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
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- 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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