JP2602807B2 - Target assembly for spatter - Google Patents
Target assembly for spatterInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、いわゆるマグネトロンスパッタ装置にお
けるターゲットアセンブリに係り、特にターゲット板の
材質に関係なく、ベルジャ内に供給された反応ガスのイ
オン化を促進するように改良したスパッタ用ターゲット
アセンブリに関する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a target assembly in a so-called magnetron sputtering apparatus, and more particularly, to promoting ionization of a reaction gas supplied into a bell jar, regardless of the material of a target plate. The present invention relates to an improved sputtering target assembly.
従来の技術 近年、例えば半導体基板に薄膜を生成するスパッタ装
置において、スパッタリングレートを高めるために、ベ
ルジャ内に供給された反応ガスのイオン化を促進させる
マグネトロン方式が採用されている。2. Description of the Related Art In recent years, for example, in a sputtering apparatus that forms a thin film on a semiconductor substrate, a magnetron method that promotes ionization of a reaction gas supplied into a bell jar is adopted in order to increase a sputtering rate.
このようなスパッタ装置のターゲットアセンブリを第
３図を参照して説明する。A target assembly of such a sputtering apparatus will be described with reference to FIG.
同図において、１は被成膜部材２に生成させるべき膜
の材料となるターゲット板である。このターゲット板１
は、その表面が例えば半導体基板等の被成膜部材２の成
膜面2aと相対向するように、銅等の熱良導体からなるバ
ッキングプレート３に環状のリテーナ４で位置決め固定
されている。つまり、バッキングプレート３にリテーナ
４がねじ止めされており、リテーナ４の鍔部でターゲッ
ト板１の周縁部分がバッキングプレート３に押さえつけ
られるようになっている。このバッキングプレート３
は、有底筒状のハウジング５の開口部を閉塞するもの
で、当該ハウジング５の上端にねじ止め固定されてい
る。このハウジング５の底部には磁性体からなる円板状
のヨーク６が敷設されている。In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a target plate which is a material of a film to be formed on the film-forming member 2. This target plate 1
Is fixed to a backing plate 3 made of a heat conductive material such as copper by an annular retainer 4 so that the surface thereof faces the film forming surface 2a of the film forming member 2 such as a semiconductor substrate. That is, the retainer 4 is screwed to the backing plate 3, and the peripheral portion of the target plate 1 is pressed against the backing plate 3 by the flange of the retainer 4. This backing plate 3
Is for closing the opening of the bottomed cylindrical housing 5 and is fixed to the upper end of the housing 5 by screws. At the bottom of the housing 5, a disk-shaped yoke 6 made of a magnetic material is laid.
そして、ヨーク６とバッキングプレート３との間の空
間領域、特にハウジング５の略中央部分には丸棒或いは
角棒状の第１磁石７が配設されている。この第１磁石７
のＮ極面はヨーク６側に、またＳ極面はバッキングプレ
ート３側に位置づけされている。さらに、ハウジング５
の内側面近傍には、環状の第２磁石８が配設されてい
て、第１磁石７を囲んでいる。この第２磁石８のＮ極面
はバッキングプレート３側に、またＳ極面はヨーク６側
に位置づけされている。一方、第１磁石７および第２磁
石８が配設されたハウジング５の空間領域には冷却水が
循環供給され、ターゲット板１が冷却される。A round bar or square bar-shaped first magnet 7 is provided in a space region between the yoke 6 and the backing plate 3, particularly in a substantially central portion of the housing 5. This first magnet 7
The N pole face is located on the yoke 6 side, and the S pole face is located on the backing plate 3 side. Further, the housing 5
An annular second magnet 8 is disposed in the vicinity of the inner surface of the first magnet 7 and surrounds the first magnet 7. The N pole face of the second magnet 8 is located on the backing plate 3 side, and the S pole face is located on the yoke 6 side. On the other hand, cooling water is circulated and supplied to the space region of the housing 5 in which the first magnet 7 and the second magnet 8 are provided, and the target plate 1 is cooled.
ところで、上記した構成のターゲットアセンブリにお
いて、ターゲット板１をA1等とした場合、例えば第２磁
石８のＮ極からの磁力線はほとんどバッキングプレート
３およびリテーナ４を介して被成膜部材２との間で曲線
を描いて、ターゲット板１を貫き第１磁石７のＳ極に入
る。前記磁力線が曲線を描くときに生じる渦電流によ
り、図示省略したベルジャ内に供給された反応ガスの＋
イオンを回転運動させ、反応ガスのイオン化を促進させ
ている。In the target assembly having the above-described configuration, when the target plate 1 is made of A1 or the like, for example, magnetic lines of force from the N pole of the second magnet 8 hardly pass through the backing plate 3 and the retainer 4 between the target plate 1 and the film-forming member 2. , And penetrates the target plate 1 and enters the S pole of the first magnet 7. Due to the eddy current generated when the line of magnetic force draws a curve, the reaction gas supplied to the bell jar (not shown)
The ions are rotated to promote the ionization of the reaction gas.
発明が解決しようとする問題点 ところが、上述したターゲット板１にFe、Ni、Co等の
磁性体を用いる場合、例えば第２磁石８のＮ極からのほ
とんどの磁力線は、第２図矢印Ａのように、ターゲット
板１内を通じて第１磁石７に短絡する。つまり、第２磁
石８と第１磁石７における磁力線が、ターゲット板１と
被成膜部材２との間で曲線を描かないから、反応ガスの
＋イオンを回転運動させることができず、マグネトロン
放電が起こらなくなる。Problems to be Solved by the Invention However, when a magnetic material such as Fe, Ni, or Co is used for the target plate 1 described above, for example, most lines of magnetic force from the N pole of the second magnet 8 are indicated by arrows A in FIG. As described above, the first magnet 7 is short-circuited through the target plate 1. That is, since the lines of magnetic force of the second magnet 8 and the first magnet 7 do not draw a curve between the target plate 1 and the member 2 to be film-formed, the + ions of the reaction gas cannot be rotated, and the magnetron discharge No longer occurs.
このような現象は、通常用いられる肉厚３〜5mmのタ
ーゲット板１の場合に生じるが、比較的肉厚の薄いター
ゲット板１を用いれば、前記のような現象は起こり難い
ことが分かった。それでも、比較的肉厚の薄いターゲッ
ト板１を用いると、当該ターゲット板１を頻繁に交換し
なければならなかった。Such a phenomenon occurs in the case of a target plate 1 having a thickness of 3 to 5 mm, which is generally used. However, it has been found that the above-mentioned phenomenon hardly occurs when a relatively thin target plate 1 is used. Nevertheless, if a relatively thin target plate 1 is used, the target plate 1 must be replaced frequently.
よって、この発明の目的は、比較的肉厚の厚い磁性体
からなるターゲット板を用いても、マグネトロン放電を
良好に起こしうるスパッタ用ターゲットアセンブリを提
供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide a sputtering target assembly which can generate a magnetron discharge favorably even when a target plate made of a magnetic material having a relatively large thickness is used.
問題点を解決するための手段 上記目的を達成するため、この発明にかかるスパッタ
用ターゲットアセンブリを下記の構成にした。つまり、
表面側が被成膜部材に相対向するようにバッキングプレ
ートに取り付けられる磁性体よりなるターゲット板と、
このターゲット板の裏面側の略中央部分に配備される第
１磁石と、この第１磁石の側面を囲む環状の第２磁石と
を備え、しかも、前記ターゲット板よりも被成膜部材側
に磁石面が突出する補助磁石を前記第２磁石の磁石面と
対応するように配備させた。Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, a target assembly for sputtering according to the present invention has the following configuration. That is,
A target plate made of a magnetic material attached to the backing plate such that the front side faces the member on which the film is to be formed,
A first magnet provided at a substantially central portion on a back surface side of the target plate; and a ring-shaped second magnet surrounding a side surface of the first magnet. An auxiliary magnet having a projecting surface is provided so as to correspond to the magnet surface of the second magnet.
作用 第２磁石と第１磁石間に及ぶ磁力線において、例えば
第２磁石からの磁力線は、ターゲット板内を短絡して第
１磁石に入らずに、ほとんど補助磁石に入る。しかも補
助磁石の磁石面がターゲット板の表面よりも被成膜部材
側に突出しているため、補助磁石からの磁力線はターゲ
ット板と被成膜部材との間で曲線を描き、ターゲット板
を貫いて第１磁石に入る。In the magnetic field lines extending between the second magnet and the first magnet, for example, the magnetic field lines from the second magnet almost enter the auxiliary magnet without short-circuiting in the target plate and entering the first magnet. Moreover, since the magnet surface of the auxiliary magnet protrudes toward the member on which the film is to be formed from the surface of the target plate, the lines of magnetic force from the auxiliary magnet draw a curve between the target plate and the member on which the film is formed, and penetrate through the target plate. Enter the first magnet.
実施例 第１図はこの発明の一実施例を示す断面説明図であ
る。Embodiment FIG. 1 is an explanatory sectional view showing an embodiment of the present invention.
図において、10は被成膜部材20に生成すべき膜によっ
て材料が選択される円板状のターゲット板で、この実施
例ではFe、Ni、Co等の磁性体からなるものとする。この
ターゲット板10は、その表面が例えば半導体基板等の被
成膜部材20の成膜面21と相対向するように、銅等の熱良
導体からなるバッキングプレート30に環状のリテーナ40
で位置決め固定されている。つまり、バッキングプレー
ト30にリテーナ40がねじ止めされており、リテーナ40の
鍔部41でターゲット板10の周縁部分がバッキングプレー
ト30に押さえつけられるようによっている。このバッキ
ングプレート30は、ステンレス等からなる有底筒状のハ
ウジング50の開口面を閉塞するもので、当該ハウジング
50の上端にねじ止め固定されている。このハウジング50
の底部には磁性体からなる円板状のヨーク60が敷設され
ている。In the figure, reference numeral 10 denotes a disk-shaped target plate whose material is selected according to a film to be formed on a film-forming member 20, which in this embodiment is made of a magnetic material such as Fe, Ni, or Co. The target plate 10 is provided with an annular retainer 40 on a backing plate 30 made of a heat conductive material such as copper so that the surface thereof is opposed to a film forming surface 21 of a film forming member 20 such as a semiconductor substrate.
The positioning is fixed. That is, the retainer 40 is screwed to the backing plate 30, and the peripheral portion of the target plate 10 is pressed against the backing plate 30 by the flange 41 of the retainer 40. The backing plate 30 closes an opening surface of a bottomed cylindrical housing 50 made of stainless steel or the like.
It is screwed and fixed to the upper end of 50. This housing 50
A disk-shaped yoke 60 made of a magnetic material is laid at the bottom of the disk.
そして、ヨーク60とバッキングプレート30との間の空
間でハウジング50の略中央部分には丸棒或いは角棒状の
第１磁石70が配設されている。この第１磁石70のＮ極面
はヨーク60側に、またＳ極面はバッキングプレート30側
に位置づけされている。さらに、ハウジング50の内側面
近傍には、環状の第２磁石80が配設されていて、第１磁
石70を囲んでいる。この第２磁石80のＮ極面はバッキン
グプレート30側に、またＳ極面はヨーク60側に位置づけ
されている。これら第１磁石70および第２磁石80が配設
されたハウジング50の空間領域には冷却水が循環供給さ
れ、ターゲット板10の冷却をするようになっている。In the space between the yoke 60 and the backing plate 30, a first magnet 70 in the shape of a round bar or a square bar is disposed substantially in the center of the housing 50. The N pole face of the first magnet 70 is located on the yoke 60 side, and the S pole face is located on the backing plate 30 side. Further, an annular second magnet 80 is arranged near the inner side surface of the housing 50 and surrounds the first magnet 70. The N pole face of the second magnet 80 is located on the backing plate 30 side, and the S pole face is located on the yoke 60 side. Cooling water is circulated and supplied to the space region of the housing 50 in which the first magnet 70 and the second magnet 80 are disposed, so that the target plate 10 is cooled.
さらに、ターゲット板10をバッキングプレート30に位
置決めするリテーナ40には、環状の補助磁石90が嵌合さ
れている。この補助磁石90は、そのＳ極が被成膜部材20
の成膜面21と相対向するように、Ｎ極がバッキングプレ
ート30を介して第２磁石80のＮ極面と相対向するように
位置づけされている。しかも、この補助磁石90は、ター
ゲット板10よりも被成膜部材20側に突出しており、補助
磁石90の磁石面の面積は、第１磁石70の２倍位に設定さ
れている。ここでは、リテーナ40に補助磁石90を嵌合さ
せたとしているが、リテーナ40の周縁に配置させてもよ
い。Further, an annular auxiliary magnet 90 is fitted to the retainer 40 for positioning the target plate 10 on the backing plate 30. This auxiliary magnet 90 has an S pole whose film formation member 20
The N pole is positioned so as to face the N pole face of the second magnet 80 via the backing plate 30 so as to face the film formation surface 21 of the second magnet 80. Moreover, the auxiliary magnet 90 protrudes from the target plate 10 toward the film-forming member 20, and the area of the magnet surface of the auxiliary magnet 90 is set to about twice the area of the first magnet 70. Here, it is assumed that the auxiliary magnet 90 is fitted to the retainer 40, but the auxiliary magnet 90 may be arranged on the periphery of the retainer 40.
次に動作を説明する。 Next, the operation will be described.
第２磁石80のＮ極からの磁力線は、バッキングプレー
ト30を介して補助磁石90のＳ極に入る。この補助磁石90
のＮ極からの磁力線は、ターゲット板10内を介して第１
磁石70に短絡することなく、矢印Ｂのように被成膜部材
20とターゲット板10との間で曲線を描いてターゲット板
10を貫いて第１磁石70のＳ極に入る。この第１磁石70の
Ｎ極からの磁力線は、ヨーク50内を通って第２磁石80の
Ｓ極に入る。Lines of magnetic force from the N pole of the second magnet 80 enter the S pole of the auxiliary magnet 90 via the backing plate 30. This auxiliary magnet 90
The magnetic field lines from the N pole of the first
Without short-circuiting to the magnet 70,
Draw a curve between the target plate 20 and the target plate 10
Through S10, the S pole of the first magnet 70 is entered. Lines of magnetic force from the N pole of the first magnet 70 pass through the yoke 50 and enter the S pole of the second magnet 80.
なお、第１磁石70、第２磁石80および補助磁石90のＮ
極、Ｓ極をこの実施例と全て反対にすることも可能であ
り、この際の磁力線の移動方向は前述したものと反対に
なることは言うまでもない。さらに、上述したターゲッ
トアセンブリは、平面視略円形であるが、方形状や多角
形のものであってもよい。また、第２磁石80を用いずに
この第２磁石分だけヨーク６を延長させたものを用いて
も上記実施例と同様の効果が得られる。The N of the first magnet 70, the second magnet 80, and the auxiliary magnet 90
The poles and S poles can all be reversed from this embodiment, and it goes without saying that the direction of movement of the lines of magnetic force at this time is opposite to that described above. Furthermore, the above-described target assembly is substantially circular in plan view, but may be rectangular or polygonal. Further, even if the yoke 6 is extended by the amount of the second magnet without using the second magnet 80, the same effect as in the above embodiment can be obtained.
発明の効果 以上説明したように、この発明にかかるスパッタ用タ
ーゲットアセンブリによれば、比較的肉厚の厚い磁性体
からなるターゲット板を用いても、第１磁石と第２磁石
との間における磁力線がターゲット板内を短絡せずに、
ほとんどの磁力線が被成膜部材とターゲット板との間で
曲線を描いて第１磁石と第２磁石間を結び、ベルジャ内
に供給された反応ガスのイオン化を促進して、マグネト
ロン放電を起こさせることとなる。したがって、従来の
ように肉厚の薄いターゲット板を用いなくていいから、
ターゲット板を頻繁に交換する必要がなくなる。Effects of the Invention As described above, according to the sputtering target assembly of the present invention, even if a target plate made of a magnetic material having a relatively large thickness is used, the magnetic field lines between the first magnet and the second magnet can be used. Without shorting the target plate,
Most of the lines of magnetic force draw a curve between the member to be formed and the target plate to connect the first and second magnets, to promote ionization of the reaction gas supplied into the bell jar, and to cause a magnetron discharge. It will be. Therefore, it is not necessary to use a thin target plate as in the past,
There is no need to frequently change the target plate.
第１図はこの発明の一実施例を示す断面説明図、第２図
および第３図は従来のスパッタ用ターゲットアセンブリ
を示す断面説明図である。 10……ターゲット板、20……被成膜部材、30……バッキ
ングプレート、40……リテーナ、70……第１磁石、80…
…第２磁石、90……補助磁石。FIG. 1 is an explanatory sectional view showing an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 and 3 are explanatory explanatory views showing a conventional sputtering target assembly. 10 target plate, 20 film forming member, 30 backing plate, 40 retainer, 70 first magnet, 80
... Second magnet, 90 ... Auxiliary magnet.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−89571（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−221275（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−93872（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−5871（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−96269（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−199862（ＪＰ，Ａ) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-60-89571 (JP, A) JP-A-58-221275 (JP, A) JP-A-58-93872 (JP, A) JP-A-57-93857 5871 (JP, A) JP-A-59-96269 (JP, A) JP-A-58-199862 (JP, A)
Claims (1)
ゲット板の表面が被成膜部材の成膜面と相対向するよう
に当該ターゲット板をバッキングプレートに固定し、か
つ内部に環状の補助磁石が配設されたリテーナと、前記
バッキングプレートの略中央部分に配設された第１磁石
と、この第１磁石の側面を囲む環状の第２磁石とを具備
しており、 かつ、前記補助磁石の磁石面はターゲット板の表面より
も被成膜部材側に突出されていることを特徴とするスパ
ッタ用ターゲットアセンブリ。1. A target plate made of a magnetic material, and the target plate is fixed to a backing plate such that the surface of the target plate faces the film-forming surface of a member on which a film is to be formed. , A first magnet disposed substantially at the center of the backing plate, and an annular second magnet surrounding a side surface of the first magnet. A magnet surface protruding from the surface of the target plate toward the member on which the film is to be formed.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60216036A JP2602807B2 (en) | 1985-09-27 | 1985-09-27 | Target assembly for spatter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60216036A JP2602807B2 (en) | 1985-09-27 | 1985-09-27 | Target assembly for spatter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6274074A JPS6274074A (en) | 1987-04-04 |
| JP2602807B2 true JP2602807B2 (en) | 1997-04-23 |
Family
ID=16682277
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60216036A Expired - Lifetime JP2602807B2 (en) | 1985-09-27 | 1985-09-27 | Target assembly for spatter |
Country Status (1)
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-
1985
- 1985-09-27 JP JP60216036A patent/JP2602807B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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