JPS61279672A - スパツタ装置 - Google Patents
スパツタ装置Info
- Publication number
- JPS61279672A JPS61279672A JP12019985A JP12019985A JPS61279672A JP S61279672 A JPS61279672 A JP S61279672A JP 12019985 A JP12019985 A JP 12019985A JP 12019985 A JP12019985 A JP 12019985A JP S61279672 A JPS61279672 A JP S61279672A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- target
- sputtering
- cooling water
- cooling
- fitting member
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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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
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
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】
技術分野
本発明はターゲットをスパッタして基板等の表面に薄膜
を形成するスパッタ装置に係り、特に、そのターゲット
を効果的に冷却する技術に関するものである。
を形成するスパッタ装置に係り、特に、そのターゲット
を効果的に冷却する技術に関するものである。
従来技術
基板の表面に磁性薄膜等を形成する装置の一つとして、
その形成すべき薄膜と同じ物質から成るターゲットのス
パッタ面に高エネルギーのイオンを激突させることによ
り、ターゲットを構成する物質をスパッタして基板等の
表面に付着させるスパッタ装置が従来から知られている
。このようなスパッタ装置によれば、従来の真空蒸着に
比較して高密度、高純度の薄膜を形成することが可能に
なるなど種々の利点を享受し得る。
その形成すべき薄膜と同じ物質から成るターゲットのス
パッタ面に高エネルギーのイオンを激突させることによ
り、ターゲットを構成する物質をスパッタして基板等の
表面に付着させるスパッタ装置が従来から知られている
。このようなスパッタ装置によれば、従来の真空蒸着に
比較して高密度、高純度の薄膜を形成することが可能に
なるなど種々の利点を享受し得る。
ところで、かかるスパッタ装置は、ターゲットに高電圧
を印加してスパッタさせるところから、ターゲットが過
熱による熱応力に起因して破損する處れがある。このた
め、例えば特開昭５９−１７０２６９号公報等に記載さ
れているように、冷却水によってターゲットを冷却する
ようになっているのが普通である。
を印加してスパッタさせるところから、ターゲットが過
熱による熱応力に起因して破損する處れがある。このた
め、例えば特開昭５９−１７０２６９号公報等に記載さ
れているように、冷却水によってターゲットを冷却する
ようになっているのが普通である。
発明が解決しようとする問題点
しかしながら、従来のスパッタ装置は、ターゲットがバ
ッキングプレート上に取り付けられるようになっており
、そのバッキングプレートを冷却１−６３よ、より、ヶ
ーヶ７．□工２３ニオ、：゛ようになっているため、必
ずしも優れた冷却効果 □を得ることはでき
なかった。 ＼問題点を
解決するための手段 本発明は上記問題点を解決するために為されたものであ
り、その要旨とするところは、前記スパッタ装置におい
て、ターゲットのスパッタ面と反対側の面に冷却流体を
直接接触させてそのターゲットを冷却するようにしたこ
とにある。
ッキングプレート上に取り付けられるようになっており
、そのバッキングプレートを冷却１−６３よ、より、ヶ
ーヶ７．□工２３ニオ、：゛ようになっているため、必
ずしも優れた冷却効果 □を得ることはでき
なかった。 ＼問題点を
解決するための手段 本発明は上記問題点を解決するために為されたものであ
り、その要旨とするところは、前記スパッタ装置におい
て、ターゲットのスパッタ面と反対側の面に冷却流体を
直接接触させてそのターゲットを冷却するようにしたこ
とにある。
作用および発明の効果
このようにすれば、ターゲットが冷却水あるいは冷却空
気等の所定の冷却流体によって直接冷却されるため、優
れた冷却効果が得られる。したがって、更に高い電圧を
印加することが可能となり、高速度のスパッタを行うこ
とができるのである。
気等の所定の冷却流体によって直接冷却されるため、優
れた冷却効果が得られる。したがって、更に高い電圧を
印加することが可能となり、高速度のスパッタを行うこ
とができるのである。
実施例
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。
る。
第１図は本実施例のスパッタ装置の概略を示す構成図で
あるが、この図において１０は、ベースプレート１２上
に着脱可能に取り付けられて気密なスパッタ室１４を形
成するペルジャーである。
あるが、この図において１０は、ベースプレート１２上
に着脱可能に取り付けられて気密なスパッタ室１４を形
成するペルジャーである。
ベースプレート１２には排気ポート１６およびガス導入
ボート１８が設けられ、排気ポート１６にはバルブ２０
を介して真空ポンプ２２が接続されている一方、ガス導
入ボート１８にはパルプ２４を介してスパッタガス供給
装置２６が接続されている。そして、上記スパッタ室１
４は、真空ポンプ２２によって減圧されるとともに、ス
パッタガス供給装置２６から供給されるアルゴンガス等
のスパッタガスにより、一定ガス圧（例えば、１０−２
〜１０−’Ｔｏｒｒ程度）に保持されている。
ボート１８が設けられ、排気ポート１６にはバルブ２０
を介して真空ポンプ２２が接続されている一方、ガス導
入ボート１８にはパルプ２４を介してスパッタガス供給
装置２６が接続されている。そして、上記スパッタ室１
４は、真空ポンプ２２によって減圧されるとともに、ス
パッタガス供給装置２６から供給されるアルゴンガス等
のスパッタガスにより、一定ガス圧（例えば、１０−２
〜１０−’Ｔｏｒｒ程度）に保持されている。
スパッタ室１４内には、表面に所定の薄膜が形成される
べき基板２８を保持する基板ホルダー３０が設けられて
いるとともに、ターゲット保持装置３２に取り付けられ
た円板形状のターゲット３４が、基板ホルダー３０に対
して一定の間隔を隔てて対向させられている。ターゲッ
ト３４は、基板２８に形成される薄膜の素材を成すもの
で、その薄膜と同じ物質を溶解して円板形状に成形した
緻密な組織のものであり、第２図および第３図に示され
ているように、その下面の外周部においてガリウム、イ
ンジウム等の所定のろう材により取付部材３６の環状突
部３８にろう付され、この取付部材３６を介してターゲ
ット保持装置３２に取り付けられている。
べき基板２８を保持する基板ホルダー３０が設けられて
いるとともに、ターゲット保持装置３２に取り付けられ
た円板形状のターゲット３４が、基板ホルダー３０に対
して一定の間隔を隔てて対向させられている。ターゲッ
ト３４は、基板２８に形成される薄膜の素材を成すもの
で、その薄膜と同じ物質を溶解して円板形状に成形した
緻密な組織のものであり、第２図および第３図に示され
ているように、その下面の外周部においてガリウム、イ
ンジウム等の所定のろう材により取付部材３６の環状突
部３８にろう付され、この取付部材３６を介してターゲ
ット保持装置３２に取り付けられている。
ターゲット保持装置３２は、中央に挿通孔４０が形成さ
れた円板形状の保持プレート４２と、その挿通孔４０に
固定された円筒４４とを備えており、上記取付部材３６
はボルト４６によって保持プレート４２上に固定される
ようになっている。
れた円板形状の保持プレート４２と、その挿通孔４０に
固定された円筒４４とを備えており、上記取付部材３６
はボルト４６によって保持プレート４２上に固定される
ようになっている。
また、円筒４４内にはパイプ４８が挿通させられており
、そのパイプ４８の上端は取付部材３６の中央に形成さ
れた挿通孔５０を通ってターゲット３４の下面に対向さ
せられている。このパイプ４８には、第１図に示されて
いるように、冷却水循環装置５２が接続されて冷却水が
供給されるようになっており、パイプ４８の上端開口か
ら流出した冷却水は、ターゲット３４と取付部材３６と
の間の空間５４内に満たされるとともに、パイプ４８と
挿通孔５０との間を流下して、円筒４４の下端部に設け
られた排出ボート５６から冷却水循環装置５２に戻され
る。ターゲット３４は前述したよう°°緻密“組織１成
さｈ−ｒ、ｔ；す・冷却′ｋ”°′。
、そのパイプ４８の上端は取付部材３６の中央に形成さ
れた挿通孔５０を通ってターゲット３４の下面に対向さ
せられている。このパイプ４８には、第１図に示されて
いるように、冷却水循環装置５２が接続されて冷却水が
供給されるようになっており、パイプ４８の上端開口か
ら流出した冷却水は、ターゲット３４と取付部材３６と
の間の空間５４内に満たされるとともに、パイプ４８と
挿通孔５０との間を流下して、円筒４４の下端部に設け
られた排出ボート５６から冷却水循環装置５２に戻され
る。ターゲット３４は前述したよう°°緻密“組織１成
さｈ−ｒ、ｔ；す・冷却′ｋ”°′。
−ゲット３４を通ってスパッタ室１４内に漏れ出すこと
はなく、また、保持プレート４２の上面にはＯリング５
８が設けられ、取付部材３６との間を液密にシールして
冷却水の漏出を防止している。
はなく、また、保持プレート４２の上面にはＯリング５
８が設けられ、取付部材３６との間を液密にシールして
冷却水の漏出を防止している。
一方、前記基板ホルダー３０とターゲ・ノド３４ｈ（Ｄ
Ｉ′１ＣＩｔｔ、 ＴｓＷ；ｈ）Ｌｔｌ” −３０’ｌ
ｃＲ’ｉ’ｉ゛Ｉ ’ｙ’ ｙ 。
Ｉ′１ＣＩｔｔ、 ＴｓＷ；ｈ）Ｌｔｌ” −３０’ｌ
ｃＲ’ｉ’ｉ゛Ｉ ’ｙ’ ｙ 。
ト３４を陰極として電源装置６０が接続され、高
１［ 電圧（例えば２〜３ｋＶ程度）が印加されるよう
［′。“・て５゛６・０れ５１す・１れら０間
′。ｌ；Ｊ ７ｚ ′＜ 。
１［ 電圧（例えば２〜３ｋＶ程度）が印加されるよう
［′。“・て５゛６・０れ５１す・１れら０間
′。ｌ；Ｊ ７ｚ ′＜ 。
ツタガスによるグロー放電が起こされ、負電位と
１シ されているターゲット３４のスパッタ面６２上に
１正イオンの粒子が高エネルギーで激突させら
れる １？ ことにより、そのエネルギーを受けたターゲット
ｌ物質がスパッタ面６２から飛び出し、基板ホ
ルダ □−３０に保持されている基板２８
の表面に付着して薄膜が形成される。なお、ターゲット
保持装置３２およびターゲット３４の外周にはシールド
筒６４．６６が配設され、それらを保護するようになっ
ている。
１シ されているターゲット３４のスパッタ面６２上に
１正イオンの粒子が高エネルギーで激突させら
れる １？ ことにより、そのエネルギーを受けたターゲット
ｌ物質がスパッタ面６２から飛び出し、基板ホ
ルダ □−３０に保持されている基板２８
の表面に付着して薄膜が形成される。なお、ターゲット
保持装置３２およびターゲット３４の外周にはシールド
筒６４．６６が配設され、それらを保護するようになっ
ている。
ここで、ターゲット３４は、冷却水循環装置５２から供
給される冷却水によって冷却されるため、上記のように
高電圧が印加され且つ真空のスバ・ツタ室１４内に保持
されているにも拘らず、過熱による熱応力に起因して破
損することはない。特に、本実施例ではターゲット３４
の下面すなわちスパッタ面６２と反対側の面に冷却水が
直接接触させられるようになっているため、ターゲット
３４が効果的に冷却される。したがって、より高い電圧
を印加して高速度のスパッタを行うことが可能となるの
である。
給される冷却水によって冷却されるため、上記のように
高電圧が印加され且つ真空のスバ・ツタ室１４内に保持
されているにも拘らず、過熱による熱応力に起因して破
損することはない。特に、本実施例ではターゲット３４
の下面すなわちスパッタ面６２と反対側の面に冷却水が
直接接触させられるようになっているため、ターゲット
３４が効果的に冷却される。したがって、より高い電圧
を印加して高速度のスパッタを行うことが可能となるの
である。
また、かかるターゲット３４は、その下面の外周部のみ
において取付部材３６にろう付されているため、例えば
下面全体をバンキングプレート等にろう付する場合に比
較して、ターゲット３４内へのろう材の拡散が極めて少
なく、一般に高純度の物質にて構成されるターゲット３
４の純度が損なわれることがなくなって、基板２８に形
成される薄膜の純度が向上する。
において取付部材３６にろう付されているため、例えば
下面全体をバンキングプレート等にろう付する場合に比
較して、ターゲット３４内へのろう材の拡散が極めて少
なく、一般に高純度の物質にて構成されるターゲット３
４の純度が損なわれることがなくなって、基板２８に形
成される薄膜の純度が向上する。
次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の実
施例において前記実施例と実質的に同じ作用を成すもの
については同一の符号を付して詳しい説明を省略する。
施例において前記実施例と実質的に同じ作用を成すもの
については同一の符号を付して詳しい説明を省略する。
先ず、第４図は所謂マグネトロン型スパッタ装置に用い
られるターゲット保持装置６８を示す図で、このターゲ
ット保持装置６８は、内部に磁界発生装置７０が組み込
まられた有底円筒部材７２と、上端がそれぞれ有底円筒
部材７２の底部から円筒内に挿入されたパイプ７４およ
び７６とを備えている。磁界発生装置７０は、円板形状
のヨーク７８と、そのヨーク７８の上面中央に固設され
た中心磁石８０と、ヨーク７８の上面外周部に固設され
た環状磁石８２とから構成されており、その上部に取り
付けられるターゲット３４のスパッタ面６２上に磁力線
がトンネル状となる磁界を形成し、その磁力線とスパッ
タ面６２に垂直な方向に形成される電気力線とによって
、スパッタ面６２の近傍に直交電磁界空間が形成される
ようになっている。ヨーク７８には前記パイプ７４およ
び７６の上端部が固定され、中心磁石８０と環状磁石８
２との間の環状空間８４に開口させられて、パイプ７４
から供給された冷却水がその環状空間８４を流通してパ
イプ７６から排出されるようになっており、これにより
、ターゲット３４の下面に冷却水が直接接触させられて
そのターゲット３４を冷却するのである。なお、ターゲ
ット３４は、その下面の外周部において環状の取付部材
８６にろう付され、その取付部材８６を介して有底円筒
部材７２に取り付けられている。
られるターゲット保持装置６８を示す図で、このターゲ
ット保持装置６８は、内部に磁界発生装置７０が組み込
まられた有底円筒部材７２と、上端がそれぞれ有底円筒
部材７２の底部から円筒内に挿入されたパイプ７４およ
び７６とを備えている。磁界発生装置７０は、円板形状
のヨーク７８と、そのヨーク７８の上面中央に固設され
た中心磁石８０と、ヨーク７８の上面外周部に固設され
た環状磁石８２とから構成されており、その上部に取り
付けられるターゲット３４のスパッタ面６２上に磁力線
がトンネル状となる磁界を形成し、その磁力線とスパッ
タ面６２に垂直な方向に形成される電気力線とによって
、スパッタ面６２の近傍に直交電磁界空間が形成される
ようになっている。ヨーク７８には前記パイプ７４およ
び７６の上端部が固定され、中心磁石８０と環状磁石８
２との間の環状空間８４に開口させられて、パイプ７４
から供給された冷却水がその環状空間８４を流通してパ
イプ７６から排出されるようになっており、これにより
、ターゲット３４の下面に冷却水が直接接触させられて
そのターゲット３４を冷却するのである。なお、ターゲ
ット３４は、その下面の外周部において環状の取付部材
８６にろう付され、その取付部材８６を介して有底円筒
部材７２に取り付けられている。
また、第５図の実施例は、前記保持プレート４２の外周
部に環状突部８８を設け、その環状突部８８の先端にボ
ルト９０によってターゲット３４を直接取り付けるよう
にしたものであり、パイプ４８から供給される冷却水が
それら保持プレート４２とターゲット３４との間の空間
９２内を流通させられることにより、ターゲット３４は
その冷却水によって直接冷却される。
部に環状突部８８を設け、その環状突部８８の先端にボ
ルト９０によってターゲット３４を直接取り付けるよう
にしたものであり、パイプ４８から供給される冷却水が
それら保持プレート４２とターゲット３４との間の空間
９２内を流通させられることにより、ターゲット３４は
その冷却水によって直接冷却される。
また、第６図の実施例は、従来と同じように、ターゲッ
ト３４をバッキングプレート９４に固着してターゲット
保持装置に取り付けるものであるが・そのバッキングプ
レート９４の上面すなわちターゲット３４が固着された
側の面には、複数の環状溝９６が同心円状に設けられ、
その環状溝９６内を冷却水が流通させられることにより
、ターゲット３４を直接冷却するようになっている。
ト３４をバッキングプレート９４に固着してターゲット
保持装置に取り付けるものであるが・そのバッキングプ
レート９４の上面すなわちターゲット３４が固着された
側の面には、複数の環状溝９６が同心円状に設けられ、
その環状溝９６内を冷却水が流通させられることにより
、ターゲット３４を直接冷却するようになっている。
以上、本発明のいくつかの実施例を図面に基づいて詳細
に説明したが、これらは飽くまでも一例であり、例えば
冷却水の代わりに冷却空気等の他の冷却流体を採用した
り、矩形平板状もしくは円筒形状のターゲットを用いた
りするなど、当業者″″″ａ’ａ ′″′１°゛１″（
７）ｉ！、“１０”７Ｌ ｔ：ＴＩＥ、＋９ 。
に説明したが、これらは飽くまでも一例であり、例えば
冷却水の代わりに冷却空気等の他の冷却流体を採用した
り、矩形平板状もしくは円筒形状のターゲットを用いた
りするなど、当業者″″″ａ’ａ ′″′１°゛１″（
７）ｉ！、“１０”７Ｌ ｔ：ＴＩＥ、＋９ 。
で実施することができる。
１
１
１゛
第１図は本発明の一実施例であるスパッタ装置の概略、
を示す構成図である。第２図は第１図の装置においてタ
ーゲ・トがターゲット保持装置に取 １り付
けられた状態を示す一部を切り欠いた平面図
１′である。第３図は第２図の縦断面図である。第４
図は本発明０他０実施例０要部を示す図で・ター
１□１゜；・１ ゲットが取り付けられたターゲット保持装置の縦
・。 断面図である。第５図は本発明の更に別の実施例の要部
を示す図で、第４図に相当する図である。 第６図は本発明の更に別の実施例の要部を示す図で、タ
ーゲットがバッキングプレートに固着された状態を示す
縦断面図である。
を示す構成図である。第２図は第１図の装置においてタ
ーゲ・トがターゲット保持装置に取 １り付
けられた状態を示す一部を切り欠いた平面図
１′である。第３図は第２図の縦断面図である。第４
図は本発明０他０実施例０要部を示す図で・ター
１□１゜；・１ ゲットが取り付けられたターゲット保持装置の縦
・。 断面図である。第５図は本発明の更に別の実施例の要部
を示す図で、第４図に相当する図である。 第６図は本発明の更に別の実施例の要部を示す図で、タ
ーゲットがバッキングプレートに固着された状態を示す
縦断面図である。
Claims (1)
- ターゲットのスパッタ面に高エネルギーのイオンを激突
させることにより該ターゲットを構成する物質をスパッ
タさせるスパッタ装置において、前記ターゲットの前記
スパッタ面と反対側の面に冷却流体を直接接触させて該
ターゲットを冷却するようにしたことを特徴とするスパ
ッタ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12019985A JPS61279672A (ja) | 1985-06-03 | 1985-06-03 | スパツタ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12019985A JPS61279672A (ja) | 1985-06-03 | 1985-06-03 | スパツタ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61279672A true JPS61279672A (ja) | 1986-12-10 |
Family
ID=14780357
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12019985A Pending JPS61279672A (ja) | 1985-06-03 | 1985-06-03 | スパツタ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61279672A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5009765A (en) * | 1990-05-17 | 1991-04-23 | Tosoh Smd, Inc. | Sputter target design |
| US5269899A (en) * | 1992-04-29 | 1993-12-14 | Tosoh Smd, Inc. | Cathode assembly for cathodic sputtering apparatus |
| USRE41266E1 (en) | 1990-09-18 | 2010-04-27 | Lam Research Corporation | Composite electrode for plasma processes |
-
1985
- 1985-06-03 JP JP12019985A patent/JPS61279672A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5009765A (en) * | 1990-05-17 | 1991-04-23 | Tosoh Smd, Inc. | Sputter target design |
| USRE41266E1 (en) | 1990-09-18 | 2010-04-27 | Lam Research Corporation | Composite electrode for plasma processes |
| US5269899A (en) * | 1992-04-29 | 1993-12-14 | Tosoh Smd, Inc. | Cathode assembly for cathodic sputtering apparatus |
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