JPH02243760A

JPH02243760A - 電極構造体

Info

Publication number: JPH02243760A
Application number: JP1030648A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Kubo; 久保　謙一
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1988-11-25
Filing date: 1989-02-08
Publication date: 1990-09-27
Anticipated expiration: 2012-12-08
Also published as: JP2688243B2

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。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、スパッタ装置のターゲット、Ｘ線源、イオン
源、プラズマ源等の電極等として用いられ、使用時に冷
却が不可欠な電極構造体に関する。

（従来の技術）一般に、スパッタ装置はイオン化するスパッタガスを導
入した気密容器内で、プラズマ中のイオンが負電圧の電
極であるターゲットに衝突してスパッタが行われ、陽極
側に設けられた半導体ウェハ等の試料の表面に薄膜を形
成するものである。

この種のスパッタ装置では、電極であるターゲットの母
材の種類によっても相違するが、プラズマ発生時の昇温
によりターゲットが例えば１５０℃を越えると、ターゲ
ット等に種々の弊害が発生し、適正な薄膜の形成を阻害
することになっていた。特に、生産性の向上を目的とし
て、スパッタリングスピードを上げるため、より多くの
電力をターゲットに供給しようとする時の大きな障害と
なっていた。

そこで、従来より前記ターゲットが所定温度例えば１０
０℃を越えないように、ターゲットを冷却することが行
われている。

このターゲットの冷却方法としては、従来よりターゲッ
トを支持する熱伝導性の良好な保持部材に沿って冷却媒
体を循環させる直接冷却法と、ターゲット側部にクーリ
ングジャケットを配置し、この中に冷水管を設けた間接
冷却法等があった。

（発明が解決しようとする課題）プラズマエロージョンエリアでターゲットには保持部材
と締結される。

この締結状態で、ターゲットのスパッタが進行するに従
い加熱されるため、その際の熱膨張によってターゲット
に反りが発生し、ターゲット裏面と保持部材の対向する
面との間の密着性が悪化することがあった。この密着性
の悪化は、ターゲットの冷却が保持部材との熱伝導を利
用するため効率良く放熱することができず、したがって
ターゲットの有効な冷却を実施することができなかった
。

この種の問題はスパッタ装置における電極であるターゲ
ットに限らず、特に電極自体が消耗し、保持部材に対し
て着脱自在に電極を支持するものであって、かつ使用時
の温度上昇を抑制するための冷却を保持部材を介して行
うタイプの種々の電極にも同様に問題となっていた。

そこで、本発明の目的とするところは、電極とこれを保
持する保持部材との間の熱交換を良好とし、電極内部の
温度勾配を・著しく減少させることができる電極構造体
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）本発明は、電極を保持部材によって冷却可能に保持する
電極構造体において、下記の構成を特徴とするものであ
る。

すなわち、第１の発明は、電極と保持部材との間にガス
を導入したものである。第２の発明は、電極裏面側に段
部を形成し、この電極の周縁部と上記段部の周縁部との
少なくとも２領域を、熱膨張によって保持部材の対向す
る面に密着させたちのである。第３の発明は、電極の表
面に露出しない中央部裏面側にて上記保持部材とクラン
プするクランプ部材を設けたものである。

（作　用）第１の発明は、この電極と保持部材との間に、ガスを導
入したもので、例えば不活性ガスを導入することにより
、この間のスペースを比較的高圧にすることができる。

換言すれば、この間のスペースの真空度を低くできるの
で、ガスの熱循環を利用することによって、電極内で発
生した熱を保持部材に伝導することができ、この結果電
極と保持部材との熱交換を促進することができる。電極
に反りが発生しても空間で吸収できる。

第２の発明は、電極の周縁部と、電極裏面側に形成され
た段部の周縁部との少なくとも２領域を、保持部材の対
向する面に密着させたものである。

しかも、この密着性は、電極あるいは保持部材の熱膨張
によって保障されるので、スパッタ実行中の温度上昇に
より、使用時にあってはここの密着性を常時確保するこ
とができ、上記２領域を介して電極と保持部材との熱交
換を促進することかできる。さらに、電極の外縁側の冷
却は、この電極の周縁部と保持部材との密着性によって
確保でき、一方、電極のこれよりも内側部分の冷却につ
いては、電極裏面側の段部と保持部材との密着性によっ
て確保することができるので、電極の中心部から外縁側
に亘る温度勾配を減少することが可能となる。

第３の発明は、スパッタ実行中の温度上昇が特に著しく
反りが発生し易い電極の中央部のクランプを、電極の中
央部裏面側にて実施している。従って、電極自体の温度
上昇があってもこの電極の中央部はクランプ部材によっ
て保持部材と保持されているので、反りが発生すること
がなくこの領域の密着性を常時確保することができ、し
たがって電極中央部付近での保持部材との間の熱交換を
維持することができる。

（実施例）以下、第１〜第３の発明をスパッタ装置に適用した一実
施例について図面を参照して具体的に説明する。

第１図は、スパッタ装置の一例としてプレートマグネト
ロン形スパッタ装置を示すもので、図示しない真空容器
内には、半導体ウェハ１とターゲット２とが対向して配
置されている。前記半導体ウェハ１は、ウェハ加熱機構
３を含む試料台４に支持されている。

前記ウェハ１の上方に配置される前記ターゲット２は、
保持部材５によって保持されている。このターゲット２
は、ウェハ１に形成すべき材料に応じてその母材が選択
され、例えばアルミニウム。

シリコン、タングステン、チタン、モリブデン。

クロム、コバルト、ニッケル等、あるいはこれらを素材
とする合金で形成され、場合によっては焼結金属等の熱
伝導性の悪い材料も用いられる。その形状も、断面段付
形状１円板状１円錐状、角板状、角錐状等向れでもよい
。このターゲット２には、負の直流電圧が印加され、カ
ソード電極を構成するものである。

前記保持部材５のさらに上方には、この保持部材５を支
持し、かつ、後述するマグネット１０を回転自在に支持
するための基台６が設けられている。この基台６の中央
部には、中空筒状の円筒部６ａが形成され、その最下端
が前記保持部材５と接面している。そして、前記円筒部
６ａの周囲にはベアリング７が配置され、このベアリン
グ７によって回転円盤８が回転自在に支持されている。

そして、この回転円盤８の偏心した位置に前記マグネッ
ト１０が固着されている。一方、前記基台６の上面には
マグネット回転用モータ１１が固定され、このモ〜り１
１の出力軸には第１のギア１２が固着されている。また
、前記回転円盤８と同心にて第２のギア１３が固着され
、この第１゜第２のギア１２．１３が噛合するようにな
っている。この結果、前記マグネット回転用モータ１１
を駆動することで、この回転出力は第１のギア１２、第
２のギア１３を介して前記回転円盤８に伝達され、前記
マグネット１０を回転駆動することが可能なる。

前記保持部材５は、ターゲット２を冷却可能に保持する
ものであり、このために、保持部材５の内部には複数の
冷却ジャケット１５が配置されている。そして、この冷
却ジャケット１５内に冷却媒体例えば冷却水を循環させ
ることで、保持部材５を冷却し、この保持部材５とター
ゲット２との間の熱交換によってプラズマ発生時のター
ゲット２の昇温を抑制するようになっている。

尚、前記ターゲット２の周囲には、絶縁体１６を介して
アノード電極１７が設けられ、さらに、ウェハ１とター
ゲット２との間を必要に応じて遮ぎることが可能なよう
にシャッタ１８が設けられ、このシャッタ１８をシャッ
タ駆動機構１９によって駆動可能としている。

この第１の発明を実施するために、本実施例装置では前
記基台６の円筒部６ａの中心を貫通し、さらに保持部材
５の中心部を貫通してターゲット２の裏面側に臨み１本
又は複数本例えば１本のガス導入管２０を有している。

このガス導入管２０は、前記保持部材５とターゲット２
の裏面との間に密閉間隙部を、アルゴン、ヘリウム等の
不活性ガスによって、例えば数１００　ｍＴｏｒｒ以上
の圧力に設定するものである。

次に、上記実施例装置について一第２の発明を実施する
ための一構成例について、第２図をも参照して説明する
。

前記ターゲット２は、−段又は複数段例えば−段の段付
きの円板状に形成され、スパッタリング面を有する大径
部２１と、この大径部２１の裏面側中央にて突出形成さ
れた小径部２２とから構成されている。この小径部２２
は凸状にしたが凹状に形成してもよい。尚、上記大径部
２１の周縁部２１Ｈの直径を１１とし、小径穴２２ａの
内周面２４Ｈの直径を１２とする。一方、前記ターゲラ
ト２を保持するための保持部材５は段付き穴形状となっ
ていて、前記ターゲット２の大径部２１に対応する大径
穴２４と、前記小径部２２に対応する小径穴２５とを有
している。尚、大径穴２４の内周面２４ａの直径を１３
とし、小径穴２５の内周面２５ａの直径を１４とする。

そして、上記ターゲット２及び保持部材５の大きさにつ
いては、常温下にあってはｌｌ−１４の関係が以下のよ
うになっている。

！、＜１３．１２＜１！４ここで、前記大径部２１と大径穴２４との直径方向のギ
ャップ及び小径部２２と小径穴２２との直径方向のギャ
ップは、それぞれ以下のように設定されている。

すなわち、ターゲット２はプラズマ発生時の昇温により
熱膨張するため、前記大径部２１の直径方向の熱膨張長
さが、前記大径部２１．大径穴２４の直径方向の間隙と
ほぼ同一となっている。

同様に、ターゲット２の熱膨張による前記小径部２２の
熱膨張長さは、この小径部２２．小径穴２５の直径方向
の間隙とほぼ同一となっている。

したがって、ターゲット２の熱膨張により、大径部２１
の周縁部２１ａ及び小径部２２の周縁部２２ａがそれぞ
れ膨張し、前記大径穴２４．小径穴２５のそれぞれの内
周面２４ａ、２５ａにほぼ同様の密閉度で密着すること
になる。尚、同一温度の下にあっては、前記大径部２１
と小径部２２の膨張長さが相違するため、これらの周縁
部２１ａ、２２ａとこれに対向する穴部の内周面２４　
ａ、　　２５　ａ間のギャップ距離はそれぞれ相違して
いる。

次に、上記実施例装置にて第３の発明を実施をするため
の一構成例について説明する。

本実施例では、昇温の激しいターゲット２の中央部裏面
側を保持部材５にクランプするものである。このクラン
プは例えば、ターゲット２の前記小径部２２の周縁部２
２Ｈに、それぞれ相対向する位置にて直径方向で外側に
突出する係止用ピン２３．２３が形成されて構成されて
いる。上記クランプは第４図の如く螺合結合でもよい。

一方、保持部材５の前記大径穴２４の底面２４ｂには、
小径穴２５の相対向する位置に連通し前記係止用ピン２
３．２３を挿入可能な所定深さの挿入用スリット２６．
２６が設けられ、さらにこの挿入用スリット２６．２６
の下端側にて連通し、同一回転方向に伸びる横溝から構
成される係止用溝２７゜２７を有している。この結果、
前記ターゲット２の小径部２２を保持部材５の小径穴２
５に対して前記係止用ピン２３．２３が挿入用スリット
２６．２６に挿入されるように配置し、この後、このタ
ーゲット２を回転が許容される方向に所定角度回転する
ことにより、前記係止用ピン２３゜２３を保持部材５の
係止用溝２７．２７の末端に配置することができる。

次に、作用について説明する。

このスパッタ装置にてスパッタリングを行うために、ウ
ェハ１及びターゲット２をそれぞれ支持した状態で、こ
れらが配置される真空容器（図示せず）内の真空度を例
えば１０−１〜１０−３Ｔｏｒｒに荒引きする。次に、
上記真空容器内の真空度を１０−５〜１０−’Ｔｏｒｒ
台に高真空引きし、その後この真空容器内にスパッタガ
ス例えばＡｒガスを導入し、真空容器内を１０−２〜１
Ｏ−３Ｔｏｒｒ台に設定する。ここで、ターゲット２に
負電圧を印加すると、このターゲット２のスパッタリン
グ面側にプラズマが形成され、さらにこのターゲット２
の裏面側にてマグネット１０を回転駆動することにより
、このプラズマを磁界によって閉込めたプラズマリング
３０を形成することができる。このプラズマリング３０
の形成によりイオン化率が向上し、ターゲット２のスパ
ッタリング面での所定エロージョンエリアにてスパッタ
が実行されることになる。

ここで、ウェハ１に対する付着速度（デポジションレー
ト）を上げると、ターゲット２の表面温度が著しく上昇
し、所定温度を越えると適正な薄膜形成に支障が生じて
しまう。そこで、このターゲット２を有効に冷却する必
要があり、本実施例装置では第１〜第３の発明の適用に
より３つの方向に作用してこのターゲット２の有効な冷
却を行うことができるようになっている。

まず、第１の発明の一構成例であるガス導入管２０の作
用について説明する。

ターゲット２の冷却は、保持部材５を介してこの保持部
材５に内蔵された冷却ジャッケト１５に放熱することに
よって実施されるが、この際ターゲット２の裏面側とこ
れに対向する保持部材５の対向面とがもっとも接触面積
が大きく、この大きな接触面積を利用してターゲットの
熱を保持部材５側に放熱するものが好ましい。ところが
、ターゲット２のほぼ全面をエロージョンエリアに確保
するためには、上記の接触面を強固に密着させるような
締結方法を採用することがむずがしく、このため上記の
広い接触面を有効な放熱面として利用することが困難と
なっていた。

そこで、本実施例ではこのターゲット２の裏面と保持部
材５の対向する面との間に臨むガス導入管２０よりアル
ゴンガス等の不活性ガスをターゲット２の裏面及び保持
部材５の対向面間に導入している。この結果、上記両部
材間に形成されるスペース内にアルゴンガスを充填する
ことによって、このスペース内の圧力を比較的高圧とす
ることができる。換言すれば、この内部スペースの真空
度が低くなることを意味し、この結果もし両部材間に温
度差があれば、この内部スペース内に充填されたガスの
熱循環によってターゲット２の熱を保持部材５に効率よ
く伝達することが可能となる。

このように、ガス導入管２０にて不活性ガスをターゲッ
ト２．保持部材５の空間に充填することによって、両者
間の密着性を確保しなくても、この両者の広い接触面を
利用して効率の良い熱交換を実施することができ、もっ
てターゲット２を効率よく冷却することが可能となる。

尚、このような不活性ガスの導入による冷却効果の促進
は、特にターゲット２の材料として熱伝導性の悪い高融
点材料（例えば、タングステンシリサイド、モリブデン
シリサイド、タンタルシリサイド、チタンシリサイド等
）を用いる場合にも有効となる。

次に、第２の発明の一構成例による冷却作用について説
明する。

ターゲット２を構成する大径部２１及び小径部２２のそ
れぞれの周縁部２１ａ、２２ａの直径１、．１２は、こ
れに対向する保持部材５の大径穴２４．小径穴２５の内
周面２４　ａ、　２５　ａの直径’３＋　　１４よりも
常温下で小さくなっているが、ターゲット２に負電圧を
印加し、プラズマの生成を行うことによりターゲット２
が昇温すると、上記大径部２１．小径部２２が熱膨張し
、それぞれの周縁部２１ａ、２２ａが保持部材５の対向
する内周面２４ａ、２５ａに密着することになる。この
領域の密着性は、スパッタリング実行中にあってはター
ゲット２の温度が所定温度以上を維持するため損われる
ことがなく、従ってターゲット２の周縁部２１ｇ、２２
ｇと保持部材５の内周面２４　ａ、　　２５　ａとの接
触面にて効率の良い熱交換を実施することが可能となる
。しかも、ターゲット２の大径部２１が保持部材５と接
触する領域は、ターゲット２の比較的外周領域に近い領
域の熱を放熱することに利用され、一方、ターゲット２
の小径部２２の接触部分は、ターゲット２の中心部域の
熱を保持部材５に放熱することに利用されることになる
。したがって、ターゲット２の直径方向の熱勾配を効率
良く除去することができ、従来困難であったターゲット
２の中心部の熱を効率良く放熱することができるので、
この部分の反りの発生を確実に防止することができる。

したがって、ターゲット２の平面部を保持部材５に対し
て接触維持することが可能となり、上述した第１の発明
の構成例を゛併せて採用することによって、ターゲット
２のより有効な冷却が期待できる。尚、本実施例のター
ゲット２の構成のように、段部を形成することによって
ターゲット２の中央領域の放熱効果を増大させる効果が
あるが、さらに加えて従来の平板形状のターゲットと比
べれば段部の周縁の接触面積を確保することにより、よ
り広い冷却面を確保できる点でも優れている。

また、上記のようにターゲット２を段付き形状とするこ
とにより、下記のような効果を奏することも可能である
。すなわち、ターゲット２の大径部２１．小径部２２の
周縁部２１ａ、２２ａでの冷却を促進することによって
、上記大径部２１の裏面と接触する前記保持部材５の冷
却領域５ａ（第１図参照）の厚さを薄くすることができ
る。

従って、ターゲットスパッタ面とマグネット１０との距
離を変えることなく、ターゲット２の上記大径部２１の
肉厚を前記冷却領域５ａの厚さを薄くした分だけ厚く確
保することが可能となり、このためターゲット２の寿命
を延ばすことが可能となる。

さらに、第１図に示すようにターゲット２の中心部裏面
側に位置する箇所と、ターゲット２の周縁部に対応する
位置に冷却ジャケットを設けることにより効果的に冷却
できる。従来はターゲットの裏面全域に亘って冷却媒体
を循環させ、マグネット１０を冷却媒体中で回転させる
構成を採用せざるを得なかった。本実施例では、第１図
のように配置するのみでよいので、ターゲット２の裏面
に近接したマグネット１０及びこのマグネット１０を回
転駆動するための構造体を大気中にさらすことが可能と
なり、このため、冷却水等による腐蝕が発生することな
く信頼性を向上することができる。

次に、第３の発明の一構成例による冷却作用について説
明する。

本実施例ではターゲット２の裏面中央側を保持部材５に
対してクランプすることによって上記の密着性をさらに
確保している。すなわち、ターゲット２の小径部２２に
形成した係止用ピン２３゜２３が、保持部材５の係止用
溝２７．２７に係止されている場合には、ターゲット２
が所定方向に回転しない限りこのクランプを常時維持す
ることができる。このように、ターゲット２の裏面中央
側を保持部材５に対して常時保持することによって、特
に昇温の著しいターゲット２の中央部の反りを、このク
ランプによって機械的に防止することが可能である。特
に、本実施例の場合にはターゲット２の周縁部はその熱
膨張によって保持部材５の対向する内周面に密着する構
成を採用しているので、ターゲット２がさらに熱によっ
て膨張しようとする場合の逃げ場は、ターゲット２の中
央部分のみになるが、この部分を上記のクランパによっ
て保持することで、保持部材５との密着性を損うような
ターゲット２の変形を全て防止することが可能となる。

尚、上記クランパ手段は、ターゲット２のスパッタ面側
に露出することがないので、ターゲット２上のエロージ
ョンエリアを縮小しない点でも優れている。

以上、各発明の一構成例によるターゲット２の冷却作用
について個別的に説明したが、これら各発明の構成例の
相乗作用によってもターゲット２のより有効な冷却を確
保できることは言うまでもない。そして、このようにタ
ーゲット２を有効に冷却できる結果、従来と同様の冷却
能力を有する設備でありながら、ターゲット２のデポジ
ションレートをより向上することが可能となる。

次に、上記実施例装置でのターゲット２の保持部材５に
対する交換について説明する。

このターゲット２は、スパッタにより寿命がくると、交
換する必要がある。ターゲット２が所定温度以下に達す
ると、熱収縮するためその周縁部２１ａ、２２ａが保持
部材５の対向する内周面２４　ａ、　　２５　ａより離
れることになる。この後、ターゲット２を回転させると
、ターゲット２の小径部２２より突出した係止用ピン２
３．２３は、保持部材５の底面２４ｂに形成された挿入
用スリット２６．２６に対向する位置にて停止されるこ
とになる。この結果、このターゲット２を前記保持部材
５より容易に離脱することが可能となる。

このように、本実施例の構成によれば、ターゲット２の
冷却効果を維持しながらも、ネジ等による締結方法を採
用せずに容易にターゲット２の着脱が可能となる。

尚、第１〜第３の発明は上記実施例に限定されるもので
はなく、各発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能
である。上記実施例装置は、第１〜第３の発明を全て適
用したものについて説明したが、これら各発明を単独に
て実施することが可能であることは言うまでもない。

保持部材５に取付けられるターゲット２として高融点材
料のものを使用する場合には、このターゲットを第３図
に示す構成とすることが好ましい。

すなわち、このターゲット２は、高融点のスパッタ材４
１と熱伝導性が良好でかつ加工性の良好な例えばアルミ
ニウム、銅等で構成されるバッキングプレート材４２と
を、２層に積層して一体形成している。そして、このス
パッタ材４１とバッキングプレート材４２との接合につ
いては、例えばスパッタ材４１の裏面側にアンダーカッ
ト形状の突起４１ａを形成し、一方パッキングプレート
材４２には上記突起４１ａを嵌合可能な穴部４２ａを形
成し、両者を嵌合することによって接合するものを挙げ
ることができる。この際、バッキングプレート材４２を
スパッタ時の温度よりも高い温度に昇温しで前記穴４２
ａを膨張しておき、この状態で前記スパッタ材４１を上
記穴４２ａに嵌入し、その後の熱収縮によって両者を確
実に接着することができる。尚、この両者の接合につい
ては、例えばインジウム層等によってボンディングする
ものであってもよい。そして、このスパッタ材４１とバ
ッキングプレート材４２とからなる外形形状を、上記の
実施例と同様な形状とすることによって、スパッタ材４
１の効率のよい冷却が実施でき、かつ、その着脱作業も
極めて容易となる。

次に、第３の発明について説明すれば、上記実施例のよ
うにターゲット２を水平に配置するものの他に、サイド
スパッタと称されるようにターゲット２を垂直に立て掛
けて使用するものがあり、この場合にはターゲット２の
中央側でのクランプのみではターゲット２の傾き等によ
る垂直度の悪化が考えられる。ターゲット２が傾くとマ
グネットとの位置関係が回転位置により相違し、均一な
スパッタが不可能となってしまい。

これを確実に防止するために、第５図に示すように、タ
ーゲット２の周縁部の端面と保持部材５の対向面との間
でクランプする部材を設けるものが良い。このために、
第６図に示すようにターゲット２の周縁部端面に例えば
９０″間隔で４本の係止用ピン２３を外方に突出するよ
うに形成固着している。

そして、この係止用ピン２３を挿入、係止するために、
第７図に示すように保持部材５の大径穴２４に臨んで４
箇所に挿入用スリット２６と係止用溝２７とが形成され
ている。

このように、ターゲット２の周縁をも４箇所にてクラン
プすることによって、第５図に示すようにターゲット２
が垂直に立て掛けられて保持される場合にあっても、た
とえ熱によって膨張が生じてもその垂直度を保ことがで
き、マグネット１０との位置関係をその回転時の各位置
で一定に維持することができる。特に、ターゲット２の
中央部のみをクランプした場合と比較すれば、ターゲッ
トの傾きを防止する作用はターゲット２の周縁側でのク
ランプ程より大きいので、より均一なスパッタを確保す
ることができる。

なお、上記作用は、ターゲット２の周縁側の３箇所以上
の箇所でクランプするものであれば、同様に達成可能で
ある。

ここで、上記実施例ではターゲット２の周縁端面に係止
用ピン２４を立てることからも、ターゲット２の周縁部
の肉厚ｔ１を、その内側領域の肉厚ｔ２よりも厚くして
いる（第５図参照）。そして、この肉厚の厚いターゲッ
ト２の周縁部は、保持部材５の対向面に密着することに
なるので、冷却面をより広く確保でき、冷却効率を向上
できる点でも効果がある。なお、上記のようにターゲッ
ト２の周縁部のみを厚くしているのは、回転マグネット
１０の移動奇跡と対向する面をも厚くしてしまうと、回
転マグネット１０の磁場を強くしなければならず、また
、このような領域をも厚くする必要性が無いからである
。このようにターゲット２の周縁部の肉厚を厚くする構
成は、必ずしも第３の発明に適用するものではなく、冷
却効果の増大の点からすれば、第２の発明にも適用する
ことが好ましい。

さらに好ましくは、第５図の破線で示すように、保持部
材５の大径穴２４の底面の中心部角部を、所定領域に亘
って例えばテーパ状に切り欠いた切欠部５０を設けてお
くものがよい。そうすると、ターゲット２が熱膨張した
場合には、上記切欠部５０がターゲット２の逃げ部とし
て作用し、ターゲット２は保持部材５に密着する側に膨
脂するので、冷却効率の悪化を防止することができる。

尚、本発明が適用される電極としては、上記実施例のよ
うなスパッタ装置におけるターゲットに限らず、少なく
とも保持部材によって冷却可能に保持される他の種々の
電極、例えばＸ線源における陰極ターゲット、イオン源
におけるターゲット。

プラズマエツチング用電極、プラズマＣＶＤ等のプラズ
マ装置等にも同様に適用することが可能である。

［発明の効果］以上説明したように、第１の発明によればたとえ電極と
保持部材との密着性が不良であフてもこの間にガスを導
入することによって、両部材の対向面間での熱交換を効
率良〈実施することができる。また、第２の発明によれ
ば、電極に形成した各段の周縁部とこれに対向する保持
部材の面とを熱膨張によって密着確保することによって
電極の中心から周縁に亘る熱勾配を効率良く除去するこ
とが可能となる。さらに、第３の発明によれば、とくに
昇温の著しい電極の中央付近を保持部材と機械的にクラ
ンプすることができるので、この電極の中央部の反りを
防止することによって、電極。

保持部材の対向面の密着性を確保でき、これによって電
極の冷却効果を確保することができる。さらに、このク
ランプを電極中央部裏面側にて実施することによって、
電極の表面側の有効利用を確保することが可能となる。

以上のように、第１〜第３の発明はいずれも電極のより
有効な冷却作用を行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、第１〜第３の発明を適用したスパッタ装置の
一例を示す概略断面図、第２図は、ターゲット、保持部
材の取付は構造を説明するための概略斜視図、第３図は
ターゲットをターゲツト材とバッキングプレート材との
２層構造にて一体化した例を示す概略説明図、第４図は
、電極に形成されたクランプ部材の変形例を説明するた
めの概略説明図、第５図、は第１〜第３の発明をサイト
スバッタ装置に適用した一実施例を説明するための概略
断面図、第６図は、第５図の装置に使用されるターゲッ
トの裏面図、第７図は、第５図の装置に使用される保持
部材の概略断面図である。２・・・電極（ターゲット）、５・・・保持部材、２０・・・ガス導入管、２１・・・
大径部、２１ａ・・・周縁部、２２・・・小径部、２２
ａ・・・周縁部、２３．２６．２７・・・クランプ部材
、２４・・・大径穴、２５・・・小径穴、２４ａ、２５
ａ・・・内周面、５０・・・切欠部。代理人　弁理士　井　　上　　　−（他１名）第図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）電極を保持部材によって冷却可能に保持する電極
構造体において、電極と保持部材との間にガスを導入したことを特徴とす
る電極構造体。
（２）電極を保持部材によって冷却可能に支持する電極
構造体において、電極裏面側に段部を形成し、この電極の周縁部と上記段
部の周縁部との少なくとも２領域を、熱膨脹によって保
持部材の対向する面に密着させたことを特徴とする電極
構造体。
（３）電極を保持部材によって冷却可能に保持する電極
構造体において、電極の表面に露出しない中央部裏面側にて上記保持部材
とクランプするクランプ部材を設けたことを特徴とする
電極構造体。
（４）電極の周縁部端面の少なくとも３箇所以上の箇所
に、上記保持部材の対向面との間でクランプするクラン
プ部材を設けた特許請求の範囲第３項記載の電極構造体
。
（５）電極の周縁部の肉厚を、これよりも内側領域の肉
厚よりも厚く形成した特許請求の範囲第２項乃至第４項
のいずれか１項記載の電極構造体。