JPS6018749B2 - Target for sputtering - Google Patents
Target for sputteringInfo
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- JPS6018749B2 JPS6018749B2 JP406379A JP406379A JPS6018749B2 JP S6018749 B2 JPS6018749 B2 JP S6018749B2 JP 406379 A JP406379 A JP 406379A JP 406379 A JP406379 A JP 406379A JP S6018749 B2 JPS6018749 B2 JP S6018749B2
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- 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
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はスパッタリング中に生じる熱的破壊を防止し
たスパッタリング用ターゲットに関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a sputtering target that prevents thermal damage occurring during sputtering.
スパッタリング方式には直流二極スパッタリング、直流
三極スパッタリング、高周波スパッタリングなどがあり
、いずれも被膜形成物質であるターゲットを用いている
。Sputtering methods include DC two-pole sputtering, DC three-pole sputtering, and high-frequency sputtering, all of which use a target that is a film-forming substance.
たとえば、上記したスパッタリング方式のうち高周波ス
パッタリングを例にしてその構成について説明する。For example, among the above sputtering methods, high frequency sputtering will be used as an example to explain its configuration.
第１図は高周波二極スパッタリング装置を示したもので
ある。FIG. 1 shows a high frequency bipolar sputtering apparatus.
図において、１は気密容器を示し、この気密容器１には
一対の平行平板状の陰極２と陽極３が配置されている。
陰極２には被膜を形成する物質であるターゲット４が機
械的に密着して固定されている。５はシャツ夕で、陰極
２と陽極３の間に配置されている。In the figure, reference numeral 1 indicates an airtight container, in which a pair of parallel flat cathode 2 and anode 3 are arranged.
A target 4, which is a substance forming a film, is fixed to the cathode 2 in close mechanical contact. Reference numeral 5 denotes a shield, which is arranged between the cathode 2 and the anode 3.
６はその表面に薄膜が形成される基板で、この基板６は
陽極３に固定され、スパッタリング中には２００〜５０
０ｏｏに加熱される。6 is a substrate on which a thin film is formed; this substrate 6 is fixed to the anode 3;
Heated to 0oo.
７，８は排気孔、９はガス導入口、１０は高周波電源（
１３．９ＭＨＺ）で、陰極２に接続されている。7 and 8 are exhaust holes, 9 is a gas inlet, and 10 is a high frequency power supply (
13.9MHZ) and is connected to cathode 2.
この装置において高周波スパッタリングを行う一例を説
明する。An example of performing high frequency sputtering using this apparatus will be described.
まず、気密容器１を密封したののち、排気孔７，８から
容器１内の気体を除去し、たとえば１×１０‐６Ｔｏｎ
の真空度に排気する。次にガス導入口９から、たとえば
酸素、窒素、アルゴンなどの気体、またはこれらの混合
気体を導入し、ガス圧を１×１０‐１〜１×１０‐４Ｔ
ｏｒｒ程度の真空度に調整する。さらに陰極２に高周波
電源１川こより高周波電力を印加し、陰極２と陽極３の
間で放電させ、陰極２に固定されたターゲット４をイオ
ンでたたき、ターゲット４から粒子を飛散させてこれを
基部６の表面に付着させている。上記した構成において
、基板６に被膜を形成する速度は、高周波電力が大きい
ほど早くなる。First, after sealing the airtight container 1, the gas inside the container 1 is removed from the exhaust holes 7 and 8, and the gas inside the container 1 is removed, for example, 1×10-6 Ton.
Evacuate to a degree of vacuum. Next, a gas such as oxygen, nitrogen, argon, or a mixture thereof is introduced from the gas inlet 9, and the gas pressure is set to 1×10-1 to 1×10-4T.
Adjust the degree of vacuum to around orr. Furthermore, high-frequency power is applied to the cathode 2 from a high-frequency power source 1, causing a discharge between the cathode 2 and the anode 3, and hitting the target 4 fixed to the cathode 2 with ions, scattering particles from the target 4 and distributing it to the base. It is attached to the surface of 6. In the above configuration, the speed at which the film is formed on the substrate 6 increases as the high frequency power increases.
被膜形成速度を上げるため高周波電力を大きくすると、
ターゲット４としてセラミック、ガラス、合成樹脂など
の金属以外のものを用いた場合に、ターゲットの熱的な
破壊の生じることがたびたび見られた。これは、陰極２
が冷却水で冷やされる一方、・陰極２に固定されたター
ゲット４がイオンの衝突で高い温度で発熱するため、陰
極２とターゲット４との間に温度差が生じ、これにより
熱的破壊が生じるものと考えられる。When increasing the high frequency power to increase the film formation speed,
When a material other than metal, such as ceramic, glass, or synthetic resin, is used as the target 4, thermal destruction of the target has often been observed. This is cathode 2
is cooled by cooling water, while the target 4 fixed to the cathode 2 generates heat at a high temperature due to the collision of ions, resulting in a temperature difference between the cathode 2 and the target 4, which causes thermal destruction. considered to be a thing.
また、ターゲット４自体に高い高周波電力が加えられる
と、ターゲット４の熱膨脹力と抗眼力とのつり合いがと
れないことになり、これによって熱的破壊が生じるとも
考えられる。このような問題を解決する手段として、タ
ーゲットの陰極側にセラミックスあるいはガラスの微細
粉末とバインダーからなるペーストを塗り、これを熱処
理して固めて補強材を形成し、このターゲットを陰極に
間隔をおいて設置したものが提案されている。It is also believed that if high frequency power is applied to the target 4 itself, the thermal expansion force and eye resistance of the target 4 will not be balanced, resulting in thermal destruction. As a means to solve these problems, a paste consisting of fine ceramic or glass powder and a binder is applied to the cathode side of the target, and this is heat-treated to harden to form a reinforcing material, and this target is placed on the cathode side at intervals. It is proposed that the
しかしこのような手段を講じてもやはり熱的な破壊は避
けられず、良い解決策とは云えなかった。この発明は上
記した熱的な破壊の生じないスパッタリング用ターゲッ
トを提供することを目的としたもので、その要旨とする
ところは、スパッタリング装置の陰極に固定され、セラ
ミクス、ガラス、合成樹脂などの金属を除くものからな
る板状のスパッタリング用ターゲットにおいて、前記タ
ーゲットはインジウム層で陰極に固定され、前記ターゲ
ットと前記インジウム層との間‘こ、必要‘二応じてさ
らに前記陰極と前記インジウム層との間にメタラィズ層
が介在しており、前記メタラィズ層はクロム−金、チタ
ン−金、あるいはＰｂ−Ｓｎ合金にＺｎ，Ｓｂ，Ｎ，Ｔ
ｉ，Ｓｉ，Ｃ↓ Ｃｄのうち１種以上を含む低融点合金
からなるこを特徴とするものである。However, even if such measures were taken, thermal destruction was still unavoidable, and it could not be said to be a good solution. The purpose of this invention is to provide a sputtering target that does not cause the above-mentioned thermal destruction, and its gist is that it is fixed to the cathode of a sputtering device, In the plate-shaped sputtering target, the target is fixed to the cathode with an indium layer, and there is a gap between the target and the indium layer, and if necessary, a gap between the cathode and the indium layer. A metallized layer is interposed between them, and the metallized layer is made of chromium-gold, titanium-gold, or Pb-Sn alloy with Zn, Sb, N, T.
It is characterized by being made of a low melting point alloy containing one or more of i, Si, C↓Cd.
以下この発明を図示した一実施例に従って説明する。The present invention will be described below according to an illustrated embodiment.
第２図は第１図で示した高周波二極スパッタリング装置
のうち、この発明に関する陰極側について図示したもの
で、以下の説明から理解できるようにマグネットを使用
した高速高周波二極スパッタリング装置に適用したもの
である。Figure 2 shows the cathode side of the high-frequency bipolar sputtering apparatus shown in Fig. 1, which is related to this invention. It is something.
図において、１１は陰極本体で、この陰極本体１１の空
部１２にはマグネット１３が配置されているとともに、
陰極本体１１を冷やす冷却水を給排水するためのパイプ
１４，１５が取り付けられている。In the figure, 11 is a cathode main body, and a magnet 13 is arranged in a hollow part 12 of this cathode main body 11.
Pipes 14 and 15 are attached to supply and drain cooling water for cooling the cathode body 11.
１６は陰極本体１１に高周波電力を印加するための端子
である。16 is a terminal for applying high frequency power to the cathode body 11.
１７は円板形の板状ターゲットで、セラミクス、ガラス
、樹脂など金属を除くものからなる。Reference numeral 17 denotes a disk-shaped plate target made of ceramics, glass, resin, etc., excluding metals.
１８はインジウム層、１９はメタラィズ層でクロム−金
、チタン−金あるいはＰｂ−Ｓｎ合金にＺｎ，Ｓｂ，Ａ
Ｉ，Ｔｉ，Ｓｉ，Ｃｕ，Ｃｄのうち１種以上を含む低融
点合金などからなる。18 is an indium layer, 19 is a metallized layer made of chromium-gold, titanium-gold, or Pb-Sn alloy with Zn, Sb, and A.
It is made of a low melting point alloy containing one or more of I, Ti, Si, Cu, and Cd.
陰極本体１１とターゲット１７の間に、インジウム層１
８、およびメタラィズ層１９を介在させ、ターゲット１
７を陰極本体１１に固定するには次のようにして行う。
陰極本体１１のターゲット１７が固定される面をインジ
ウムが溶ける温度に加熱しておき、インジウムを溶かし
ながらターゲットの大きさに溶融状態のインジウム層を
形成しておく。An indium layer 1 is provided between the cathode body 11 and the target 17.
8, and a metallized layer 19, the target 1
7 to the cathode body 11 in the following manner.
The surface of the cathode body 11 to which the target 17 is fixed is heated to a temperature at which indium melts, and a molten indium layer is formed in the size of the target while melting the indium.
一方ターゲット１７の陰極本体１１との被着面側にメタ
ラィズ層１９を形成し、さらに陰極本体１１にインジウ
ム層を形成したと同様の方法でメタラィズ層１９の上に
溶融状態のインジウム層を形成する。陰極本体１１側と
ターゲット１７側のインジウム層を張り合わせ、溶融状
態のインジウム層を冷却固化することにより、ターゲッ
ト１７を陰極本体１１に固定する。なお、メタラィズ層
１９はクロム−金、チタン−金などの場合には蒸着、ス
パッタリングなどの方法で形成し、低融点合金の場合に
は超音波接合、加圧法などの方法で形成する。陰極本体
１１とターゲット１７の間にインジウム層１８とチタン
−金からなるメタラィズ層１９を介在させ、ターゲット
１ ７として直径１５物枕、厚み６肌のセラミクスから
なるものを用い、陰極本体１１に高周波電力を加えたと
ころ、７〜８Ｗ／地でもターゲット１ ７の熱的破壊は
見られなかつた。ちなみにターゲット１７を単に機械的
に陰極本体１１に密着固定したものでは１．７〜２．２
Ｗ／めで熱的な破壊が生じた。On the other hand, a metallized layer 19 is formed on the side of the target 17 to which the cathode body 11 is adhered, and a molten indium layer is further formed on the metallized layer 19 in the same manner as in forming the indium layer on the cathode body 11. . The target 17 is fixed to the cathode body 11 by pasting together the indium layers on the cathode body 11 side and the target 17 side, and cooling and solidifying the molten indium layer. Note that the metallized layer 19 is formed by a method such as vapor deposition or sputtering in the case of chromium-gold or titanium-gold, or by a method such as ultrasonic bonding or pressurization in the case of a low melting point alloy. An indium layer 18 and a metallized layer 19 made of titanium-gold are interposed between the cathode body 11 and the target 17, and the target 17 is made of ceramics with a diameter of 15 mm and a thickness of 6 skin. When power was applied, no thermal destruction of target 17 was observed even at 7 to 8 W/ground. By the way, if the target 17 is simply mechanically fixed tightly to the cathode main body 11, it will be 1.7 to 2.2.
Thermal destruction occurred with W/me.
また、ターゲットとしてセラミクスからなるものについ
て説明したが、このほかガラス、合成樹脂などの金属以
外のものについて適用できることはもちろんである。Further, although the target is made of ceramics, it is of course applicable to other materials other than metals such as glass and synthetic resin.
また、上記した実施例のほか、陰極本体１１とインジウ
ム層１８の接着力が弱い場合には陰極本体１１とインジ
ウム層１８との間にメタライズ層を形成してもよい。In addition to the embodiments described above, if the adhesive force between the cathode body 11 and the indium layer 18 is weak, a metallized layer may be formed between the cathode body 11 and the indium layer 18.
インジウム層１８と、陰極本体１１あるいはターゲット
１７の間にメタライズ層１９を介在させたのは接着力を
考慮したものであって、要は陰極本体１１とターゲット
１７の間にインジウム層１８を介在させることにより、
陰極本体１１とターゲット１７との熱伝導を良好なもの
とし、さらに陰極本体１ １とターゲット１７との熱膨
脹の差の応力を吸収し、スパッタリング中におけるター
ゲット１７の熱的な破壊を防止することができる。The reason why the metallized layer 19 is interposed between the indium layer 18 and the cathode body 11 or the target 17 is to take adhesive strength into consideration, and the point is that the indium layer 18 is interposed between the cathode body 11 and the target 17. By this,
It is possible to improve the heat conduction between the cathode body 11 and the target 17, and also to absorb the stress due to the difference in thermal expansion between the cathode body 11 and the target 17, and to prevent thermal destruction of the target 17 during sputtering. can.
スパッタリング装置については、高周波二極スパッタリ
ング装置、直流三極スパッタリング装置などについても
適用でき、また被膜形成速度を上げるためマグネトロン
を使用したもの、そのほか反応性スパッタリング、バイ
アススパッタリングを行うものについても適用すること
ができる。以上この発明によれば、陰極とターゲットの
間に少なくともインジウム層を介在させたため、被膜形
成速度を上げたりしたときに起因する熱的破壊や、ター
ゲット自体の性質による熱的破壊を防止しうろことが可
能となり、スパッタリング中においてターゲットの破壊
により生じるコンタミネーションやターゲットの交換な
どの不都合も生じない。具体的には、インジウム層でタ
ーゲットを陰極に固定し、ターゲットとインジウム層と
の間にメタラィズ層を介在させているため、インジウム
層そのものに濡れ性があることにより、メタラィズ層と
の密着性が良好となり、さらにメタラィズ層により接着
力を高めることができるため、陰極にターゲットを確実
に固定することができる。Regarding sputtering equipment, it can be applied to high-frequency two-pole sputtering equipment, DC three-pole sputtering equipment, etc., and it can also be applied to equipment that uses a magnetron to increase the film formation speed, as well as equipment that performs reactive sputtering and bias sputtering. I can do it. As described above, according to the present invention, since at least the indium layer is interposed between the cathode and the target, it is possible to prevent thermal destruction caused by increasing the film formation rate or due to the properties of the target itself. This eliminates inconveniences such as contamination caused by target destruction and target replacement during sputtering. Specifically, the target is fixed to the cathode with an indium layer, and a metallized layer is interposed between the target and the indium layer, so the indium layer itself has wettability, which improves the adhesion with the metallized layer. In addition, since the adhesion force can be increased by the metallized layer, the target can be reliably fixed to the cathode.
また、インジウム層の濡れ性がよいため、インジウム層
そのものの中に空洞の発生がなく、熱伝導を低下させる
ことがない。さらに、インジウム層は融点が低く、ター
ゲットを陰極に固定する作業が行いやすいという利点を
有する。Furthermore, since the indium layer has good wettability, no cavities are generated within the indium layer itself, and thermal conductivity is not reduced. Furthermore, the indium layer has a low melting point and has the advantage that it is easy to fix the target to the cathode.
第１図は高周波二極スパッタリング装置の概略説明図、
第２図は第１図のうちこの発明の一実施例を示すスパッ
タリング用ターゲットの側断面図である。
１１・・・・・・陰極本体、１７・・・・・・ターゲッ
ト、１８……インジウム層、１９……メタラィズ層。
葵１図穣２図Figure 1 is a schematic explanatory diagram of a high frequency two-pole sputtering device;
FIG. 2 is a side sectional view of the sputtering target shown in FIG. 1, showing one embodiment of the present invention. 11... Cathode body, 17... Target, 18... Indium layer, 19... Metallized layer. Aoi 1 fig. 2nd fig.
Claims (1)
、ガラス、合成樹脂などの金属を除くものからなる板状
のスパツタリング用ターゲツトにおいて、前記ターゲツ
トはインジウム層で陰極に固定され、前記ターゲツトと
前記インジウム層との間に、必要に応じさらに前記陰極
と前記インジウム層との間にメタライズ層が介在してお
り、前記メタライズ層はクロム−金、チタン−金、ある
いはＰｂ−Ｓｎ合金にＺｎ，Ｓｂ，Ａｌ，Ｔｉ，Ｓｉ，
Ｃｕ，Ｃｄのうち１種以上を含む低融点合金からなるこ
とを特徴とするスパツタリング用ターゲツト。1. In a plate-shaped sputtering target that is fixed to the cathode of a sputtering device and is made of a non-metallic material such as ceramics, glass, or synthetic resin, the target is fixed to the cathode with an indium layer, and the bond between the target and the indium layer is In between, if necessary, a metallized layer is interposed between the cathode and the indium layer, and the metallized layer is made of chromium-gold, titanium-gold, or Pb-Sn alloy with Zn, Sb, Al, Ti. ,Si,
A sputtering target characterized by being made of a low melting point alloy containing one or more of Cu and Cd.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP406379A JPS6018749B2 (en) | 1979-01-16 | 1979-01-16 | Target for sputtering |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP406379A JPS6018749B2 (en) | 1979-01-16 | 1979-01-16 | Target for sputtering |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5597472A JPS5597472A (en) | 1980-07-24 |
| JPS6018749B2 true JPS6018749B2 (en) | 1985-05-11 |
Family
ID=11574380
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP406379A Expired JPS6018749B2 (en) | 1979-01-16 | 1979-01-16 | Target for sputtering |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6018749B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200143288A (en) | 2019-06-14 | 2020-12-23 | 에이블릭 가부시키가이샤 | Charge pump control circuit and battery control circuit |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57145981A (en) * | 1981-03-03 | 1982-09-09 | Toshiba Corp | Target for sputtering device |
| JPS5956971A (en) * | 1982-09-27 | 1984-04-02 | Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk | Production of target for sputtering |
| US4904362A (en) * | 1987-07-24 | 1990-02-27 | Miba Gleitlager Aktiengesellschaft | Bar-shaped magnetron or sputter cathode arrangement |
| DE3912381A1 (en) * | 1988-04-15 | 1989-10-26 | Sharp Kk | SENSOR UNIT |
| RU2305717C2 (en) * | 2005-11-14 | 2007-09-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный институт стали и сплавов" (технологический университет) | Target for applying functional coatings and method for making it |
| JP5570359B2 (en) * | 2010-09-10 | 2014-08-13 | キヤノンアネルバ株式会社 | Rotary joint and sputtering apparatus |
-
1979
- 1979-01-16 JP JP406379A patent/JPS6018749B2/en not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200143288A (en) | 2019-06-14 | 2020-12-23 | 에이블릭 가부시키가이샤 | Charge pump control circuit and battery control circuit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5597472A (en) | 1980-07-24 |
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