JPH0313570A - 半導体製造装置及び半導体製造装置用ターゲット - Google Patents
半導体製造装置及び半導体製造装置用ターゲットInfo
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- JPH0313570A JPH0313570A JP1145091A JP14509189A JPH0313570A JP H0313570 A JPH0313570 A JP H0313570A JP 1145091 A JP1145091 A JP 1145091A JP 14509189 A JP14509189 A JP 14509189A JP H0313570 A JPH0313570 A JP H0313570A
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Classifications
-
- 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
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- 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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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明は、半導体製造装置及び半導体製造装置用ター
ゲットに関するものである。
ゲットに関するものである。
［従来の技術］
第８図は従来の半導体装置の成膜を行う例えばスパッタ
蒸着装置を示す概略図であり、図において、スパッタ蒸
着装置（１）のチャンバ（２）は、所定の真空度に保持
されており、このチャンバ（２）の内部にはターゲット
（３）が配置されている。このターゲット（３）に対向
して、支持部材（５）に支持された半導体ウェハ（４）
がチャンバ（２）内に配置されている。
蒸着装置を示す概略図であり、図において、スパッタ蒸
着装置（１）のチャンバ（２）は、所定の真空度に保持
されており、このチャンバ（２）の内部にはターゲット
（３）が配置されている。このターゲット（３）に対向
して、支持部材（５）に支持された半導体ウェハ（４）
がチャンバ（２）内に配置されている。
従来のスパッタ蒸着装置（１）は上述したように構成さ
れ、バルブ（６ａ）からチャンバ（２）内にＡｒガスが
導入された後、バルブ（６ｂ）を介して排気され０．１
３〜６．７Ｐａ（ＩＸＩＯ−”−５Ｘ１０−２Ｔｏｒｒ
）程度の圧力に保持される。カソードとして作用するタ
ーゲット（３）には、電源（７）によって直流又は高周
波電力が印加され、グロー放電が開始される。このグロ
ー放電によって、ＡｒはＡｒ”イオンとなる。ターゲッ
ト（３）の表面は負電位にバイアスされているので、こ
の負電位に引き寄せられてＡｒ”イオンがターゲット（
３）に入射し、ターゲット（３）をエツチングする。こ
のエツチングによってターゲット（３）から飛び出した
ターゲット（３）材料の粒子（８）は、ターゲット（３
）に対向して配置された半導体ウェハ（４）上にスパッ
タリングされ堆積する。なお、ターゲット（３）は２０
０℃〜３００℃程度に加熱されるので、ターゲット（３
）はその背後（９）から例えば水により冷却されている
。ターゲット（３）から飛び出した粒子（８）の平均自
由行程は短く、多くの粒子（８）は半導体ウェハ（４）
に到達する前に互いに衝突、散乱するため、このような
スパッタ蒸着は、粒子（８）の廻り込みや成膜した膜の
膜厚均一性に優れている。
れ、バルブ（６ａ）からチャンバ（２）内にＡｒガスが
導入された後、バルブ（６ｂ）を介して排気され０．１
３〜６．７Ｐａ（ＩＸＩＯ−”−５Ｘ１０−２Ｔｏｒｒ
）程度の圧力に保持される。カソードとして作用するタ
ーゲット（３）には、電源（７）によって直流又は高周
波電力が印加され、グロー放電が開始される。このグロ
ー放電によって、ＡｒはＡｒ”イオンとなる。ターゲッ
ト（３）の表面は負電位にバイアスされているので、こ
の負電位に引き寄せられてＡｒ”イオンがターゲット（
３）に入射し、ターゲット（３）をエツチングする。こ
のエツチングによってターゲット（３）から飛び出した
ターゲット（３）材料の粒子（８）は、ターゲット（３
）に対向して配置された半導体ウェハ（４）上にスパッ
タリングされ堆積する。なお、ターゲット（３）は２０
０℃〜３００℃程度に加熱されるので、ターゲット（３
）はその背後（９）から例えば水により冷却されている
。ターゲット（３）から飛び出した粒子（８）の平均自
由行程は短く、多くの粒子（８）は半導体ウェハ（４）
に到達する前に互いに衝突、散乱するため、このような
スパッタ蒸着は、粒子（８）の廻り込みや成膜した膜の
膜厚均一性に優れている。
第９［ｇ（ａ）〜（ｄ）は上述したようなスパッタ蒸着
装置（１）に使用されているターゲット（３）例えば銅
ターゲツトの概略側面図であり、ターゲット（３）は、
メタルターゲット（１０）がハンダ（１１）例えば９５
％５ｎ−５％Ａ、合金（％は重量％を表す）からなる薄
膜によってバッキングプレート（１２）と接合される（
第９図（ａ））、すなわち、メタルターゲット（１０）
、ハンダ（１１）及びバッキングプレート（１２）を互
いに重ね合わせ、加熱手段例えばヒータ（図示しない）
により加熱してハンダ（１１）を溶融させて溶融ハンダ
（ｌｌａ）としく第９図（ｃ））、次いでこれを凝固さ
せて凝固ハンダ（ｌｌｂ）とすることにより（第９図（
ｄ））、ターゲット（３）を製造している（第９図（ｂ
））。
装置（１）に使用されているターゲット（３）例えば銅
ターゲツトの概略側面図であり、ターゲット（３）は、
メタルターゲット（１０）がハンダ（１１）例えば９５
％５ｎ−５％Ａ、合金（％は重量％を表す）からなる薄
膜によってバッキングプレート（１２）と接合される（
第９図（ａ））、すなわち、メタルターゲット（１０）
、ハンダ（１１）及びバッキングプレート（１２）を互
いに重ね合わせ、加熱手段例えばヒータ（図示しない）
により加熱してハンダ（１１）を溶融させて溶融ハンダ
（ｌｌａ）としく第９図（ｃ））、次いでこれを凝固さ
せて凝固ハンダ（ｌｌｂ）とすることにより（第９図（
ｄ））、ターゲット（３）を製造している（第９図（ｂ
））。
第１０図は接合されたメタルターゲット（１０）又はバ
ッキングプレート（１２）とハンダ（１１）との界面に
おける拡散により生じた金属元素の濃度分布を示す図で
ある０図中、縦軸は金属元素の濃度、横軸は界面（Ａ）
からの距離を示す、第１０図に示すように、ハンダ（１
１）が溶融する際の熱により拡散した金属は、界面（Ａ
）の近傍でＣｕ−３ｎ層（Ｂ）、Ｃｕ Ｓｎ Ａｇ
層（Ｃ）のような合金を形成する。
ッキングプレート（１２）とハンダ（１１）との界面に
おける拡散により生じた金属元素の濃度分布を示す図で
ある０図中、縦軸は金属元素の濃度、横軸は界面（Ａ）
からの距離を示す、第１０図に示すように、ハンダ（１
１）が溶融する際の熱により拡散した金属は、界面（Ａ
）の近傍でＣｕ−３ｎ層（Ｂ）、Ｃｕ Ｓｎ Ａｇ
層（Ｃ）のような合金を形成する。
従って、第９図に示したターゲット（３）は、第１１図
に示すように、ハンダ（１１）に隣接しでＣＣｕ−３ｎ
Ａ層（Ｃ）が形成され、このＣＣｕ−５ｎ−Ａ層（Ｃ）
に隣接してＣｕ−３ｎ層（Ｂ）が形成されることになる
。ところが、このＣｕ−３ｎ層（Ｂ）は、第３図に示す
Ｃｕ−３ｎ合金の機械的性質を示す線図から明らかなよ
うに、Ｓｎを２５重量％以上含むＣｕ−３ｎ合金は伸び
がなく脆い機械的性質を持っている。なお、図中、曲線
Ａ、Ｂ及びＣは、引張り強さ、伸び及び硬さをそれぞれ
示す。このため、スパッタリング中のターゲット（３）
の熱膨張や熱衝撃により、第１２図に示すようにＣｕ−
３ｎ層（Ｂ）で割れ（１３）が発生する場合がある６［
発明が解決しようとする課題］ 上述したようなスパッタ蒸着装置（１）では、Ｃｕ−５
ｎ層（Ｂ）で割れ（１３）が発生した場合、スパッタリ
ングによる熱膨張や熱衝撃によりメタルターゲット（１
０）がバッキングプレー）（１２）から脱落する場合が
あり、さらに、メタルターゲット（１０）が脱落したタ
ーゲット（３）がスパッタされることにより、半導体ウ
ェハ（４）に不純物が混入するという問題点があった。
に示すように、ハンダ（１１）に隣接しでＣＣｕ−３ｎ
Ａ層（Ｃ）が形成され、このＣＣｕ−５ｎ−Ａ層（Ｃ）
に隣接してＣｕ−３ｎ層（Ｂ）が形成されることになる
。ところが、このＣｕ−３ｎ層（Ｂ）は、第３図に示す
Ｃｕ−３ｎ合金の機械的性質を示す線図から明らかなよ
うに、Ｓｎを２５重量％以上含むＣｕ−３ｎ合金は伸び
がなく脆い機械的性質を持っている。なお、図中、曲線
Ａ、Ｂ及びＣは、引張り強さ、伸び及び硬さをそれぞれ
示す。このため、スパッタリング中のターゲット（３）
の熱膨張や熱衝撃により、第１２図に示すようにＣｕ−
３ｎ層（Ｂ）で割れ（１３）が発生する場合がある６［
発明が解決しようとする課題］ 上述したようなスパッタ蒸着装置（１）では、Ｃｕ−５
ｎ層（Ｂ）で割れ（１３）が発生した場合、スパッタリ
ングによる熱膨張や熱衝撃によりメタルターゲット（１
０）がバッキングプレー）（１２）から脱落する場合が
あり、さらに、メタルターゲット（１０）が脱落したタ
ーゲット（３）がスパッタされることにより、半導体ウ
ェハ（４）に不純物が混入するという問題点があった。
この発明は、このような問題点を解決するためになされ
たもので、メタルターゲットがバッキングプレートから
剥離することなく、信頼性の高い成膜を行うことができ
る半導体製造装置を得ることを目的とする。
たもので、メタルターゲットがバッキングプレートから
剥離することなく、信頼性の高い成膜を行うことができ
る半導体製造装置を得ることを目的とする。
［課題を解決するための手段］
この発明に係る半導体製造装置は、チャンバ内に配置さ
れ半導体ウェハを保持する手段と、上記半導体ウェハに
対向して配置されたターゲットと、チャンバ内に充填さ
れたアルゴンをイオン化させ、イオン化したアルゴンイ
オンを上記ターゲットに入射させることによって、上記
ターゲットの粒子を上記半導体ウェハにスパッタリング
させる手段例えば電源とを備えた半導体製造装置であっ
て、上記ターゲットは、バッキングプレート、メタルタ
ーゲット及びこれらバッキングプレートとメタルターゲ
ットとを接合する所定成分のハンダ合金からなるもので
ある。
れ半導体ウェハを保持する手段と、上記半導体ウェハに
対向して配置されたターゲットと、チャンバ内に充填さ
れたアルゴンをイオン化させ、イオン化したアルゴンイ
オンを上記ターゲットに入射させることによって、上記
ターゲットの粒子を上記半導体ウェハにスパッタリング
させる手段例えば電源とを備えた半導体製造装置であっ
て、上記ターゲットは、バッキングプレート、メタルタ
ーゲット及びこれらバッキングプレートとメタルターゲ
ットとを接合する所定成分のハンダ合金からなるもので
ある。
また、この発明に係る半導体製造装置用ターゲットは、
バッキングプレートと、メタルターゲットと、これらバ
ッキングプレート及びメタルターゲットとを接合するハ
ンダ合金とを備え、このハンダ合金は、４０重量％まで
の亜鉛、５重量％までのスズ、８重量％までのアルミニ
ウム、０．２重量％までの不可避的不純物、及び残部カ
ドミウムからなるものである。
バッキングプレートと、メタルターゲットと、これらバ
ッキングプレート及びメタルターゲットとを接合するハ
ンダ合金とを備え、このハンダ合金は、４０重量％まで
の亜鉛、５重量％までのスズ、８重量％までのアルミニ
ウム、０．２重量％までの不可避的不純物、及び残部カ
ドミウムからなるものである。
［作 用］
この発明においては、半導体製造装置用ターゲットのハ
ンダ合金としてＳｎを高濃度に含まない合金を用いてい
るため、メタルターゲットとバッキングプレートとの間
に伸びのある合金層を形成することができ、ターゲット
の割れ、剥離等を防止することができるので、信頼性の
高い半導体製造を行うことができる。
ンダ合金としてＳｎを高濃度に含まない合金を用いてい
るため、メタルターゲットとバッキングプレートとの間
に伸びのある合金層を形成することができ、ターゲット
の割れ、剥離等を防止することができるので、信頼性の
高い半導体製造を行うことができる。
［実施例コ
第１図はこの発明の一実施例による半導体製造装置例え
ばスパッタ蒸着装置を示す概略図であり、（２）、（４
）〜（９）は上述した従来のスパッタ蒸着装置（１）に
おけるものと全く同一である。図において、スパッタ蒸
着装置（ＩＡ）のチャンバ（２）は、所定の真空度に保
持されており、このチャンバ（２）の内部にはターゲッ
ト（３Ａ）が配置されている。このターゲット（３Ａ）
に対向して、支持部材（５）に支持された半導体ウェハ
く４）がチャンバ（２）内に配置されている。
ばスパッタ蒸着装置を示す概略図であり、（２）、（４
）〜（９）は上述した従来のスパッタ蒸着装置（１）に
おけるものと全く同一である。図において、スパッタ蒸
着装置（ＩＡ）のチャンバ（２）は、所定の真空度に保
持されており、このチャンバ（２）の内部にはターゲッ
ト（３Ａ）が配置されている。このターゲット（３Ａ）
に対向して、支持部材（５）に支持された半導体ウェハ
く４）がチャンバ（２）内に配置されている。
上述したように構成されたスパッタ蒸着装置（ＩＡ）に
おいては、バルブ（６ａ）からチャンバ（２）内にＡｒ
ガスが導入された後、バルブ（６ｂ）を介して排気され
０．１３〜６．７Ｐａ（Ｉ Ｘｌ ０−”−５Ｘ １０
−２Ｔｏｒｒ）程度の圧力に保持される。カソードとし
て作用するターゲット（３Ａ）には、電源（７）によっ
て直流又は高周波電力が印加され、グロー放電が開始さ
れる。このグロー放電によって、ＡｒはＡ ｒ ”イオ
ンとなる。ターゲット（３Ａ）の表面は負電位にバイア
スされているので、この負電位に引き寄せられてＡｒ”
イオンがターゲット（３Ａ）に入射し、ターゲット（３
Ａ）をエツチングする。このエツチングによってターゲ
ラ）−（３Ａ）から飛び出したターゲット（３Ａ）材料
の粒子（８）は、ターゲット（３Ａ）に対向して配置さ
れた半導体ウェハ（４）上にスパッタリングされ堆積す
る。なお、ターゲット（３Ａ）は２００℃〜３００℃程
度に加熱されるので、ターゲット（３Ａ）はその背後（
９）から例えば水により冷却されている。
おいては、バルブ（６ａ）からチャンバ（２）内にＡｒ
ガスが導入された後、バルブ（６ｂ）を介して排気され
０．１３〜６．７Ｐａ（Ｉ Ｘｌ ０−”−５Ｘ １０
−２Ｔｏｒｒ）程度の圧力に保持される。カソードとし
て作用するターゲット（３Ａ）には、電源（７）によっ
て直流又は高周波電力が印加され、グロー放電が開始さ
れる。このグロー放電によって、ＡｒはＡ ｒ ”イオ
ンとなる。ターゲット（３Ａ）の表面は負電位にバイア
スされているので、この負電位に引き寄せられてＡｒ”
イオンがターゲット（３Ａ）に入射し、ターゲット（３
Ａ）をエツチングする。このエツチングによってターゲ
ラ）−（３Ａ）から飛び出したターゲット（３Ａ）材料
の粒子（８）は、ターゲット（３Ａ）に対向して配置さ
れた半導体ウェハ（４）上にスパッタリングされ堆積す
る。なお、ターゲット（３Ａ）は２００℃〜３００℃程
度に加熱されるので、ターゲット（３Ａ）はその背後（
９）から例えば水により冷却されている。
ターゲット（３Ａ）は、メタルターゲット（１０）と、
バッキングプレート（１２）とがハンダ合金でこのハン
ダ（ＩＩＡ）は、好適には４０重量％までの亜鉛（Ｚｎ
）、５重量％までのスズ（Ｓｎ）、８重量％までのアル
ミニウム（ＡＩ）、０．２重量％までの不可避的不純物
、及び残部カドミウム（Ｃｄ）からなる、 Ｚｎの添加
量が４０重量％までであれば、第２図に示すように、伸
びが大きいため、スパッタリング中にターゲット（３Ａ
）が割れたり剥離したりすることはない。なお、第２図
〜第４図において、曲！Ａは引張り強さ、曲線Ｂは伸び
、曲線Ｃは硬さをそれぞれ示している。Ｓｎの添加量が
５重量％までであれば、第３図に示すように、引張り強
さ及び伸びが優れているので望ましい。
バッキングプレート（１２）とがハンダ合金でこのハン
ダ（ＩＩＡ）は、好適には４０重量％までの亜鉛（Ｚｎ
）、５重量％までのスズ（Ｓｎ）、８重量％までのアル
ミニウム（ＡＩ）、０．２重量％までの不可避的不純物
、及び残部カドミウム（Ｃｄ）からなる、 Ｚｎの添加
量が４０重量％までであれば、第２図に示すように、伸
びが大きいため、スパッタリング中にターゲット（３Ａ
）が割れたり剥離したりすることはない。なお、第２図
〜第４図において、曲！Ａは引張り強さ、曲線Ｂは伸び
、曲線Ｃは硬さをそれぞれ示している。Ｓｎの添加量が
５重量％までであれば、第３図に示すように、引張り強
さ及び伸びが優れているので望ましい。
Ａ１の添加量が８重量％までであれば、第４図に示すよ
うに、引張り強さ、特に伸びが優れているので望ましい
、なお、現行のハンダ製造プロセスにおいては、０．２
重量％までの不純物は不可避的に含まれる。
うに、引張り強さ、特に伸びが優れているので望ましい
、なお、現行のハンダ製造プロセスにおいては、０．２
重量％までの不純物は不可避的に含まれる。
第５図（ａ）〜（ｄ）は上述したようなスパッタ蒸着装
置（ＩＡ）に用いるターゲット（３Ａ）例えば銅５％５
ｎ−８％Ａｌ−３７％Ｃｄ−４０％Ｚｎ合金（％は重量
％を表す）からなる薄膜をハンダ（１１Ａ）として使用
した場合について説明する。
置（ＩＡ）に用いるターゲット（３Ａ）例えば銅５％５
ｎ−８％Ａｌ−３７％Ｃｄ−４０％Ｚｎ合金（％は重量
％を表す）からなる薄膜をハンダ（１１Ａ）として使用
した場合について説明する。
まず、メタルターゲット（１０）、ハンダ（ＩＩＡ）及
びバッキングプレート（１２）を互いに重ね食わせ（第
５図（ｂ））、加熱手段例えばヒータ（図示しない）に
より加熱してハンダ（ＩＩＡ）を溶融させて溶融ハンダ
（１１Ｂ）とし、メタルターゲット（１０）と溶融ハン
ダ（１１Ｂ）並びにバッキングプレート（１２）と溶融
ハンダ（ＩＩＢ）が十分濡れるように圧力をかける（第
５図（ｃ））、次いで、メタルターゲット（１０）と溶
融ハンダ（ＩＩＢ）並びにバッキングプレート（１２）
と溶融ハンダ（ＩＩＢ）とが十分接している状態でヒー
ターを止め、溶融ハンダ（ＩＩＢ）を凝固させて凝固ハ
ンダ＜ＩＩＣ）とし、これによりメタルターゲット（１
０）とバッキングプレート（１２）とを接合させて、タ
ーゲット（３Ａ）を得ることができる（第５図（ｄ ）
）。
びバッキングプレート（１２）を互いに重ね食わせ（第
５図（ｂ））、加熱手段例えばヒータ（図示しない）に
より加熱してハンダ（ＩＩＡ）を溶融させて溶融ハンダ
（１１Ｂ）とし、メタルターゲット（１０）と溶融ハン
ダ（１１Ｂ）並びにバッキングプレート（１２）と溶融
ハンダ（ＩＩＢ）が十分濡れるように圧力をかける（第
５図（ｃ））、次いで、メタルターゲット（１０）と溶
融ハンダ（ＩＩＢ）並びにバッキングプレート（１２）
と溶融ハンダ（ＩＩＢ）とが十分接している状態でヒー
ターを止め、溶融ハンダ（ＩＩＢ）を凝固させて凝固ハ
ンダ＜ＩＩＣ）とし、これによりメタルターゲット（１
０）とバッキングプレート（１２）とを接合させて、タ
ーゲット（３Ａ）を得ることができる（第５図（ｄ ）
）。
第６図は接合させたメタルターゲット（１０）又はバッ
キングプレート（１２）とハンダ（ＩＩＡ）との界面に
おける拡散により生じた金属元素の濃度分布を示す図で
ある６図中、縦軸は金属元素の濃度、横軸は界面（Ａ）
からの距離を示す、第６図に示すように、ハンダ（ＩＩ
Ａ）が溶融する際の熱により拡散した金属は、界面の近
傍でＣｕ−Ｚｎ層（Ｄ）、Ｃｕ−Ｚｎ−Ｃｄ層（Ｅ）、
Ｃｕ −Ｚ ｎ −Ｃｄ −Ａ１層（Ｆ）、Ｃｕ−Ｚｎ
−Ｃｄ−Ａｌ−８ｎ層（Ｇ）のような合金を形成する。
キングプレート（１２）とハンダ（ＩＩＡ）との界面に
おける拡散により生じた金属元素の濃度分布を示す図で
ある６図中、縦軸は金属元素の濃度、横軸は界面（Ａ）
からの距離を示す、第６図に示すように、ハンダ（ＩＩ
Ａ）が溶融する際の熱により拡散した金属は、界面の近
傍でＣｕ−Ｚｎ層（Ｄ）、Ｃｕ−Ｚｎ−Ｃｄ層（Ｅ）、
Ｃｕ −Ｚ ｎ −Ｃｄ −Ａ１層（Ｆ）、Ｃｕ−Ｚｎ
−Ｃｄ−Ａｌ−８ｎ層（Ｇ）のような合金を形成する。
従って、第５図に示したターゲット（３Ａ）は、第７図
に示すように、ハンダ＜ＩＩＡ）に隣接してＣｕ−Ｚｎ
−Ｃｄ−Ａｌ−３ｎ層（Ｇ）が形成され、このＣｕ−Ｚ
ｎ−Ｃｄ−Ａｌ−３ｎ層（Ｇ）に隣接してＣｕ−Ｚｎ−
Ｃｄ−Ａｌ層（Ｆ）、Ｃｕ−Ｚｎ−ＣｄＪＩ（Ｅ）、Ｃ
ｕ−Ｚｎ層（Ｄ）が形成されることになる。ところが、
このＣｕ −Ｚ ｎ層（Ｄ）は１次の表に示すように、
引張り強さはＣｕと同程度であり、伸びは約２倍である
。従って、スパッタリング中の熱ｍ張や熱衝撃によって
、メタルターゲット（１０）がバッキングプレート（１
２）から脱落や剥離するのを防止することかできる。
に示すように、ハンダ＜ＩＩＡ）に隣接してＣｕ−Ｚｎ
−Ｃｄ−Ａｌ−３ｎ層（Ｇ）が形成され、このＣｕ−Ｚ
ｎ−Ｃｄ−Ａｌ−３ｎ層（Ｇ）に隣接してＣｕ−Ｚｎ−
Ｃｄ−Ａｌ層（Ｆ）、Ｃｕ−Ｚｎ−ＣｄＪＩ（Ｅ）、Ｃ
ｕ−Ｚｎ層（Ｄ）が形成されることになる。ところが、
このＣｕ −Ｚ ｎ層（Ｄ）は１次の表に示すように、
引張り強さはＣｕと同程度であり、伸びは約２倍である
。従って、スパッタリング中の熱ｍ張や熱衝撃によって
、メタルターゲット（１０）がバッキングプレート（１
２）から脱落や剥離するのを防止することかできる。
表 金属の機械的強度
なお、上述した実施例ではメタルターゲット（１０）と
してはＣｕからなるものを使用したが、Ａｕ、Ｔｉ−Ｎ
ｉ、Ｗ−３ｉ、Ｍｏ−５ｉ、Ａｌ−３ｉ等も同様に使用
することができ、この場合もメタルターゲット（１０）
−ハンダ（ＩＩＡ）の界面でＣｕ−３ｎ層が形成しない
ので、メタルターゲット（１０）の剥離や脱落を防止す
ることができる。
してはＣｕからなるものを使用したが、Ａｕ、Ｔｉ−Ｎ
ｉ、Ｗ−３ｉ、Ｍｏ−５ｉ、Ａｌ−３ｉ等も同様に使用
することができ、この場合もメタルターゲット（１０）
−ハンダ（ＩＩＡ）の界面でＣｕ−３ｎ層が形成しない
ので、メタルターゲット（１０）の剥離や脱落を防止す
ることができる。
［発明の効果］
この発明は、以上説明したとおり、チャンバと。
このチャンバ内に配置された半導体ウェハを保持する手
段と、上記半導体ウェハに対向して上記チャンバ内に配
置されたターゲットと、上記チャンバ内に充填されたア
ルゴンをイオン化させ、イオン化したアルゴンイオンを
上記ターゲットに入射させることによって、上記ターゲ
ットの粒子を上記半導体ウェハにスパッタリングさせる
手段とを備えた半導体製造装置であって、上記ターゲッ
トは、バッキングプレート、メタルターゲット及びこれ
らバッキングプレートとメタルターゲットとを接合する
ハンダ合金を備え、このハンダ合金は、４０重量％まで
の亜鉛、５重量％までのスズ、８重量％までのアルミニ
ウム、０．２重量％までの不可避的不純物、及び残部カ
ドミウムからなるので、ターゲットの割れ、剥離等を防
止することができ、信頼性の高い半導体製造を行うこと
ができるという効果を奏する。
段と、上記半導体ウェハに対向して上記チャンバ内に配
置されたターゲットと、上記チャンバ内に充填されたア
ルゴンをイオン化させ、イオン化したアルゴンイオンを
上記ターゲットに入射させることによって、上記ターゲ
ットの粒子を上記半導体ウェハにスパッタリングさせる
手段とを備えた半導体製造装置であって、上記ターゲッ
トは、バッキングプレート、メタルターゲット及びこれ
らバッキングプレートとメタルターゲットとを接合する
ハンダ合金を備え、このハンダ合金は、４０重量％まで
の亜鉛、５重量％までのスズ、８重量％までのアルミニ
ウム、０．２重量％までの不可避的不純物、及び残部カ
ドミウムからなるので、ターゲットの割れ、剥離等を防
止することができ、信頼性の高い半導体製造を行うこと
ができるという効果を奏する。
第１図はこの発明の一実施例による半導体製造装置を示
す概略図、第２図はＣｕ−Ｚｎ合金の機械的特性を示す
１１Ｂ図、第３図はＣｕ−５ｎ合金の機械的特性を示す
線区、第４図はＣｕ−Ａｌ合金の機械的特性を示す線図
、第５図（ａ）〜（ｄ）はこの発明の他の一実施例によ
る半導体製造装置用ターゲットの概略側面図、第６図は
接合させたメタルターゲット又はバッキングプレートと
ハンダ合金との界面における金属元素の濃度分布を示す
図、第７図は種々の合金層が形成されたターゲットの概
略側面図、第８図は従来の半導体製造装置を示す概略図
、第９図（ａ）〜（ｄ）は従゛来の半導体製造装置用タ
ーゲットの概略側面図、第１０図は接合させたメタルタ
ーゲット又はバッキングプレートとハンダ合金との界面
における金属元素の濃度分布を示す図、第１１図は種々
の合金層が形成されたターゲットの概略側面図、第１２
図は割れが生じたターゲットの概略側面図である。 図において、（ＩＡ）はスパッタ蒸着装置、（２）はチ
ャンバ、（３Ａ）はターゲット、（４）は半導体ウェハ
、（５）は支持部材、（７）は電源、（８）は粒子、（
１０）はメタルターゲット、（ＩＩＡ＞はハンダ、（Ｉ
ＩＢ）は溶融ハンダ、（ＩＩＣ）は凝固ハンダ、（１２
）はバッキングプレート、＜Ｄ）はＣｕ−Ｚｎ層、（Ｅ
）はＣｕ−Ｚｎ−Ｃｄ層、（Ｆ）はＣｕ−Ｚ ｎ −Ｃ
ｄ −Ａ ＩＲｌ（Ｇ）はＣｕ −Ｚ ｎ −Ｃｄ −
Ａ ｌ−３ｎ層である。 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
す概略図、第２図はＣｕ−Ｚｎ合金の機械的特性を示す
１１Ｂ図、第３図はＣｕ−５ｎ合金の機械的特性を示す
線区、第４図はＣｕ−Ａｌ合金の機械的特性を示す線図
、第５図（ａ）〜（ｄ）はこの発明の他の一実施例によ
る半導体製造装置用ターゲットの概略側面図、第６図は
接合させたメタルターゲット又はバッキングプレートと
ハンダ合金との界面における金属元素の濃度分布を示す
図、第７図は種々の合金層が形成されたターゲットの概
略側面図、第８図は従来の半導体製造装置を示す概略図
、第９図（ａ）〜（ｄ）は従゛来の半導体製造装置用タ
ーゲットの概略側面図、第１０図は接合させたメタルタ
ーゲット又はバッキングプレートとハンダ合金との界面
における金属元素の濃度分布を示す図、第１１図は種々
の合金層が形成されたターゲットの概略側面図、第１２
図は割れが生じたターゲットの概略側面図である。 図において、（ＩＡ）はスパッタ蒸着装置、（２）はチ
ャンバ、（３Ａ）はターゲット、（４）は半導体ウェハ
、（５）は支持部材、（７）は電源、（８）は粒子、（
１０）はメタルターゲット、（ＩＩＡ＞はハンダ、（Ｉ
ＩＢ）は溶融ハンダ、（ＩＩＣ）は凝固ハンダ、（１２
）はバッキングプレート、＜Ｄ）はＣｕ−Ｚｎ層、（Ｅ
）はＣｕ−Ｚｎ−Ｃｄ層、（Ｆ）はＣｕ−Ｚ ｎ −Ｃ
ｄ −Ａ ＩＲｌ（Ｇ）はＣｕ −Ｚ ｎ −Ｃｄ −
Ａ ｌ−３ｎ層である。 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (2)
- （１）チヤンバと、このチャンバ内に配置された半導体
ウェハを保持する手段と、上記半導体ウェハに対向して
上記チャンバ内に配置されたターゲットと、上記チャン
バ内に充填されたアルゴンをイオン化させ、イオン化し
たアルゴンイオンを上記ターゲットに入射させることに
よって、上記ターゲットの粒子を上記半導体ウェハにス
パッタリングさせる手段とを備えた半導体製造装置であ
って、上記ターゲットは、バッキングプレート、メタル
ターゲット及びこれらバッキングプレートとメタルター
ゲットとを接合するハンダ合金を備え、このハンダ合金
は、４０重量％までの亜鉛、５重量％までのスズ、８重
量％までのアルミニウム、０．２重量％までの不可避的
不純物、及び残部カドミウムからなることを特徴とする
半導体製造装置。 - （２）バッキングプレートと、メタルターゲットと、こ
れらバッキングプレート及びメタルターゲットとを接合
するハンダ合金とを備え、半導体ウェハにスパッタリン
グを行うターゲットであつて、上記ハンダ合金は、４０
重量％までの亜鉛、５重量％までのスズ、８重量％まで
のアルミニウム、０．２重量％までの不可避的不純物、
及び残部カドミウムからなることを特徴とする半導体製
造装置用ターゲット。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1145091A JPH0313570A (ja) | 1989-06-09 | 1989-06-09 | 半導体製造装置及び半導体製造装置用ターゲット |
| US07/405,432 US4964969A (en) | 1989-06-09 | 1989-09-11 | Semiconductor production apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1145091A JPH0313570A (ja) | 1989-06-09 | 1989-06-09 | 半導体製造装置及び半導体製造装置用ターゲット |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0313570A true JPH0313570A (ja) | 1991-01-22 |
Family
ID=15377173
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1145091A Pending JPH0313570A (ja) | 1989-06-09 | 1989-06-09 | 半導体製造装置及び半導体製造装置用ターゲット |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4964969A (ja) |
| JP (1) | JPH0313570A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103785911A (zh) * | 2012-10-30 | 2014-05-14 | 宁波江丰电子材料有限公司 | 靶材组件的焊接方法 |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5354446A (en) * | 1988-03-03 | 1994-10-11 | Asahi Glass Company Ltd. | Ceramic rotatable magnetron sputtering cathode target and process for its production |
| US5087297A (en) * | 1991-01-17 | 1992-02-11 | Johnson Matthey Inc. | Aluminum target for magnetron sputtering and method of making same |
| US5230462A (en) * | 1992-07-08 | 1993-07-27 | Materials Research Corporation | Method of soldering a sputtering target to a backing member |
| US5358615A (en) * | 1993-10-04 | 1994-10-25 | Motorola, Inc. | Process for forming a sputter deposited metal film |
| US5687600A (en) * | 1994-10-26 | 1997-11-18 | Johnson Matthey Electronics, Inc. | Metal sputtering target assembly |
| US5590389A (en) * | 1994-12-23 | 1996-12-31 | Johnson Matthey Electronics, Inc. | Sputtering target with ultra-fine, oriented grains and method of making same |
| US5863398A (en) * | 1996-10-11 | 1999-01-26 | Johnson Matthey Electonics, Inc. | Hot pressed and sintered sputtering target assemblies and method for making same |
| US6274015B1 (en) | 1996-12-13 | 2001-08-14 | Honeywell International, Inc. | Diffusion bonded sputtering target assembly with precipitation hardened backing plate and method of making same |
| US5803342A (en) * | 1996-12-26 | 1998-09-08 | Johnson Matthey Electronics, Inc. | Method of making high purity copper sputtering targets |
| WO1998041669A1 (en) | 1997-03-19 | 1998-09-24 | Johnson Matthey Electronics, Inc. | Ni-plated target diffusion bonded to a backing plate and method of making same |
| US6451185B2 (en) | 1998-08-12 | 2002-09-17 | Honeywell International Inc. | Diffusion bonded sputtering target assembly with precipitation hardened backing plate and method of making same |
| US20050284746A1 (en) * | 2003-08-26 | 2005-12-29 | Tosoh Smd, Inc. | Systems and methods for a target and backing plate assembly |
| US20050183797A1 (en) * | 2004-02-23 | 2005-08-25 | Ranjan Ray | Fine grained sputtering targets of cobalt and nickel base alloys made via casting in metal molds followed by hot forging and annealing and methods of making same |
| CN101290152B (zh) * | 2007-04-18 | 2010-05-26 | 海尔集团公司 | 过滤网自清洁装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6320158A (ja) * | 1986-07-15 | 1988-01-27 | Mitsubishi Metal Corp | スパツタリング用タ−ゲツト材のバツキングプレ−トへのはんだ付け法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1272580A (en) * | 1968-06-12 | 1972-05-03 | Edwards High Vacuum Int Ltd | Targets for radio frequency sputtering apparatus |
| US4209375A (en) * | 1979-08-02 | 1980-06-24 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Sputter target |
| DE2933835A1 (de) * | 1979-08-21 | 1981-03-26 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Verfahren zum befestigen von in scheiben- oder plattenform vorliegenden targetmaterialien auf kuehlteller fuer aufstaeubanlagen |
| US4290876A (en) * | 1980-06-05 | 1981-09-22 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Sputtering apparatus |
| DE3148354A1 (de) * | 1981-12-07 | 1983-06-09 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Vorrichtung zur kathodenzerstaeubung eines metalles |
| DE3381593D1 (de) * | 1982-10-05 | 1990-06-28 | Fujitsu Ltd | Zerstaeubungsvorrichtung. |
-
1989
- 1989-06-09 JP JP1145091A patent/JPH0313570A/ja active Pending
- 1989-09-11 US US07/405,432 patent/US4964969A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6320158A (ja) * | 1986-07-15 | 1988-01-27 | Mitsubishi Metal Corp | スパツタリング用タ−ゲツト材のバツキングプレ−トへのはんだ付け法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103785911A (zh) * | 2012-10-30 | 2014-05-14 | 宁波江丰电子材料有限公司 | 靶材组件的焊接方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4964969A (en) | 1990-10-23 |
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