JPH11504986A

JPH11504986A - 冷却液を隔離したスパッタリング装置及びそのスパッタリングターゲット

Info

Publication number: JPH11504986A
Application number: JP8534031A
Authority: JP
Inventors: ディーハーヴィットスティーブン
Original assignee: マテリアルズリサーチコーポレーション
Priority date: 1995-05-11
Filing date: 1995-11-27
Publication date: 1999-05-11
Also published as: AU4503696A; EP0824760A1; CA2218736A1; WO1996036065A1

Abstract

(57)【要約】スパッタリング装置（１０）は、可動の励磁部と冷却水供給源とを備えるカソードユニット（２２）と、交換可能なターゲットユニット（２５）とターゲットユニットの背面（３３）を密閉し、冷却水路（４５）を取り囲む取り外し及び好ましくは再生可能な冷却用のジャケット（４０）とを有する取り外し可能なターゲット部材（２３）とを備える。ターゲット部材がカソード部材に対し、取り外し及び取り付けらると、ダクト（５０）は冷却水路と水源との連結を解除し及び再び連結する。ターゲットユニットは一塊のスパッタリング材料を備え、スパッタリング材料からなるスパッタリング表面（３２）と、スパッタリング表面の周囲にある窪んだリムとを備える。リムは、スパッタリングチャンバを気密にし、冷却用のジャケットを水密にする。これにより、励磁部は冷却液に接することなく隔離される。例えば突出するハブ（３５）により形成される中央の連結部は、ターゲットユニットの背面中央に配設され、カソード部材の軸６５に連結され、これにより処理チャンバ（１３）内で通常ターゲットの中央部に加わる、圧力や温度変化による歪みからターゲット材料を保護する。ターゲット（２５）は、材料が強度を有する場合、スパッタリング材料により一体に形成されることが望ましく、或いは、リム及びハブを有するバッキングプレートをターゲット材料に接合してターゲットユニットを形成してもよい。いずれの場合も、ターゲットユニットの背面は、冷却水を漏洩させない非透水性の物質からなり、或いはそのようにコーティングされ若しくは処理されている。

Description

【発明の詳細な説明】冷却液を隔離したスパッタリング装置及びそのスパッタリングターゲット技術分野本発明はカソードスパッタリングに関し、詳しくは、スパッタリング蒸着処理に用いるスパッタリングターゲットの構成、使用及び冷却、又は、スパッタリング装置のスパッタリングカソードの構成部材であるターゲットの冷却に関する。背景技術スパッタリング蒸着処理において、基板は、処理チャンバ内のスパッタリングターゲットに近接して配設され、チャンバ内の気圧は高真空レベルに減圧される。そして、ターゲットに負電圧が印加されてプラズマが生成され、このプラズマは、基板表面付近において磁界の作用により集束され、強められる。プラズマの形成によりチャンバ内の希薄ガスに大量の陽イオンが発生し、陽イオンはターゲットに衝突してターゲット表面からターゲット材料の原子又は粒子を叩き出す。ターゲット表面へのイオン衝突はターゲットにエネルギを伝達するが、原子又は粒子を叩き出す働きをするのは、このエネルギのうちの数パーセントに過ぎない。通常、プラズマに印加された電力の約９０パーセントは、ターゲットの温度上昇に費やされる。通常用いられている３００００ワット毎平方フィートの密度でターゲット表面領域に電力を印加した場合、ターゲットの融解やひび割れを防止し、ターゲットを支持するカソード部材や近辺の部材がオーバーヒートしないよう、ターゲットを積極的に冷却する必要がある。ターゲットから熱を除去するために従来から用いられている典型的な冷却法は、ターゲットの背面又はターゲットに熱伝導するように接合されたバッキングプレートに水を流す方法である。また、カソード部材のターゲット支持部材を水冷し、カソード部材に接触するターゲットを熱伝導により間接的に冷却するように設計されたカソード部材もある。従来のカソードの設計においては、表面が円錐状に窪んだターゲットが用いられ、ターゲット外周縁又はエッジの厚みにより、ターゲットの外周縁に熱流が生じ、これによりある程度冷却がなされる。このようなターゲットは、米国特許番号第４，８５５，０３３号に開示されており、ここでは、最初に冷却されるターゲット表面は外周縁周辺であり、協働するターゲット表面とターゲットを支持する挿入口の表面は、効率的に熱を伝導するよう接触している。しかしながら、この深い円錐状のターゲットは、細いリング状に浸食され、例えば半導体ウェハのような段を有する３次元的な表面形状のコーティングにはあまり適していない。さらに、ターゲットとターゲット挿入口との熱伝導を利用する他のタイプの冷却法は、処理時の高圧力による機械的な歪みによりターゲットとターゲット挿入口の間の間隙が広がるにつれて効力を失う。このような間隙によりターゲットから外部への熱伝導が妨げられ、その結果ターゲットの融解等の不都合を生じることもある。しかしながら、近年のターゲットの設計においては、多くの細部の性能が改善され、コーティングの能力が高められるとともに、スパッタリング表面の面積に対してより薄いターゲットが用いられるようになり、また、このターゲットの背面又はターゲットのバッキングプレートは、予め冷却に適するように形成されている。多くのカソードは、ターゲット背面の背後に回転磁石を備える励磁機構を配設してスパッタリングプラズマを形成し、強めるように設計されている。励磁機構は、通常、回転磁石とそれに付随する部材とを備え、それらによりターゲット背面の大部分が占有されてしまう。回転磁石カソード部材の具体例は、米国特許番号第５，１３０，５５０号、第５，２５２，１９４号、第５，２４２，５５６号に開示されている。このようなターゲット及びカソード部材では、ターゲット表面全体の浸食をコントロールすることができ、基板表面の３次元的な形状への微少なコーテイングを改善することができる。多くの場合、このような励磁機構を用いることにより、設計段階において励磁機構と冷却能力との折り合いをつける必要が生じ、カソード及びターゲットのユニットとしての性能若しくは信頼性が制限される。回転磁石装置においては、例えば冷却水は、流入口からターゲットの背面の空隙に注がれ、ターゲットの背面を通って流出口へと流れる。このような装置では、ターゲットの冷却の効果は、空隙内の冷却液に浸って回転する磁石保持体の動きに追従する冷却水の動きにより高められる。しかしながら、ターゲットの望ましい浸食形状は、複雑な形状をした励磁機構によってコントロールされ、励磁機構は、駆動ギア、入力軸、駆動ベルト及びモータにより、ベアリングを介して回転している。構成部品を上述のように冷却水に含侵させることにより、やがて、装置が腐食し、性能が低下し、耐久期間が短くなってしまう。さらに、磨耗したターゲットの交換時に、ターゲット又はバッキングプレートが部材から取り外されて、冷却水用の空隙が露出することになる。このような露出により、スパッタされた薄膜を汚染する根源となる少量の水がスパッタリングチャンバ内に滴下することがある。上述のような問題により、スパッタリングターゲットをより効果的且つ効率よく冷却する装置が望まれている。発明の開示本発明の第１の目的は、カソード部材内の励磁部やスパッタリング処理性能に関わる構成部材に影響を及ぼすことなく、ターゲットを効果的に冷却するカソード部材を提供することである。詳しくは、本発明は、スパッタリング用のカソード部材におけるターゲットの冷却に際し、励磁部が配設される空間に冷却液を流通させず、励磁部と冷却液とを隔離することを目的とする。さらに詳しくは、本発明は、特に磁石、ベアリング及びその他の駆動部材を冷却液から隔離したスパッタリング用のカソード部材の提供を目的とする。本発明の更なる目的は、特にスパッタリングターゲットの取り外し及び交換時に、冷却液が処理チャンバ内を汚染することなく、スパッタ装置の駆動時には、ターゲットと冷却液が直接接触するスパッタ用のカソード部材を提供することである。本発明の更なる目的は、スパッタリングカソードに装着されている場合は、冷却液に直接接触し、ターゲットの取り外し及び交換時には、処理チャンバを冷却液による汚染を防ぐスパッタリング用のターゲットを提供することである。更に、本発明の目的は、冷却液に直接接触しながら、ターゲット自体が冷却液により汚染或いは腐食しないように保護されたスパッタリング用のターゲットを提供することである。さらに、本発明の目的は、処理チャンバを気密にし、冷却水路を水密にするよう装着されるターゲットを提供することにあり、このターゲットにおいては、好ましくは構造的なバッキングプレート若しくはそのような部材をターゲットに接合する必要がなく、ターゲットの構造に必要となるスパッタリングに直接加担しないスパッタリング材料の量を増加させることもない。本発明に係るターゲットは、特にスパッタリング表面の寸法に比して薄く形成され、スパッタ用のカソード部材に装着した場合、ターゲットの後部に形成される冷却水路内を流れる冷却水に背面が接触する。ターゲットの好ましい実施の形態においては、ターゲットは外方に突出するターゲットリムを備え、ターゲットリムは、前方に臨みスパッタリングチャンバを真空に密閉する気密面を有する表面側縁部と、冷却水路を取り囲むシールを形成する水密面を有して後方に臨む背面側縁部とを備える。例えば円盤状のターゲットは、好ましくはターゲット材料から一体に形成され、その背面は冷却液に直接接触するように形成される。さらに、ターゲットが冷却液を浸透させ、或いは冷却液と好ましくない反応を引き起こすような材料からなる場合、冷却液に直接接触する面はコーティングされ、或いは他の方法により冷却液による汚染が防止される。さらに、ある実施の形態において、ターゲットリムは、スパッタリング材料によりターゲットに一体に形成され、表面側縁部及び背面側縁部を備え、遮蔽体を補助或いは形成する。さらに、ターゲット背面の中央部に支持構造体を形成してターゲット中央部を支持し、ターゲットを中央部及びリムの両方で支持することにより、ターゲット使用時のターゲットの歪みや変形を防止する。ターゲットの中央部の支持構造体は、例えば、ターゲット材料により一体に形成され、中央から延出するハブである。またさらに、本発明に係るスパッタリング用のカソード部材は、スパッタリング材料により一体に形成された、又はスパッタリング材料にバッキングプレートを接合して背面を形成したターゲットを備え、ターゲットは、冷却水路内の冷却水に接触するように面を晒し、冷却水路はターゲットのリムの背面側縁部とカソード部材のターゲット装着構造体のリムとにより密閉されている。好適な実施の形態において、カソード部材のターゲット装着構造体は、カソード部材のターゲット装着構造体は、カソード部材に取り外し可能に取り付けられる冷却用のジャケットとして冷却水路壁を形成し、ターゲットは冷却用のジャケットに水密可能に取り付けられ、ターゲットの背面が冷却水路内の対向する壁面を形成する。冷却用のジャケットは、構造的にターゲットをカソード部材に連結させており、ターゲットを交換のためにチャンバから取り外す場合、ターゲットと共にターゲット部材として取り外すことができる。さらに、本発明の好適な実施例において、冷却水路は、ターゲットが取り外され、或いは交換されるとき、カソード部材の流入口及び流出口をカソードユニットに残したまま、組み立てられたターゲットと冷却用のジャケットと共に取り外すことができる。ターゲット及び冷却用のジャケットの取り外しに伴って、カソードユニットの冷却液の流入／流出口と取り除かれる冷却用ジャケットに設けられているダクトとの連結は、自動的に解除され、またその部分からの冷却液の漏洩が遮蔽される。本発明の重要な特徴は、励磁部及び特に回転又は可動の磁石からなる部材を駆動する機構部を、それらを腐食させる可能性のある冷却液から完全に隔離させる点である。さらに、本発明の実施の形態において、ターゲットの歪みや変形は、ターゲット中央部に設けられた支持構造体により防止され、支持構造体は、ターゲットのターゲットリムにおける支持と共働してターゲットを平面状に固く保持する。中央の支持構造体は、ターゲットの中央部において、ターゲット材料又はターゲット材料の背面に固着された中央ハブに螺入している。中央の支持構造体は、回転可能な励磁部を回転させる中心軸としても機能し、さらに後端部においてスパッタリング装置のフレーム及びターゲットリムを密閉するチャンバ開口部のリムに固定された部材に装着されている。中央の支持構造体を固く取り付けることにより、例えば冷却水路と真空処理チャンバ間の圧力差から引き起こるターゲットの冷却水路内への変形や、例えばターゲットの冷却される背面に対し、熱せられたスパッタリング表面が膨張して引き起こる熱による歪み等を抑制している。本発明によれば、スパッタリングターゲットを効果的に冷却することができ、この冷却は、特にターゲットの背面を介して行われる。この冷却によれば、励磁部をターゲットの背面に接近させることができ、ターゲット表面側のプラズマを所望の形状に形成し、また強めることができる。さらに、本発明によれば、励磁部を使用しながらターゲットの背面を冷却液により効果的に冷却できるとともに、回転又はその他の運動を行う励磁部を冷却液から隔離することができる。さらに、本発明は、冷却液が背面に直接接触するターゲットを提供するとともに、冷却液に接触するターゲットの表面の材料を、冷却液による望ましくない反応や汚染から保護している。本発明の実施の形態においては、少量のスパッタリング材料からなり、スパッタリングチャンバと冷却水路とを直接密閉するターゲットリムを用いることにより、ターゲットと異なる材料からなるバッキングプレートを不要にすることができる。さらに、本発明によれば、ターゲットを冷却液に直接接触させて冷却するとともに、冷却液を漏洩させてチャンバ内を汚染することなくスパッタリングターゲットを取り外し、交換することができる。本発明によれば、比較的薄いターゲットを、圧力差や熱による変形に対し、強固に保持することができ、近年多く用いられている大型の、特に半径方向に大きなターゲットに好適である。本発明の上述及びその他の目的は、本発明の好適な実施の形態に関する以下の詳細な記述により、さらに明確なものとなる。図面の簡単な説明図１は、本発明を適用したスパッタリング装置の、特にスパッタリングターゲット及びカソード部材を示す一部断面図である。図２は、図１に示すスパッタリングターゲット及びカソード部材の冷却水路を示す拡大断面図である。図３は、冷却液ダクト及び冷却水路に結合する流入／流出口及び保護絶縁シールドを示す図２の一部拡大断面図である。図３Ａは、図３と同様の部分の、従来のシールドの形状を示す図である。図４は、ターゲット保護ユニットのリムがクランプリングとしても機能する、本発明の変化例の図３と同様の部分を示す図である。発明を実施するための最良の形態図１は、スパッタリング装置１０の一部を示すものであり、装置のフレーム１１は、スパッタリング装置１０の真空処理チャンバ１３の壁部１２の一部を形成する部材に固定されている。ターゲット取り出し用のドア部又は他の取り外し可能なパネル１４は、ヒンジ１４ａにより開閉自在とされ、又は開口部１５においてフレーム１１に着脱可能にチャンバ１３に取り付けられている。ドア部１４は、閉じられた状態で、フレーム１１をシール１６により真空密閉する。チャンバ１３の反対に位置するドア部１４の片側にはドアフレーム部材１７が溶接されており、これによりドア部１４とドアフレーム部材１７の間にドアフレーム冷却路１８が形成されている。ドアフレーム部材１８の反対側には、更にシール１９が設けられており、これによりドアフレーム部材１８と、ドアフレーム部材１８にボルト１８ａによりボルト付けされている環状のカソード部材アダプタのフランジ２０との間が真空密閉されている。アダプタのフランジ２０には、スパッタリングカソード部材２１が着脱可能に装着されており、カソード部材２１は、カソードユニット又はターゲット支持部材２２と、ターゲット部材２３とを備え、ターゲット部材２３は、交換可能な消耗性のスパッタ用ターゲット２５を備える。カソード部材２１は、開口部１５の周囲に配設され、フレーム１１に固定され、電気的に絶縁された１組のクランプ２６により、フランジ２０に装着されている。クランプ２６は、カソード部材２１をフランジ２０に押し付けている。フランジ２０とカソード部材２１の間には、例えばテフロン（商標）のような絶縁性の物質により形成された絶縁リング２７が設けられている。絶縁リング２７とフランジ２０の間、及び絶縁リング２７とカソード部材２１との間には１組のＯリングシール２８、２９が設けられており、フランジ２０とカソード部材２１の間に介在する絶縁リング２７の気密性を保っている。カソード部材２１のアダプタのフランジ２０からの取り外しは、クランプ２６を解除し、カソード部材２１をフランジ２０の絶縁リング２７から引き離すことにより行う。フランジ２０に取り付けられているカソード部材２１の一部は、ターゲット部材２３であり、このターゲット部材２３を図２に実線で示す。ターゲット部材２３は、ターゲット２５を備え、このターゲット２５は、適切に機械加工可能なチタンやアルミニウム合金等からなる部材に取り付けられ、スパッタリング材料を一体にして形成された略環状の外周縁３１と、スパッタリング面又はターゲット面３２と、冷却液を流通させ、耐食性の背面３３と、ターゲット２５のスパッタリング面３２から離隔し、背面３３付近の側の外周縁３１から外側に突出する環状のリップ又はリム３４と、背面方向に突出する中央ハブ３５とを備え、望ましくはこれらすべてをスパッタリング材料により一体に成形する。リム３４は、スパッタリング面３２から背面方向に窪むように形成され、研磨、コーティング或いは真空シールの効果を確実にするようなその他の処理が施された表側の面である表面３４ａを備える。また、リム３４は、背面方向に臨む裏側の表面３４ｂを備え、表面３４ｂは、研磨、コーティング或いは液体を効果的に密閉するようなその他の処理が施されている。ターゲット２５として用いるスパッタ材料の一部、例えばシリコン或いはある種の磁性材料等は、カソード部材２１を支持し、或いは例えば機械加工により所望の形状に形成するための十分な物理的強度を有していない。ターゲット２５にそのような材料を用いる場合、ターゲット２５は、例えば、図２の左側に想像線で示す接合面２５ｃにおいて、はんだ付け又はその他の周知の技術によりバッキングプレート２５ｂにスパッタ材料からなるディスク２５ａを接合して形成される。このように接合されたターゲット２５では、リム３４は、バッキングプレート２５ｂの一部として形成される。スパッタ材料が強度を有し、バッキングプレート２５ｂを用いず、スパッタ材料のみで形成したターゲット２５を用いる場合の方が、ターゲットをより長く使用できることは、図２に破線の曲線で示す浸食輪郭３６からも明らかであり、これは、浸食溝３７が接合面２５ｃを超えて深く浸食することがあることを示している。接合されたターゲット２５又は一体型のターゲット２５のいずれを用いる場合でも、中央ハブ３５を異なる材料から別部品として形成してターゲット２５の背面３３に接合してもよいが、中央ハブ３５をバッキングプレート２５ｂ又はターゲット２５に一体に形成する方が好ましい。ターゲット２５の中央ハブ３５は、中ぐり３９のネジ溝３８の形成、又はネジの螺入に耐える強度を有する材料から形成される。バッキングプレート２５ｂを用いたターゲット２５では、バッキングプレート２５ｂの材料を適切に選択し、背面３３を適切に加工処理することで、容易に背面３３の非透水性及び耐食性を得ることができる。スパッタ材料が一体成形されてスパッタ材料の背面３３が形成されるターゲット２５については、例えばチタンやアルミニウム合金の幾つか等のある種の材料は、十分な真正の非透水性及び耐食性を有し、冷却液に直接接触する冷却面を背面３３に形成する。ある種のターゲット材料に対する水による腐食作用は、アルミニウムからなるターゲットに陽極酸化処理を施したり、焼結チタニウムタングステン等からなる多孔性のスパッタ材料に有機材料の皮膜又は層を形成する等、ターゲット２５の背面３３に化学的処理を施すことにより防止することができる。シリコンのようなスパッタ材料は、材料自体は、十分な真正の非透水性を有しているが、これにも保護用のバッキングプレートを用いることにより、バッキングプレートを備えない脆弱なシリコンターゲットが構造的に損壊し、処理チャンバ内に水が溢れてしまう等のより深刻な水による汚染を防止できる。さらに、ターゲット部材２３は、冷却用のジャケット４０を備え、ジャケット４０は、ターゲットの交換時にターゲット２５から取り外すことができる非消耗性で再利用可能なターゲット部材２３の一部である。この変化例として、冷却用のジャケット４０は、ターゲット２５と共に消耗し、新しいターゲットの一部として交換されるようにしてもよい。冷却用のジャケット４０は、ターゲット２５の背面３３に当接する中央リップ４１と外周リップ４２とを備え、中央リップ４１、外周リップ４２には、それぞれＯリングシール４４、４３が設けられている。ジャケット４０は、装着されてジャケット４０とターゲット２５の背面３３との間の空隙を包囲し、冷却水路４５を形成する。冷却水路４５は、図に示すような環状のディスク形状若しくは、冷却用のジャケット４０に設けられた溝のパターン又は冷却用のジャケット４０内に直立するリブにより仕切られた複数の仕切板により形成される形状を有する。冷却水路４５は、冷却水路４５を出入りする冷却液の圧力差と共働するように構成され、ターゲット２５の背面３３上の冷却水路４５を冷却液を高速に流通させ、これによりターゲット２５から冷却液への熱伝導効果を高める。さらに熱伝導効果を高めるために、冷却用のジャケット４０にターゲット２５の背面３３に直接向けられた噴出口を有するダクトを設けても良く、このように熱伝導効果を高める他の手法は、本願と同様に譲渡され、審査係属中の１９９５年２月１５日に出願された米国出願番号０８／３９８，７４３号に詳しく開示されており、これは参照により本願に組み込まれるものとする。この実施例では、ターゲット部材２３は、さらに環状のクランプリング４７を備え、クランプリング４７は、ターゲット２５の外周縁３１を取り巻き、ジャケット外周リップ４２に対向してターゲット２５の外周リップ又はリム３４に当接し、冷却用のジャケットの外周リム４２に一定間隔で設けられた例えば１２のネジ４８により支持されている。ネジ４８は、ジャケット４０の背面から挿入され、クランプリング４７のネジ溝に螺入する。クランプリング４７の背面の環状の溝にはＯリングシール４９がはめ込まれており、ターゲット２５の外周のリム３４を密閉している。クランプリング４７は、さらに前面に形成された環状の溝にシール２９を備えている。冷却用のジャケット４０は、冷却水路４５と冷却液をやりとりする一組のダクト又は連設された複数のダクト５０と、カソードユニットのカソード本体５３（図１）及び、カソード及びターゲット部材２１のターゲット支持部材２２にそれぞれ設けられた流入口５１及び流出口５２を備える。流入口５１及び流出口５２は、例えばステンレススチール又はその他の耐食性を有するカソード本体５３への取付部品（詳細は図示せず。）から形成されている。カソード本体５３は、カソードユニット２２の構造的に主となるフレームであり、クランプ２６は、これを絶縁リング２７に押し付けている。ターゲット部材２３は、１組の、例えば４本のネジ５５によってカソード本体５３に取り付けられており、ネジ５５は、何本かのネジ４８に替えてクランプリング４７を冷却用のジャケット４０に留める役割を果たしている。ネジ５５は、カソード部材２１がドア部１４のアダプタフランジ２０から取り外された時に操作できる。ターゲット部材２３をカソードユニット２２から取り外すと、ダクト５０は自動的に連結が解除される。「自動的」とは、ダクト５０の連結の解除に際して、例えば流入口５１及び流出口５２に繋がる管の連結部を取り外したり、ダクト５０付近の関連する構造部品を取り外す工程等のさらなる作業を必要としないとの意である。ターゲット部材２３をカソードユニット２２に再び結合すると、ダクト５０は自動的に再び連結する。流入口５１及び流出口５２と冷却水路４５間の液体出入りをせき止めるために、図３に示すように、各ダクト５０にバネにより付勢された、又はその他の種類のバルブ部品５７、５８を冷却用のジャケット４０及びカソード本体５３に設け、ネジ５５を外してカソードユニット２２からターゲット部材２３を取り外すときにダクト５０を閉鎖するようにしてもよい。カソード本体５３は、構造的に剛性を有している。カソード本体５３の上部には、同様に構造的に剛性を有するスピンドルハウジング６０が固着されている。スピンドルハウジング６０内には中ぐり６１が形成されており、中ぐり６１には、スピンドル軸６５を回転可能に保持する２組のベアリング６２、６３が設けられている。スピンドル軸６５の上部先端部には、駆動ベルト車６６が設けられており、駆動ベルト車６６と電磁モータ６９の出力軸６８に駆動ベルト６７が巻掛けられている。スピンドル軸６５の他方の先端部には、励磁部７０が固定されており、励磁部７０は、電磁モータ６９の動力により、スピンドル軸６５と共に回転する。励磁部７０は、磁石パック７１を備え、磁石パック７１は、ターゲット２５に所望の浸食輪郭３７が得られるように設計された環状の永久磁石である。励磁部７０の最適な構成の詳細については、米国特許番号５，１３０，００５号に記述されており、これは参照により本願に組み込まれるものとする。励磁部７０の回転時において、磁石パック７１は、カソード本体５３及びジャケット４０の背面には接触しない。冷却液は、冷却水路４５内を流れ、励磁部７０と接触しないため、例えば水などの冷却液によって励磁部７０や磁石を回転させるための部材が腐食することが回避され、それら部材の耐食性に関する設計が容易となる。ターゲット２５は、さらに中央ハブ３５において中央の支持ロッド７５に保持されており、支持ロッド７５は、先端部にネジ山７６を有し、ターゲット２５のハブ３５の中ぐり３９に設けられたネジ溝３８に螺入している。支持ロッド７５は、上部先端部のナット７７の締め付けによりスピンドルハウジング６０の上部にボルト付けされた蓋板７８に固着されている。支持ロッド７５は、スパッタリング処理時における冷却水路４５に加わる冷却液の圧力や、ターゲット２５への熱応力により引き起こる、処理チャンバ内でのターゲット中央部の変形に耐える張力をターゲットに与えるよう装着されている。ターゲット２５の中央部分の変形に対する抵抗を確実にするため、冷却用のジャケット４０の中央リム４１の背面８３に隣接する円筒状スペーサ８２の下端に肩部８１を設けている。肩部８１は、支持ロッド７５の張力により、ジャケット４０の背面３３を押圧している。さらに、この張力は、ジャケット４０の中央リム４１をターゲット２５の背面３３に密着させ、ターゲット２５の中央部において冷却水路４５内の冷却液を遮断するシール４４を密閉する。このような構造によれば、オフセットギアを用いることなく、電磁モータ６９と支持ロッド７５とを容易に機械的に連動させることができる。カソードアダプタ２０の内側の縁部には、図３に示すように、シールド８５が装着されており、シールド８５は、シールド８５の周囲に一定の間隔で取り付けられたネジ８６により、カソードアダプタ２０に取り付けられている。シールド８５は、背面方向に突出するリップ８７を有し、リップ８７は、ターゲット２５の外周縁３１に対向して近接し、ターゲット２５とシールド８５間にアーク放電が発生しない程度の間隔を有する間隙８８が設けられている。シールド８５の内側のリップ８７は、ターゲット２５からスパッタされた物質が間隙８８を通って絶縁リングに蒸着し、導電性のパスを形成し、このパスからアーク放電が発生しないよう、絶縁リング２７を保護している。図３Ａに示す従来のシールド８５ａでは、ターゲット２５からスパッタされた物質の一部が、粒子８９は、スパッタされたガス粒子からなり、間隙８８ａに飛び込み、絶縁リング２７に蒸着することがある。リップ８７を備えたシールド８５は、このような粒子８９のパスを遮断し、絶縁リングをそのような蒸着から保護している。図４は、ターゲット部材２３とカソードユニット２２の他の実施例を示すものであり、ここでは、クランプリング４７は、図４にリム３４ｃとして示すように、ターゲット２５の外側のリム３４と一体に形成されている。この実施例では、ネジ４８は、ターゲット２５の背面に直接螺入し、シール２９は、リム３４の表面３４ａに設けられた溝にはめ込まれている。図３に示すシール４９は、ここでは不要である。リム３４ｃは、図４に示すように、ターゲット２５のバッキングプレート２５ｂの外周の突出した部分である。接合面２５ｃにおいてターゲット材料のディスク２５ａにバッキングプレート２５ｂを接合せず、ターゲット２５全体をスパッタ材料のみで一体成形する場合、リム３４ｃもスパッタ材料から一体に形成される。このような構成は、ターゲット２５がアルミニウムやある種の合金等、構造的に強固な材料から形成される場合に可能である。図４に示す実施例によれば、ターゲット２５のスパッタリング面３２を磁石パック７１により接近させることができ、特にスパッタ材料が軟磁性であるか透磁率が高い場合に有効である。本発明によれば、ターゲット２５を効果的に冷却することができるとともに、ターゲット２５を取り外し、交換する際に、チャンバ１３内部、スパッタリング装置１０のその他の部分及びスパッタリング装置１０近傍に冷却液を漏洩させることはない。使用済みのターゲット２５の取り外しは、クランプ２６を緩め、カソード部材２１全体をチャンバ１３上方の空間に引き離して行う。様々なカソード部材の構造において、特に大型のものでは、取り外されたカソード部材２１は、スパッタリング装置１０のフレーム１１に装着されたヒンジが取り付けられたブラケット、又はスライダ（図示せず）により支持されている。あるいは、ターゲット２５を支持台に置くようにしてもよい。このようなカソード部材２１の取り外しの際、電磁モータ６９への電線や、ターゲット部材２３への電力供給ライン（図示せず）などの電気的な結線を取り外す必要はない。同様に、流入口５１、流出口５２に結合し、それぞれ冷却液を流入及び流出する（図示せず）冷却液用の管もまた結合したままでよい。しかしながら、このとき流入口５１から流出口５２に空気を通して、ダクト５０及び冷却水路４５から冷却液を除去することが望ましい。そして、クランプ２６を解除してカソード部材２１をドア部１４から引き離し、クランプリング４７及び冷却用のジャケット４０をカソード本体５３に留めているネジ５５を外し、支持ロッド７５をスピンドルハウジング６０内に固定しているナット７７を緩めてターゲット部材２３をカソードユニット２２から取り外す。ネジ４８がターゲット２５に螺入しているため、ターゲット２５は、取り付けられたままである。支持ロッド７５は、通常はターゲット部材２３に挿入されているが、ナット７７を緩めて、正確にはネジが切られた先端部のネジ山７６においてターゲット２５から螺退され、この場合、後にターゲット２５の中央ハブ３５の中ぐり３９に形成されたネジ溝３８から取り外される。冷却水路４５及びダクト５０内の冷却液を除去しておけば、ターゲット部材２３をカソード本体５３から取り外し、分解する際にダクト５０から漏洩する冷却液を最小限にすることができる。ダクト５０にバルブ５８を備えれば、ジャケット４０がカソード本体５３から引き離される際にバネの付勢力によりバルブ５８がダクト５０を遮断し、これにより僅かな漏洩の可能性さえもさらに低減させることができる。ターゲット部材２３がカソードユニット２２から取り外されると、ターゲット部材２３は、離れた場所に運ばれ、そこでターゲット２５が冷却用のジャケット４０から取り外され、他のターゲット２５に交換される。この交換の作業は、ネジ４８をターゲット部材２３から取り外してクランプリング４７を解除し、これによりターゲット２５を取り外し可能にして行う。そして、消耗した古いターゲット２５に替えて新しいターゲット２５を装着し、ネジ４８が再度取り付けられてクランプリング４７が再度締められ、組み立てられたターゲット部材２３がネジ５５によりカソードユニット２２に再度取り付けられる。ジャケット４０がカソード本体５３に装着されると、バルブ５８は、バネによりジャケット４０とカソード本体５３の表面を越えて拡張し、カソード本体５３とジャケット４０の相対向する面の係合により押圧されて、ダクト５０に冷却液を流通させる経路を開通する。そして支持ロッド７５を元に戻し、ナット７７を締めてカソード部材２１の再組立を完了し、クランプ２６を締めてカソード部材２１をドア部１４に再度固定する。以上により、当業者は、本発明の主旨を逸脱することなく、上述し、図面に示した実施の形態を変更し、追加を加えることができる。よつて、請求の範囲は、次の通りである。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】１９９７年６月２５日【補正内容】請求の範囲１．少なくとも一部が一塊のスパッタ材料からなり、スパッタ材料により形成されて前方に臨むスパッタリング表面（３２）と、中央部周囲の環状の領域に非透水性の冷却面を有して後方に臨む背面（３３）とを備える円盤状のターゲットユニット（２５）と、上記スパッタリング表面を取り囲む気密面を有し、上記ターゲットユニットのスパッタリング表面から後方に窪んで前方に臨む環状の表面側縁部（３４ａ）と、上記ターゲットユニットの背面を取り囲む外側の水密面を有して後方に臨む環状の背面側縁部（３４ｂ）とを備える窪んだ外周リム（３４）と、上記背面の中央部で上記ターゲットユニットを固定して構造的に支持する、張力を保持する支持構造体とを備え、上記背面は、上記張力を保持する支持構造体の周囲に環状の内側の水密面を有し、張力を保持する支持構造体は、上記外側の水密面及び内側の水密面より後方に突出し、上記外側の水密面及び上記環状の内側の水密面は、使用時に冷却用のジャケット（４０）を水密にし、上記ターゲットユニットに環状の冷却水路（４５）を形成し、上記冷却水路の後方側の外部であって上記張力を保持する支持構造体の周囲に、プラズマ形成用の励磁部を収納する環状の空間を形成することを特徴とする交換式スパッタリングターゲット。２．取り外し可能なスパッタリングターゲット部材を有するスパッタリング装置であって、少なくとも一部が一塊のスパッタ材料からなり、スパッタ材料により形成されて前方に臨むスパッタリング表面と、１領域に非透水性の冷却面を有して後方に臨む背面とを備える交換可能なターゲットユニットを備え、上記ターゲットユニットは、上記スパッタリング表面を取り囲む気密面を有して前方に臨む環状の表面側縁部と、上記ターゲットユニットの背面を取り囲む水密面を有する背面側縁部とを備え、上記ターゲットユニットの背面側に冷却用のジャケットが連結され、上記冷却用のジャケットは、上記ターゲットユニットの背面側縁部の水密面と結合して封水する水密面を有する前方に臨む環状の縁部を備え、上記冷却用のジャケットと上記冷却面間に冷却水路を形成し、冷却水路の内部にプラズマ形成用の励磁部を配設せず、上記冷却用のジャケットは、上記冷却水路に連結する冷却水ポート（５０）を備えることを特徴とするスパッタリング装置。３．筐体（２２）と、上記筐体内に収納されたプラズマ形成用の励磁部（７０）と、取り外し可能なスパッタリングターゲット部材と、上記取り外し可能なスパッタリングターゲット部材と筐体との間の取り外し可能な結合部において上記冷却水ポートに分離可能に結合する冷却水流入用の供給源とを備えるスパッタリングカソード部材を有する請求の範囲第２項記載のスパッタリング装置。４．チャンバ壁（１２）に包囲され、内部に基板を装着して支持する真空チャンバと、上記チャンバ壁の開口部に装着され、筐体と、上記筐体内に保持されてプラズマを形成及び維持する励磁部と、上記筐体に結合された取り外し可能なスパッタリングターゲット部材とを備えるスパッタリングカソード部材と、上記カソード部材と、上記開口部の内周の上記ターゲットのスパッタ表面を取り囲むチャンバ壁との間を電気的に絶縁する絶縁体と、上記カソード部材に接続された負極と、少なくとも間接的に上記チャンバ壁に接続された陽極とを有する電力源と、を備える請求の範囲第２項記載のスパッタリング装置。５．上記チャンバ壁内の開口部内周に設けられ、上記ターゲットから狭い間隙をもって離隔する環状の遮蔽体（８７）を備え、上記遮蔽体の一部は、上記絶縁体を少なくとも部分的に取り囲んで保護していることを特徴とする請求の範囲第４項記載のスパッタリング装置。６．上記遮蔽体は、前方に臨む略平面状の部分と、外周縁と、上記ターゲットのスパッタリング表面を取り囲み、ターゲットから狭い間隙をもって離隔する内周縁と、上記内周縁から後方に突出し、径方向に内面に臨むリップとを備え、上記チャンバから上記絶縁体への狭い経路を形成し、上記チャンバにおいてスパッタされる物質が上記絶縁体に堆積することを防止する、ことを特徴とする請求の範囲第５項記載のスパッタリング装置。７．上記冷却用のジャケットは、上記冷却水路に連結する冷却水ポートとを備え、上記スパッタリング装置は、上記ターゲット部材の上記筐体への取り外し可能な結合により、上記冷却水ポートに分離可能に連結する冷却水の供給源を更に備える、ことを特徴とする請求の範囲第４項記載のスパッタリング装置。８．上記冷却用のジャケットは、上記ターゲットユニットに取り外し可能に連結され、再利用可能であることを特徴とする請求の範囲第２項、第３項又は第４項記載のスパッタリング装置。９．上記ターゲットユニットは、スパッタリング材料（２５ａ）が熱伝導性を有するように接合されるバッキングプレート（２５ｂ）を備え、上記バッキングプレートは、上記冷却水路内の冷却液により直接冷却される背面を有することを特徴とする請求の範囲第３項又は第４項記載のスパッタリング装置。１０．上記励磁部は、上記ターゲットユニットに対して可動の磁石と、上記磁石を駆動する駆動装置と、上記磁石と上記駆動装置とを連動させるリンク機構とを備え、上記磁石、上記駆動装置及び上記リンク機構は、上記冷却水路内の冷却水から隔離されていることを特徴とする請求の範囲第３項又は第４項記載のスパッタリング装置。１１．上記冷却用のジャケットの冷却水ポートは、上記ターゲット部材の上記筐体への結合及び上記ターゲット部材の上記筐体からの分離にそれぞれ従って、上記供給源の冷却水ダクトに連結し、及び連結が解除されることを特徴とする請求の範囲第３項又は第４項記載のスパッタリング装置。１２．上記ターゲットの背面から上記冷却水への熱伝導の効率を高めるように上記冷却水路内の上記冷却水の流れに作用する作用手段をさらに備えることを特徴とする請求の範囲第３項又は第４項記載のスパッタリング装置。１３．上記筐体と上記ターゲットユニットの中央の間に取り外し可能に連結された、中央で張力を支える支持構造部材（６０）をさらに備えることを特徴とする請求の範囲第３項又は第４項記載のスパッタリング装置。１４上記励磁部は、上記ターゲットユニットに対して可動の磁石（７１）と、上記筐体に取り付けられて上記磁石を駆動する駆動装置（６７、６８、６９）と、上記支持構造部材に同心円状に装着され、上記磁石と上記駆動装置とを駆動可能に連結するリンク機構（６５）とを備えることを特徴とする請求の範囲第１３項記載のスパッタリング装置。１５．上記リンク機構は、上記磁石に固定され上記ハウジングに回転可能に取り付けられた中空のスピンドル（６５）を備え、上記支持構造部材は、上記中空のスピンドル内を挿通していることを特徴とする請求の範囲第１４項記載のスパッタリング装置。１６．上記ターゲットユニットは、窪んだ外周リムと、非透水性の冷却面を備えて後方に臨む背面と、気密性及び水密性を有する表面を備える表面側及び背面側縁部とがスパッタ材料により一体に形成されてなることを特徴とする請求の範囲第２項、第３項又は第４項記載のスパッタリング装置。１７．上記ターゲットユニットは、張力を保持する支持構造体がスパッタ材料により一体に形成されてなることを特徴とする請求の範囲第１６項記載のスパッタリング装置。１８．上記非透水性の冷却面は、該非透水性の冷却面又はスパッタ材料に接合されたプレートにコーティングを施して形成された非透水層を備えることを特徴とする請求の範囲第１６項記載のスパッタリング装置。１９．上記ターゲットユニットは、背面側に後方に臨む背面と、一塊のスパッタリング材料（２５ａ）に熱伝導可能に接合された表面とを有するバッキングプレート（２５ｂ）を備え、上記窪んだ外周リムは、上記バッキングプレートと一体に形成され、上記張力を保持する支持構造体は、上記バッキングプレートの背面から後方に延出していることを特徴とする請求の範囲第２項、第３項又は第４項記載のスパッタリング装置。２０．上記ターゲットユニットは、前方に臨む滑らかに連続的に窪んだスパッタリング表面と、後方に臨む平坦な背面と、上記背面から後方に延出する張力を保持する支持構造体とを備えることを特徴とする請求の範囲第２項、第３項又は第４項記載のスパッタリング装置。２１．上記張力を保持する支持構造体は内部にネジ溝を有することを特徴とする請求の範囲第１９項記載のスパッタリング装置。２２．上記張力を保持する支持構造体は、該支持構造体に張力が加わったときの上記ターゲットの後方への変形を抑制する肩部を備えることを特徴とする請求の範囲第２１項記載のスパッタリング装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ【要約の続き】歪みからターゲット材料を保護する。ターゲット（２５）は、材料が強度を有する場合、スパッタリング材料により一体に形成されることが望ましく、或いは、リム及びハブを有するバッキングプレートをターゲット材料に接合してターゲットユニットを形成してもよい。いずれの場合も、ターゲットユニットの背面は、冷却水を漏洩させない非透水性の物質からなり、或いはそのようにコーティングされ若しくは処理されている。

Claims

【特許請求の範囲】１．少なくとも一部が一塊のスパッタ材料からなり、スパッタ材料により形成されて前方に臨むスパッタリング表面と、中央部周囲の環状の領域に非透水性の冷却面を有して後方に臨む背面とを備える円盤状のターゲットユニットと、上記スパッタリング表面を取り囲む気密面を有し、上記ターゲットユニットのスパッタリング表面から後方に窪んで前方に臨む環状の表面側縁部と、上記ターゲットユニットの背面を取り囲む外側の水密面を有して後方に臨む環状の背面側縁部とを備える窪んだ外周リムと、上記背面の中央部に設けられた張力を保持する支持構造体とを備える交換式スパッタリングターゲット装置。２．少なくとも一部が一塊のスパッタ材料からなり、スパッタ材料により形成されて前方に臨むスパッタリング表面と、１領域に非透水性の冷却面を有して後方に臨む背面と、上記スパッタリング表面を取り囲む気密面を有して前方に臨む環状の表面側縁部と、上記ターゲットユニットの背面を取り囲む水密面を有する前面側縁部とを備える交換可能なターゲットユニットと、上記ターゲットユニットの背面側に連結され、上記ターゲットユニットの背面側縁部の水密面と結合して封水する水密面を有する前方に臨む環状の縁部を備え、上記冷却面との間に冷却水路を形成し、上記冷却水路に連結する冷却水ポートを備える冷却用のジャケットとを備える取り外し可能なスパッタリングターゲット装置。３．筐体と、上記筐体内に収納されたプラズマ形成用の励磁部と、上記筐体に連結され、表面を有する少なくとも一塊のスパッタ材料からなり、背面を有する交換可能なターゲットと、上記ターゲットの背面に水密可能に連結して背面を有するターゲットユニットとの間に冷却水路を形成して上記ターゲットユニットの背面に冷却水が直接接触するようにし、冷却水路に接続する冷却水ポートを備え、上記冷却水路内の冷却液から上記励磁部を隔離して保護する冷却用のジャケットとを備えるターゲット部材と、上記冷却水ポートに分離可能に結合する冷却水流入用の供給源とを備えるスパッタリングカソード装置。４．チャンバ壁に包囲され、内部に基板を装着して支持する真空チャンバと、上記チャンバ壁の開口部に装着され、筐体と、上記筐体内に保持されてプラズマを形成及び維持する励磁部と、上記筐体に連結され、表面を有する少なくとも一塊のスパッタ材料からなり、背面を有する交換可能なターゲットと、上記ターゲットの背面に水密可能に連結して背面を有するターゲットユニットとの間に冷却水路を形成して上記ターゲットユニットの背面に冷却水が直接接触するようにし、冷却水路に接続する冷却水ポートを備え、上記冷却水路内の冷却液から上記励磁部を隔離して保護する冷却用のジャケットとを備えるターゲット部材とを備えるスパッタリングカソード部材と、上記カソード部材と、上記開口部の内周の上記ターゲットのスパッタ表面を取り囲むチャンバ壁との間を電気的に絶縁する絶縁体と、上記カソード部材に接続された負極と、少なくとも間接的に上記チャンバ壁に接続された陽極とを有する電力源と、を備えるスパッタリング装置。５．上記チャンバ壁内の開口部内周に設けられ、上記ターゲットから狭い間隙をもって離隔する環状の遮蔽体を備え、上記遮蔽体の一部は、上記絶縁体を少なくとも部分的に取り囲んで保護していることを特徴とする請求の範囲第４項記載のスパッタリング装置。６．上記遮蔽体は、前方に臨む略平面状の部分と、外周縁と、上記ターゲットのスパッタリング表面を取り囲み、ターゲットから狭い間隙をもって離隔する内周縁と、上記内周縁から後方に突出し、径方向に内面に臨むリップとを備え、上記チャンバとから上記絶縁体への狭い経路を形成し、上記チャンバにおいてスパッタされる物質の堆積から上記絶縁体を保護する、ことを特徴とする請求の範囲第５項記載のスパッタリング装置。７．上記冷却用のジャケットは、上記冷却水路に連結する冷却水ポートとを備え、上記スパッタリング装置は、上記ターゲット部材の上記筐体への取り外し可能な結合により、上記冷却水ポートに分離可能に連結する冷却水の供給源を更に備える、ことを特徴とする請求の範囲第４項記載のスパッタリング装置。８．上記冷却用のジャケットは、上記ターゲットユニットに取り外し可能に連結され、再利用可能であることを特徴とする請求の範囲第２項、第３項又は第４項記載のスパッタリング装置。９．上記ターゲットユニットは、スパッタリング材料が熱伝導性を有するように接合されるバッキングプレートを備え、上記バッキングプレートは、上記冷却水路内の冷却液により直接冷却される背面を有することを特徴とする請求の範囲第３項又は第４項記載のスパッタリング装置。１０．上記冷却用のジャケットは上記冷却水路内の冷却液から上記励磁部を隔離して保護することを特徴とする請求項第３項又は第４項記載のスパッタリング装置。１１．上記励磁部は、上記ターゲットユニットに対して可動の磁石と、上記磁石を駆動する駆動装置と、上記磁石と上記駆動装置とを連動させるリンク機構とを備え、上記磁石、上記駆動装置及び上記リンク機構は、上記冷却水路内の冷却水から隔離されていることを特徴とする請求の範囲第１０項記載のスパッタリング装置。１２．上記冷却用のジャケットの冷却水ポートは、上記ターゲット部材の上記筐体への結合及び上記ターゲット部材の上記筐体からの分離にそれぞれ従って、上記供給源の冷却水ダクトに連結し、及び連結が解除されることを特徴とする請求の範囲第１０項記載のスパッタリング装置。１３．上記ターゲットの背面から上記冷却水への熱伝導の効率を高めるように上記冷却水路内の上記冷却水の流れに作用する作用手段をさらに備えることを特徴とする請求の範囲第１０項記載のスパッタリング装置。１４．上記筐体と上記ターゲットユニットの中央の間に取り外し可能に連結された、中央で張力を支える支持構造部材をさらに備えることを特徴とする請求の範囲第１０項記載のスパッタリング装置。１５．上記励磁部は、上記ターゲットユニットに対して可動の磁石と、上記筐体に取り付けられて上記磁石を駆動する駆動装置と、上記支持構造部材に同心円状に装着され、上記磁石と上記駆動装置とを駆動可能に連結するリンク機構とを備えることを特徴とする請求の範囲第１４項記載のスパッタリング装置。１６．上記リンク機構は、上記磁石に固定され上記ハウジングに回転可能に取り付けられた中空のスピンドルを備え、上記支持構造部材は、上記中空のスピンドル内を挿通していることを特徴とする請求の範囲第１５項記載のスパッタリング装置。１７．上記ターゲットユニットは、窪んだ外周リムと、非透水性の冷却面を備えて後方に臨む背面と、気密性及び水密性を有する表面を備える表面側及び背面側縁部とがスパッタ材料により一体に形成されてなることを特徴とする請求の範囲第１項、第２項、第３項又は第４項記載のスパッタリング装置。１８．上記ターゲットユニットは、張力を保持する支持構造体がスパッタ材料により一体に形成されてなることを特徴とする請求の範囲第１７項記載のスパッタリング装置。１９．上記非透水性の冷却面は、該非透水性の冷却面又はスパッタ材料に接合されたプレートにコーティングを施して形成された非透水層を備えることを特徴とする請求の範囲第１７項記載のスパッタリング装置。２０．上記ターゲットユニットは、背面側に後方に臨む背面と、一塊のスパッタリング材料に熱伝導可能に接合された表面とを有するバッキングプレートを備え、上記窪んだ外周リムは、上記バッキングプレートと一体に形成され、上記張力を保持する支持構造体は、上記バッキングプレートの背面から後方に延出していることを特徴とする請求の範囲第１項、第２項、第３項又は第４項記載のスパッタリング装置。２１．上記ターゲットユニットは、前方に臨む滑らかに連続的に窪んだスパッタリング表面と、後方に臨む平坦な背面と、上記背面から後方に延出する張力を保持する支持構造体とを備えることを特徴とする請求の範囲第１項、第２項、第３項又は第４項記載のスパッタリング装置。２２．上記張力を保持する支持構造体は内部にネジ溝を有することを特徴とする請求の範囲第２２項記載のスパッタリング装置。２３．上記張力を保持する支持構造体は、該支持構造体に張力が加わったときの上記ターゲットの後方への変形を抑制する肩部を備えることを特徴とする請求の範囲第２２項記載のスパッタリング装置。