剤層を形成した側に他方の金属板を載せ、加圧及び加熱して両者を拡散接合させる。このとき、剥離剤の粒子が金属板の表面に若干食い込むので、剥離剤の粒径や硬度を調整することにより、冷却水通路46の内面の粗面度を調整することが可能である。接合が完了したら、剥離剤層と対応する端部をこじ開けて傾斜部42および開口部44を形成し、各開口部44内に冷却水パイプ12を接続し、形成すべき膨出部40に対応した窪みが予め形成されている金型に複合板を入れて両面を拘束し、水などの高圧流体を注入して膨出部40を形成する。この時、図4に示すように、膨管される側の金属板2Bを、膨管されない側の金属板2Cよりも薄くしておくことにより、膨管加工をし易くすることができる。逆に、膨管される側の金属板2Bを、膨管されない側の金属板2Cよりも相対的に厚くしておけば、冷却水通路46とターゲット4とを接近させることができ、冷却効率をさらに高めることができる。
【0016】
金属板2B,2Cの材質としては、必要であれば如何なる金属も用いることができるが、一般には銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金などが熱伝導度の点から好適である。金属板2B,2Cの厚さは限定されないが、膨管加工のし易さおよび強度の点から金属板2Bは0.5〜5mm程度が好ましく、金属板2Cは、ターゲット4をネジ等の締結手段によって固定するために0.5〜10mm程度が好ましい。冷却水通路46の断面寸法は、ターゲットの冷却に必要とされる冷却水流量に応じて決定される。
【0017】
磁石6は、図3に示すように水冷カソード2の中央部に対応して配置される直方体状の内側磁石6Aと、この内側磁石6Aから一定距離外方へ離れて内側磁石6Aを取り巻いている四角い枠状に設置された外側磁石6Bとから構成されており、磁界は図4中矢印に示すようにターゲット4の表面から突出するように形成される。なお、磁力線の向きは限定されない。図3に示すように水冷カソード2の膨出部40は、内側磁石6Aと外側磁石6Bとの間隙に沿うように形成され、これにより、ターゲット4の表面では、内側磁石6Aと外側磁石6Bの間に対応する矩形枠形状の領域にアルゴンイオンが集中して照射され、この部分が特に発熱することになる。一方、冷却水通路46は、この矩形状の照射部分の直下に形成されているので、ターゲット4の冷却を効率的に行うことが可能である。
【0018】
水冷カソード2の膨出部40側の面および外周端面には、プラスチック等の絶縁体により絶縁層3Aが水冷カソード2と一体的に形成され、その上面は平坦化されている。この絶縁層3Aの厚さは、十分な絶縁性が得られる範囲でできるだけ薄いことが望ましい。薄いほど、磁石6とターゲット4とを近づけることが可能になるからである。
【0019】
ターゲット4は、銅または銅合金などの熱伝導性に優れた材料で形成された板状のバッキングプレート4Bと、このバッキングプレート4Bの片面に固定された板状のターゲット材料4Aとから一体構成され、ターゲット材料4Aはバッキングプレート4Bよりも若干小さく、バッキングプレート4Bの外周は一定幅に亘って露出しており、この露出部分が水冷カソード2のターゲット固定面2Aにネジ止め等により固定されている。これにより、バッキングプレート4Bの背面はターゲット固定面2Aに密着しているが、さらに伝熱性を高めるために、両者の間にハンダやインジウム等の柔らかい金属箔を介装してもよい。ターゲット4のバッキングプレート4Bの周縁部および絶縁層3Aの外周面を覆うように、絶縁層3Bが全周に亘って形成され、バッキングプレート4Bが消耗しないように配慮されている。
【0020】
磁石6は、水冷カソード2に対して固定されていてもよいが、より好ましくは図示しない磁石保持機構によって水冷カソード2と平行な方向へ位置変更可能に支持されているとよい。このような保持機構を採用すれば、ターゲット4が局部的に消耗した後に、磁石6と膨出部40との位置を変更して消耗の少ない箇所にアルゴンイオンが照射されるようにすることが容易となる。
【0021】
減圧チャンバー1には、図1に示すように減圧ポンプ等の荒引き減圧機構28と、液体窒素トラップや油拡散ポンプ等から構成される真空減圧機構30とが、それぞれ弁29を介して接続されると共に、荒引き減圧機構28と、真空減圧機構30との間も弁29を介して接続されている。また、減圧チャンバー1には弁31を介してアルゴン供給機構32が接続され、ここから所定圧力のアルゴンガスが供給されるようになっている。
【0022】
水冷カソード2に接続された冷却水パイプ12は、図1に示すように外周面に絶縁層13が形成された上、絶縁体14を介して減圧チャンバー1を貫通し、図示しない冷却水供給手段に連結されると共に、スパッタリング電源16に電気的に接続されている。スパッタリング電源16は冷却水パイプ12と減圧チャンバー1との間に交流または直流電圧を印加する。
【0023】
ターゲット4の下方には、テーブル状の物品保持機構20が配置され、その上に物品26が載置されるようになっている。この実施形態の物品保持機構20内には冷却水通路が形成され、載置された物品26を冷却できるようになっている。また、物品26とターゲット4との間には、シャッタ18が配置されており、このシャッタ18によって、ターゲット4から放出されたスパッタリング材料の粒子が物品26に対し所望時間だけ付着させられるようになっている。
【0024】
上記構成からなるスパッタリング装置によれば、貼り合わせた2枚の金属板2B,2Cの界面を膨管加工して冷却水通路46を形成した水冷カソード2を使用しているので、水冷カソード2の作成に真空シールが必要なく、製造コストが安く済むうえ、水冷カソード2が薄いものになるので、その配置にスペースをとらず、スパッタリング装置構造の自由度を高めることが可能である。
【0025】
また、水冷カソード2が薄いものであるから、水冷カソード2の裏側に磁石6を配置するだけで磁石6をターゲット4に近づけることができ、冷却水路中に磁石を配置した場合のように磁石が冷却水によって腐食されることがない。さらに水冷カソード2を分解しなくても磁石6とターゲット4との相対位置を変化させることができるので、磁石6の変位によりターゲット4の消耗箇所を変更することが容易で、その分、ターゲット4の使用効率も高められる。
【0026】
[第2実施形態]
図6は本発明の第2実施形態を示している。第1実施形態では水冷カソード2の端部から冷却水パイプ12が延びる構造であったが、この実施形態で使用している水冷カソード50は、そのターゲット固定面2Aと反対側の面から垂直に冷却水パイプ12が延びる構造になっている。
【0027】
図7は水冷カソード50の一例を示している。この水冷カソード50では膨出部40が内側磁石6Aと外側磁石6Bとの間隙に沿って延びるC字状をなし、膨出部40の両端部は内側磁石6Aと外側磁石6Bとの間隙に対応する位置に互いに隣接して形成され、これら端部のそれぞれに冷却水パイプ12が垂直に接続されている。これら冷却水パイプ12は絶縁層13によって被覆され、内側磁石6Aと外側磁石6Bとの間を通って上方へ延び、減圧チャンバー1を貫通して外部へ延びている。他の構成は第1実施形態と同様である。このような第2実施形態によれば、冷却水パイプ12がターゲット4近傍を通って邪魔になることがない。なお、冷却水パイプ12は水冷カソード50に対して垂直に接続されていなくてもよく、傾斜した状態で接続されていてもよい。
【0028】
[第3実施形態]
図8は、本発明の第3実施形態に使用される水冷カソード60を示している。図3に示した水冷カソード2では、膨出部40の両端部間において、冷却効率が相対的に低い箇所が生じていたが、この水冷カソード60では、膨出部40の両端部間に短絡膨出部62が形成され、一方の冷却水パイプ12から流入した冷却水の一部がこの短絡膨出部62を通じて他方の冷却水パイプ12へ流れるようになっており、短絡膨出部62に対応する箇所での冷却効率が高められている。短絡膨出部62の流路断面積は、膨出部40に対応する箇所での冷却能力と短絡膨出部62に対応する箇所での冷却能力とが均等になるように決定されている。
【0029】
[第4実施形態]
図9および図10は、本発明の第4実施形態に採用される水冷カソード70を示している。この水冷カソード70では、膨出部72が広い面積の矩形状をなしており、その一端側に傾斜部76および開口部78がそれぞれ形成され、冷却水パイプ12が接続されている。
【0030】
この水冷カソード70では、膨出部72が形成される側の金属板2Bが厚く、ターゲット固定面2A側の金属板2Cが薄いものとされ、冷却水通路74と対応する箇所が弾性変形可能部79とされている。これにより、冷却水パイプ12から冷却水が加圧状態で供給されると、弾性変形可能部79がターゲット4側へ変位し、弾性変形可能部79がターゲット4に密着する。このように、この実施形態では、冷却水を供給するとターゲット4との密着がよくなるので、冷却効率を高めることができる。
【0031】
限定はされないが、効果的な膨らみを可能とするために、金属板2Cの厚さは0.5〜5mm程度がよく、より好ましくは1〜3mmである。また、冷却水の圧力は大気圧に0.5〜3気圧程度加えた程度が好ましい。なお、この例では、変位が容易となるように膨出部72が幅広いものとされているが、膨出部は第1実施形態や前述した各実施形態のような形状であってもよい。
【0032】
[第5実施形態]
第5実施形態の水冷カソード2は、図11に示すようにターゲットを固定していない状態でターゲット固定面2A側に凸をなすように湾曲しており、ターゲットを固定することにより弾性的に湾曲が矯正されるように構成されている。水冷カソード2は長手方向に湾曲していてもよいし、幅方向に湾曲していてもよく、長手方向および幅方向の両方に、すなわち球面状に湾曲していてもよい。この構成によれば、バッキングプレート4Bの周縁部と水冷カソード2とをボルト等で結合することにより、水冷カソード2が平面に矯正され、同時にターゲット固定面2Aの全面がターゲットに圧接されるので、水冷カソード2とターゲットとの熱伝導を良好にすることができる。
【0033】
水冷カソード2の適正な湾曲率は、図11に示すように水冷カソード2の一定方向の幅W、水冷カソード2の突出量をh/2とした場合に、湾曲率W/hの値が30〜2200であるとよい。湾曲率が30より小さいと水冷カソード2の変形が大きすぎてターゲット4の取付が困難になり、湾曲率が2200より大きいと十分な効果が得られない。
【0034】
[第6実施形態]
図12は本発明の第6実施形態を示している。この実施形態では、減圧チャンバー1内に、長尺フィルムFを巻回したアンワインダ80と、一対のガイドロール82,84と、走行経路の一部でフィルムFの部分同士を互いに平行に対向させる反転ロール83と、フィルムFを巻き取るワインダ86とが配置されている。
【0035】
フィルムFの平行部分の間には、平行部分のそれぞれに対向するターゲット固定面2Aを有する一対の水冷カソード2が互いに平行に配置され、各ターゲット固定面2Aにはターゲット4が固定されているとともに、その反対面には絶縁層3Bが形成されている。また、水冷カソード2に冷却水を循環させるための冷却水循環路(図示略)が設けられている。
【0036】
各水冷カソード2の間には、各水冷カソードから略同一距離となるように磁石6(内側磁石6Aおよび外側磁石6B)が配置され、磁石位置調整機構88によって支持されると共に、これら磁石6によって各ターゲット4の表面近傍に磁界が形成されている。磁石位置調整機構88を調整すると、各磁石6は水冷カソード2と平行な方向に位置調整できるようになっている。図示しない他の構成は第1実施形態と同様である。
【0037】
このような構成からなるスパッタリング装置によれば、フィルムFを連続走行させつつ、第1のターゲット4から物質を付着させ、続いて第2のターゲット4から物質を付着することができる。よって、第1のターゲット4と第2のターゲット4の材質を異ならせておくことにより、1回のスパッタリング作業で2層からなる膜を形成することができる。また、同一物質を付着させる場合であっても、途中で反転ロール83によりフィルムFを冷却することができるから、フィルムFに熱影響を与えずにより厚い膜を形成することが可能である。
【0038】
また、磁石6を各ターゲット4で共通に使用することができるため、2重スパッタリングを可能としながら、装置の構成を簡略化することができるうえ、磁石位置調整機構88を走査することにより、両方のターゲット4に対する磁石6の位置を変更できる利点がある。
【0039】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るスパッタリング装置は、貼り合わせた2枚の金属板の界面を膨管加工して冷却水路を形成した水冷カソードを使用しているので、水冷カソードの作成に真空シールが必要なく、製造コストが安く済むうえ、水冷カソードが薄いものになるので、配置スペースをとらず、スパッタリング装置構造の自由度を高めることが可能である。
【0040】
また、水冷カソードが薄いものであるから、水冷カソードの裏側に磁石を配置するだけで磁石をターゲットに近づけることができ、磁石が冷却水によって腐食されることがない。水冷カソードを分解しなくても磁石とターゲットとの相対位置を変化させることができるので、磁石の変位によりターゲットの消耗箇所を変更することが容易で、その分、ターゲットの使用効率も高められる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係るスパッタリング装置の第1実施形態を示す断面図である。
【図2】 同実施形態の水冷カソードを示す側断面図である。
【図3】 同水冷カソードの平面図である。
【図4】 同水冷カソードの正断面図である。
【図5】 同水冷カソードの部分断面図である。
【図6】 本発明の第2実施形態を示す断面図である。
【図7】 第2実施形態に使用される水冷カソードの平面図である。
【図8】 第3実施形態に使用される水冷カソードの平面図である。
【図9】 第4実施形態の水冷カソードを示す平面図である。
【図10】 図9中のX−X線視断面図である。
【図11】 第5実施形態の水冷カソードの側面図である。
【図12】 本発明の第6実施形態の断面図である。
【符号の説明】
1 減圧チャンバー
2,50,60,70 水冷カソード
2A ターゲット固定面
2B,2C 金属板
3A,3B 絶縁体
4 ターゲット
4A ターゲット材料
4B バッキングプレート
6 磁石
6A 内側磁石
6B 外側磁石
12 冷却水パイプ
16 スパッタリング電源
20 物品保持機構
40,72 膨出部
46 冷却水通路
79 弾性変形可能部
80 アンワインダ
83 反転ロール
86 ワインダ
88 磁石位置調整機構[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a sputtering apparatus and a water-cooled cathode used therein, and more particularly to an improvement in a target cooling structure.
[0002]
[Prior art]
A general sputtering apparatus has a decompression chamber into which argon gas is introduced and argon gas is introduced, a cathode having a cooling water channel inside the decompression chamber, a target fixed on one surface of the cathode, An article holding mechanism that holds the article facing the target is disposed. The target is composed of a plate-like target material formed of a film forming material and a copper backing plate brazed to the back surface of the target material, and the backing plate serves as a cathode with the target material facing the article. It is fixed with bolts.
[0003]
The cathode usually has a box shape made of copper or the like, and a cooling water passage is formed in an airtight manner inside, and the cooling water is circulated from the outside through a pipe. As a result, heat generated by irradiation with argon ions is released from the target, and thermal deformation of the target is prevented. In addition, a plurality of permanent magnets are normally accommodated in the cooling water channel of the cathode, and a magnetic field is formed around the target so that the target is efficiently irradiated with argon ions.
[0004]
Further, although not general, other target cooling structures are disclosed in JP-A-61-231171, JP-A-63-100175, JP-A-1-298159, and JP-A-4-202662. JP-A-4-228565, JP-A-4-293771, JP-A-7-34235, JP-A-9-125245, and the like.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the cathode of the conventional sputtering apparatus has a structure in which a cooling water channel is formed by cutting a copper block-shaped main body with an end mill, and the cooling water channel is closed with a copper lid, and in a reduced pressure atmosphere. Since it is disposed, a high-precision vacuum seal is required between the lid and the main body, and the manufacturing cost is high. In addition, since it is difficult to reduce the thickness with this structure, the necessary arrangement space is large, which has been a cause of restricting the degree of freedom of the apparatus structure.
[0006]
In addition, since the cathode is thick, the magnet is accommodated in the cathode and immersed in the cooling water in order to bring the magnet closer to the target, so that the magnet has a problem of being corroded by the cooling water, and unless the cathode is disassembled, the magnet Since the relative position between the target and the target cannot be changed, it is difficult to change the target consumption point due to the displacement of the magnet, and there is a problem that the target wear is localized and the service life is short. It was.
[0007]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and a sputtering apparatus capable of reducing the manufacturing cost of the cathode, increasing the degree of freedom of the structure of the sputtering apparatus, preventing corrosion of the magnet, and extending the service life of the target. The issue is to provide.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, a sputtering apparatus according to the present invention includes a decompression chamber, a water-cooled cathode disposed in the decompression chamber and having a target fixed on one surface thereof, and cooling for circulating cooling water through the water-cooled cathode. A water circulation path and a magnet disposed on the opposite side of the target fixing surface of the water-cooled cathode, the water-cooled cathode being bonded with two metal plates, the magnet holding the target fixing surface flat A cooling water channel is formed between the two metal plates by bulging the side metal plate.
[0009]
The second sputtering apparatus according to the present invention includes a decompression chamber, an unwinder and a winder for continuously running a long film in the decompression chamber, and portions of the film parallel to each other in a part of the travel path. A pair of water-cooled cathodes disposed between the parallel parts and having a target fixing surface facing each of the parallel parts, and a cooling water circulation path for circulating cooling water through the water-cooled cathodes, A magnet disposed between the pair of water-cooled cathodes, wherein the water-cooled cathode bonds two metal plates, and bulges the magnet-side metal plate while keeping the target fixing surface flat. Thus, a cooling water channel is formed between the two metal plates.
[0010]
The water-cooled cathode according to the present invention is a water-cooled cathode having a target fixing surface for fixing a target on one side, and two magnets are bonded together so that the target fixing surface is kept flat while the magnet is fixed. A cooling water channel is formed between the two metal plates by bulging the side metal plate.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a first embodiment of a sputtering apparatus according to the present invention. This sputtering apparatus is arranged in a
[0012]
The main feature of this embodiment is that a water-cooled
[0013]
In the water-cooled
[0014]
Although the manufacturing method of the water-cooled
[0015]
Next, the other metal plate is placed on the side where the release agent layer is formed, and both are diffusion bonded by pressurization and heating. At this time, since the release agent particles slightly bite into the surface of the metal plate, the roughness of the inner surface of the
[0016]
As the material of the
[0017]
As shown in FIG. 3, the magnet 6 is a rectangular parallelepiped
[0018]
An insulating
[0019]
The
[0020]
The magnet 6 may be fixed to the water-cooled
[0021]
As shown in FIG. 1, a
[0022]
As shown in FIG. 1, the cooling
[0023]
A table-shaped
[0024]
According to the sputtering apparatus having the above configuration, since the water-cooled
[0025]
In addition, since the water-cooled
[0026]
[Second Embodiment]
FIG. 6 shows a second embodiment of the present invention. In the first embodiment, the cooling
[0027]
FIG. 7 shows an example of the water-cooled
[0028]
[Third Embodiment]
FIG. 8 shows a water-cooled
[0029]
[Fourth Embodiment]
9 and 10 show a water-cooled
[0030]
In this water-cooled
[0031]
Although not limited, in order to enable effective swelling, the thickness of the metal plate 2C is preferably about 0.5 to 5 mm, more preferably 1 to 3 mm. The pressure of the cooling water is preferably about 0.5 to 3 atmospheres added to the atmospheric pressure. In this example, the bulging
[0032]
[Fifth Embodiment]
As shown in FIG. 11, the water-cooled
[0033]
The appropriate curvature of the water-cooled
[0034]
[Sixth Embodiment]
FIG. 12 shows a sixth embodiment of the present invention. In this embodiment, the
[0035]
Between the parallel portions of the film F, a pair of water-cooled
[0036]
Between each water-cooled
[0037]
According to the sputtering apparatus having such a configuration, the substance can be attached from the
[0038]
Further, since the magnet 6 can be used in common for each
[0039]
【The invention's effect】
As described above, the sputtering apparatus according to the present invention uses the water-cooled cathode in which the interface between the two metal plates bonded together is expanded to form a cooling water channel, so that a vacuum is used to create the water-cooled cathode. Since a seal is not required, the manufacturing cost is low, and the water-cooled cathode is thin. Therefore, it is possible to increase the degree of freedom of the sputtering apparatus structure without taking up an arrangement space.
[0040]
Further, since the water-cooled cathode is thin, the magnet can be brought close to the target only by arranging the magnet on the back side of the water-cooled cathode, and the magnet is not corroded by the cooling water. Since the relative position of the magnet and the target can be changed without disassembling the water-cooled cathode, it is easy to change the target consumption point by the displacement of the magnet, and the use efficiency of the target is increased accordingly.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a first embodiment of a sputtering apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a side sectional view showing a water-cooled cathode of the same embodiment.
FIG. 3 is a plan view of the water-cooled cathode.
FIG. 4 is a front sectional view of the water-cooled cathode.
FIG. 5 is a partial sectional view of the water-cooled cathode.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a plan view of a water-cooled cathode used in the second embodiment.
FIG. 8 is a plan view of a water-cooled cathode used in the third embodiment.
FIG. 9 is a plan view showing a water-cooled cathode according to a fourth embodiment.
10 is a cross-sectional view taken along line XX in FIG.
FIG. 11 is a side view of a water-cooled cathode according to a fifth embodiment.
FIG. 12 is a cross-sectional view of a sixth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
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