JPH01177368A - スパッタリング装置 - Google Patents
スパッタリング装置Info
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- JPH01177368A JPH01177368A JP106088A JP106088A JPH01177368A JP H01177368 A JPH01177368 A JP H01177368A JP 106088 A JP106088 A JP 106088A JP 106088 A JP106088 A JP 106088A JP H01177368 A JPH01177368 A JP H01177368A
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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
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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】
[発明の目的コ
(産業上の利用分野)
本発明はスパッタリング装置に係り、特にターゲットを
陰極に容易、かつ着実に着脱できるとともに、ターゲッ
トを効率的に冷却し得るスパッタガンを備えたスパッタ
リング装置に関する。
陰極に容易、かつ着実に着脱できるとともに、ターゲッ
トを効率的に冷却し得るスパッタガンを備えたスパッタ
リング装置に関する。
(従来の技術)
半導体その他の各種エレクトロニクス素子などの製造に
際しては、スパッタリング装置が多用されている。
際しては、スパッタリング装置が多用されている。
このスパッタリング装置は、真空容器内に、上下方向に
対向して一対の電極を配置し、一方の電極(陰極)にタ
ーゲット(スパッタ源)を取付けるとともに、他方の電
極(陽極)に被処理物を取付け、スパッタ電源により陰
極にマイナス電位を与えてプラズマを発生させ、このプ
ラズマによって生成したイオンスパッタまたは反応性イ
オンスパッタを被処理物表面に導いて被着させるもので
ある。
対向して一対の電極を配置し、一方の電極(陰極)にタ
ーゲット(スパッタ源)を取付けるとともに、他方の電
極(陽極)に被処理物を取付け、スパッタ電源により陰
極にマイナス電位を与えてプラズマを発生させ、このプ
ラズマによって生成したイオンスパッタまたは反応性イ
オンスパッタを被処理物表面に導いて被着させるもので
ある。
このスパッタリング装置において、ターゲットを陰極に
装着させる場合には、従来から、メタルボンディング法
あるいはボルト固定法が使用されていた。
装着させる場合には、従来から、メタルボンディング法
あるいはボルト固定法が使用されていた。
メタルボンディング法は第4図(a)に示すように、タ
ーゲット1をボンディング剤2によって陰極3に張付け
るものであり、また、ボルト固定法は第5図(a)、
(b)に示すように、ターゲット1に適度の間隔をお
いて複数個の孔1aを形成しておき、これらの孔に通し
たボルト4を陰極3側にねじこむことによりターゲット
4を陰極3に固定させるものである。
ーゲット1をボンディング剤2によって陰極3に張付け
るものであり、また、ボルト固定法は第5図(a)、
(b)に示すように、ターゲット1に適度の間隔をお
いて複数個の孔1aを形成しておき、これらの孔に通し
たボルト4を陰極3側にねじこむことによりターゲット
4を陰極3に固定させるものである。
(発明が解決しようとする課題)
上述したメタルボンディング法においては、ボンディン
グ剤としては主として「はんだ」が使用されるが、この
はんだは、第4図(b)に示すように、はんだむら2a
を生じやすい上、ターゲットへのはんだ拡散による汚染
を発生させるおそれがある。はんだむら2aが発生する
と、陰極との金属接触面積が減少するため、スパッタリ
ング中にターゲットの温度が上昇し、ターゲットの保持
が不確実になりやすい。
グ剤としては主として「はんだ」が使用されるが、この
はんだは、第4図(b)に示すように、はんだむら2a
を生じやすい上、ターゲットへのはんだ拡散による汚染
を発生させるおそれがある。はんだむら2aが発生する
と、陰極との金属接触面積が減少するため、スパッタリ
ング中にターゲットの温度が上昇し、ターゲットの保持
が不確実になりやすい。
なお、ターゲットへのはんだ拡散は、ターゲットのボン
ディング面を前処理し、バリアメタルを装着させておく
ことにより防止することができるが、これにはかなりの
時間と手数を要するという欠点がある。
ディング面を前処理し、バリアメタルを装着させておく
ことにより防止することができるが、これにはかなりの
時間と手数を要するという欠点がある。
一方、ボルト固定法は大形のターゲットの取付は方法と
しては確実で有用であるが、高価なターゲット材料に孔
明は加工を施すことになり、材料費と加工費が無駄にな
る上、固定用のボルトがプラズマにさらされて蒸発する
ため、被処理物が汚染されるという不都合がある。
しては確実で有用であるが、高価なターゲット材料に孔
明は加工を施すことになり、材料費と加工費が無駄にな
る上、固定用のボルトがプラズマにさらされて蒸発する
ため、被処理物が汚染されるという不都合がある。
そこで本発明の目的はターゲットの着脱が容易で、しか
も効率よくターゲットを冷却しうるスパッタリング装置
を提供することにある。
も効率よくターゲットを冷却しうるスパッタリング装置
を提供することにある。
[発明の構成]
(課題を解決するための手段)
上記目的を達成するために本発明は、真空排気管および
ガス導入管を備えた真空容器と、この真空容器内に配置
されて被処理物を保持する陽極と、前記真空容器内に前
記陽極に対向して配置された陰極と、前記陽極と陰極の
間に電圧を印加してそれらの間にプラズマを発生させる
スパッタ電源とからなるスパッタリング装置において、
前記陰極内には、静電チャック電極と、それに静電的に
チャッキングされるターゲットとの間に冷却用のガスを
導入するガス導入孔を形成したことを特徴とするもので
ある。
ガス導入管を備えた真空容器と、この真空容器内に配置
されて被処理物を保持する陽極と、前記真空容器内に前
記陽極に対向して配置された陰極と、前記陽極と陰極の
間に電圧を印加してそれらの間にプラズマを発生させる
スパッタ電源とからなるスパッタリング装置において、
前記陰極内には、静電チャック電極と、それに静電的に
チャッキングされるターゲットとの間に冷却用のガスを
導入するガス導入孔を形成したことを特徴とするもので
ある。
(作 用)
上述のように構成した本発明のスパッタリング装置にお
いては、ターゲットを静電方式により陰極に固定してい
るので、ターゲットに孔明は等の加工を施す必要がなく
、着脱が容易な上、被処理物の汚染なども完全に防止さ
れる。
いては、ターゲットを静電方式により陰極に固定してい
るので、ターゲットに孔明は等の加工を施す必要がなく
、着脱が容易な上、被処理物の汚染なども完全に防止さ
れる。
(実施例)
以下、図面を参照しながら本発明の詳細な説明する。
第1図において、真空容器10には、その内を真空排気
する排気装置(図示せず)へ連なる真空排気管11と、
流量制御装置(図示せず)で制御されたA「ガスまたは
活性ガスを真空容器10内へ導入するガス導入管12が
連結されている。
する排気装置(図示せず)へ連なる真空排気管11と、
流量制御装置(図示せず)で制御されたA「ガスまたは
活性ガスを真空容器10内へ導入するガス導入管12が
連結されている。
真空容器10内の上方には被処理物を保持する被処理物
ホルダー13を取付けた陽極14が配置されている。こ
の陽極14は被処理物への被着が均一に行われよう回転
駆動機構(図示せず)により回転自在に支承されており
、また、接地電位に保たれている。
ホルダー13を取付けた陽極14が配置されている。こ
の陽極14は被処理物への被着が均一に行われよう回転
駆動機構(図示せず)により回転自在に支承されており
、また、接地電位に保たれている。
真空容器10内の下方には陽極14に対向して陰極15
が配置されている。この陰極15は静電的にチャックさ
れたターゲット1を冷却すると共に、その電位を所望の
マイナス電位に保持するもので、その周囲は絶縁物16
を介してアースリング17で覆われている。
が配置されている。この陰極15は静電的にチャックさ
れたターゲット1を冷却すると共に、その電位を所望の
マイナス電位に保持するもので、その周囲は絶縁物16
を介してアースリング17で覆われている。
陰極15にはスパッタ電源18が接続されており、また
陰極15に内臓された冷却媒体通路(この例では、第2
図中に15aにて示す水路)には冷却用の給水管19と
排水管20が連結されている。また、陰極15の中央に
設けたガス導入孔(第2図の15b)にはガス導入管2
1を介して流量制御装置22が連結されている。
陰極15に内臓された冷却媒体通路(この例では、第2
図中に15aにて示す水路)には冷却用の給水管19と
排水管20が連結されている。また、陰極15の中央に
設けたガス導入孔(第2図の15b)にはガス導入管2
1を介して流量制御装置22が連結されている。
23は真空容器10内の圧力を測定する圧力計を示す。
第2図は第1図における陰!!1i15の近傍(スパッ
タガン)を拡大して示すもので、スパッタガンの導電性
ベースプレート30内にはマグネット31が配置されて
いる。このマグネット31は回転軸32を介してマグネ
ット駆動機構33に連結されている。
タガン)を拡大して示すもので、スパッタガンの導電性
ベースプレート30内にはマグネット31が配置されて
いる。このマグネット31は回転軸32を介してマグネ
ット駆動機構33に連結されている。
陰極15の上面には静電チャック34が固着されている
。この静電チャック34は第3図(a)。
。この静電チャック34は第3図(a)。
(b)に示すように銅フィルム等から成る電極3イaの
全表面をポリイミドフィルム等から成る絶縁膜34bで
被覆して構成されており、電極34aは絶縁リード線3
5を介して直流の静電チャック電源36に連結されてい
る。
全表面をポリイミドフィルム等から成る絶縁膜34bで
被覆して構成されており、電極34aは絶縁リード線3
5を介して直流の静電チャック電源36に連結されてい
る。
上述のように構成した本発明のスパッタリング装置にお
いて、被処理物を陽極14側の被処理物ホルダー13に
取付け、マグネット駆動機構33によりマグネット31
を回転軸32を中心として回転させ、静電チャック電源
36から直流電圧を静電チャック電極34aに印加する
。
いて、被処理物を陽極14側の被処理物ホルダー13に
取付け、マグネット駆動機構33によりマグネット31
を回転軸32を中心として回転させ、静電チャック電源
36から直流電圧を静電チャック電極34aに印加する
。
この状態で、排気管11に連結した排気装置(図示せず
)により真空容器10内を真空排気した後、流量制御装
置(図示せず)により制御された流量のArガスまたは
活性ガスを導入管12を通して真空容器10内に導入し
、スパッタ電源18により陰極15に所定のマイナス直
流電圧またはマイナスバイアスの高周波電圧を印加する
。
)により真空容器10内を真空排気した後、流量制御装
置(図示せず)により制御された流量のArガスまたは
活性ガスを導入管12を通して真空容器10内に導入し
、スパッタ電源18により陰極15に所定のマイナス直
流電圧またはマイナスバイアスの高周波電圧を印加する
。
これによりターゲット1の上面にはプラズマ40が形成
され、ターゲット1は静電チャック34の電極34gに
より静電的にチャックされ、スパッタガンの陰極15表
面に固定される。また、ターゲット1からはイオンスパ
ッタまたは反応性イオンスパッタが発生し、被処理物ホ
ルダー13側に取付けた被処理物はターゲット材料によ
って被覆される。
され、ターゲット1は静電チャック34の電極34gに
より静電的にチャックされ、スパッタガンの陰極15表
面に固定される。また、ターゲット1からはイオンスパ
ッタまたは反応性イオンスパッタが発生し、被処理物ホ
ルダー13側に取付けた被処理物はターゲット材料によ
って被覆される。
このスパッタリングに際し、ターゲット1はプラズマ4
0により加熱されるが、本実施例装置においては、冷却
水が給水管19を介して、陰極15内に設けた水路15
a内に導入され、そこを冷却した後、排水管20から排
出されるので、陰極15、静電チャックおよびこれに取
付けられたターゲット1は冷却される。
0により加熱されるが、本実施例装置においては、冷却
水が給水管19を介して、陰極15内に設けた水路15
a内に導入され、そこを冷却した後、排水管20から排
出されるので、陰極15、静電チャックおよびこれに取
付けられたターゲット1は冷却される。
なお、ターゲット1は静電的な力によって、静電チャッ
ク34にしっかりとホールディングされているが、静電
チャック34とターゲット1の間にはそれらの表面の不
整によって微少な空隙が形成される。このような空隙は
静電チャック34とターゲット1の間の熱抵抗を著しく
増大させ、ホットスポットを形成させることになるが、
本実施例においては、流量制御装置22からガス導入管
21およびガス導入孔15bを通して窒素ガスその他の
ガスが、静電チャック34とターゲット1の間に供給さ
れるので、上記ホットスポットの形成は阻止される。
ク34にしっかりとホールディングされているが、静電
チャック34とターゲット1の間にはそれらの表面の不
整によって微少な空隙が形成される。このような空隙は
静電チャック34とターゲット1の間の熱抵抗を著しく
増大させ、ホットスポットを形成させることになるが、
本実施例においては、流量制御装置22からガス導入管
21およびガス導入孔15bを通して窒素ガスその他の
ガスが、静電チャック34とターゲット1の間に供給さ
れるので、上記ホットスポットの形成は阻止される。
[発明の効果]
上述のように、本発明によれば静電チャックによりター
ゲットを陰極に取付けるようにしたので、メタルボンデ
ィング法やボルト固定法のように取付けが不安定になっ
たり無駄な材料費や加工費を必要とするという欠点を除
去し、簡単かつ確実にターゲットを陰極に着脱自在に取
付けることができる。
ゲットを陰極に取付けるようにしたので、メタルボンデ
ィング法やボルト固定法のように取付けが不安定になっ
たり無駄な材料費や加工費を必要とするという欠点を除
去し、簡単かつ確実にターゲットを陰極に着脱自在に取
付けることができる。
第1図は本発明のスパッタリング装置の実施例を示す概
略構成図、第2図は第1図におけるスパッタガンの近傍
の拡大説明図、第3図(a)。 (b)は本発明のスパッタリング装置において使用れる
静電チャックを例示する横断面図と概略図、第4図(a
)、(b)は従来のメタルボンディング法を示す陰極近
傍の正面図と横断面図、第5図(a)、 (b)は従
来のボルト固定法を示す陰極近傍の正面図と横断面図で
ある。 1・・・ターゲット、2・・・ボンディング剤、3・・
・陰極、10・・・真空容器、11・・・排気管、12
・・・導入管、13・・・被処理物ホルダー、14・・
・陽極、15・・・陰極、15a・・・冷却路、15b
・・・ガス導入孔、16・・・絶縁物、17・・・アー
スリング、18・・・スパッタ電源、19・・・給水管
、20・・・排水管、21・・・ガス導入管、22・・
・流量制御装置、23・・・圧力計30・・・ベースプ
レート、31・・・マグネット、32・・・回転軸、3
3・・・マグネット駆動機構、34・・・静電チャック
、34a・・・電極、34b・・・絶縁膜、35・・・
絶縁リード線、36・・・静電チャック電源、40・・
・プラズマ。 出願人代理人 佐 藤 −雄 第1 図 弗2 図
略構成図、第2図は第1図におけるスパッタガンの近傍
の拡大説明図、第3図(a)。 (b)は本発明のスパッタリング装置において使用れる
静電チャックを例示する横断面図と概略図、第4図(a
)、(b)は従来のメタルボンディング法を示す陰極近
傍の正面図と横断面図、第5図(a)、 (b)は従
来のボルト固定法を示す陰極近傍の正面図と横断面図で
ある。 1・・・ターゲット、2・・・ボンディング剤、3・・
・陰極、10・・・真空容器、11・・・排気管、12
・・・導入管、13・・・被処理物ホルダー、14・・
・陽極、15・・・陰極、15a・・・冷却路、15b
・・・ガス導入孔、16・・・絶縁物、17・・・アー
スリング、18・・・スパッタ電源、19・・・給水管
、20・・・排水管、21・・・ガス導入管、22・・
・流量制御装置、23・・・圧力計30・・・ベースプ
レート、31・・・マグネット、32・・・回転軸、3
3・・・マグネット駆動機構、34・・・静電チャック
、34a・・・電極、34b・・・絶縁膜、35・・・
絶縁リード線、36・・・静電チャック電源、40・・
・プラズマ。 出願人代理人 佐 藤 −雄 第1 図 弗2 図
Claims (1)
- 1、真空排気管およびガス導入管を備えた真空容器と、
この真空容器内に配置されて被処理物を保持する陽極と
、前記真空容器内に前記陽極に対向して配置された陰極
と、前記陽極と陰極の間に電圧を印加してそれらの間に
プラズマを発生させるスパッタ電源とからなるスパッタ
リング装置において、前記陰極内には、静電チャック電
極と、それに静電的にチャッキングされるターゲットと
の間に冷却用のガスを導入するガス導入孔が形成されて
いることを特徴とするスパッタリング装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP106088A JPH01177368A (ja) | 1988-01-06 | 1988-01-06 | スパッタリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP106088A JPH01177368A (ja) | 1988-01-06 | 1988-01-06 | スパッタリング装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01177368A true JPH01177368A (ja) | 1989-07-13 |
JPH0329863B2 JPH0329863B2 (ja) | 1991-04-25 |
Family
ID=11490994
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP106088A Granted JPH01177368A (ja) | 1988-01-06 | 1988-01-06 | スパッタリング装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01177368A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5221403A (en) * | 1990-07-20 | 1993-06-22 | Tokyo Electron Limited | Support table for plate-like body and processing apparatus using the table |
WO1997003221A1 (en) * | 1995-07-10 | 1997-01-30 | Cvc Products, Inc. | Magnetron cathode apparatus and method for sputtering |
US5746897A (en) * | 1995-07-10 | 1998-05-05 | Cvc Products, Inc. | High magnetic flux permanent magnet array apparatus and method for high productivity physical vapor deposition |
US6039848A (en) * | 1995-07-10 | 2000-03-21 | Cvc Products, Inc. | Ultra-high vacuum apparatus and method for high productivity physical vapor deposition. |
US6113754A (en) * | 1998-07-02 | 2000-09-05 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Sputtering apparatus having a target backing plate equipped with a cooling line and sputtering method using the same |
US6221217B1 (en) | 1995-07-10 | 2001-04-24 | Cvc, Inc. | Physical vapor deposition system having reduced thickness backing plate |
-
1988
- 1988-01-06 JP JP106088A patent/JPH01177368A/ja active Granted
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US6113754A (en) * | 1998-07-02 | 2000-09-05 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Sputtering apparatus having a target backing plate equipped with a cooling line and sputtering method using the same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0329863B2 (ja) | 1991-04-25 |
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