【発明の詳細な説明】
スパッタリング装置および同装置用の液冷式ターゲット組立体
発明の背景
この発明はスパッタリング装置および同装置用のターゲット組立体に関し、よ
り詳しくいうと、水などの冷却用液体で冷却するようにしたターゲット組立体付
きのマグネトロンスパッタリング装置に関する。
大規模集積回路（ＶＬＳＩ）を半導体基板またはウェーハに形成するには、一
般に、例えばアルミニウムのメタライズ層の堆積など多数の加工工程を伴う。
アルミニウム薄膜やそれ以外の層の堆積のための最も一般的な方法の一つがス
パッタリング、すなわち真空チェンバ内のターゲット陰極近傍に比較的低圧の不
活性ガスのプラズマを発生させ、高エネルギーのイオンをターゲット材料の原子
の放出を生ずるようにターゲット陰極に衝突させるスパッタリングである。放出
された原子はスパッタリングチェンバ内部を進行し、その一部が半導体基板の上
に堆積する。
半導体装置の製造におけるスパッタリングの最も重要な側面の一つは半導体ウ
ェーハ表面全体にわたってごく狭い許容誤差で膜を均一に堆積させる必要がある
ことである。スパッタリングプロセスにおけるターゲットの消耗に伴って、ター
ゲットのスパッタリング面と被膜形成対象の半導体ウェーハとの間の間隔が変わ
るだけでなくターゲットの表面プロフィルも変わる。受入れ可能な均一性の達成
の難しさはデバイス製造用ウェーハ寸法の増大に伴って一貫して高まってきてお
り、デバイス寸法の微小化に伴って膜厚許容誤差はさらに厳しくなってきている
。現在では直径８インチのウェーハがデバイス製造に一般に使われており、デバ
イス寸法はサブミクロン水準へ縮小した。均一性の高い膜を形成するスパッタリ
ング装置の開発に多大の努力が払われてきており、回転磁石利用のスパッタリン
グ装置が開発された。その理由は、その装置がターゲット表面近傍で発生する磁
界がプラズマを範囲限定して強める作用をしそれによってスパッタリング装置の
効率を高めるだけでなく、膜の均一性の改善およびターゲット利用効率の改善を
達
成できたからである。
スパッタリング装置に関するもう一つの問題は近傍部品の溶融またはそれ以外
の熱の悪影響の回避のためのターゲットの冷却であった。ターゲットの上方に冷
媒を通過させる上部チェンバを設け、その下方を近真空状態のスパッタリングチ
ェンバとする手法は周知である。その構成では、ターゲット下側のスパッタリン
グチェンバと水またはそれ以外の液状冷却材の通る上側チェンバとの間の圧力差
がターゲットにかかる。その大きい圧力差のためにターゲットも、それに付随す
る支持板がある場合はその支持板も、大きく湾曲したり変形したりする。直径の
大きい半導体基板にスパッタリングで被膜を形成するのに適合したターゲットの
場合にその問題はとくに深刻になる。
発明の概要
したがって、この発明の目的はターゲットを効率よく冷却できるスパッタリン
グ装置用ターゲット組立体を提供することである。
この発明のもう一つの目的はターゲットを効率よく冷却することだけでなくタ
ーゲット両側の間の圧力差を減らすこともできるマグネトロンスパッタリング装
置を提供することである。
上述の目的およびそれら以外の目的を達成できるこの発明のターゲット組立体
は、スパッタリング面と片方の面に溝を形成した冷却板付きの裏側面とを有する
ターゲット板を含むものとして特徴づけられよう。ターゲットには平板状ターゲ
ットの裏側にバッキングプレートを含め、複数の互いに平行な通路などのパター
ンの溝を形成することができる。それら溝付きの表面または反対側の面でその冷
却板をターゲット板の裏側にとり付ける。冷却板の反対側の面をターゲット板の
背面にとり付けた場合は溝付きの表面にカバー板をとり付けて入口から出口に至
る液状冷却材の通路を形成する。ターゲットの冷却を効率よく均一にできるよう
に、互いに平行な複数の直線状の通路を有しそれら通路経由の冷却材流量をほぼ
等しくする形のパターンに上記溝を形成する。
この発明を実施したマグネトロンスパッタリング装置は周知の種類のスパッタ
リングチェンバおよび上述のターゲット組立体だけでなくスパッタリングチェン
バ隣接の圧力可変チェンバをも含むものとして特徴づけられよう。ターゲット組
立体は通常平らであり、二つのチェンバの間にそれらチェンバを圧力可変チェン
バ内圧の個別調節ができる形で個別に封止して配置される。ターゲットのスパッ
タリング表面とスパッタ膜形成対象物との距離をスパッタリング表面の消耗のの
ちも一定に保つように、スパッタリングチェンバおよび可変圧力チェンバを個々
に封止状態に保ちながらターゲット組立体をスパッタリング面と垂直な方向に可
動にする。
図面の簡単な説明
この明細書に組み入れられその一部をなす添付図面はこの発明の実施例を示し
、明細書の記載とともにこの発明の原理を説明する。添付図面において、
図１はこの発明によるスパッタリング装置を組み入れたシステムの横断面図で
あり、
図２は図１のターゲット組立体の一部の断面図であり、
図３は図２のターゲット組立体における冷却板の底面図であり、
図４は図２のターゲットをとり付けた図３の冷却板の線４−４における断面図
であり、
図５、図６および図７はこの発明の互いに異なる実施例のターゲット組立体を
それら組立体の互いに平行な溝の部分の方向に見た断面図であり、
図８はこの発明のさらに他の実施例のターゲット組立体をその組立体の溝の部
分の方向と垂直な方向にみた断面図である。
添付図面全体を通じて、等価または同一構造の構成部分は互いに異なる実施例
についても同一の参照数字を示してある。
発明の詳細な説明
図１は、この発明を実施したスパッタリング装置５を、当業者に周知の形式の
真空ポンプ系１３によって真空にできスパッタリングチェンバとも呼び得る真空
チェンバ１０を含むものとして示している。真空チェンバ１０の内部には、ター
ゲット４０と、上面をスパッタ成膜しようとしている半導体ウェーハなどの基板
保持用の基板ホルダー３０とがある。ウェーハを真空ロック１７内の移送アーム
１８によって真空チェンバ１０に出し入れするのに真空チェンバドア１５を用い
る。アーム駆動モータ１９は、ウェーハをホルダー３０に出し入れするとともに
装着ロックドア１６経由で装着ロック１７に出し入れする移送用アーム１８を駆
動する。
ターゲット４０は真空チェンバ１０の内部に材料をスパッタする下側表面すな
わちスパッタリング面４５を備え、図１に略示したターゲット組立体２０の一部
として組み入れられている。図１には電圧源は示してないが、スパッタリングプ
ロセスの期間中はターゲット４０は周知の通り陰極として作用する。
圧力可変の上側チェンバ２５が真空チェンバ１０の上方に設けてあり、ターゲ
ット組立体２０が真空チェンバ１０と上側チェンバ２５との間に配置されそれら
チェンバ１０および２５を個別に封止している。参照数字２９は上側チェンバ２
５の内部の圧力の制御のためのガスポンプおよび圧力計を含む圧力制御手段を記
号で示す。回転可能な磁石アレー５０（この出願と同一譲受人に譲渡された例え
ば米国特許第4,995,958号に記載の適当な構成を備える）を上側チェンバ２５内
でターゲット４０のすぐ後側（上側）に配置し、磁石駆動電動機６０によって垂
直向きの駆動軸６５を通じて駆動するようにする。効率をよくするために、磁石
アレー５０をターゲット４０とほぼ同じ形状にし、駆動軸６５の周りで回転する
際にターゲット４０の裏側表面に近接ししたがってスパッタリングの生ずる真空
チェンバ１０に近接した領域（点線で図示）を掃引するようにする。
スパッタリングプロセスの進行に伴って、ターゲット４０のスパッタリング面
４５は浸食される。スパッタリング面が消耗すると、表面プロフィールが変わる
だけでなくスパッタリング面４５とウェーハ３３との間隔が変わり、一方スパッ
タリング面４５と磁石アレー５０との間の距離がそれだけ小さくなる。スパッタ
リング面４５とウェーハ３３との間隔の増大は堆積膜の均一性に大きく影響し、
スパッタリング面４５と磁石アレー５０との間の距離の減少はスパッタリング面
４５近傍における磁界強度を増加させる。磁界強度の増大はスパッタリング速度
の変動を意味する。上記の点を考慮して、ターゲット２０を、双方向矢印４７で
示したとおり、基板３３に対して下向きに近づくようにまたは上向きに離れるよ
うに選択的に動かせる形で支持する。そのために、ねじ付きの軸８１、すなわち
電動機駆動の親ネジ（図示してない）など駆動手段に結合されるとともに上側チ
ェンバ２５の圧力制御した内部からベロー５２で分離され中空絶縁物９０取付け
のもう一つのベロー５１で真空チェンバ１０の真空状態から分離された軸８１を
設けてある。
真空ポンプ装置１３で真空チェンバ１０を適度の真空度まで排気し、上側チェ
ンバ２５の内部圧力をそれだけ低下させたのち少量のアルゴンまたはそれ以外の
適当なガスをガス供給源１４から真空チェンバ内に導入する。真空容器の壁から
電気的に絶縁されているターゲット４０に負の高電圧を加える。真空容器の上記
以外の部分は地気電位に保持しスパッタリング装置の陽極として作用させる。陰
極４０の負の高電圧は真空チェンバ１０の内部にプラズマ放電を生じさせ、その
放電は磁石アレー５０に伴う磁界によってターゲット４０の表面近傍に閉じこめ
られる。プラズマの中の陽イオンが負電位のターゲット４０にそのターゲット４
０のスパッタリング面４５から原子を放出させるのに十分なエネルギーで衝突す
るように吸引力が作用する。放出された原子の一部が基板３３に到達して膜を形
成する。上述のスパッタリングプロセスは周知であり、したがってこれ以上詳述
しない。
図２により詳細に示すとおり、ターゲット組立体２０はターゲット４０の平ら
な背面（スパッタリング面４ｂから離れた方）にクランプされ冷却材導管２６お
よび２７（後者は図１には示してあるが図２には示してない）に結合された冷却
板４１を含む。クランプ部分にゴムのガスケットまたはＯリング（図示してない
）を用いることができる。冷却板４１はアルミニウム、ステンレス鋼、その他の
適当な材料で構成でき、図３および図４に示すとおり、底面に溝４２の網状配置
を設けたことを特徴とする。溝４２の網状配置は直径方向の互いに反対側の周縁
部位で二つの冷却材導管２６および２７に接続してあり、仕切り壁４３で互いに
分離された互いに平行な直線状通路４２ａを備える。これら直線状の通路４２ａ
の各々は冷却板４１の周縁沿いに湾曲した円周上通路４２ｂに両端で連通してお
り、この構造の冷却板をターゲット４０の平らな背面にクランプした場合に冷却
材導管２６および２７がターゲット４０と冷却板４１との間の溝４２の互いに平
行な通路経由で連通し、液状冷却材が導管２６および２７の一方から他方にこれ
ら通路経由で流れてターゲット４０を冷却するようにする。溝４２の個々の通路
の断面寸法（幅および深さ）は液状冷却材が溝４２の平行通路のどれを流れるか
に関わりなく二つの冷却材導管２６および２７の間の流体力学的インピーダンス
が互いに等しくなるように決める。互いに平行な直線状通路４２ａのうち中心か
ら離れた位置にあるものは短くなっているが、導管２６および２７の間でみた冷
却材流通距離は、単位距離あたりインピーダンスを小さくするために直線状通路
４２
ａよりも深くした円周上通路４２ａ経由で長くなり、したがって、平行直線状通
路４２ａの幅を逐次的に変える必要はない。これら直線状通路４２ａのいずれか
が不通になった場合に冷却材の代替通路を形成するためにこれら通路４２ａの互
いに隣接するものの間を連通させる横経路を設けてある。
この発明を例一つだけについて上に述べてきたが、この例は発明の範囲を限定
することを意図するものではない。この発明の範囲内で多数の改変および変形が
可能である。例えば、ターゲット組立体２０を垂直方向（すなわちスパッタリン
グ面４５と垂直な方向）に動かす図１の軸８Ｌベロー５１および５２などの機構
はこの発明に不可欠の構成要素ではない。また、冷却板４１の溝付き表面をター
ゲット４０の背面に直接にとり付けた実施例を図２および図４に示したが、図５
に示すように両者間にバッキングプレート４８（例えば銅製の）を挿むこともで
きる。図６は冷却板４１の上面、すなわちターゲット４０と底面で強固に接触し
た状態になる冷却板４１のターゲット４０と反対側の面に溝４２を形成し、その
溝付きの上面にとり付けたカバー板４９を備えたことを特徴とするもう一つのタ
ーゲット組立体を示す。カバー板４９は冷却板４１との接触による悪影響のない
任意の材料で構成できる。カバー板４９と冷却板４１とは溶接、ねじ止めなど適
当な手段で一体化できる。図７は、上述の材質およびパターンを備える溝４２を
ターゲット４０の上面（スパッタリング面４５と反対側）に、それら溝４２を覆
いそれによって液状冷却材の互いに独立の通路を形成する、液状冷却材導管（図
７には２７のみを図示）と溝４２との間の連通のための開口付きのバッキングプ
レート４８を添えてとり付けたことを特徴とするさらにもう一つのターゲット組
立体を示す。
平板状スパッタリング面４５を備える平板状ターゲット４０を上に述べてきた
が、これはこの発明の範囲の限定を意図するものではない。図８は凹面状スパッ
タリング面４５’を有する凹面状ターゲット４０’を特徴とするこの発明のもう
一つの実施例のターゲット組立体を示す。凹面状ターゲットの利点の一つはスパ
ッタリングによる原子をウェーハ３３に向けて集束できることであり、もう一つ
の利点は大口径ウェーハに適合した装置の場合にとくに著しい利点となる構造上
の強度である。
要するに、この発明によるターゲット組立体はスパッタリング面付きの一般に
平板状のターゲットを片側に備えるだけでなく、そのターゲットを冷却する熱交
換手段として作用する液状冷却材通路を含むことを特徴とする。液状冷却材通路
形成のためのそれら溝はスパッタリング面と反対側のターゲット表面またはター
ゲット表面にとり付ける冷却板に形成でき、また、ターゲットに面する側または
溝を覆うカバー板付きの反対側に形成できる。ターゲットを均一に効率よく冷却
し、ターゲット背面全体にわたってほぼ均一な温度を維持できるように、互いに
平行で好ましくは直線状の複数の通路を含むパターンにしたがって溝を形成する
。
また、この発明によるスパッタリング装置は、スパッタリングプロセス達成用
の低圧環境の形成のために排気できるスパッタリングチェンバだけでなく、内部
圧力を制御可能な上部チェンバ、および上述のターゲット組立体、すなわち上記
二つのチェンバを連通する開口をそのターゲット組立体の両側における圧力差が
大幅に小さくなるように封止するターゲット組立体を有することを特徴とする。
上述の説明は広く解釈されることを意図するものであり、略示を意図した図面
が負の高電圧のかかるターゲット組立体と陽極側の諸構成部分との間の絶縁体な
ど図示の例の詳細を示したものでないことは想起されなければならない。平板状
ターゲットは凹面状のものも含むことを意図しており、溝の互いに平行な部分は
直線状である必要はなく湾曲していても差し支えない。当業者に自明の上述の例
の改変および変形はすべてこの発明の範囲内に含めることを意図するものである
。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Sputtering apparatus and liquid-cooled target assembly for the same
Background of the Invention
The present invention relates to a sputtering apparatus and a target assembly for the same, and
More specifically, with a target assembly that is cooled with a cooling liquid such as water
The present invention relates to a magnetron sputtering apparatus.
To form a large-scale integrated circuit (VLSI) on a semiconductor substrate or wafer,
Generally, it involves a number of processing steps, such as the deposition of a metallized layer of aluminum.
One of the most common methods for depositing aluminum thin films and other layers is
Puttering, i.e., a relatively low pressure impingement near the target cathode in the vacuum chamber
Generates a plasma of active gas and irradiates high-energy ions to target material atoms.
Sputtering in which the target cathode is bombarded so as to cause the emission of the target. release
The generated atoms travel inside the sputtering chamber, and a part of the atoms
Deposited on
One of the most important aspects of sputtering in the manufacture of semiconductor devices is semiconductor wafers.
Must deposit film uniformly over the entire wafer surface with very narrow tolerances
That is. As the target is consumed in the sputtering process,
The distance between the sputtering surface of the get and the semiconductor wafer to be coated changes
Not only does the surface profile of the target change. Achieving acceptable uniformity
Difficulty has consistently increased with the increase in device manufacturing wafer dimensions.
As device dimensions shrink, film thickness tolerances become more severe
. At present, 8 inch diameter wafers are commonly used for device manufacturing.
Chair dimensions have been reduced to submicron levels. Sputtering to form a highly uniform film
A great deal of effort has been put into the development of
Device was developed. The reason is that the device generates a magnetic field near the target surface.
The field acts to limit and enhance the plasma, thereby reducing the sputtering equipment
In addition to improving efficiency, improve film uniformity and target utilization efficiency
Us
It is because it was able to be formed.
Another problem with sputtering equipment is the melting of the nearby parts or other
Target cooling to avoid the adverse effects of heat. Cold above the target
An upper chamber through which the medium passes is provided.
The method of embedding is well known. In that configuration, the sputtering under the target
Pressure differential between the chamber and the upper chamber through which water or other liquid coolant passes
Takes on the target. Because of the large pressure differential, the target
When there is a supporting plate, the supporting plate is also largely curved or deformed. Of diameter
Targets suitable for forming coatings on large semiconductor substrates by sputtering
In some cases, the problem is particularly acute.
Summary of the Invention
Therefore, an object of the present invention is to provide a sputtering system capable of efficiently cooling a target.
The object is to provide a target assembly for an imaging device.
Another object of the present invention is to not only efficiently cool the target, but also
Magnetron sputtering equipment that can also reduce the pressure differential between the two sides of the target
Is to provide an installation.
The target assembly of the present invention which can achieve the above-mentioned object and other objects.
Has a sputtering surface and a back surface with a cooling plate having a groove formed on one surface.
It may be characterized as including a target plate. The target is a flat target
Putters, such as multiple parallel passages, including a backing plate on the back of the
Grooves can be formed. Its cold on the grooved surface or on the opposite surface
Attach the reject board to the back of the target board. Place the other side of the cooling plate on the target plate
If installed on the back, attach a cover plate to the grooved surface and
Forming a passage for the liquid coolant. Efficient and uniform cooling of the target
In addition, it has a plurality of linear passages parallel to each other, and the coolant flow rate through these passages is substantially reduced.
The grooves are formed in a pattern having the same shape.
The magnetron sputtering apparatus embodying the present invention is a known type of sputtering.
The sputtering chamber as well as the ring chamber and the target assembly described above
It may be characterized as also including a variable pressure chamber adjacent the bar. Target group
The volume is usually flat, and between two chambers the pressure chamber is
They are individually sealed and arranged so that the internal pressure of the bath can be adjusted individually. Target spatter
The distance between the sputtering surface and the sputtering target
The sputtering chamber and the variable pressure chamber individually to keep them constant.
The target assembly can be oriented perpendicular to the sputtering surface while keeping the
Move.
BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of this specification, illustrate embodiments of the invention.
The principle of the present invention will be described together with the description in the specification. In the attached drawings,
FIG. 1 is a cross-sectional view of a system incorporating a sputtering apparatus according to the present invention.
Yes,
FIG. 2 is a cross-sectional view of a portion of the target assembly of FIG.
FIG. 3 is a bottom view of the cooling plate in the target assembly of FIG.
FIG. 4 is a cross-sectional view of the cooling plate of FIG. 3 with the target of FIG. 2 taken along line 4-4.
And
FIGS. 5, 6, and 7 show target assemblies of different embodiments of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view of the assembly as viewed in the direction of a parallel groove portion;
FIG. 8 shows a target assembly according to still another embodiment of the present invention.
It is sectional drawing seen in the direction perpendicular | vertical to the direction of minutes.
Throughout the attached drawings, components having the same or the same structure are different from each other.
Are also given the same reference numerals.
Detailed description of the invention
FIG. 1 shows a sputtering apparatus 5 embodying the present invention in a type well known to those skilled in the art.
A vacuum that can be evacuated by the vacuum pump system 13 and can be called a sputtering chamber.
It is shown as including a chamber 10. Inside the vacuum chamber 10,
Get 40 and a substrate such as a semiconductor wafer whose upper surface is to be sputtered
There is a substrate holder 30 for holding. Transfer arm for wafer in vacuum lock 17
The vacuum chamber door 15 is used to move the vacuum chamber 10 in and out by the vacuum chamber 18.
You. The arm drive motor 19 moves the wafer in and out of the holder 30 and
The transfer arm 18 that moves in and out of the mounting lock 17 via the mounting lock door 16 is driven.
Move.
The target 40 has a lower surface gap for sputtering material inside the vacuum chamber 10.
That is, a part of the target assembly 20 having a sputtering surface 45 and schematically shown in FIG.
Has been incorporated as. Although the voltage source is not shown in FIG.
During the process, the target 40 acts as a cathode, as is well known.
A variable pressure upper chamber 25 is provided above the vacuum chamber 10 and has a target.
A cut assembly 20 is disposed between the vacuum chamber 10 and the upper chamber 25.
Chambers 10 and 25 are individually sealed. Reference numeral 29 is the upper chamber 2
5. Pressure control means including a gas pump and a pressure gauge for controlling the pressure inside 5
No. Rotatable magnet array 50 (likely assigned to the same assignee as this application)
(E.g., with a suitable configuration as described in U.S. Pat. No. 4,995,958) in upper chamber 25.
At the rear side (upper side) of the target 40 with the magnet drive motor 60
The drive is performed through the drive shaft 65 which is oriented directly. Magnets for efficiency
Array 50 has substantially the same shape as target 40 and rotates about drive shaft 65
Vacuum that is close to the backside surface of the target 40 and thus produces sputtering.
An area (shown by a dotted line) close to the chamber 10 is swept.
With the progress of the sputtering process, the sputtering surface of the target 40
45 is eroded. As the sputtering surface wears out, the surface profile changes
In addition, the distance between the sputtering surface 45 and the wafer 33 changes, while the
The distance between the taring surface 45 and the magnet array 50 becomes smaller accordingly. Spatter
The increase in the distance between the ring surface 45 and the wafer 33 greatly affects the uniformity of the deposited film,
The decrease in the distance between the sputtering surface 45 and the magnet
The magnetic field strength near 45 is increased. Increase in magnetic field strength is the sputtering rate
Means the fluctuation of In consideration of the above points, the target 20 is indicated by a two-way arrow 47.
As shown, approach the substrate 33 downward or away upward
Support in such a way that it can be moved selectively. For this purpose, the threaded shaft 81,
It is connected to driving means such as a lead screw (not shown) for driving the motor, and
A hollow insulator 90 is separated from the pressure-controlled interior of the chamber 25 by the bellows 52 and attached.
The shaft 81 separated from the vacuum state of the vacuum chamber 10 by another bellows 51
It is provided.
The vacuum chamber 10 is evacuated to an appropriate degree of vacuum by the vacuum pump device 13, and the upper chamber is evacuated.
After lowering the internal pressure of the chamber 25, a small amount of argon or other
A suitable gas is introduced from the gas supply 14 into the vacuum chamber. From the wall of the vacuum vessel
A negative high voltage is applied to the electrically isolated target 40. Above vacuum container
The other parts are kept at the ground potential and act as the anode of the sputtering device. shadow
The negative high voltage at pole 40 causes a plasma discharge inside vacuum chamber 10 which
The discharge is confined near the surface of the target 40 by the magnetic field associated with the magnet array 50
Can be Positive ions in the plasma are applied to the target 40 having a negative potential.
Collisions with energy sufficient to release atoms from the
The suction force acts as follows. Some of the released atoms reach the substrate 33 to form a film.
To achieve. The sputtering processes described above are well known and therefore will not be described in further detail.
do not do.
As shown in more detail in FIG.
On the back side (away from the sputtering surface 4b).
And 27 (the latter being shown in FIG. 1 but not shown in FIG. 2)
The plate 41 is included. Rubber gasket or O-ring (not shown)
) Can be used. The cooling plate 41 is made of aluminum, stainless steel, other
It can be made of any suitable material and, as shown in FIGS.
Is provided. The mesh arrangement of the grooves 42 is the diametrically opposite periphery
At two points, connected to two coolant conduits 26 and 27 and
It has separate linear passages 42a parallel to each other. These linear passages 42a
Are connected at both ends to a circumferential passage 42b curved along the periphery of the cooling plate 41.
When the cooling plate of this structure is clamped to the flat back of the target 40, the cooling
Material conduits 26 and 27 are flush with each other in a groove 42 between target 40 and cooling plate 41.
Liquid coolant flows from one of the conduits 26 and 27 to the other.
Flow through the passage to cool the target 40. Individual passages in groove 42
The cross-sectional dimensions (width and depth) of the liquid coolant flow through which of the parallel passages of the groove 42
The hydrodynamic impedance between the two coolant conduits 26 and 27 regardless of
Are determined to be equal to each other. The center of the linear passages 42a parallel to each other
The ones farther away are shorter, but the cooling seen between conduits 26 and 27
Recycled material distribution distance is a linear passage to reduce impedance per unit distance.
42
a through the circumferential passage 42a, which is deeper than a.
It is not necessary to change the width of the path 42a sequentially. Any of these straight passages 42a
In order to form an alternative passage for the coolant in the event that the passage is interrupted, these passages 42a are alternated.
A horizontal path is provided to allow communication between adjacent objects.
Although the invention has been described above with reference to only one example, this example limits the scope of the invention.
It is not intended to do so. Numerous modifications and variations within the scope of this invention
It is possible. For example, the target assembly 20 may be oriented vertically (ie,
Mechanism (such as the shaft 8L bellows 51 and 52 of FIG.
Is not an essential component of the present invention. Also, the grooved surface of the cooling plate 41 is
2 and 4 show the embodiment directly attached to the back surface of the get 40. FIG.
The backing plate 48 (for example, made of copper) may be inserted between them as shown in FIG.
Wear. FIG. 6 shows that the upper surface of the cooling plate 41, that is, the target 40 is in firm contact with the bottom surface.
A groove 42 is formed on the surface of the cooling plate 41 opposite to the target 40 in the
Another touch panel having a cover plate 49 attached to a grooved upper surface.
3 shows a target assembly. The cover plate 49 has no adverse effect due to the contact with the cooling plate 41.
It can be composed of any material. The cover plate 49 and the cooling plate 41 are suitable for welding, screwing, etc.
It can be integrated by appropriate means. FIG. 7 shows a groove 42 having the above-described material and pattern.
On the upper surface of the target 40 (the side opposite to the sputtering surface 45), the grooves 42 are covered.
A liquid coolant conduit (see FIG. 1), thereby forming independent passages for the liquid coolant.
7 only 27 is shown) and a backing plug with an opening for communication between
Yet another target set characterized by being attached with a rate of 48
Shows a solid.
The flat target 40 with the flat sputtering surface 45 has been described above.
However, this is not intended to limit the scope of the invention. FIG. 8 shows a concave spatter.
Another feature of the present invention which features a concave target 40 'having a
1 illustrates a target assembly of one embodiment. One of the benefits of concave targets is spa
Another reason is that the atoms due to sputtering can be focused toward the wafer 33.
The advantage of this structure is that it is a particularly significant advantage for equipment adapted to large-diameter wafers.
The strength of
In short, the target assembly according to the present invention generally has a sputtering surface.
In addition to providing a flat target on one side, heat exchange that cools the target
It is characterized by including a liquid coolant passage acting as a replacement means. Liquid coolant passage
The grooves for formation are on the target surface or on the opposite side of the sputtering surface.
It can be formed on a cooling plate attached to the surface of the get,
It can be formed on the opposite side with a cover plate that covers the groove. Cool target uniformly and efficiently
To maintain a nearly uniform temperature across the back of the target.
Forming grooves according to a pattern comprising a plurality of parallel, preferably straight, passages
.
Further, the sputtering apparatus according to the present invention is used for achieving a sputtering process.
Sputter chamber that can be evacuated for the formation of a low pressure environment, as well as inside
A pressure controllable upper chamber, and a target assembly as described above, i.e.
The opening communicating the two chambers has a pressure differential across the target assembly.
It is characterized by having a target assembly for sealing so as to be significantly smaller.
The above description is intended to be construed broadly, and is for purposes of illustration only.
Is an insulator between the target assembly where negative high voltage is applied and the components on the anode side.
It should be recalled that these are not details of the illustrated example. Flat
The targets are intended to include concave ones, and the parallel parts of the grooves
It does not need to be straight, but may be curved. The above example obvious to one skilled in the art
All modifications and variations of the present invention are intended to be included within the scope of the present invention.
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【要約の続き】
にターゲット組立体（２０）をスパッタリング面（４
５）と垂直な方向に可動にすることもできる。────────────────────────────────────────────────── ───
[Continuation of summary]
The target assembly (20) is placed on the sputtering surface (4
It can also be movable in a direction perpendicular to 5).