JP2001164361A - スパッタリングターゲット冷却構造 - Google Patents
スパッタリングターゲット冷却構造Info
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- JP2001164361A JP2001164361A JP34996699A JP34996699A JP2001164361A JP 2001164361 A JP2001164361 A JP 2001164361A JP 34996699 A JP34996699 A JP 34996699A JP 34996699 A JP34996699 A JP 34996699A JP 2001164361 A JP2001164361 A JP 2001164361A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 投入電力を大きくした場合にも、ボンデイン
グ材の融解、スパッタリングターゲットの亀裂や割れを
生じることが少ないスパッタリングターゲット冷却構造
を提供する。 【解決手段】 スパッタリングターゲットがボンディン
グ材でバッキングプレートにボンデイングされ、該バッ
キングプレートが冷却水を収納する冷却板上に配されて
いるスパッタリングターゲット冷却構造であって、該バ
ッキングプレートと該冷却板の間にシリコーンゴムを挿
入してターゲットをクランプしたことを特徴とするスパ
ッタリングターゲット冷却構造。
グ材の融解、スパッタリングターゲットの亀裂や割れを
生じることが少ないスパッタリングターゲット冷却構造
を提供する。 【解決手段】 スパッタリングターゲットがボンディン
グ材でバッキングプレートにボンデイングされ、該バッ
キングプレートが冷却水を収納する冷却板上に配されて
いるスパッタリングターゲット冷却構造であって、該バ
ッキングプレートと該冷却板の間にシリコーンゴムを挿
入してターゲットをクランプしたことを特徴とするスパ
ッタリングターゲット冷却構造。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はスパッタリングター
ゲット冷却構造に関し、詳しくは、スパッタリングター
ゲットとしてセラミックターゲットが用いられ、ボンデ
イング材の融解やスパッタリングターゲットの亀裂、割
れを少なくしたスパッタリングターゲット冷却構造に関
する。
ゲット冷却構造に関し、詳しくは、スパッタリングター
ゲットとしてセラミックターゲットが用いられ、ボンデ
イング材の融解やスパッタリングターゲットの亀裂、割
れを少なくしたスパッタリングターゲット冷却構造に関
する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】スパッ
タリング法に用いられるスパッタ装置では、膜の原材料
からなるスパッタリングターゲットを陰極とし、基板又
は真空室壁をゼロ基準電極の陽極とし、これらの両電極
間に外部電源から電圧を印加して放電を行い、放電プラ
ズマ中のイオンをスパッタリングターゲットに向けて加
速させてその衝撃によりスパッタリングターゲット原子
を飛散させて基板上に薄膜を形成するものである。
タリング法に用いられるスパッタ装置では、膜の原材料
からなるスパッタリングターゲットを陰極とし、基板又
は真空室壁をゼロ基準電極の陽極とし、これらの両電極
間に外部電源から電圧を印加して放電を行い、放電プラ
ズマ中のイオンをスパッタリングターゲットに向けて加
速させてその衝撃によりスパッタリングターゲット原子
を飛散させて基板上に薄膜を形成するものである。
【０００３】このようなスパッタリング装置では、スパ
ッタリングの際にスパッタリングターゲットがイオン衝
撃を受けて高温となり、融解したり、割れたりする。こ
れを避ける為に、スパッタリングターゲットは、バッキ
ングプレートにインジウム、スズ合金系のボンディング
材でボンディングされ、バッキングプレートの裏面が冷
却水（冷媒）に接する構造とし（直接冷却）、スパッタ
リングターゲットの除熱が図られている。バッキングプ
レートとしては銅が一般的に用いられている。
ッタリングの際にスパッタリングターゲットがイオン衝
撃を受けて高温となり、融解したり、割れたりする。こ
れを避ける為に、スパッタリングターゲットは、バッキ
ングプレートにインジウム、スズ合金系のボンディング
材でボンディングされ、バッキングプレートの裏面が冷
却水（冷媒）に接する構造とし（直接冷却）、スパッタ
リングターゲットの除熱が図られている。バッキングプ
レートとしては銅が一般的に用いられている。
【０００４】しかし、最近、スパッタリングターゲット
交換の容易なクランプタイプの冷却構造が増えている。
クランクタイプの冷却構造とは、スパッタリングターゲ
ットがボンディング材でバッキングプレートにボンディ
ングされ、該バッキングプレートが冷却水を収納する冷
却板上に配されているスパッタリングターゲット冷却構
造（間接冷却）である。バッキングプレートとしては、
銅やモリブデン等が用いられている。
交換の容易なクランプタイプの冷却構造が増えている。
クランクタイプの冷却構造とは、スパッタリングターゲ
ットがボンディング材でバッキングプレートにボンディ
ングされ、該バッキングプレートが冷却水を収納する冷
却板上に配されているスパッタリングターゲット冷却構
造（間接冷却）である。バッキングプレートとしては、
銅やモリブデン等が用いられている。
【０００５】これらのスパッタリング装置では、高い量
産性を得るために、成膜速度を上げることが不可欠であ
り、このため投入電力を大きくする必要があった。
産性を得るために、成膜速度を上げることが不可欠であ
り、このため投入電力を大きくする必要があった。
【０００６】しかし、投入電力を大きくした場合に、ク
ランプタイプの冷却構造では、上記のように冷却水で除
熱しても、ボンデイング材の温度がその融点以上に達
し、スパッタリング中にスパッタリングターゲットが剥
離するという問題が生じる。また、スパッタリングター
ゲットとバッキングプレートの熱膨張率に大きな差があ
る場合には、スパッタリング時に過大な熱応力や反りが
生じ、スパッタリングターゲットに亀裂や割れを生じ、
またボンデイング材の剥離が生じた。
ランプタイプの冷却構造では、上記のように冷却水で除
熱しても、ボンデイング材の温度がその融点以上に達
し、スパッタリング中にスパッタリングターゲットが剥
離するという問題が生じる。また、スパッタリングター
ゲットとバッキングプレートの熱膨張率に大きな差があ
る場合には、スパッタリング時に過大な熱応力や反りが
生じ、スパッタリングターゲットに亀裂や割れを生じ、
またボンデイング材の剥離が生じた。
【０００７】このため、バッキングプレートと冷却水を
収納する冷却板との間に０．２ｍｍ程度の厚みのインジ
ウム、スズ、炭素シート等を挿入する試みもなされてい
るが、上記課題を充分に解決するものではない。
収納する冷却板との間に０．２ｍｍ程度の厚みのインジ
ウム、スズ、炭素シート等を挿入する試みもなされてい
るが、上記課題を充分に解決するものではない。
【０００８】従って、本発明の目的は、投入電力を大き
くした場合にも、ボンデイング材の融解、スパッタリン
グターゲットの亀裂や割れを生じることが少ないスパッ
タリングターゲット冷却構造を提供することにある。
くした場合にも、ボンデイング材の融解、スパッタリン
グターゲットの亀裂や割れを生じることが少ないスパッ
タリングターゲット冷却構造を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、検討の結
果、バッキングプレートと冷却水を収納する冷却板の間
に柔軟性に優れ密着がよく、熱接触抵抗が小さくできる
シリコーンゴムを挿入してクランプすることによって、
上記目的が達成し得ることを知見した。
果、バッキングプレートと冷却水を収納する冷却板の間
に柔軟性に優れ密着がよく、熱接触抵抗が小さくできる
シリコーンゴムを挿入してクランプすることによって、
上記目的が達成し得ることを知見した。
【００１０】本発明は、上記知見に基づきなされたもの
で、スパッタリングターゲットがボンディング材でバッ
キングプレートにボンデイングされ、該バッキングプレ
ートが冷却水を収納する冷却板上に配されているスパッ
タリングターゲット冷却構造であって、該バッキングプ
レートと該冷却板の間にシリコーンゴムを挿入してター
ゲットをクランプしたことを特徴とするスパッタリング
ターゲット冷却構造を提供するものである。
で、スパッタリングターゲットがボンディング材でバッ
キングプレートにボンデイングされ、該バッキングプレ
ートが冷却水を収納する冷却板上に配されているスパッ
タリングターゲット冷却構造であって、該バッキングプ
レートと該冷却板の間にシリコーンゴムを挿入してター
ゲットをクランプしたことを特徴とするスパッタリング
ターゲット冷却構造を提供するものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。図１は、本発明のスパッタリングターゲッ
ト冷却構造の一実施形態を示す概略断面図である。
て説明する。図１は、本発明のスパッタリングターゲッ
ト冷却構造の一実施形態を示す概略断面図である。
【００１２】スパッタリングターゲット１は、ＩＴＯ焼
結体やＺｎＳ−ＳｉＯ2 等のセラミックターゲットであ
る。
結体やＺｎＳ−ＳｉＯ2 等のセラミックターゲットであ
る。
【００１３】このスパッタリングターゲット１は、ボン
ディング材２でバッキングプレート３にボンデイングさ
れている。ボンデイング材２は、インジウムやスズ合金
等の低融点金属であり、スパッタリングターゲット１と
バッキングプレート３とをボンディング（ろう付け又は
ハンダ付け）する。バッキングプレート３は、銅又はモ
リブデン等により形成されている。このボンディング材
２及びバッキングプレート３の厚みは任意である。
ディング材２でバッキングプレート３にボンデイングさ
れている。ボンデイング材２は、インジウムやスズ合金
等の低融点金属であり、スパッタリングターゲット１と
バッキングプレート３とをボンディング（ろう付け又は
ハンダ付け）する。バッキングプレート３は、銅又はモ
リブデン等により形成されている。このボンディング材
２及びバッキングプレート３の厚みは任意である。
【００１４】バッキングプレート３は、冷却水４を収納
する冷却板５上に固定して配されている。
する冷却板５上に固定して配されている。
【００１５】本発明では、バッキングプレート３と冷却
板５の間にシリコーンゴム６を挿入してターゲットをク
ランプする。シリコーンゴム６は、バッキングプレート
３と冷却板５のうねりや機械加工後の微小段差によって
生じる空間を埋めるまで変形するため、スパッタリング
時に大きな熱抵抗が生じない。その結果として投入電力
を大きくした場合にも、ボンディング材の融解やスパッ
タリングターゲットの亀裂や割れが少ない。シリコーン
ゴム６の厚みは任意であるが、例えば０．５ｍｍ程度が
望ましい。
板５の間にシリコーンゴム６を挿入してターゲットをク
ランプする。シリコーンゴム６は、バッキングプレート
３と冷却板５のうねりや機械加工後の微小段差によって
生じる空間を埋めるまで変形するため、スパッタリング
時に大きな熱抵抗が生じない。その結果として投入電力
を大きくした場合にも、ボンディング材の融解やスパッ
タリングターゲットの亀裂や割れが少ない。シリコーン
ゴム６の厚みは任意であるが、例えば０．５ｍｍ程度が
望ましい。
【００１６】
【実施例】以下、本発明を実施例等に基づき具体的に説
明する。
明する。
【００１７】〔実施例１〕ＺｎＳ−ＳｉＯ2 スパッタリ
ングターゲット（密度３．６７ｇ／ｃｃ）を用い、この
スパッタリングターゲットをインジウムからなるボンデ
イング材で銅からなるバッキングプレートにボンディン
グした。ここにおいて、スパッタリングターゲットはφ
２０３ｍｍ×６ｍｍであり、ボンデイング材はφ２０３
ｍｍ×０．２ｍｍであり、バッキングプレートはφ２５
３ｍｍ×０．５ｍｍであった。そして、バッキングプレ
ートと冷却水を収納する冷却板の間に０．５ｍｍ厚のシ
リコーンゴムを挿入した。
ングターゲット（密度３．６７ｇ／ｃｃ）を用い、この
スパッタリングターゲットをインジウムからなるボンデ
イング材で銅からなるバッキングプレートにボンディン
グした。ここにおいて、スパッタリングターゲットはφ
２０３ｍｍ×６ｍｍであり、ボンデイング材はφ２０３
ｍｍ×０．２ｍｍであり、バッキングプレートはφ２５
３ｍｍ×０．５ｍｍであった。そして、バッキングプレ
ートと冷却水を収納する冷却板の間に０．５ｍｍ厚のシ
リコーンゴムを挿入した。
【００１８】このようなスパッタリングターゲット冷却
構造を用いて、スパッタリングを行った。スパッタリン
グ条件は、スパッタリング方法が高周波スパッタリング
法で、到達真空度５×１０-7Ｔｏｒｒ、キャリアガスは
Ａｒでスパッタ圧５ｍＴｏｒｒ、スパッタ開始基板温度
は２３℃、電力密度は４．６Ｗ／ｃｍ2 、９．３Ｗ／ｃ
ｍ2 、１３．９Ｗ／ｃｍ2 と連続的に上げていき、それ
ぞれの電力密度で１時間ずつスパッタリングを行った。
構造を用いて、スパッタリングを行った。スパッタリン
グ条件は、スパッタリング方法が高周波スパッタリング
法で、到達真空度５×１０-7Ｔｏｒｒ、キャリアガスは
Ａｒでスパッタ圧５ｍＴｏｒｒ、スパッタ開始基板温度
は２３℃、電力密度は４．６Ｗ／ｃｍ2 、９．３Ｗ／ｃ
ｍ2 、１３．９Ｗ／ｃｍ2 と連続的に上げていき、それ
ぞれの電力密度で１時間ずつスパッタリングを行った。
【００１９】この結果、１３．９Ｗ／ｃｍ2 （φ２０３
ターゲットに４．５ｋＷ）まで投入しても、ボンディン
グ材の融解やスパッタリングターゲットの亀裂や割れが
生じなかった。
ターゲットに４．５ｋＷ）まで投入しても、ボンディン
グ材の融解やスパッタリングターゲットの亀裂や割れが
生じなかった。
【００２０】〔比較例１〕バッキングプレートと冷却水
を収納する冷却板の間にシリコーンゴムを挿入しない以
外は、実施例１と同様のスパッタリングターゲット冷却
構造とし、実施例１と同様の条件でスパッタリングを行
った。
を収納する冷却板の間にシリコーンゴムを挿入しない以
外は、実施例１と同様のスパッタリングターゲット冷却
構造とし、実施例１と同様の条件でスパッタリングを行
った。
【００２１】この結果、４．６Ｗ／ｃｍ2 （φ２０３タ
ーゲットに１．５ｋＷ）投入している間に、ボンディン
グ材の融解やスパッタリングターゲットの亀裂や割れが
生じた。
ーゲットに１．５ｋＷ）投入している間に、ボンディン
グ材の融解やスパッタリングターゲットの亀裂や割れが
生じた。
【００２２】〔比較例２〕バッキングプレートと冷却水
を収納する冷却板の間に、０．５ｍｍのシリコーンゴム
に代えて０．２ｍｍ厚のインジウムシートを挿入した以
外は、実施例１と同様のスパッタリングターゲット冷却
構造とし、実施例１と同様の条件でスパッタリングを行
った。
を収納する冷却板の間に、０．５ｍｍのシリコーンゴム
に代えて０．２ｍｍ厚のインジウムシートを挿入した以
外は、実施例１と同様のスパッタリングターゲット冷却
構造とし、実施例１と同様の条件でスパッタリングを行
った。
【００２３】この結果、９．３Ｗ／ｃｍ2 （φ２０３タ
ーゲットに３．０ｋＷ）投入している間に、ボンディン
グ材の融解やスパッタリングターゲットの亀裂や割れが
生じた。
ーゲットに３．０ｋＷ）投入している間に、ボンディン
グ材の融解やスパッタリングターゲットの亀裂や割れが
生じた。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のスパッタ
リングターゲット冷却構造によれば、投入電力を大きく
した場合にも、ボンデイング材の融解、スパッタリング
ターゲットの亀裂や割れを生じることが少ない。
リングターゲット冷却構造によれば、投入電力を大きく
した場合にも、ボンデイング材の融解、スパッタリング
ターゲットの亀裂や割れを生じることが少ない。
【図１】図１は、本発明のスパッタリングターゲット冷
却構造の一実施形態を示す概略断面図である。
却構造の一実施形態を示す概略断面図である。
１：スパッタリングターゲット ２：ボンディング材 ３：バッキングプレート ４：冷却水 ５：冷却板 ６：シリコーンゴム
Claims (2)
- 【請求項１】 スパッタリングターゲットがボンディン
グ材でバッキングプレートにボンデイングされ、該バッ
キングプレートが冷却水を収納する冷却板上に配されて
いるスパッタリングターゲット冷却構造であって、該バ
ッキングプレートと該冷却板の間にシリコーンゴムを挿
入してターゲットをクランプしたことを特徴とするスパ
ッタリングターゲット冷却構造。 - 【請求項２】 上記スパッタリングターゲットがセラミ
ックターゲットである請求項１記載のスパッタリングタ
ーゲット冷却構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34996699A JP2001164361A (ja) | 1999-12-09 | 1999-12-09 | スパッタリングターゲット冷却構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34996699A JP2001164361A (ja) | 1999-12-09 | 1999-12-09 | スパッタリングターゲット冷却構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001164361A true JP2001164361A (ja) | 2001-06-19 |
Family
ID=18407325
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34996699A Pending JP2001164361A (ja) | 1999-12-09 | 1999-12-09 | スパッタリングターゲット冷却構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001164361A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011219824A (ja) * | 2010-04-09 | 2011-11-04 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 成膜装置およびターゲット装置 |
| JP2012144793A (ja) * | 2011-01-13 | 2012-08-02 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | ターゲット、およびこれを備えた成膜装置 |
| WO2015000577A1 (de) * | 2013-07-03 | 2015-01-08 | Oerlikon Trading Ag, Trübbach | An eine indirekte kühlvorrichtung angepasstes target mit kühlplatte |
| JP2015504479A (ja) * | 2011-11-08 | 2015-02-12 | トーソー エスエムディー，インク． | 特別な表面処理及び優れた粒子性能を有するシリコンスパッターターゲット及びその製造方法 |
| WO2016017432A1 (ja) * | 2014-07-31 | 2016-02-04 | Jx日鉱日石金属株式会社 | 防食性の金属とＭｏ又はＭｏ合金を拡散接合したバッキングプレート、及び該バッキングプレートを備えたスパッタリングターゲット－バッキングプレート組立体 |
| CN106555187A (zh) * | 2015-09-22 | 2017-04-05 | 东友精细化工有限公司 | 蚀刻剂组合物，铜基金属层的蚀刻方法，阵列基板制作方法及该方法制作的阵列基板 |
-
1999
- 1999-12-09 JP JP34996699A patent/JP2001164361A/ja active Pending
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011219824A (ja) * | 2010-04-09 | 2011-11-04 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 成膜装置およびターゲット装置 |
| JP2012144793A (ja) * | 2011-01-13 | 2012-08-02 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | ターゲット、およびこれを備えた成膜装置 |
| US9566618B2 (en) | 2011-11-08 | 2017-02-14 | Tosoh Smd, Inc. | Silicon sputtering target with special surface treatment and good particle performance and methods of making the same |
| JP2015504479A (ja) * | 2011-11-08 | 2015-02-12 | トーソー エスエムディー，インク． | 特別な表面処理及び優れた粒子性能を有するシリコンスパッターターゲット及びその製造方法 |
| KR20160029081A (ko) * | 2013-07-03 | 2016-03-14 | 오엘리콘 썰피스 솔루션즈 아게, 츠르바크 | 간접 냉각 디바이스에 적응된 냉각 플레이트를 구비하는 타깃 |
| CN105283577A (zh) * | 2013-07-03 | 2016-01-27 | 欧瑞康表面处理解决方案股份公司特鲁巴赫 | 适应于间接冷却装置的具有冷却板的靶 |
| US20160172166A1 (en) * | 2013-07-03 | 2016-06-16 | Oerlikon Surface Solutions Ag, Trübbach | Target, adapted to an indirect cooling device, having a cooling plate |
| WO2015000577A1 (de) * | 2013-07-03 | 2015-01-08 | Oerlikon Trading Ag, Trübbach | An eine indirekte kühlvorrichtung angepasstes target mit kühlplatte |
| CN105283577B (zh) * | 2013-07-03 | 2018-11-20 | 欧瑞康表面处理解决方案股份公司普费菲孔 | 适应于间接冷却装置的具有冷却板的靶 |
| US10636635B2 (en) | 2013-07-03 | 2020-04-28 | Oerlikon Surface Solutions Ag, Pfäffikon | Target, adapted to an indirect cooling device, having a cooling plate |
| KR102274485B1 (ko) | 2013-07-03 | 2021-07-09 | 외를리콘 서피스 솔루션즈 아게, 페피콘 | 간접 냉각 디바이스에 적합한 냉각 플레이트를 구비하는 타깃 |
| WO2016017432A1 (ja) * | 2014-07-31 | 2016-02-04 | Jx日鉱日石金属株式会社 | 防食性の金属とＭｏ又はＭｏ合金を拡散接合したバッキングプレート、及び該バッキングプレートを備えたスパッタリングターゲット－バッキングプレート組立体 |
| JPWO2016017432A1 (ja) * | 2014-07-31 | 2017-04-27 | Ｊｘ金属株式会社 | 防食性の金属とＭｏ又はＭｏ合金を拡散接合したバッキングプレート、及び該バッキングプレートを備えたスパッタリングターゲット−バッキングプレート組立体 |
| US10381203B2 (en) | 2014-07-31 | 2019-08-13 | Jx Nippon Mining & Metals Corporation | Backing plate obtained by diffusion-bonding anticorrosive metal and Mo or Mo alloy, and sputtering target-backing plate assembly provided with said backing plate |
| CN106555187A (zh) * | 2015-09-22 | 2017-04-05 | 东友精细化工有限公司 | 蚀刻剂组合物，铜基金属层的蚀刻方法，阵列基板制作方法及该方法制作的阵列基板 |
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