JPH11200027A - スパッタ陰極 - Google Patents
スパッタ陰極Info
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- JPH11200027A JPH11200027A JP29831198A JP29831198A JPH11200027A JP H11200027 A JPH11200027 A JP H11200027A JP 29831198 A JP29831198 A JP 29831198A JP 29831198 A JP29831198 A JP 29831198A JP H11200027 A JPH11200027 A JP H11200027A
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- JP
- Japan
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- sputter cathode
- target
- cathode according
- metal particles
- cooling plate
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/34—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
- H01J37/3411—Constructional aspects of the reactor
- H01J37/3435—Target holders (includes backing plates and endblocks)
-
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/34—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
- H01J37/3488—Constructional details of particle beam apparatus not otherwise provided for, e.g. arrangement, mounting, housing, environment; special provisions for cleaning or maintenance of the apparatus
- H01J37/3497—Temperature of target
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ターゲットと冷却プレートとの間をできるだ
け良好に熱伝達し、ターゲットをできるだけ効果的に冷
却する。 【解決手段】 薄片が、金属粒子が埋め込まれたゴム弾
性的な基材から成っているようにした。
け良好に熱伝達し、ターゲットをできるだけ効果的に冷
却する。 【解決手段】 薄片が、金属粒子が埋め込まれたゴム弾
性的な基材から成っているようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電極を備えたスパ
ッタ陰極であって、冷却プレートが設けられており、該
冷却プレートに、薄片を介して少なくとも１つのスパッ
タすべき金属性のターゲットが固定されている形式のも
のに関する。
ッタ陰極であって、冷却プレートが設けられており、該
冷却プレートに、薄片を介して少なくとも１つのスパッ
タすべき金属性のターゲットが固定されている形式のも
のに関する。
【０００２】
【従来の技術】このような形式のスパッタ陰極は、実際
はコーティング装置において慣用であり、従って公知で
ある。このような装置内では高真空が形成されるので、
ターゲットから冷却プレートへの熱伝達は困難である。
なぜならば、ターゲット及び／又は冷却プレートの粗さ
と凹凸とに基づき、熱接触面が常に小さいからである。
ターゲットと冷却プレートとの間には良好な電気的接続
が存在していなければならないので、熱伝達を改良する
ために、従来は特にインジウム製の金属薄片を使用し
た。しかし、これにより達成可能な熱伝達の改良は、多
数の適用例に関して満足できるものではない。
はコーティング装置において慣用であり、従って公知で
ある。このような装置内では高真空が形成されるので、
ターゲットから冷却プレートへの熱伝達は困難である。
なぜならば、ターゲット及び／又は冷却プレートの粗さ
と凹凸とに基づき、熱接触面が常に小さいからである。
ターゲットと冷却プレートとの間には良好な電気的接続
が存在していなければならないので、熱伝達を改良する
ために、従来は特にインジウム製の金属薄片を使用し
た。しかし、これにより達成可能な熱伝達の改良は、多
数の適用例に関して満足できるものではない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、冒頭
で述べた形式のスパッタ陰極を改良して、ターゲットと
冷却プレートとの間をできるだけ良好に熱伝達し、ター
ゲットをできるだけ効果的に冷却するようなスパッタ陰
極を提供することである。
で述べた形式のスパッタ陰極を改良して、ターゲットと
冷却プレートとの間をできるだけ良好に熱伝達し、ター
ゲットをできるだけ効果的に冷却するようなスパッタ陰
極を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明では、薄片が、金属粒子が埋め込まれたゴム弾
性的な基材から成っているようにした。
に本発明では、薄片が、金属粒子が埋め込まれたゴム弾
性的な基材から成っているようにした。
【０００５】
【発明の効果】このような薄片は、そのゴム弾性的な特
性に基づき、冷却プレート及び／又はターゲットの凹凸
及び粗さを補償することができるので、できるだけ大き
な接触面が得られ、従って熱伝達も良好である。この薄
片は、金属粒子が埋め込まれていることに基づき良導電
性となるので、該薄片は、スパッタ装置の機能に不利な
影響を及ぼすのではなく、全く反対に、ターゲットと冷
却プレートとの間の電気的接続を、薄片を有しないスパ
ッタ装置に比べて更に改良する。更に、この金属粒子
は、薄片の熱伝導率の増大に寄与する。従ってこの薄片
は、熱技術的にみて、絶縁層は形成しない。
性に基づき、冷却プレート及び／又はターゲットの凹凸
及び粗さを補償することができるので、できるだけ大き
な接触面が得られ、従って熱伝達も良好である。この薄
片は、金属粒子が埋め込まれていることに基づき良導電
性となるので、該薄片は、スパッタ装置の機能に不利な
影響を及ぼすのではなく、全く反対に、ターゲットと冷
却プレートとの間の電気的接続を、薄片を有しないスパ
ッタ装置に比べて更に改良する。更に、この金属粒子
は、薄片の熱伝導率の増大に寄与する。従ってこの薄片
は、熱技術的にみて、絶縁層は形成しない。
【０００６】スパッタ装置は、基材がシリコーンである
場合、基材に損傷をもたらすことなく比較的高いターゲ
ット温度で作動することができる。
場合、基材に損傷をもたらすことなく比較的高いターゲ
ット温度で作動することができる。
【０００７】本発明の別の構成により、金属粒子がニッ
ケル又は銀から成っている場合、薄片は、特に良好な導
電率及び熱伝導率を有している。
ケル又は銀から成っている場合、薄片は、特に良好な導
電率及び熱伝導率を有している。
【０００８】金属粒子がコア材料と、良導電性の被膜と
から形成されている場合、これらの金属粒子は特に廉価
である。これにより、コア材料として廉価な非導電材料
又は低い導電率しか有さない材料を使用することができ
る。なぜならば、金属粒子における電気エネルギは、い
ずれにしろ有利には外側領域で流れるからである。
から形成されている場合、これらの金属粒子は特に廉価
である。これにより、コア材料として廉価な非導電材料
又は低い導電率しか有さない材料を使用することができ
る。なぜならば、金属粒子における電気エネルギは、い
ずれにしろ有利には外側領域で流れるからである。
【０００９】薄片が０．１〜３ｍｍの厚さを有するよう
に製作されると、特に有利である。
に製作されると、特に有利である。
【００１０】また、薄片が、フレームを形成するフラッ
トシール部材として形成されており、冷却プレートとタ
ーゲットとの間のフレーム状の薄片内の室に、静的なガ
スクッションが設けられていると有利である。これによ
り、ガスクッションによる熱伝導の改良の公知の原理
を、薄片を介した熱伝導の原理と互いに組み合わせるこ
とができる。
トシール部材として形成されており、冷却プレートとタ
ーゲットとの間のフレーム状の薄片内の室に、静的なガ
スクッションが設けられていると有利である。これによ
り、ガスクッションによる熱伝導の改良の公知の原理
を、薄片を介した熱伝導の原理と互いに組み合わせるこ
とができる。
【００１１】本発明の更に別の構成により、薄片が電気
ヒータとして形成されていると、ターゲットは簡単に加
熱可能である。
ヒータとして形成されていると、ターゲットは簡単に加
熱可能である。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面につき詳しく説明する。
面につき詳しく説明する。
【００１３】図１には、コーティング室２を大気から隔
離している壁１の部分領域が示されている。この壁１
は、スパッタ陰極３を保持しており、このスパッタ陰極
３は主として、冷却プレート４を備えたポット形の電極
１５と、ターゲット５と、マグネットセット６とから成
っている。マグネットセット６は、ダブル矢印７によっ
て明らかなように、ポット形の電極１５内で可動であ
る。この運動は、ターゲット５に対向する定置の基板
（図示せず）に均質な層を生ぜしめるために役立つ。
離している壁１の部分領域が示されている。この壁１
は、スパッタ陰極３を保持しており、このスパッタ陰極
３は主として、冷却プレート４を備えたポット形の電極
１５と、ターゲット５と、マグネットセット６とから成
っている。マグネットセット６は、ダブル矢印７によっ
て明らかなように、ポット形の電極１５内で可動であ
る。この運動は、ターゲット５に対向する定置の基板
（図示せず）に均質な層を生ぜしめるために役立つ。
【００１４】スパッタ陰極３は、絶縁体８によって壁１
から電気的に隔離されているので、該スパッタ陰極３は
マイナスの電位に接続されていて、壁１はアースに接続
されていてよい。シール部材９，１０は、スパッタ陰極
３の領域のコーティング室２内への空気の流入を阻止す
る。ターゲット５は、複数のターゲットセグメント１
１，１２，１３に分割されており、これらのターゲット
セグメントは電極１５にタイル状に配置されて、該電極
１５に解離可能に結合されている。
から電気的に隔離されているので、該スパッタ陰極３は
マイナスの電位に接続されていて、壁１はアースに接続
されていてよい。シール部材９，１０は、スパッタ陰極
３の領域のコーティング室２内への空気の流入を阻止す
る。ターゲット５は、複数のターゲットセグメント１
１，１２，１３に分割されており、これらのターゲット
セグメントは電極１５にタイル状に配置されて、該電極
１５に解離可能に結合されている。
【００１５】本発明にとって重要なのは、図３に、図１
に比して拡大して示した薄片１６である。この薄片１６
はそれぞれ、各ターゲットセグメント１１，１２，１３
と冷却プレート４との間に配置されている。各ターゲッ
トセグメント１１，１２，１３のために別個の薄片１６
を使用する代わりに、全てのターゲットセグメント１
１，１２，１３に共通の、１つの大面積の薄片を設ける
こともできる。薄片１６は、シリコーン製の基材１７か
ら成っており、この基材１７内では、導電性の金属粒子
１８が埋め込まれている。この金属粒子１８は、例えば
完全に銀又はニッケルから成っているか、又は良導電性
材料、つまり例えばやはり銀によって被覆されている別
の材料から成っている。
に比して拡大して示した薄片１６である。この薄片１６
はそれぞれ、各ターゲットセグメント１１，１２，１３
と冷却プレート４との間に配置されている。各ターゲッ
トセグメント１１，１２，１３のために別個の薄片１６
を使用する代わりに、全てのターゲットセグメント１
１，１２，１３に共通の、１つの大面積の薄片を設ける
こともできる。薄片１６は、シリコーン製の基材１７か
ら成っており、この基材１７内では、導電性の金属粒子
１８が埋め込まれている。この金属粒子１８は、例えば
完全に銀又はニッケルから成っているか、又は良導電性
材料、つまり例えばやはり銀によって被覆されている別
の材料から成っている。
【００１６】図２には、バックプレート１４に固定され
ているターゲットセグメント１１が例示されている。こ
の固定はボンディングによって解離不能に行われる。こ
の場合に重要なのは、バックプレート１４のために、膨
張係数がターゲット材料の膨張係数になるべく近似して
いるような材料を選択することである。
ているターゲットセグメント１１が例示されている。こ
の固定はボンディングによって解離不能に行われる。こ
の場合に重要なのは、バックプレート１４のために、膨
張係数がターゲット材料の膨張係数になるべく近似して
いるような材料を選択することである。
【００１７】バックプレート１４は、ねじ２２によって
固定されている。このためには、半径方向遊びを有する
ねじ２２が、電極１５の孔２３を貫通して、ねじヘッド
２４で以て弾性的なシール部材２５を介して前記孔２３
の孔拡張部２６の基底部に当接している。バックプレー
ト１４内には、ねじ山付孔２７が設けられており、この
ねじ山付孔２７内にねじ２２がねじ込まれているので、
ねじ２２はバックプレート１４を電極１５に対して保持
することができる。しかし、孔２３内の遊びに基づき、
バックプレート１４を電極１５に沿って僅かにスライド
させることが可能となり、これによって、種々異なる熱
膨張を補償できるようになる。図１に示した薄片１６
は、図２においても明らかである。
固定されている。このためには、半径方向遊びを有する
ねじ２２が、電極１５の孔２３を貫通して、ねじヘッド
２４で以て弾性的なシール部材２５を介して前記孔２３
の孔拡張部２６の基底部に当接している。バックプレー
ト１４内には、ねじ山付孔２７が設けられており、この
ねじ山付孔２７内にねじ２２がねじ込まれているので、
ねじ２２はバックプレート１４を電極１５に対して保持
することができる。しかし、孔２３内の遊びに基づき、
バックプレート１４を電極１５に沿って僅かにスライド
させることが可能となり、これによって、種々異なる熱
膨張を補償できるようになる。図１に示した薄片１６
は、図２においても明らかである。
【図１】本発明によるスパッタ陰極を備えたコーティン
グ室の壁領域の断面図である。
グ室の壁領域の断面図である。
【図２】ターゲットの固定領域を図１に比して拡大して
示した図である。
示した図である。
【図３】本発明にとって重要な薄片の部分領域断面図で
ある。
ある。
１ 壁、 ２ コーティング室、 ３ スパッタ陰極、
４ 冷却プレート、５ ターゲット、 ６ 磁石セッ
ト、 ７ ダブル矢印、 ８ 絶縁体、 ９，１０ シ
ール部材、 １１，１２，１３ ターゲットセグメン
ト、 １４ バックプレート、 １５ 電極、 １６
薄片、 １７ 基材、 １８ 金属粒子、 ２２ ね
じ、 ２３ 孔、 ２４ ねじヘッド、 ２５ シール
部材、 ２６ 孔拡張部、 ２７ ねじ山付孔
４ 冷却プレート、５ ターゲット、 ６ 磁石セッ
ト、 ７ ダブル矢印、 ８ 絶縁体、 ９，１０ シ
ール部材、 １１，１２，１３ ターゲットセグメン
ト、 １４ バックプレート、 １５ 電極、 １６
薄片、 １７ 基材、 １８ 金属粒子、 ２２ ね
じ、 ２３ 孔、 ２４ ねじヘッド、 ２５ シール
部材、 ２６ 孔拡張部、 ２７ ねじ山付孔
Claims (7)
- 【請求項１】 電極を備えたスパッタ陰極であって、冷
却プレートが設けられており、該冷却プレートに、薄片
を介して少なくとも１つのスパッタすべき金属性のター
ゲットが固定されている形式のものにおいて、 前記薄片（１６）が、金属粒子（１８）が埋め込まれた
ゴム弾性的な基材（１７）から成っていることを特徴と
する、スパッタ陰極。 - 【請求項２】 基材（１７）がシリコーンである、請求
項１記載のスパッタ陰極。 - 【請求項３】 金属粒子（１８）がニッケル又は銀から
成っている、請求項１記載のスパッタ陰極。 - 【請求項４】 金属粒子（１８）が、コア材料と、良導
電性の被膜とから形成されている、請求項１記載のスパ
ッタ陰極。 - 【請求項５】 薄片（１６）が０．１〜３ｍｍの厚さを
有している、請求項１又は２記載のスパッタ陰極。 - 【請求項６】 薄片（１６）が、フレームを形成するフ
ラットシール部材として形成されており、冷却プレート
（４）とターゲット（５）との間のフレーム状の薄片
（１６）内の室に、静的なガスクッションが設けられて
いる、請求項１から５までのいずれか１項記載のスパッ
タ陰極。 - 【請求項７】 薄片（１６）が電気ヒータとして形成さ
れている、請求項１から６までのいずれか１項記載のス
パッタ陰極。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1997146988 DE19746988A1 (de) | 1997-10-24 | 1997-10-24 | Zerstäuberkathode |
| DE19746988.4 | 1997-10-24 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11200027A true JPH11200027A (ja) | 1999-07-27 |
Family
ID=7846484
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29831198A Pending JPH11200027A (ja) | 1997-10-24 | 1998-10-20 | スパッタ陰極 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11200027A (ja) |
| KR (1) | KR19990037256A (ja) |
| DE (1) | DE19746988A1 (ja) |
| GB (1) | GB2330591A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007032855A3 (en) * | 2005-09-13 | 2009-04-30 | Applied Materials Inc | Thermally conductive dielectric bonding of sputtering targets using diamond powder filler or thermally conductive ceramic fillers |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10323258A1 (de) * | 2003-05-23 | 2004-12-23 | Applied Films Gmbh & Co. Kg | Magnetron-Sputter-Kathode |
| DE102004028884A1 (de) * | 2004-06-15 | 2006-01-05 | Robert Bosch Gmbh | Piezoaktor |
| US7922881B2 (en) | 2005-02-28 | 2011-04-12 | Tosoh Smd, Inc. | Sputtering target with an insulating ring and a gap between the ring and the target |
| PL1752557T3 (pl) * | 2005-08-10 | 2009-04-30 | Applied Mat Gmbh & Co Kg | Urządzenie do powlekania próżniowego z napędzaną silnikiem obrotową katodą |
| EP1835525A1 (de) * | 2006-03-16 | 2007-09-19 | Sulzer Metco AG (Switzerland) | Targethaltevorrichtung |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPS59181623A (ja) * | 1983-03-31 | 1984-10-16 | Fujitsu Ltd | スパツタリングタ−ゲツト |
| US4606802A (en) * | 1983-12-21 | 1986-08-19 | Hitachi, Ltd. | Planar magnetron sputtering with modified field configuration |
| CH664303A5 (de) * | 1985-04-03 | 1988-02-29 | Balzers Hochvakuum | Haltevorrichtung fuer targets fuer kathodenzerstaeubung. |
| GB8601746D0 (en) * | 1986-01-24 | 1986-02-26 | British Telecomm | Heat sink |
| US4879017A (en) * | 1988-11-29 | 1989-11-07 | Dae Ryung Vacumm Co. Ltd. | Multi-rod type magnetron sputtering apparatus |
| JPH02205669A (ja) * | 1989-02-03 | 1990-08-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | スパッタ装置 |
| EP0393344A1 (de) * | 1989-04-20 | 1990-10-24 | Balzers Aktiengesellschaft | Haltevorrichtung für Targets von Zerstäubungsquellen und Verfahren zum Festhalten eines Targets in einer Halterung |
| DE4022461A1 (de) * | 1990-07-14 | 1992-01-23 | Leybold Ag | Zerstaeubungskathode |
| US5269403A (en) * | 1992-06-15 | 1993-12-14 | Johnson Matthey Electronics | Sputtering target assembly for a sputter coating apparatus |
| US5399253A (en) * | 1992-12-23 | 1995-03-21 | Balzers Aktiengesellschaft | Plasma generating device |
| DE4301516C2 (de) * | 1993-01-21 | 2003-02-13 | Applied Films Gmbh & Co Kg | Targetkühlung mit Wanne |
| CA2120468A1 (en) * | 1993-04-05 | 1994-10-06 | Kenneth Alan Salisbury | Electronic module containing an internally ribbed, integral heat sink and bonded, flexible printed wiring board with two-sided component population |
| CH687427A5 (de) * | 1993-10-13 | 1996-11-29 | Balzers Hochvakuum | Sputterquelle mit Targetanordnung und Halterung. |
| US5433835B1 (en) * | 1993-11-24 | 1997-05-20 | Applied Materials Inc | Sputtering device and target with cover to hold cooling fluid |
| DE19535894A1 (de) * | 1995-09-27 | 1997-04-03 | Leybold Materials Gmbh | Target für die Sputterkathode einer Vakuumbeschichtungsanlage und Verfahren zu seiner Herstellung |
| DE19627533A1 (de) * | 1996-07-09 | 1998-01-15 | Leybold Materials Gmbh | Target für die Sputterkathode einer Vakuumbeschichtungsanlage und Verfahren zu seiner Herstellung |
-
1997
- 1997-10-24 DE DE1997146988 patent/DE19746988A1/de not_active Withdrawn
-
1998
- 1998-10-20 JP JP29831198A patent/JPH11200027A/ja active Pending
- 1998-10-21 KR KR1019980044069A patent/KR19990037256A/ko not_active Withdrawn
- 1998-10-21 GB GB9823092A patent/GB2330591A/en not_active Withdrawn
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|---|---|---|---|---|
| WO2007032855A3 (en) * | 2005-09-13 | 2009-04-30 | Applied Materials Inc | Thermally conductive dielectric bonding of sputtering targets using diamond powder filler or thermally conductive ceramic fillers |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR19990037256A (ko) | 1999-05-25 |
| GB2330591A (en) | 1999-04-28 |
| GB9823092D0 (en) | 1998-12-16 |
| DE19746988A1 (de) | 1999-05-06 |
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