JPH0329863B2 - - Google Patents

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JPH0329863B2
JPH0329863B2 JP106088A JP106088A JPH0329863B2 JP H0329863 B2 JPH0329863 B2 JP H0329863B2 JP 106088 A JP106088 A JP 106088A JP 106088 A JP106088 A JP 106088A JP H0329863 B2 JPH0329863 B2 JP H0329863B2
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JP106088A
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34Sputtering
    • C23C14/3407Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target

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  • 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)

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明はスパツタリング装置に係り、特にター
ゲツトを陰極に容易、かつ着実に着脱できるとと
もに、ターゲツトを効率的に冷却し得るスパツタ
ガンを備えたスパツ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、スパツタリング装置が多用さ
れている。
このスパツタリング装置は、真空容器内の、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)にターゲツト(スパツタ源)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、スパツ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、このプラズマによつ
て生成したイオンスパツタまたは反応性イオンス
パツタを被処理物表面に導いて被着させるもので
ある。
このスパツタリング装置において、ターゲツト
を陰極に装着させる場合には、従来から、メタル
ボンデイング法あるいはボルト固定法が使用され
ていた。
メタルボンデイング法は第4図aに示すよう
に、ターゲツト1をボンデイング剤2によつて陰
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、ターゲツト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ツト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イング法においては、ボ
ンデイ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、ターゲツト
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、スパツタリング中に
ターゲツトの温度が上昇し、ターゲツトの保持が
不確実になりやすい。
なお、ターゲツトへのはんだ拡散は、ターゲツ
トのボンデイング面を前処理し、バリアメタルを
被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ツトの取付
け方法としては確実で有用であるが、高価なター
ゲツト材料に孔明け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ツトの着脱が容易
で、しかも効率よくターゲツトを冷却しうるスパ
ツ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ツタ電
源とからなるスパツタリング装置において、前記
陰極内には、静電チヤツク電極と、それに静電的
にチヤツキングされるターゲツトとの間に冷却用
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ツタリング
装置においては、ターゲツトを静電方式により陰
極に固定しているので、ターゲツトに孔明け等の
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実施例を説
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Ar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
均一に行われるよう回転駆動機構(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
的にチヤツクされたターゲツト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にはスパツタ電源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21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図における陰極15の近傍(スパ
ツタガン)を拡大して示すもので、スパツタガン
の導電性ベースプレート30内にはマグネツト3
1が配置されている。このマグネツト31は回転
軸32を介してマグネツト駆動機構33に連結さ
れている。
陰極15の上面には静電チヤツク34が固着さ
れている。この静電チヤツク34は第3図a,b
に示すように銅フイルム等から成る電極34aの
全表面をポリイミドフイルム等から成る絶縁膜3
4bで被覆して構成されており、電極34aは絶
縁リード線35を介して直流の静電チヤツク電源
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ツタリング
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、マグネツト駆動機構33
によりマグネツト31を回転軸32を中心として
回転させ、静電チヤツク電源36から直流電圧を
静電チヤツク電極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、スパツタ電源1
8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。
これによりターゲツト1の上面にはプラズマ4
0が形成され、ターゲツト1は静電チヤツク34
の電極34aにより静電的にチヤツクされ、スパ
ツタガンの陰極15表面に固定される。また、タ
ーゲツト1からはイオンスパツタまたは反応性イ
オンスパツタが発生し、被処理物ホルダー13側
に取付けた被処理物はターゲツト材料によつて被
覆される。
このスパツタリングに際し、ターゲツト1はプ
ラズマ40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1
5内に設けた水路15a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、静電チヤツクおよびこれに取付けられたタ
ーゲツト1は冷却される。
なお、ターゲツト1は静電的な力によつて、静
電チヤツク34にしつかりとホールデイングされ
ているが、静電チヤツク34とターゲツト1の間
にはそれらの表面の不整によつて微少な空〓が形
成される。このような空〓は静電チヤツク34と
ターゲツト1の間の熱抵抗を著しく増大させ、ホ
ストスポツ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、静電チヤツク34とターゲツト1
の間に供給されるので、上記ホツトスポツトの形
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ヤツクに
よりターゲツトを陰極に取付けるようにしたの
で、メタルボンデイング法やボルト固定法のよう
に取付けが不安定になつ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
実にターゲツトを陰極に着脱自在に取付けること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のスパツ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
ツタガンの近傍の拡大説明図、第3図a,bは本
発明のスパツタリング装置において使用れる静電
チヤツ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イング法を示す陰極
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……ターゲツト、2……ボンデイング剤、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、1
4……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……スパツタ電源、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、3
0……ベースプレート、31……マグネツト、3
2……回転軸、33……マグネツト駆動機構、3
4……静電チヤツク、34a……電極、34b…
…絶縁膜、35……絶縁リード線、36……静電
チヤツク電源、40……プラズマ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  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
    スパツタ電源とからなるスパツタリング装置にお
    いて、前記陰極内には、静電チヤツク電極と、そ
    れに静電的にチヤツキングされるターゲツトとの
    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ツタリング装置。
JP106088A 1988-01-06 1988-01-06 スパッタリング装置 Granted JPH01177368A (ja)

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JP106088A JPH01177368A (ja) 1988-01-06 1988-01-06 スパッタリング装置

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US5221403A (en) * 1990-07-20 1993-06-22 Tokyo Electron Limited Support table for plate-like body and processing apparatus using the table
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