JPH04350161A - スパッタ用ターゲット - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子サイクロトロン共
鳴を利用したスパッタ装置に使用される筒型のスパッタ
用ターゲットに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】最近、薄膜製造装置としてＥＣＲ（Ｅｌ
ｅｃｔｒｏｎ　Ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ　Ｒｅｓｏｎａｎｃ
ｅ）スパッタ装置が提案されている。このスパッタ装置
は、図６に示すように、マイクロ波のエネルギと磁場を
与えてプラズマを励起し、プラズマ中の例えばアルゴン
イオンを筒型のターゲットに衝突させてターゲット材料
を叩き出し、これを基板上に堆積させて所望の薄膜を形
成するものである。

【０００３】この種の装置のターゲットとして、ターゲ
ット材料の切削加工が容易な場合は、図４に示すように
ターゲット材料を切削加工して円筒状のターゲット１を
形成し、このターゲット１を円筒状のターゲットホルダ
２の内周面に接着剤３を用いて接着固定したものが使用
されている。

【０００４】これに対し、ターゲット材料としてＺｎ　
Ｏ等の単結晶材料を使用するような場合には、切削加工
が非常に困難なものがあり、また、たとえば単結晶のよ
うに非常に高価な材料の場合は、たとえ切削加工が可能
であったとしてもこの高価な材料を切り屑として捨て去
るのは非常に不経済である。このような観点から、切削
加工が困難な、または、単結晶のような高価な材料の場
合には、図５に示すように、ターゲットホルダ２の内周
面を多角形に形成し、その内周面の各辺にターゲット片
４を嵌め込んで接着剤３を用いて接着し、多角形の筒状
ターゲット１としたものが使用されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記多角形の筒状ター
ゲット１をターゲット片４の接着により形成する場合、
接着剤３の内部に空気を含んでいると、その部分の熱伝
導性が悪くなるという問題が生じる。通常、スパッタリ
ングを行うときには、ターゲットホルダ２の外側は冷却
水によって冷却されており、スパッタリングにより発熱
するターゲット１の熱をターゲットホルダ２により冷却
するようにしている。しかし、接着剤３内に空気が含ま
れていると、前記の如く、その部分の熱伝導性が悪くな
るため、空気を含んでいる部分と含んでいない部分とで
温度の高低差が生じ、これにより高い熱応力が発生し、
この熱応力によりターゲット１に割れ等の破損が生じる
という問題があり、このような問題を避けるために、タ
ーゲット片４を接着する際には、各ターゲット片４をタ
ーゲットホルダ２側に強く押し付けて接着剤３内の空気
を逃がす必要がある。

【０００６】ところが、ターゲット片４をターゲットホ
ルダ２側に強く押し付けて接着すると、各ターゲット片
４の隣り合わせの接合面は重なり合っていないために隙
間が生じ、この隙間から接着剤３が表面側に漏れ出てく
る。しかも、このターゲット片４はターゲットホルダ２
の中心８に対して対称に配置されていることから、各タ
ーゲット片４の接合面はターゲットホルダ２の中心８を
起点とする半径放射線５と一致する。スパッタリングに
際してターゲット１に衝突するプラズマイオンの大部分
は半径放射線５の方向からターゲット１に衝突するため
、この衝突するプラズマイオンが隙間を通って直接接着
剤に衝突し、この衝突を受けて接着剤の材料が叩き出さ
れて基板表面に付着し、これが不純物となってスパッタ
成膜の質が低下してしまうという問題が生じる。

【０００７】本発明は上記従来の課題を解決するために
なされたものであり、その目的は、ターゲット片をター
ゲットホルダに押し付けて空気を追い出して接着しても
隣り側のターゲット片との接合面に隙間が空くというこ
とがなく、しかも、ターゲット片の接合面間にプラズマ
イオンが入り込んで接着剤が直接スパッタされることの
ないスパッタ用ターゲットを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、次のように構成されている。すなわち、本
発明は、中空筒状をしたターゲットホルダの内周面に沿
って複数のターゲット片を接着固定して中空筒状のター
ゲットとしたスパッタ用ターゲットにおいて、ターゲッ
トホルダに接着されるターゲット片の端部は隣りのター
ゲット片と重なり合って接合されており、その重なり合
う接合面はターゲットの中心を起点とする半径放射線か
ら外れた向きに形成されていることを特徴として構成さ
れている。

【０００９】

【作用】上記構成の本発明において、ターゲットホルダ
の内周面にターゲット片を接着剤を用いて接着する際に
は、接着剤に空気が残留しないようにターゲットホルダ
２側に押し付けて接着を行う。このとき、ターゲット片
は隣り側のターゲット片と重なり合うので、その上側と
なるターゲット片を押し付けることにより接合面が圧接
されて接着剤が接合面を通ってターゲット片の表面側に
漏れるのを封じ込める方向に作用する。そして、各ター
ゲット片の隣り合わせの接合面はターゲットホルダの中
心を起点とする半径放射線から外れた向きとなり、スパ
ッタリングに際し、プラズマイオンがその接合面内に直
接入り込まない状態となる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１には本発明に係るスパッタ用ターゲットの第
１の実施例が示されている。同図において、ステンレス
あるいは銅等の熱伝導性の良い金属で作製されたターゲ
ットホルダ２の筒状の内周面は正六角形を有しており、
この正六角形の各辺にターゲット片４がハンダ、インジ
ウム、耐熱性樹脂等の接着剤３を用いて接着固定されて
いる。

【００１１】この実施例では、ターゲット片４はターゲ
ットホルダ２の一辺からその両隣りにかけて密接して嵌
まり込むターゲット片４ａと、それよりも長さの短いタ
ーゲット片４ｂとの２種のターゲット片４ａ，４ｂが使
用されており、長さの長い方のターゲット片４ａをター
ゲットホルダ２の１つおきの辺６ａ，６ｃ，６ｅに押し
付け、接着剤３内の空気を押し出しながら密着して接着
し、次に、残りの辺６ｂ，６ｄ，６ｆに短い方のターゲ
ット片４ｂを同様にターゲットホルダ２の内周面に押し
付けて接着剤３内の空気を追い出しながら接着すること
により、ターゲットホルダ２の内周面にターゲット片４
ａ，４ｂからなる中空の六角形状のターゲット１が形成
されている。これらターゲット片４ａ，４ｂの底面側の
内角θはターゲットホルダ２の内角と等しくなっており
、ターゲット片４ａ，４ｂが隙間なくターゲットホルダ
２の内周面に嵌め込まれるようになっている。

【００１２】この実施例によれば、ターゲット片４の両
端部は隣り合うターゲット片とその接合面７が重なり合
っており、したがって、上側に重なるターゲット片４ｂ
をターゲットホルダ２の内周面に押し付けることにより
、接合面７は圧接されて接合面間の隙間は完全に閉じら
れる方向となる。したがって、ターゲット片４ｂを押し
付けて接着する際に、接着剤３がその接合面７を伝わっ
て表面側に漏れてくるのを防止することができる。

【００１３】また、ターゲット片４ａと４ｂの接合面７
はターゲットホルダ２の中心８を起点とする半径放射線
５に対して外れた方向になるので、スパッタリングに際
して、プラズマイオンが接合面７の間を通って接着剤３
に直接衝突して接着剤３を叩き出すということがなく、
これにより不純物のない純度の高い優れたスパッタ成膜
を形成することが可能となる。

【００１４】さらに、ターゲット片４ａ，４ｂは接着す
る際に、ターゲットホルダ２側に押しつけて接着される
から、接着剤３内の空気は効果的に押し出され、接着剤
３内に空気が残留することがなく、これにより、スパッ
タリングに際し、ターゲット片４ａ，４ｂ側に発生する
熱は均一にターゲットホルダ２側に伝達されて冷却作用
が行われることとなり、熱歪みによるターゲット１のク
ラックの発生も生じることがなくなる。

【００１５】図２には本発明に係るスパッタ用ターゲッ
トの第２の実施例が示されている。この第２の実施例は
、ターゲット片４を長さの異なる３種の片４ｃ，４ｄ，
４ｅによって構成したものであり、それ以外は前記第１
の実施例と同様である。この第２の実施例でターゲット
片４ｃ〜４ｅをターゲットホルダ２に貼着する場合には
、まず、いちばん長さの長いターゲット片４ｃをターゲ
ットホルダ２の正六角形の一辺６ａに貼着し、次に、辺
６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅの順にターゲット片４ｂを貼着
し、最後に辺６ｆにいちばん短いターゲット片４ｅを貼
着することにより正六角形をした筒状のターゲット１が
形成される。

【００１６】この第２の実施例においても、各ターゲッ
ト片の両側の端部は隣り側のターゲット片と重なり合っ
ており、上側に重なっているターゲット片をターゲット
ホルダ２の内周面に押し付けて接着することにより、接
合面７は圧迫されて隙間を閉じる方向となり、接着剤３
が表面側に漏れてくるのを防止することができる。また
、接合面７は半径放射線５に対して外れた向きとなるの
で、スパッタリングに際してプラズマイオンが接合面７
に入り込んで直接接着剤３にスパッタすることがなく、
接着剤３が不純物として入り込むことのない純度の高い
スパッタ成膜が得られることになる。

【００１７】図３には本発明の第３の実施例が示されて
いる。この第３の実施例は、ターゲットホルダ２を中空
円筒状に形成し、その内周面に、ターゲットホルダ２の
内周面に合った円弧を持つターゲット片４ｆ，４ｇ，４
ｈ，４ｉ，４ｊ，４ｋを接着剤３を用いて接着したもの
であり、それ以外は前記各実施例と同様である。

【００１８】この実施例も、各ターゲット片４ｆ，４ｇ
，４ｈ，４ｉ，４ｊ，４ｋはその両端側の隣り合うター
ゲット片と重なり合っており、その重なりの接合面７は
半径放射線５から外れた向きとなっており、前記各実施
例と同様な効果を奏する。

【００１９】なお、本発明は上記各実施例に限定される
ことはなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば、上
記第１および第２の各実施例では、ターゲットホルダ２
の内周面を正六角形に形成したが、ターゲットホルダ２
の内周面を角形に形成する場合には、三角形、四角形、
五角形等任意の多角形状に形成することができる。

【００２０】

【発明の効果】本発明は、ターゲットホルダの内周面に
沿って接着されるターゲット片の端部を隣りのターゲッ
ト片と重なり合うように接合したものであるから、その
重なりの上側のターゲット片をターゲットホルダの内周
面側に押し付けて接着することにより接合面は互いに圧
接されて閉まり合う方向となり、接着剤が表面側に漏れ
てくるのを防止することができる。このように接着剤が
表面側に漏れてくるのを防止できるので、ターゲット片
をターゲットホルダ側に強く押し付けて接着することが
でき、これにより、接着剤内の空気を確実に追い出すこ
とができる。この結果、スパッタリングに際し、ターゲ
ットに発生する熱を均一にターゲットホルダ側に伝達し
て冷却することができ、熱応力を受けてターゲットにク
ラック等の破損が発生するという問題もなくなる。

【００２１】また、各ターゲット片の接合面はターゲッ
トの中心を起点とする半径放射線から外れた向きに形成
されているので、スパッタリングに際し、プラズマイオ
ンがその接合面に直接的に入り込むことがなく、しかも
、前記のように、接合面の隙間は閉じられる方向に圧接
されているので、プラズマイオンが接合面の隙間に入り
込んで接着剤を直接的にスパッタし、接着剤が不純物と
なってスパッタ成膜に入り込むということがなく、これ
により純度の高い良質の薄膜を形成することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るスパッタ用ターゲットの第１の実
施例を示す構成説明図である。

【図２】本発明の第２の実施例を示す構成説明図である

【図３】本発明の第３の実施例を示す構成説明図である
。

【図４】ＥＣＲスパッタ装置に使用される一般的なスパ
ッタ用ターゲットの説明図である。

【図５】ターゲットホルダにターゲット片を接着して形
成する従来の他のスパッタ用ターゲットの説明図である
。

【図６】ＥＣＲスパッタ装置の模式説明図である。

【符号の説明】

１　　ターゲット ２　　ターゲットホルダ ３　　接着剤 ４，４ａ〜４ｋ　　ターゲット片 ５　　半径放射線 ７　　接合面

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　中空筒状をしたターゲットホルダの内
   周面に沿って複数のターゲット片を接着固定して中空筒
   状のターゲットとしたスパッタ用ターゲットにおいて、
   ターゲットホルダに接着されるターゲット片の端部は隣
   りのターゲット片と重なり合って接合されており、その
   重なり合う接合面はターゲットの中心を起点とする半径
   放射線から外れた向きに形成されていることを特徴とす
   るスパッタ用ターゲット。