JPH05263234A - ターゲット構造 - Google Patents

ターゲット構造

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JPH05263234A
JPH05263234A JP9338992A JP9338992A JPH05263234A JP H05263234 A JPH05263234 A JP H05263234A JP 9338992 A JP9338992 A JP 9338992A JP 9338992 A JP9338992 A JP 9338992A JP H05263234 A JPH05263234 A JP H05263234A
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JP
Japan
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target
divided
film forming
pieces
forming material
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Pending
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JP9338992A
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English (en)
Inventor
Yasuaki Kawai
泰明 河合
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Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 スパッタリング中のターゲットの表面の割れ
を防止することができるようにする。 【構成】 ターゲット1を同一の成膜材料を複数個に分
割した状態でバッキングプレート2上に形成する。例え
ば略円形状の分割片1eと、その分割片1eを除く部分
を扇状の4個の分割片1a、1b、1c、1dでターゲ
ット1を構成する。そして各分割片1a〜1e相互がな
す隣接部分3には、ターゲット1の使用時に成膜材料が
熱応力により延びる分を考慮して所定寸法の隙間4を設
ける。さらに分割片1a〜1eの隣接部分3に対応する
各端部5は、ターゲット1を形成した際に、一方の分割
片1a〜1eが他方の隣接する分割片1a〜1eに重な
る状態となるように形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、スパッタリング装置内
部のバッキングプレート上に形成された成膜材料からな
るターゲットの構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図6、図7はそれぞれ、従来のスパッタ
リング装置のターゲット構造を示した平面図、側面図で
ある。図例の如くこのターゲット部分は、内部に水冷機
構(図示せず)を備えた円板状のバッキングプレート1
1と、バッキングプレート11上に形成させた成膜材
料、例えば金属からなるターゲット10とで構成されて
いる。上記バッキングプレート11の利用は、使用済み
の成膜材料を交換することによりターゲット10を再生
できるという利点と、成膜工程が容易になるという利点
を備え持っている。
【0003】一方、ターゲット10は、成膜の際のステ
ップカバレッジを向上させるため例えば平面視略円形の
プレーナ型(平板型)に形成されており、その直径Lは
ウエハ上に形成する膜厚の均一性を向上させるためにウ
エハの直径よりも大きく設定されている。例えば直径5
インチ(約125mm)のウエハの場合、ターゲット1
0の直径Lはおよそ230〜300mm程度となってい
る。このようなターゲット部分を備えたスパッタリング
装置においては、良好なコンタクト埋め込みが実現で
き、しかも膜厚が均一な薄膜をウエハ上に安価に形成す
ることが可能となる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところがターゲット1
0を構成する成膜材料がSiのような高融点金属である
場合、成膜材料とバッキングプレート11の材料との熱
伝導率及び熱膨張係数には大きな差が生じるため、上記
した如くターゲット部分が構成されていると、成膜材料
に成膜材料の降伏応力を越える応力が加わってしまうと
いう問題が発生していた。そして成膜材料に降伏応力を
越える応力が加わることによって、スパッタリング中に
ターゲット10の表面が割れてしまい、これがパーティ
クル増加の大きな一因となっていた。またターゲット1
0の表面が割れると、割れた部分が優先的にスパッタリ
ングされていき、下のバッキングプレート11までスパ
ッタリングされてしまうという問題も生じていた。さら
に、スパッタリング時においてはスパッタリング装置内
が高真空状態であることや、バッキングプレート11内
部の水冷機構を循環する水の圧力がターゲット10にせ
ん断応力として加わること等もターゲット10の表面割
れの原因となっていた。本発明は上記課題に鑑みてなわ
れたものであり、スパッタリング中の表面の割れを防止
することができるターゲット構造を提供することを目的
としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明のターゲット構造は、同一の成膜材料を複数個
に分割した状態でバッキングプレート上に形成するよう
にしたものである。また上記ターゲット構造において、
前記分割された成膜材料相互がなす隣接部分に所定寸法
の隙間を設け、かつ前記隣接部分においては一方の成膜
材料が他方の隣接する成膜材料に重なる状態で形成する
ようにしたものである。
【0006】
【作用】本発明のターゲットによれば、成膜材料が複数
個に分割されているので、ターゲットに加わる冷却水圧
によるせん断応力が分散される。またターゲットとバッ
キングプレートの材料との熱伝導率及び熱膨張係数の差
によって生じる熱応力も分散される。すなわちターゲッ
トに応力が集中して加わらず、各分割された成膜材料の
湾曲や延びが少なくなる。しかも分割された成膜材料相
互がなす隣接部分には所定寸法の隙間が設けられている
ので、各分割された成膜材料のわずかな湾曲や延びが前
記隙間で吸収され、スパッタリング中に分割された成膜
材料同士が接触することが防止される。さらに前記隣接
部分においては一方の成膜材料が他方の隣接する成膜材
料に重なる状態で形成されているので、隙間からバッキ
ングプレートが直接スパッタリングされることがない。
【0007】
【実施例】以下、本発明に係るターゲット構造の実施例
を図面に基づいて説明する。図1は本発明のスパッタリ
ング装置のターゲット構造の一例を示した平面図であ
り、図2は図1におけるA−A線断面図である。図中1
は例えばSiの成膜材料からなるターゲット1であり、
ターゲット1はSiが複数個、例えば5個に分割された
状態でCu等からなるバッキングプレート2上に形成さ
れている。そして、全体として例えば直径L300mm
程度の平面視略円形のプレーナ型(平板型)となってい
る。すなわちターゲット1は、バッキングプレート2の
略中心に配された直径約100mmの略円形状の分割片
1eと、その分割片1eを除く部分を略90°ずつ分割
した扇状の4個の分割片1a、1b、1c、1dとから
なっている。また各分割片1a〜1e相互がなす隣接部
分3には、ターゲット1の使用時に成膜材料が熱応力に
より延びる分を考慮して所定寸法、例えば2.0mm程
度の隙間4が設けられている。
【0008】各分割片1a〜1dの概略平面図、内側側
面図、外側側面図をそれぞれ図3、図4、図5に示す。
なお、ここでは分割片1aを例にとって説明する。図例
の如く分割片1aの隣接部分3に対応する端部5は、上
記の如くターゲット1を形成した際に、分割片1aと分
割片1aに隣接する他方の分割片1d、1b、1eとが
重なり合うように形成されている。つまり、分割片1a
の隣接部分3に対応する端部5は階段状に形成され、分
割片1aには同様に隣接部分3に対応する端部5が階段
状に形成された分割片1d、1b、1eが、隙間4を隔
てて重なった状態で配され、全体として平板状となるよ
うに形成されている。
【0009】従って、例えば分割片1aと分割片1dと
の隣接部分3において、分割片1aの端部5の下面に分
割片1dの端部5が重ね合わされた場合では、ターゲッ
ト1の使用中にこの隣接部分3の分割片1aの端部5が
スパッタリングされても、その下面の分割片1dの端部
5がスパッタリングされることとなるので、バッキング
プレート2が直接スパッタリングされることはない。な
お分割片1aの隣接部分3に対応する端部5を階段状に
形成するのは、成形し易いという点及びスパッタリング
時の耐久性という点で有効である。
【0010】このように構成されたスパッタリング装置
のターゲット1と、図6に示した従来のターゲット10
とについて、スパッタリング時における延びの比較と、
湾曲量の比較を行った結果を以下に述べる。例えば本実
施例のターゲット1と同様に、従来のターゲット10の
成膜材料をSi、バッキングプレート11の材料をC
u、ターゲット10の直径を300mmとし、またスパ
ッタリング中のターゲット1、10の表面温度を70℃
とする。すると、従来のターゲット10ではSi中の歪
みが(線膨張係数)×(温度差)より最大で2.4×1
-3となり、ターゲット10の直径は約0.71mm延
びることとなる。これに対し本実施例のターゲット1で
は、スパッタリング中のターゲット1の分割片1eのS
iの歪みは2.4×10-3となり、分割片1eの直径は
約0.24mm延びる。同様に分割片1a〜1dは約
0.5mm延びることになるが、各分割片1a〜1e相
互がなす隣接部分3には、約2.0mm程度の隙間4が
設けられているので、スパッタリング中において各分割
片1a〜1eは互いに接触しない。
【0011】従って、各分割片1a〜1eの隣接部分3
に対応する端部5同士が接触することがなく、接触によ
るパーティクルの発生が防止される。またバッキングプ
レート2、11内部の冷却機構の冷却水圧を3×108
dyn/cm2 とすると、Cuの剛性率が5.2×10
11dyn/cm2 、(せん断応力)=(剛性率)×(歪
み)より、バッキングプレート2、11は8.6×10
-3cm湾曲する。従来のターゲット10では、成膜材料
であるSiが分割されていないため、Siは最大で8.
6×10-3cm湾曲する。一方、本実施例のターゲット
1ではSiが5個に分割された状態で形成されているの
で、冷却水圧によるせん断応力が分散され、各分割片1
a〜1eにおける湾曲量は小さくなる。例えば分割片1
eにおける湾曲量は、直径が100mm程度であること
から、最大2.9×10-3cmである。
【0012】以上の結果から明らかなように本実施例の
ターゲット1は、成膜材料であるSiが複数個に分割さ
れているので、冷却水圧によりターゲット1に加わるせ
ん断応力や、ターゲット1とバッキングプレート2の材
料との熱伝導率及び熱膨張係数の差によって生じる熱応
力を分散することができる。すなわち、これら応力がタ
ーゲット1に集中して加わるのを防止することができる
こととなり、応力によって生じるターゲット1の各分割
片1a〜1eの延びや湾曲を減少させることができる。
また、各分割片1a〜1eの隣接部分3には所定寸法の
隙間4が形成されているので、ターゲット1の各分割片
1a〜1eのわずかな延びや湾曲を吸収することがで
き、スパッタリング中の各分割片1a〜1eの接触を防
ぐことができる。従って、スパッタリング中に発生して
いたターゲット1の表面割れを防止することができ、タ
ーゲット1からのパーティクルの発生を抑制することが
できる。
【0013】さらに分割片1a〜1eの隣接部分3に対
応する各端部5は、ターゲット1を形成した際に、一方
の分割片1a〜1eが他方の隣接する分割片1a〜1e
に重なる状態で形成されているので、たとえスパッタリ
ング中に隣接部分3の隙間4から優先的にスパッタリン
グされてしまっても、バッキングプレート2が直接スパ
ッタリングされることがない。従って、バッキングプレ
ート2の維持費の増加を抑制することができる。なお、
本実施例ではターゲット1を例えば5個に分割した状態
でバッキングプレート2上に形成した場合を述べたが、
本実施例に限定されるものでなく、ターゲット1はその
大きさや材料等に応じていくつにも分割した状態で、し
かも種々の形状に分割した状態で形成することができ
る。また、本実施例では各分割片1a〜1eの連結部分
間に設けられる隙間を2.0mm程度としたが、例えば
直径300mm程度のターゲット1の場合では、0.4
mm以上形成されていれば良く、この実施例に限定され
ないのは言うまでもない。
【0014】
【発明の効果】以上説明したように本発明のターゲット
構造においては、成膜材料が複数個に分割された状態で
形成されているので、冷却水圧によるせん断応力や、タ
ーゲットとバッキングプレートの材料との熱伝導率及び
熱膨張係数の差によって生じる熱応力がターゲットに集
中して加わるのを防止することができる。この結果、応
力によって生じる各分割された成膜材料の湾曲や延びが
少なくなるため、スパッタリング中のターゲットの表面
割れを防ぐことができ、ターゲットからのパーティクル
の発生を防止することができる。また分割された成膜材
料相互がなす隣接部分に所定寸法の隙間が設けられてい
ることによって、各分割された成膜材料のわずかな湾曲
や延びが前記隙間で吸収され、分割された成膜材料同士
がスパッタリング中に接触しないため、スパッタリング
中のターゲットの表面割れが確実に防止される。従っ
て、ターゲットからのパーティクルの発生をより確実に
防止することができ、良好な半導体素子を形成すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のターゲット構造の一例を示した平面図
である。
【図2】図1におけるA−A線断面図である。
【図3】分割片の概略平面図である。
【図4】分割片の内側側面図である。
【図5】分割片の外側側面図である。
【図6】従来のターゲット構造の一例を示した平面図で
ある。
【図7】従来のターゲット構造の側面図である。
【符号の説明】
1 ターゲット 1a〜1e 分割片 2 バッキングプレート 3 隣接部分 4 隙間

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 バッキングプレート上に形成された成膜
    材料からなるターゲットの構造において、 同一の成膜材料が複数個に分割された状態で前記バッキ
    ングプレート上に形成されていることを特徴とするター
    ゲット構造。
  2. 【請求項2】 前記分割された成膜材料相互がなす隣接
    部分には所定寸法の隙間が設けられ、かつ前記隣接部分
    においては一方の成膜材料が他方の隣接する成膜材料に
    重なる状態で形成されていることを特徴とする請求項1
    記載のターゲット構造。
JP9338992A 1992-03-19 1992-03-19 ターゲット構造 Pending JPH05263234A (ja)

Priority Applications (1)

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JP9338992A JPH05263234A (ja) 1992-03-19 1992-03-19 ターゲット構造

Applications Claiming Priority (1)

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JP9338992A JPH05263234A (ja) 1992-03-19 1992-03-19 ターゲット構造

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JPH05263234A true JPH05263234A (ja) 1993-10-12

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ID=14080960

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JP (1) JPH05263234A (ja)

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