(57)【要約】【課題】裏打ち部材による熱伝導性の低下がないとともに、アーキングの発生を確実に防止することができるスパッタリングターゲットを提供し、また、そのようなスパッタリングターゲットとバッキングプレートとの間にボンディング材を密着させることができるターゲット組み立て体を提供する。【解決手段】複数のターゲット部材４ａ〜４bの側面どうしを継ぎ合わせてなるスパッタリングターゲット２において、ターゲット部材４ａ〜４bの継ぎ目Ｔに裏打ち部材５が設けられるとともに、該裏打ち部材５は、前記継ぎ目Ｔを塞ぐ金属製テープ１１と、該金属製テープ１１の両側部をターゲット部材４ａ〜４bに固定する接着テープ１２とから構成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のターゲット部材の側面どうしを継ぎ合わせてなるスパッタリングターゲットにおいて、ターゲット部材の継ぎ目に裏打ち部材が設けられるとともに、該裏打ち部材は、前記継ぎ目を塞ぐ金属製テープと、該金属製テープの両側部をターゲット部材に固定する接着テープとから構成されていることを特徴とするスパッタリングターゲット。
【請求項２】
請求項１記載のスパッタリングターゲットの前記裏打ち部材が設けられている方の面がボンディング材によってバッキングプレートに固着されてなり、該バッキングプレートと裏打ち部材との間に前記ボンディング材が介在していることを特徴とするターゲット組み立て体。
【請求項３】
前記スパッタリングターゲットとバッキングプレートとの間に、前記裏打ち部材の厚さよりも大きい厚さのスペーサが介在していることを特徴とする請求項２記載のターゲット組み立て体。
【請求項４】
前記バッキングプレートにおいて前記裏打ち部材に対向する位置に、該裏打ち部材に対応する凹条溝が形成されていることを特徴とする請求項２又は３記載のターゲット組み立て体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スパッタリング装置で用いられるスパッタリングターゲット及びスパッタリングターゲットをバッキングプレートにボンディング材により固着してなるターゲット組み立て体に関する。
【背景技術】
【０００２】
スパッタリング装置は、シリコンウエハ等の基板にＣｒやＴｉ等の物質の薄膜を生成するためのものであり、真空中にＡｒガス等の不活性ガスを導入しながら、基板と成膜材料となるＣｒやＴｉ等の物質のターゲット部材との間に直流高電圧を印加し、イオン化した不活性ガスをターゲット部材に衝突させ、その衝突により弾き飛ばされたターゲット部材の構成物質を基板に堆積させて薄膜を生成するように構成されている。
上記ターゲット部材は、純銅あるいは銅合金等の金属製の部材からなるバッキングプレートに、インジウム等からなるボンディング材を用いて固定されている。そして、このバッキングプレートには、ターゲット部材の位置している側と反対側の面に冷却機構が設けられていて、スパッタリング時に発生するターゲット部材の熱を冷却できるように構成されている。
【０００３】
ところで、近年、スパッタリング装置は、成膜される基板の大面積化に伴って大型化されてきており、使用されるスパッタリングターゲットも大面積化されてきている。このため、一枚のバッキングプレート上に複数枚のターゲット部材を継ぎ合わせた状態でボンディング材で固定して構成される分割型のスパッタリングターゲットが提案されている（特許文献１，２参照）。また、異種の金属を混合した成膜を基板上に生成する場合にも、一枚のバッキングプレートに材質の異なる複数枚のターゲット部材をボンディング材で固定して構成された分割型のスパッタリングターゲットが用いられている。
この分割型のスパッタリングターゲットは、ターゲット部材の側面どうしの継ぎ目からボンディング材が漏出しないように、その継ぎ目の裏側（バッキングプレートに対向する側）に高分子耐熱性シートや導電性シートからなる裏打ち部材が貼り付けられている。
【特許文献１】特許第２９３９７５１号公報
【特許文献２】特開２００４−２７００１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の分割型のスパッタリングターゲットのうち、高分子耐熱性シートで裏打ちされたものは、高分子耐熱性シートの熱伝導性が劣るのでターゲット部材の冷却が損なわれる。また、導電性シートで裏打ちされた分割型のスパッタリングターゲットであっても、導電性シートの導電材の部分は高分子耐熱性シートよりも熱伝導性が優れているが、これを貼り付けるための接着剤が必要であり、この部分は高分子であるから熱伝達が損なわれることになる。また、この接着剤は絶縁材であるので、ターゲット部材どうしの隙間に侵入したイオン化不活性ガスに起因する、いわゆるアーキングの発生を完全には防止することができない。
【０００５】
また、このスパッタリングターゲットをバッキングプレートと一体化した組み立て体の場合は、ターゲット部材とバッキングプレートとの間のボンディング材にムラが生じてボイドが介在すると、熱伝達が損なわれるおそれがある。特にターゲット部材の面積が大きくなればなるほど、ボイドを生じさせることなくボンディング材を介在させることが困難になる。この場合、ターゲット部材の裏面からバッキングプレート側に向けて裏打ち部材が突出して設けられることになるので、ターゲット部材とバッキングプレートとの隙間が一様でなく、ボイドを生じさせることなくボンディング材を密着させることが困難であった。
【０００６】
そこで、本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、ターゲット部材の裏側に裏打ち部材が設けられていても、熱伝達を損なうことが少ないとともに、アーキングの発生を確実に防止することができるスパッタリングターゲットを提供し、また、そのようなスパッタリングターゲットとバッキングプレートとの間にボンディング材を密着させることができるターゲット組み立て体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るスパッタリングターゲットは、上記目的を達成するために、複数のターゲット部材の側面どうしを継ぎ合わせてなるスパッタリングターゲットにおいて、ターゲット部材の継ぎ目に裏打ち部材が設けられるとともに、該裏打ち部材は、前記継ぎ目を塞ぐ金属製テープと、該金属製テープの両側部をターゲット部材に固定する接着テープとから構成されていることを特徴としている。
このような構成としたスパッタリングターゲットでは、複数のターゲット部材の継ぎ目は金属製テープで塞がれており、接着テープはその金属製テープの両側部に設けられるため、ターゲット部材の継ぎ目に絶縁材が臨ませられることはなく、金属製テープのみが臨むことになる。
【０００８】
また、本発明のターゲット組み立て体は、そのようなスパッタリングターゲットの前記裏打ち部材が設けられている方の面がボンディング材によってバッキングプレートに固着されてなり、該バッキングプレートと裏打ち部材との間に前記ボンディング材が介在していることを特徴とする。
つまり、裏打ち部材の金属製テープにボンディング材が密着するため、熱伝達に優れる構造となる。
【０００９】
この場合、前記スパッタリングターゲットとバッキングプレートとの間に、前記裏打ち部材の厚さよりも大きい厚さのスペーサが介在している構成としてもよい。
このスペーサを設けた構成とすることにより、裏打ち部材とバッキングプレートとの間を離間させ、その間にボンディング材を確実に侵入させることができる。
また、前記バッキングプレートにおいて前記裏打ち部材に対向する位置に、該裏打ち部材に対応する凹条溝が形成されている構成としてもよい。
このような構成とすることにより、裏打ち部材とバッキングプレートとの間にボンディング材を介在させるための空間が確保される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係るスパッタリングターゲットは、複数のターゲット部材の継ぎ目に設けられる裏打ち部材が、金属製テープとその両側部に配設される接着テープとからなり、その金属製テープで継ぎ目を塞ぐようにしたので、熱伝達を良好にすることができ、また、継ぎ目には金属製テープのみが臨むことになるので、いわゆるアーキングの発生も防止することができる。
また、本発明に係るターゲット組み立て体は、スパッタリングターゲットとバッキングプレートとの間のボンディング材が裏打ち部材の金属製テープに密着して、スパッタリングターゲットの熱を速やかにバッキングプレートに伝達することができる。
したがって、本発明においては、スパッタリングターゲットの温度上昇を有効に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を用いて説明する。
図１は、本発明の第一の実施の形態に係るターゲット組み立て体の平面図、図２は、図１のＡ−Ａ線に沿う拡大断面図である。
ターゲット組み立て体１は、スパッタリングターゲット２と、これを固定するバッキングプレート３とを備える構成とされている。
スパッタリングターゲット２は、図示例では４枚のターゲット部材４ａ〜４ｄによって構成されている。各ターゲット部材４ａ〜４ｄは、所定の厚さを有する平面形状が同じ長方形の板材からなり、その材質は、基板（図示略）に成膜される薄膜の組成に応じて決められる。例えば、その材質としては、シリコン系材料、クロム系材料、チタン系材料、あるいはアルミニウム系材料等が挙げられる。また、各々のターゲット部材４ａ〜４ｄは、同一の材料だけでなく、基板に成膜される薄膜の組成によっては互いに異なる材質のものが選択されることもある。
【００１２】
バッキングプレート３は、上述の４枚のターゲット部材４ａ〜４ｄを前後左右に二枚ずつ並べて載置できる平面積を有する所定の厚さの板材で構成されている。その材質としては、周知のスパッタリングターゲットのバッキングプレートと同様に、銅系材料、チタン系材料、あるいはアルミニウム系材料等の導電性に優れ、かつ、熱伝導性に優れた材質で形成されている。なお、図示しないが、バッキングプレート３の背面側、すなわちターゲット部材４ａ〜４ｄが設けられる側と反対側には、冷却機構が設けられていて、バッキングプレート３を介してターゲット部材４ａ〜４ｄを間接的に冷却できるように構成されている。
【００１３】
そして、各ターゲット部材４ａ〜４ｄは、平面的に並べられた状態で裏打ち部材５によって相互に接続されている。この裏打ち部材５は、各ターゲット部材１ａ〜１ｄの側面どうしの継ぎ目Ｔのバッキングプレート３に向けられる方の面に、その継ぎ目Ｔを塞ぐように十文字状に設けられており、図２に示すように、その継ぎ目Ｔを塞ぐ金属製テープ１１と、その金属製テープ１１の両側部をターゲット部材４ａ〜４ｄに固定する接着テープ１２とで構成されている。金属製テープ１１は、導電性及び熱伝導性に優れた、例えば、銅あるいはアルミニウム製等の金属で構成されている。接着テープ１２は、金属製テープ１１を各ターゲット部材４ａ〜４ｄに確実に固定することができるもので、耐熱性に優れた、例えばポリイミド樹脂、フッ素系樹脂等の高分子材料で構成されている。
この場合、図に示されるように、金属製テープ１１は継ぎ目Ｔに沿う帯状に形成されるとともに、接着テープ１２は、金属製テープ１１の幅方向の両側部に被せられるようにしてターゲット部材４ａ〜４ｄに固定されており、金属製テープ１１の幅方向の中央部はスパッタリングターゲット２の外方に露出するように固定されている。
【００１４】
図中、符号１３はスペーサを示しており、各ターゲット部材４ａ〜４ｄとバッキングプレート３との間にそれぞれ設けられている。このスペーサ１３も、導電性及び熱伝導性に優れた、例えば、銅あるいはアルミニウム製等の金属製ワイヤで構成されており、各ターゲット部材４ａ〜４ｄ毎に1本ずつリング状に丸められて配置されている。そして、このスペーサ１３の厚さ、すなわち金属製ワイヤの太さは、裏打ち部材５の金属製テープ１１及び接着テープ１２の合計厚さよりも大きい寸法に設定されている。したがって、このスペーサ１３がターゲット部材４ａ〜４ｄとバッキングプレート３との間に存在することにより、ターゲット部材４ａ〜４ｄとバッキングプレート３との間にほぼ一様な厚さの空間を形成するとともに、裏打ち部材５の裏面とバッキングプレート３との間を離間させることができるようになっている。
なお、図示の例では、スペーサ１３はリング状に形成されているが、各ターゲット部材４ａ〜４ｄとバッキングプレート３との間に均一な間隔を形成することができるものであれば、スペーサ１３の形状は他の形状であってもよい。
【００１５】
また、図中、符号１４は、スパッタリングターゲット２とバッキングプレート３との間に形成された空間に充填されたボンディング材を示している。このボンディング材１４としては、周知のスパッタリングターゲットのボンディング材と同様に、インジウム等の導電性及び熱伝導性に優れた材質のボンディング材を用いることができる。
【００１６】
このように構成されたターゲット組み立て体１は、裏打ち部材５として金属テープ１１を使用し、その金属テープ１１によってターゲット部材４ａ〜４ｄの継ぎ目Ｔを塞ぐようにしているとともに、この金属テープ１１がボンディング材１４に密着しているから、ターゲット部材４ａ〜４ｄに発生する熱を金属テープ１１を介して速やかにボンディング材１４に伝えて、バッキングプレート３に逃がすことができ、冷却性能に優れるものである。また、その金属テープ１１がターゲット部材４ａ〜４ｄに密着して、継ぎ目Ｔを塞いでいるので、いわゆるアーキングの発生を効果的に防止することができる。加えて、スペーサ１３がターゲット部材４ａ〜４ｄとバッキングプレート３との間に存在することにより、ターゲット部材４ａ〜４ｄとバッキングプレート３との間にほぼ一様な厚さの空間を形成することができるので、ボンディング材１４内にボイドが発生するのを効果的に防止することができる。
【００１７】
図３及び図４は、本発明の第二の実施の形態に係るターゲット組み立て体を示している。
この実施形態のターゲット組み立て体２１は、そのバッキングプレート２２においてスパッタリングターゲット２に対向する方の面に凹条溝２３が形成されている点が、前記第一の実施形態のものと異なる点である。
この凹条溝２３は、バッキングプレート２２においてスパッタリングターゲット２と対向する方の面に、その裏打ち部材５に対応するように十文字状に設けられている。この場合、この凹条溝２３は、その幅寸法が裏打ち部材５の全体の幅寸法よりも大きく形成されるとともに、深さ寸法も裏打ち部材５の厚さよりも大きく形成され、スパッタリングターゲット２とバッキングプレート３との間にボンディング材１４が存在しないときには、裏打ち部材５が凹条溝２３内に挿入できる大きさに設定されている。
【００１８】
このような構成からなるターゲット組み立て体２１は、スパッタリングターゲット２から突出して設けられている裏打ち部材５に対応してバッキングプレート３に凹条溝２３が設けられているので、この凹条溝２３に侵入したボンディング材１４によって裏打ち部材５の背面部分に十分なボンディング材１４を介在させることができ、ボンディング材１４にボイドが生じるのを効果的に防止することができる。
この場合、裏打ち部材５の背面とバッキングプレート２２との間に十分にボンディング材１４を介在させることができるので、スパッタリングターゲット２とバッキングプレート２２との間には必ずしもスペーサを設けなくともよいが、図１及び図２の第一の実施形態のように、スパッタリングターゲット２とバッキングプレート２２との間にスペーサ１３を介在させる構成としてもよく、そのような構成とすることにより、裏打ち部材５とバッキングプレート２２との間により確実にボンディング材１４を侵入させることができる。
【００１９】
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において変更可能である。例えば、上述の例では、バッキングプレート３上に４枚のターゲット部材４ａ〜４ｄを設けたが、ターゲット部材を２枚又は３枚、あるいは５枚以上とするようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第一の実施の形態に係るターゲット組み立て体の平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線拡大縦断面図である。
【図３】本発明の第二の実施の形態に係るターゲット組み立て体の平面図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ線拡大縦断面図である。
【符号の説明】
【００２１】
１  ターゲット組み立て体
２  スパッタリングターゲット
３  バッキングプレート
４ａ〜４ｄ  ターゲット部材
５  裏打ち部材
１１  金属製テープ
１２  接着テープ
１３  スペーサ
１４  ボンディング材
２１  ターゲット組み立て体
２２  バッキングプレート
２３  凹条溝
Ｔ  継ぎ目
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2009084657.tif 000006