(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外面上の端部近傍にねじ部を有する円筒状ターゲットと、前記ターゲットの端に隣接するエンドブロックのスピンドルとを含むスパッタリングシステムであって、
前記ターゲットの端部近傍で前記ターゲットの軸長に沿った第１の位置の前記ターゲットの外面上の円形周溝と、
前記円形周溝内にあるリテーニングリングと、
らせん形溝として、前記ターゲットの軸長に沿った第２の位置に位置する前記ねじ部と、
前記第２の位置に前記ターゲットの外面上の周りにあるフランジリングであって、前記第１の位置は、前記第２の位置より前記ターゲットの端に接近するフランジリングと、
前記フランジリングおよび前記スピンドルを互いに固定するのに十分であるクランプと、
前記ターゲットが前記スピンドルに接触する箇所に、前記スピンドルと前記ターゲットとの間の密閉面と、を含み、
前記リテーニングリングは、前記ターゲットの端に向けた方向に、前記第１の位置を越えて前記ターゲットの軸長に沿って前記フランジリングの移動を防ぐのに十分であり、前記フランジリングは、前記ターゲットの端部近傍で前記ターゲットの軸長に沿って自由に移動し、
前記クランプは、ボルトによってともに取り付けられた２つの部品からなるクランプリングを含み、前記クランプリングは、内側半径方向および内側軸方向に力を及ぼすのに十分であるシステム。
【請求項２】
請求項１記載のシステムにおいて、
前記フランジリングは、前記ターゲットの端部近傍で前記ターゲットの外径以上の内径を含むシステム。
【請求項３】
請求項１記載のシステムにおいて、
前記リテーニングリングは、前記ターゲットの端部近傍で前記ターゲットの外径未満の内径および前記ターゲットの端部近傍で前記ターゲットの外径より大きな外径を含むシステム。
【請求項４】
円筒状ターゲットの端をエンドブックの隣接するスピンドルに接続する方法であって、前記ターゲットは外面上の端部近傍にねじ部を有する方法において、
前記ターゲットの端部近傍の前記ターゲットの軸長に沿った第１の位置で前記ターゲットの外面上の周りに円形周溝を形成するステップと、
前記ターゲットの軸長に沿った第２の位置であって、らせん形溝として前記ねじ部が位置する、前記第２の位置に前記ターゲットの外面上の周りにフランジリングを設置するステップであって、前記第１の位置は、前記第２の位置より前記ターゲットの端に接近し、前記フランジリングは、前記ターゲットの端部近傍で前記ターゲットの軸長に沿って自由に移動するステップと、
前記形成するステップおよび設置するステップの後に、前記円形周溝内にリテーニングリングを設置するステップであって、前記リテーニングリングは、前記ターゲットの端に向けた方向に、前記第１の位置を越えて前記ターゲットの軸長に沿って前記フランジリングの移動を防ぐのに十分であるステップと、
前記リテーニングリングを設置するステップの後に、前記フランジリングを前記スピンドルに取り付けるステップであって、前記取り付けるステップは、前記ターゲットが前記スピンドルに接触する箇所に密閉面を設置した後に、ボルトによってともに取り付けられた２つの部品からなるクランプリングを使用して内側半径方向および内側軸方向に力を及ぼすように、前記フランジリングを前記スピンドルに固定することを含み、前記密閉面による前記スピンドルと前記ターゲットとの間の密閉を付与するステップと、
を含む方法。                                                                  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円筒状マグネトロンスパッタリングシステムに関する。詳細には、本発明は、円筒状マグネトロンシステムのエンドブロックへの円筒状ターゲットの結合に関する。
【背景技術】
【０００２】
建築ガラスのシートなどの大きな基板は、それらの光学特性、熱特性および審美的特性を改良するために、様々な材料で被覆されてもよい。例えば、光コーティングを使用して、可視光線（太陽光制御コーティング）の伝達を低減し、エネルギー（低い放射率コーティング）の吸収を減少し、または反射率（反射防止コーティング）を低減してもよい。「反射防止コーティングおよび関連する方法」という米国特許第６，５８９，６５７号（特許文献１）および「光学コーティングおよび関連する方法」という米国公開特許出願第２００３／００４３４６４号（特許文献２）には、ガラス基板の光学特性に影響するコーティングの形成および使用について記載されている。これらの特許および公開特許出願の両方は、その全体が本願明細書において参照により援用されている。
【０００３】
建築ガラスなどの大きな基板を被覆することは、特有の問題を示す。建築ガラスは、長さ３．２ｍ×６ｍ（１２６インチ×２３６インチ）までの大きなシートで一般に製造される。そのようなシートは、扱うのが困難である。コーティングシステム（塗布装置）は、一般に、基板が、１つのプロセスモジュールから次のプロセスモジュールに通過することができるように、連続して配置された多重プロセスモジュール（チャンバ）からなる。基板は、一般に、基板も支持するローラによって移動される。基板は、一般に、一端で塗布装置に入り、異なる材料で覆われる多重プロセスモジュールを通過する。他のシステムでは、基板が、垂直またはおおよそ垂直配向で配置されるが、基板が、水平であり、水平面に沿って移動されるように、方向づけられてもよい。図１は、基板１０４が、１つのプロセスモジュールから次のプロセスモジュールに連続して配置された多重プロセスモジュール１０２ａ〜１０２ｅを有する塗布装置１００の例を示す。プロセスモジュール内には、異なるプロセスを行う複数のコンパートメントまたはベイがあってもよい。
【０００４】
１つの共通のコーティングプロセスは、基板がターゲットを通過して移動する場合、基板上に円筒状ターゲットからターゲット材料のスパッタリングである。スパッタリングは、一般に、真空環境で起こる。円筒状マグネトロンを使用して、大きなガラス板などの大きな基板を被覆することは、特有の問題を引き起こす。ターゲットが回転している間およびターゲット材料がスパッタされる間に、大きな基板は、真空下でターゲットを移動されなければならない。これは、スパッタリングのためでもあり、真空環境での部品の移動を可能にするためにも真空環境を維持することを必要とする。さらに、スパッタリングのために高電源供給を必要とし、冷却水は、過度の加熱を防ぐために必要である。このように材料を成膜するためのシステムおよび方法は、「コンプライアント駆動システムおよび向上された電気絶縁性および熱的分離を有する円筒状ＡＣ／ＤＣマグネトロン」という米国特許第６，７３６，９４８号（特許文献３）に記載されている。この特許は、その全体が本願明細書において参照により援用されている。
【０００５】
図２は、図１のプロセスモジュール１０２ａのコンパートメントの断面図である。図２は、断面の平面に垂直な方向にプロセスモジュール１０２ａを通って移動される場合に、ローラ１０６によって支持された基板１０４を示す。ローラは、一般に、塗布装置によって基板を支持し、かつ移動する。基板１０４の上方にターゲット２０８がある。ターゲット２０８は、形状が円筒状であり、その外側（円筒状）表面上にターゲット材料を有する。ターゲット材料はターゲット２０８からスパッタされ、あるスパッタされた材料は基板１０４上に成膜される。ターゲット材料をスパッタする場合、ターゲット２０８の周りで均一に磨滅されるように、ターゲット２０８を回転する。
【０００６】
エンドブロック２１０、２１２は、どちらかの端でターゲット２０８を支持する。また、エンドブロック２１０、２１２は、ターゲット２０８内に多くの永久磁石を支持する。また、エンドブロック２１０、２１２は、回転力を付与して、ターゲット２０８を回転させ、スパッタリングを引き起こすターゲット２０８に電力を供給する。さらに、エンドブロック２１０、２１２は、ターゲット２０８内を流れる冷却水を提供して、ターゲット材料をスパッタするために使用される高い電力からの過熱を防ぐ。そのようなエンドブロックの詳細な説明が、米国特許第６，７３６，９４８号（特許文献３）に記載されている。
【０００７】
エンドブロックにターゲットを取り付けることは、いくつかの問題を引き起こす。ターゲット内部を冷却水が流れ、それが漏れる場合、破損を引き起こす可能性があるので、ターゲットとエンドブロックとの間の密閉は、防水でなければならない。ターゲットは、使用の間に熱くなるので、密閉は、失敗することなく一連の温度に耐えなければならない。取り付けは、ターゲットを支持し、ターゲットを回すために使用される回転力を伝達するために十分に強くなければならない。取り付けは、不合理な困難なしで、エンドブロックからターゲットの取り付けおよび取り外しを可能にし、導電性でなければならない。ターゲット材料は磨滅するので、製造環境では、ターゲットは、周期的に変更されなければならない。休止時間を最小限にするために、ターゲットを急速に変更することは可能であるべきである。また、特別の手段や特別の訓練なしで、ターゲットを変更することができることが望ましい。エンドブロックにターゲットを取り付けるための様々なシステムが使用されている。
【０００８】
システムによっては、ターゲットは、ねじ結合によって取り付けられる。図３は、スピンドル３１４とターゲット３１６との間にそのようなねじ式結合の断面を示す。ターゲット３１６は、ターゲットチューブ３１８の外面の部分に重なるターゲット材料３２０を有するターゲットチューブ３１８を含む。ターゲット３１６の外面は、端近傍にねじ部３２２を有する。スピンドル３１４は、ねじ内面を有するスピンドルリング３２４で取り囲まれて、ターゲット３１６のねじ部３２２への結合を可能にする。スプリング３２６は、スピンドルリング３２４とターゲット３１６との両方のねじ部を係合するように、スピンドルリング３２４とターゲット３１６との間に挿入される。スピンドルリング３２４およびターゲット３１６がともにねじで留められるので、スピンドル３１４およびターゲット３１６はともに押されて、Ｏリング３２８を圧縮し、密閉を形成する。この種のシステムの例が、米国特許第５，５９１，３１４号（モーガン特許）（特許文献４）で挙げられている。
【０００９】
代替のねじ式取り付けシステムは、カラーを係合するためにターゲット上に形成された棚を使用する。カラーは、スピンドルの後ろに設置されるリテーナリングを係合することを可能にするためにねじ内面を有する。リテーナリングおよびカラーをともにねじで固定することによって、スピンドルとターゲットは、ともに押されて、Ｏリングを圧縮し、密閉を形成する。この種のシステムの例が、米国特許第６，３７５，８１５号（リン特許）（特許文献５）で挙げられている。
【００１０】
これらの例で使用されるねじ結合は、いくつかの欠点を有する。ねじ表面は、正確な機械加工を必要とし、それは高価であり、困難になり得る。ターゲットが、機械加工するのが難しい材料である場合、ねじ表面の形成は、特に、高価である可能性がある。また、ねじ結合は、必ずしも、ターゲットとスピンドルとの間の等しい密閉を付与するとは限らない。Ｏリングが、均一に圧縮されない場合、たとえ、結合が堅固に見えても、漏出がいくつかの点で発生する可能性がある。ターゲットが、ターゲット軸と同心でない軸の周りを回転するように、スピンドルとこのシステムを有するターゲットとの間でずれが生じる可能性がある。そのようなずれは、劣った密閉を生成する。ねじ結合を使用するターゲットの１つの例は、迅速変更ターゲット（ＱＣＴ）として一般に販売されている。
【００１１】
向上された取り付けシステムは、「自己洗浄ターゲットを有する円筒状マグネトロン」という米国公開特許出願第２００４／０１６３９４３号（特許文献６）および第２００５／００５１４２２号（特許文献７）に記載されている。これら公開特許出願は、その全体が本願明細書において参照により援用されている。これらのシステムは、ターゲット上のねじ表面またはねじリングを必要としないクランプを使用する。これは、ターゲットの構築をより単純で、より安価にし、ターゲットのより容易な変化を可能にし、スピンドルとターゲットとの間のＯリングをより均一に圧縮することにより、より良好な密閉を付与する。ターゲットとスピンドルの同心度も向上する。取り付けのクランプシステムを含む、営利上成功したエンドブロックは、バキューム・コーティング・テクノロジーズ  インコーポレイテッドのＶＡＣ−ＭＡＧ（登録商標）エンドブロックである。
【００１２】
ねじ結合の代わりにクランプを使用するシステムが多くの長所を有する一方、ねじ結合を有する多くの塗布装置がさらに使用されている。また、取り付けのためのねじ部を有するが、固定するために構成されない多くのターゲットが販売されている。固定を使用するより新しい技術を有するユーザは、さらに、ねじターゲットを必要とし、ねじターゲットのストックを有していてもよい塗布装置を有する。したがって、ねじターゲットを適応させて、ねじターゲットが、クランプ構成で使用されることを可能にする方法の必要性がある。そのようなエンドブロックにターゲットを固定することができるように、ねじターゲットのために構成されるエンドブロックを適応させる方法の必要性もある。そのような適応のための適切な装置の必要性もある。
【特許文献１】米国特許第６，５８９，６５７号
【特許文献２】米国公開特許出願第２００３／００４３４６４号
【特許文献３】米国特許第６，７３６，９４８号
【特許文献４】米国特許第５，５９１，３１４号
【特許文献５】米国特許第６，３７５，８１５号
【特許文献６】米国公開特許出願第２００４／０１６３９４３号
【特許文献７】米国公開特許出願第２００５／００５１４２２号
【発明の開示】
【００１３】
同様のねじエンドブロックコンポーネントに対しての取り付けのためのねじ部を有するターゲットが、固定することができるように改良される。その改良は、ターゲットの端近傍に円形溝を形成するステップと、溝内にリテーニングリングを挿入して、ターゲットの端を取り囲むフランジリングを保持するステップとを含む。フランジリングは、クランプリングがフランジリングとエンドブロックスピンドルに適合して、スピンドルにターゲットを固定するような大きさとされる。ターゲットが、固定するために構成されたエンドブロックとともに使用されることができるように、この分野でこのように改良されてもよい。フランジリングおよびリテーナリングを取り除くことができ、ターゲットを、さらに、ねじ部を使用して取り付けることができる。円形溝は、取り付けのねじシステムの使用を妨げない。ねじ部を有さないターゲットも、このように取り付けてもよい。ある場合には、異なるターゲットが、取り付けされるスピンドルにおいて異なるＯリングの位置を要求し、したがって、スピンドルの改良が必要であってもよい。
【００１４】
ねじターゲットのために構成されるエンドブロックは、ねじスピンドルリングを取り除き、アダプタフランジを加えることにより、クランプスタイルの取り付けに適応させることができる。アダプタフランジは、アダプタフランジとスピンドルとの間のＯリング密閉で、既存のフランジに単にボルト固定してもよい。一般に、必要なことは、水エンドブロックスピンドルを適応させることだけである。アダプタフランジは、ターゲットを密閉するＯリングを保持するための円形溝を有する。クランプリングは、フランジおよびターゲットの端のターゲットフランジの周りに設置されている。
【００１５】
ある場合には、エンドブロックが、より多くの改良を必要として、ターゲットの固定を可能にしてもよい。いくつかの駆動エンドブロックは、ターゲットが存在しない場合に、単にそれらを引っ張り出すことにより取り除くことができるスピンドルを有する。そのようなスピンドルは、改良のために容易に交換または取り除かれる。スピンドルは、より大きな全径を有し、ターゲットに対応する新しいＯリングの位置を使用して改良してもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
第１の実施形態では、対応するねじリングでエンドブロックに結合するために、その端近傍にねじ部を有するターゲットが、クランプ構成での使用に適応される。図４は、その外面上にねじ部４３２を有するターゲット４３０を示す。ターゲット４３０は、本発明の実施形態によるアダプタキットを使用して、スピンドル４３４に固定される。ターゲット４３０のねじ部４３２とターゲット４３０の端との間に円形周溝４３６が位置する。溝４３６は、ターゲット４３０が、異なる取り付けシステムで使用可能なように製造する間に形成されてもよい。代わりに、溝４３６は、ターゲットが使用され、または保存される設備で、オンサイトで形成されてもよく、その結果、ターゲットを、必要に応じて異なるエンドブロックに適応させることができる。ターゲット４３０を取り囲むように、「Ｃ」または他の形状の形態で、リテーニングリング４３８が溝４３６内に位置する。リテーニングリングの例は、スプリットリングであり、このスプリットリングは、リング形状内で単一の１片の金属からなるが、端間にスプリットを有して、スプリットリングが適所へ移動するために広げられることを可能にする。フランジリング４４０は、ターゲット４３０の周りを覆う。フランジリング４４０の位置は、リテーニングリング４３８によって確立される。クランプリング４４２は、スピンドル４３４およびフランジリング４４０の周りを覆い、フランジリング４４０およびスピンドル４３４をともに押す。リテーニングリング４３８が、ターゲット４３０の軸に沿って移動することからフランジリング４４０を保持するので、クランプリング４２２が締め付けられる場合、ターゲット４３０は、スピンドル４３４に押される。ターゲット４３０に面するスピンドル４３４の前面４４９に形成された円形溝４４７内にＯリング４４４が位置する。Ｏリング４４４は、ターゲット４３０およびスピンドル４３４がともに押されるようにターゲット４３０がスピンドル４３４に接触するところにあり、Ｏリング４４４は圧縮され、ターゲット４３０とスピンドル４３４との間に密閉を形成する。良好な密閉が形成されるように、ターゲット４３０とスピンドル４３４との間の力は、Ｏリング４４４の周りで均一に分散される。フランジリング４４０およびリテーニングリング４３８なしで、ターゲット４３０は、従来技術で説明されるように、ねじカラーとともに使用することができる。円形溝４３６を加えることによって、ねじ取り付けシステムでのねじ部４３２の使用は妨げられない。Ｏリングは必要ではなく、したがって、フランジリング４４０とスピンドル４３４との間に密閉は形成されないことに留意すべきである。この構成において、フランジリング４４０とターゲット４３０との間に必要とされる密閉もない。このように、フランジリング４４０およびリテーニングリング４３８は、非常に高精度で作成される必要がなく、高度に研磨された密閉面を必要としない。
【００１７】
図５は、ターゲット材料４４８によって被覆されるターゲットチューブ４４６の一部５５０およびターゲット材料４４８によって被覆されないターゲットチューブ４４６の露出部５５２とともに、ターゲット４３０の端を示す。ねじ部４３２を形成するターゲットチューブ４４６の露出部５５２にらせん形溝５５４が位置する。らせん形溝５５４は、ターゲットチューブ４４６の周りを３６０度強覆うが、他の構成も可能である。円形溝４３６は、らせん形溝５５４とターゲット４３０の端との間に位置する。取り付けの従来技術のシステムによって形成されたねじ部を有するターゲットは、ねじ部とターゲットチューブの端と間に十分な空間を残して、溝が機械加工されることを可能にすることが分かった。ターゲット表面のこの部分は、そうでなければ未使用であり、この領域での溝の機械加工は、ターゲットに悪影響を及ぼさない。この例の円形溝４３６は、ターゲット４３０の端からの一定距離で、完全にターゲットの周り（３６０度）を覆う。フランジリングおよびリテーニングリングは、容易にターゲット４３０に取り付けられ、またはターゲット４３０から取り外すことができる。このように、同じターゲットは、必要とされるエンドブロックのどちらのタイプとでもともに使用するために適応することができる。
【００１８】
図６Ａは、ターゲット６６０の軸６６８に沿って分離されたターゲット６６０、フランジリング６６２、リテーニングリング６６４およびスピンドル６６６の分解図を示す。フランジリング６６２およびリテーニングリング６６４は、取り除くことが可能であり、ターゲット６６０に永久に取り付けられない。専門知識や設備なしで瞬時にクランプ構成への交換を行ってもよい。フランジリング６６２は、ターゲット６６０上を滑らせ、ターゲット６６０の端６７０から押しやられる。典型的には、フランジリング６６２は、小さな間隔で、この時点でターゲット６６０に適合する。しかし、フランジリング６６２は、示されるようなターゲット材料６７２によってターゲット６６０に沿ってさらに移動することが防止されてもよい。ターゲット６６０は、その外面の一部上にターゲット材料６７２を有するターゲットチューブ６７４（バッキングチューブ）を有する。しかし、他のターゲット構造も使用される。例えば、ターゲット全体は、ターゲット材料から形成されていてもよい。ターゲットの端近傍に、異なる材料のカラーを加えてもよい。フランジリング６６２を、ターゲット６６０の端６７０から押しやる場合、溝６７５が露出され、リテーニングリング６６４を溝６７５に挿入してもよい。リテーニングリング６６４は、鋼または他の金属などのスプリング型材料からなる。リテーニングリング６６４は、ターゲット６６０を保持するスプリングの役割をするので、ターゲット６６０の周りを覆い、その場にとどまる。リテーニングリングは、最大３６０度または３６０度近く覆ってもよい。リテーニングリングの端部が互いに重なるように、リテーニングリングは、３６０度を超えて覆ってもよい。一旦、リテーニングリング６６４が、適切な位置になれば、フランジリング６６２は、リテーニングリング６６４によって止められるターゲット６６０の端６７０の方に移動することができる。ターゲット６６０の端６７０が、Ｏリング６７６と一致するように、ターゲット６６０を、スピンドル６６６に対する位置に移動する。次いで、クランプリング（クランプ）を、フランジリング６６２およびスピンドル６６６の周りに設置する。フランジリング６６２（およびターゲット）をスピンドル６６６の方に押すように、クランプリングが締め付けられ、それにより、Ｏリング６７６を圧縮し、ターゲット６６０とスピンドル６６６との間の隙間を密閉する。このシステムを使用して、ねじターゲットを適応しながら、システムを、ねじ部を有さない他のターゲットとともに使用してもよい。ターゲットをエンドブロックに取り付けるこの方法は、他の取り付けシステムのために設計されたターゲット上で使用することができるか、または取り付けのこの方法のみを使用するように特に設計されるターゲットとともに使用することができる。
【００１９】
図６Ｂは、図６Ａのターゲット６６０の端部のクローズアップ図を示す。ターゲット６６０は、エンドブロックへのねじ結合のためのらせん形溝６７８を有する。円形溝６７５は、らせん形溝６７８とターゲット６６０の端６７０との間に位置する。ターゲット６６０の端６７０は、ターゲット６６０の軸に垂直な表面である。端６７０は、密閉面を付与して、ターゲット６６０とスピンドル６６６の間を密閉する。密閉面は、Ｏリングまたは同様の密閉と接触して設置され、Ｏリングが圧縮される表面である。典型的には、密閉面は、非常に滑らかであるべきであり、所望の平滑を達成するために高度に研磨されていてもよい。ターゲット６６０は、まず、ねじ結合とともに使用するために独自に製造され、次いで、溝を形成することによって固定された結合とともに使用するために適合したターゲットの例である。
【００２０】
図６Ｃは、らせん形溝を有さない他のターゲット６８０の端部を示す。ターゲット６８０は、ターゲット６６０に対して同様にリテーニングリングを保持するための、ターゲット６８０の端近傍に位置する円形溝６８２を有する。ターゲット６８０の端は、ターゲット６８０の軸に垂直な表面６８４を有する。ターゲット６８０は、ねじ結合とともに使用するために製造されず、したがって、らせん形溝を有さないターゲットの例である。そのようなターゲットは、固定することにより結合されるように設計されていてもよく、または他の結合システムのために設計され、次いで、固定のために改良されてもよい。
【００２１】
図６Ｄは、さらに他のターゲット６８６の端部を示す。ターゲット６８６は、円形溝６８８を有するが、らせん形溝またはねじ部を有さない。ターゲット６８６の内部開口の周りを覆う面取りをした表面６９０が設けられるように、ターゲット６８６は、面取りをした端を有する。面取りをした表面６９０は、スピンドルで密閉する密閉面を形成してもよい。面取りをした表面６９０は、面取りされていない端面（ターゲット６８０の表面６８４など）より露出がより少なく、したがって、面取りをした表面６９０は、ターゲット６８６が扱われる場合に、破損に対して脆弱でない。面取りをした表面６９０の寸法および仕上げは、使用されるスピンドルによって決定されてもよい。面取りをした表面が設けられる場合、他の表面が、さらに密閉するために使用されてもよい。したがって、ターゲット６８６の表面６９０または表面６９２のいずれかは、密閉面であってもよい。表面６９０および表面６９２は、ターゲット６８６が取り付けられるスピンドルに依存する代替の密閉面として使用してもよい。ターゲット６８６などのターゲットの他の表面も、密閉面として使用してもよい。
【００２２】
米国公開特許出願第２００５／００５１４２２号（特許文献７）に記載されるように、ターゲットの寿命を向上するために円筒状ターゲットの一部としてカラーを使用してもよい。一例において、フランジリングは、ターゲットのカラー被覆部であってもよい。他の例において、フランジリングは、ターゲットの特別部または／および被覆プロセスの目的のためのターゲットの一体部であってもよい。一般には、前述した例で使用される取り付け方法は、既に取り付けのための他の特徴を有するカラーおよびターゲットを有するものを含めて、広範囲の円筒状ターゲットで使用可能である。
【００２３】
図７Ａは、図４、５の断面のリテーニングリング４３８およびターゲット４３０のクローズアップ図を示す。リテーニングリング４３８は、その時、ターゲット４３０の直径未満の内径を有するので、リテーニングリング４３８は溝４３６内に残る。リテーニングリング４３８は、フランジリングが、この点を通り越すことを止めるために、ターゲット４３０の表面を越えて覆うように、リテーニングリング４３８の外径は、その時、ターゲット４３０の直径より大きい。
【００２４】
図７Ｂは、代替の溝およびリテーニングリングの設計を示す。ここで、円形溝７９４は、断面が半円であり、リテーニングリング７９６は、断面が円形である。この設計によって、溝７９４の形成によって引き起こされたターゲットチューブ７９８内での応力を低減する。典型的には、円形溝を形成することは、１０ミル（０．０１インチ）未満の精度で機械加工をすることを必要としない。したがって、溝の形成は、法外に高価でもなく、あるいは困難でもない。
【００２５】
図７Ｃは、他の代替のリテーニングリングの設計を示す。リテーニングリング７０１は、断面で示される２つの部分７０１ａ、７０１ｂを有する。これは、リテーニングリングの端が互いに重なるように、３６０度を超えて覆うリテーニングリングの例である。示された図は、重なる部分７０１ａ、７０１ｂの断面である。他の設計も、ターゲットの軸に沿って捕らえられ、フランジリングにバリアを付与するリテーニングリングを設けるために使用してもよい。図７Ａ、７Ｂ、７Ｃは、面取りをした端を有するターゲットを示しながら、様々な端表面は、示された異なるリテーニングリングと結合してもよい。
【００２６】
図４〜７は、（ＶＡＣ−ＭＡＧ（登録商標）エンドブロックなどの）固定を使用するエンドブロックへの取り付けのための（ＱＣＴ取り付けのために構成されたターゲットなどの）ねじターゲットの交換を示す。ある場合には、エンドブロックは、取り付けられたターゲットの種類に依存するある改良を必要としてもよい。例えば、たとえ、図４〜７で示されるターゲットが、固定することができるように改良されても、これらのターゲットは、それが取り付けられるエンドブロック内でＯリングに対応する位置にない密閉面を有していてもよい。図７Ｃは、面取りをした表面７０３および端表面７０５を含む密閉面の位置を示す。ターゲットの密閉面が、Ｏリングの位置に相当しないなら、Ｏリングをそこに設けることができるとともに、密閉をなすことができるように、Ｏリング溝が、対応する位置で、エンドブロックスピンドル内に形成されてもよい。スピンドルは、必要に応じてそのような溝の機械加工により適応されてもよく、または、所望の溝の位置を有する交換スピンドルを挿入してもよい。適応可能なスピンドルは、異なるターゲットのための位置に、Ｏリングのための溝を有する。例えば、スピンドルの内側円形溝は、ＱＣＴタイプのターゲットの密閉面に対応するように位置していてもよく、一方、同じスピンドルの外側円形溝は、ＶＡＣ−ＭＡＧ（登録商標）ターゲットの密閉面に対応するように位置する。
【００２７】
前述した説明は、ターゲットに結合された単一エンドブロックに関する。しかし、ほとんどの場合、ターゲットの両端は、同様の特徴を有し、マグネトロンの両方のエンドブロックは、同様の結合コンポーネントを有する。したがって、ターゲットの一端が、固定するために改良される場合、通常、他端も同じ方法で改良される。適所にねじで固定されたターゲットの一端および適所に固定された他端を有することが可能である一方、これは、通常、望ましくない。同様に、同じ塗布装置の異なるターゲット上に異なる取り付け構成を有することが可能であってもよいが、一般に、塗布装置全体は、取り付けの単一システムを使用する。
【００２８】
図４〜７で示されるようなターゲットを変更するためのアダプタキットは、２つのフランジリング、２つのリテーナリング、フランジリング、およびターゲットの各端のためのリテーナリングを含むことができる。溝がターゲットの各端に作製されるなら、これは、ターゲットが、いつでも固定するために構成されることを可能にする。ターゲットは、単に、リテーニングリングを取り除き、フランジリングを滑らせることにより、ねじ取り付けのために再構成することができる。
【００２９】
他の実施形態では、エンドブロックは、もとの構成とは異なる種類のターゲットで作用するように適応される。コーティング工業でのねじターゲットのために構成される多くの挿入されたエンドブロックが設けられるので、それらを交換する代わりに、そのようなエンドブロックを変更することは時には望ましい。そのようなエンドブロックを変更して、適所にターゲットをねじで固定する代わりにターゲットの固定を可能にすることによって、固定されたターゲットの利点のいくつかを、エンドブロックを交換する時間およびコストなしで享受することができる。
【００３０】
図３で示されるものなどの、スピンドルおよびねじスピンドルリングを有するエンドブロックから始めて、ターゲットを取り除き、次いで、スピンドルリングを取り除く。これは、スピンドルリングをカットするか、または部分的にエンドブロックを取り外すことを必要としてもよい。設計によっては、スピンドルは、スピンドルの軸に平行に覆うボルトによって、ともにボルト固定される外側部分および内側部分を有する。外側部分および内側部分は、ボルトを外し、分離して、スピンドルリングが取り除かれることを可能にする。次いで、外側部分と内側部分との間のガスケットを、再び、２つの部分をともにボルト固定する前に交換してもよい。これらのボルトのうちのいくつかを取り除いてもよく、次いで、アダプタフランジを取り除かれたボルトを予め保持する孔を使用して、適所にボルト固定してもよい。同じボルトをこの目的のために再使用してもよく、また、より長いボルトをアダプタフランジとともに必要としてもよい。一例において、合計８本のボルトのうちの４本のボルトをスピンドルから取り除き、次いで、４本のボルトをスピンドルにアダプタフランジを固定するために使用する。図８は、図３の水スピンドル３１４が内側部分３１４ａおよび外側部分３１４ｂからなる例を示す。外側部分３１４ｂは、それにボルト固定されたアダプタフランジ８０７を有する。スピンドル３１４の円形溝８０９内のＯリング３２８は、スピンドル３１４とアダプタフランジ８０７との間で密閉する。ボルト８１３を締め付けて、Ｏリング３２８を十分に圧縮して良好な密閉を付与する。ターゲット８１１に面するアダプタフランジ８０７の表面に他の円形溝８１５が位置する。他のＯリング８１７が溝８１５に位置して、アダプタフランジ８０７とターゲット８１１との間を密閉する。この例において、ターゲット８１１は、固定することを促進するためのターゲットフランジ８１９を有する。ターゲットフランジは、ターゲットチューブに溶接されてもよいし、またはターゲットチューブと一体化されていてもよい。場合によっては、ターゲットフランジが、低スパッタ率の材料からなるカラーで形成されている。ターゲットフランジは、予め説明されるように、リテーニングリングによって保持されたフランジリングであってもよい。クランプリング８２１は、アダプタフランジ８０７およびターゲットフランジ８１９の周りに設置されている。クランプリング８２１は締め付けられるので、ターゲットフランジ８１９およびアダプタフランジ８０７は、ともに押されて、Ｏリング８１７を圧縮し、良好な密閉を付与する。漏出が低減されるように、圧縮は、ともにねじで締められたアセンブリにおいてよりも均一である。また、クランプリング８２１は締め付けられるので、力が半径方向内側に適用され、スピンドル３１４と一列に並んでターゲット８１１を押し進める。
【００３１】
図８で示されるシステムは、ねじ取り付けから固定取り付けへの簡単な交換を提供する。この交換は、専門訓練や設備なしでその場で(in-situ) 行うことができる。これは、異なるタイプのターゲット（例えば、ＱＣＴ適合性ターゲット）のためにもとは構築されたエンドブロックとともに、１つの標準（例えば、ＶＡＣ−ＭＡＧ（登録商標）適合性ターゲット）によって作製されたターゲットを使用することを可能にする。より大きなＯリング８１７が必要なように、ターゲットとフランジとの間の密閉位置は、ターゲットとスピンドルとの間の密閉の元の位置とは異なる。図８は、アダプタフランジ８０７およびスピンドル３１４の開口８２１を示す。開口８２１は、スピンドル３１４とターゲット８１１の内部との間に冷却水が流れることを可能にする。冷却水を供給するエンドブロックは、一般に、この種の開口を有するスピンドルを有し、水エンドブロックと称する。図の特徴は正確な縮尺ではなく、この実施形態は、示されるような特徴に限定されないことが理解される。
【００３２】
いくつかの例において、図８で示されるようなターゲットを保持する両方のエンドブロックのスピンドルにフランジを取り付けることが可能であってもよい。しかし、これは、必ずしも可能だとは限らない。２つのそのようなフランジを挿入することを可能にするターゲットの軸に沿って十分な空間はなくてもよい。フランジを両端でスピンドルに加える場合、ターゲットは、取り付けのためにフランジ間に適合しなくてもよい。また、いくつかの例において、ボルトは、１つのエンドブロック（水エンドブロック）のスピンドル内に単に存在する。そのような状況で、固定取り付けスキームを可能とするために、スピンドルは、交換を必要としてもよく、または再加工してクランプ構成と適合してもよい。
【００３３】
図９は、従来技術の駆動エンドブロックからのスピンドル９３１を示す。そのようなスピンドルは、図３の断面で示されるものに類似するエンドブロックで使用されてもよい。スピンドル９３１は、六角形の端部９３３を有して、スピンドル９３１にその軸に沿った移動の自由も可能としながら、スピンドル９３１へのエンドブロックを介しての回転力の結合を可能とする。これは、ターゲットが、取り付けのためにターゲットの方に向けて内側に挿入され移動されるので、スピンドル９３１が押し返されることを可能にする。スピンドル９３１を、追加部分９３５を有するスピンドルと交換してもよいし、または、スピンドルが、スピンドル９３１に追加部分９３５を溶接するなどによって、取り付けられた追加部分９３５を有していてもよい。追加部分９３５は、ターゲットで密閉するように位置する円形Ｏリング溝を含む。既存のスピンドルを改良する代わりとして、交換スピンドルが、固定するために、適切な寸法で最初から作製されてもよい。
【００３４】
図１０Ａ〜１０Ｃは、そのようなスピンドルが、どのようにクランプ構成と適合するために改良されてもよいかを示す。図１０Ａは、スピンドル９３１を、改良前のその元の状態で示す。まず、図１０Ｂで示すように、スピンドル９３１の外側部分を取り除く。第２に、図１０Ｃで示すように、追加部分９３５を加える。追加部分９３５は、スピンドル９３１の直径を覆う。追加部分９３５は、新しい円形Ｏリング溝９３７を含む。円形Ｏリング溝９３７は、固定されたターゲットのターゲットフランジを密閉するように選択された直径を有し、このように、元のＯリング溝９３９より大きな直径を有する。さらに、Ｏリング溝９３７の位置は、ターゲットの軸に沿って外に（ターゲットから離れて）移動される。これは、ターゲットの挿入のためにある余分な空間を提供する。
【００３５】
典型的に、１つのエンドブロックが、新しいターゲットタイプに適応される場合、同じマグネトロンの反対のエンドブロックも、同じターゲットタイプに適応される。アダプタフランジ上にボルト止めすることにより、図8で示すように、水エンドブロックを適応する場合、図１０Ａ〜１０Ｃで示すように、駆動エンドブロックを改良してもよい。図８のフランジの密閉面を、従来の密閉面の位置からターゲットの軸に沿ってわずかに内側へ移動する一方、図１０の改良されたスピンドルの密閉面を、元の密閉面の位置からターゲットの軸に沿ってわずかに外へ移動する。したがって、これらの密閉面間の全体の距離は、同じにしておくことができ、または必要に応じて改良することができる。これは、ターゲットを挿入するためにこれらの表面間に十分な空間があることを意味する。
【００３６】
図１１は、本発明の異なる実施形態とともに使用してもよいクランプリング１１５０の例を示す。クランプリング１１５０は、ボルト１１５６によってとも取り付けられる２つの部品１１５２、１１５４からなる。ボルト１１５６を緩めた状態で、クランプリング１１５０は、フランジまたはフランジリングを通り越すことを可能にする内部開口１１５８を有する。クランプリング１１５０が、反対のフランジ上に位置する場合、ボルト１１５６を締め付けて、クランプリング１１５０の内部開口１１５８が減少する。これは、フランジ上で半径方向内側に力を及ぼす傾向があり、フランジを同心にする。クランプリング１１５０の内面は、角度がつけられ、相応して角度のあるフランジ表面に接している。したがって、クランプリング１１５０を締め付ける場合、クランプリング１１５０も両側から内側に力を及ぼして、両方のフランジをともに押し進める。
【００３７】
図１２は、２つのフランジ１２６０、１２６２をともに押し進めるクランプリング１１５０の断面を示す。内部半径方向に及ぼされる力１２６４を示す。これは、フランジ１２６０およびフランジ１２６２を同心に押し進める。また、ターゲットの軸に沿って内方向に及ぼされる力１２６６を示す。力１２６６によってフランジ１２６０、１２６２間で圧縮されるＯリング１２６８を示す。アダプタフランジまたは改良されたスピンドルとともに使用するクランプリングは、それが交換されるねじスピンドルリングより大きな直径を有していてもよい。スピンドルリングの周りに遮蔽が設けられる場合、遮蔽は、クランプリングを考慮に入れるように改良しなければならない。典型的には、遮蔽は、暗部距離未満の隙間でクランプリングの周りに維持されている。
【００３８】
マグネトロンの２つのエンドブロックを変更するためのアダプタキットは、水エンドブロックのためのアダプタフランジおよび駆動エンドブロックのための交換スピンドルを含むことができた。エンドブロックを適合した後、Ｏリングのサイズが異なってもよいので、２つのＯリングを含むことができる。２つのクランプリングを含んでいてもよい。クランプリングの周りに適合しないスピンドルの周りに遮蔽がある場合、クランプリングの周りに適合する交換遮蔽も含んでいてもよい。
【００３９】
本発明の特有の実施形態およびそれらの利点を示して説明する一方、添付の特許請求の範囲によって定義されるように、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、様々な交換、代用および変更を行なうことができることが理解できよう。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】基板が処理中に通過する多重プロセスモジュールを有する従来技術の塗布装置を示す。
【図２】図１のプロセスモジュール内のコンパートメントの断面図であり、従来技術の円筒状マグネトロンスパッタリングシステムを示す。
【図３】図２のエンドブロックに対するターゲットの取り付けの断面図であり、従来技術によるターゲットのねじ部および対応するねじ内面を有するスピンドルリングを示す。
【図４】本発明の実施形態によるリテーニングリングおよびフランジリングを使用する、エンドブロックに対するターゲットの取り付けの断面図である。
【図５】らせん形溝に加えてターゲットの端近傍に円形溝を有する図４のターゲットを示す。
【図６Ａ】ターゲット、フランジリング、リテーニングリングおよびスピンドルの分解組立図を示す。
【図６Ｂ】図６Ａのターゲットの端部のクローズアップ図を詳細に示す。
【図６Ｃ】らせん形溝を有さない他のターゲットの端部を示す。
【図６Ｄ】面取りをした表面を有するさらに他のターゲットの端部を示す。
【図７Ａ】図４のリテーニングリングおよび円形溝のクローズアップ図を示す。
【図７Ｂ】代替のリテーニングリングおよび円形溝のクローズアップ図を示す。
【図７Ｃ】他の代替のリテーニングリングのクローズアップ図を示す。
【図８】本発明の実施形態によるアダプタフランジを加えることによってターゲットに固定するために適応されるスピンドルを示す。
【図９】スピンドルに新しい部分を加えることによってターゲットに固定するためのスピンドルの適応を示す。
【図１０Ａ】図９のスピンドルの改良前のその元の状態を示す。
【図１０Ｂ】図９のスピンドルの改良の間の中間状態を示す。
【図１０Ｃ】ターゲットに固定するために適応される、図９のスピンドルの最終状態を示す。
【図１１】クランプリングの説明図である。
【図１２】クランプリングが締め付けられる場合、クランプリングで取り囲まれるフランジにクランプリングによって及ぼされる力を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１】
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【図１２】
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