(57)【要約】スパッタ被覆機(10)のチャンバ内の固定開口(15)内でカソード(14)を支持するためのアダプタアセンブリ(130)が提供される。本アセンブリは、複数のサイズおよびタイプの1つのターゲット(11)を固定開口(15)内で、いくつかのターゲット対基板間隔のうちの1つで支持するようにそれぞれ構成された、いくつかのアダプタ本体(32)のうちの1つと、それぞれ異なるサイズまたはタイプのターゲットのためのいくつかの絶縁体リング(36)のうちの1つと、それぞれ異なるサイズ、タイプ、材料または処理圧力のためのいくつかの濃色空間シールド(40)のうちの1つと、それぞれ異なるアダプタ本体(32)およびターゲット材料のためのいくつかのアダプタシールド(41)のうちの1つと、を備える。シールド(40,41)のみが、被着物を蓄積し、清浄および交換を必要とする。濃色空間シールド(40)は、隙間(49)内でのアーク放電およびプラズマ形成を回避しながら、絶縁リング(36)上への被着を防止する深い狭い空間(49)を形成するためにターゲット縁部から0.045〜0.067インチの隙間だけ離隔されている。異なるターゲット(11)およびプロセスに対処するアセンブリ(30)を備える既存のスパッタリング機械(10)のための方法が提供される。
2005525471.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スパッタ被覆装置内の所定の幾何形状の装着構造内にスパッタリングカソードを装着することが可能であり、複数の異なるターゲット直径、複数の異なるカソードタイプ、または複数の異なるターゲット対基板間隔のいずれかの複数の異なるカソード構成を所定の幾何形状の装着構造内で支持することが可能である、アダプタアセンブリを提供する方法であって、
所定の幾何形状の装着構造内に装着するように構成された外部表面を有し、前記直径の1つのカソードを支持するように構成された内部表面を有し、前記ターゲット対基板間隔のうちの1つでカソードを支持するように構成された厚さ幾何形状を有する、環状のアダプタ本体を提供することと、
前記直径およびタイプのうちの1つのカソードを支持するように構成された環状の電気絶縁体リングを提供することと、
本体の外部表面に取付け可能であり、スパッタリング中被着物から本体の外部表面の部分を保護するために前記本体の部分をカバーするように構成された、スパッタリング中その上に堆積した被着物をアセンブリから除去するために本体から取外し可能である、交換可能な環状のアダプタシールドを提供することと、
濃色空間シールドが、基板に面する本体の部分、およびターゲットに向かって半径方向内向きに面する本体の部分を、前記本体の部分をスパッタリング中被着物から保護するためにカバーするように構成および寸法調整されており、スパッタリング中その上に堆積した被着物をアセンブリから除去するために本体から取外し可能であり、前記濃色空間シールドが、ターゲットと濃色空間シールドの間およびターゲットの絶縁体の間に隙間を形成するように構成された内部表面を有し、該隙間が、アダプタアセンブリまたはその部品を交換または清浄のために取り外すことによって必要とされる遮断なしで、ターゲットの寿命の間ターゲットの使用を容易にするために、それに続くスパッタリング材料の基板上への被着を回避するためにその幅に対して十分大きい深さを有する、基板に面するように構成された本体の側面に取付け可能な交換可能な環状の濃色空間シールドを提供することと、を含む、アダプタアセンブリを提供する方法。
【請求項２】
アダプタ本体を提供することが複数のアダプタ本体を提供することを含み、それぞれが所定の幾何形状の装着構造内に装着するように構成されたその外部表面を有し、各本体が異なる前記直径のカソードを支持するように構成されたその内部表面を有する、請求項1に記載の方法。
【請求項３】
アダプタ本体を提供することが複数のアダプタ本体を提供することを含み、それぞれが所定の幾何形状の装着構造内に装着するように構成されたその外部表面を有し、それぞれが、異なる前記ターゲット対基板間隔のカソードを支持するように構成され、異なる厚さ幾何形状を有する、請求項1に記載の方法。
【請求項４】
アダプタ本体を提供することが複数のアダプタ本体を提供することを含み、それぞれが所定の幾何形状の装着構造内に装着するように構成されたその外部表面を有し、それぞれが、異なる前記直径のカソードを支持するように構成された内部表面および異なる前記ターゲット対基板間隔でカソードを支持するように構成された厚さ幾何形状を有する、請求項1に記載の方法。
【請求項５】
電気絶縁体リングを提供することが、複数の間隔のいずれかに対して構成されたアダプタ本体内で前記直径およびタイプのうちの1つのカソードを支持するように構成されたリングを提供することを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項６】
電気絶縁体リングを提供することが、異なるタイプのカソードアセンブリを支持するようにそれぞれ構成された複数のリングを提供することを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項７】
電気絶縁体リングを提供することが、異なる直径のカソードアセンブリを支持するようにそれぞれ構成された複数のリングを提供することを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項８】
交換可能なアダプタシールドを提供することが、複数の異なるターゲット対基板間隔幾何形状の本体ごとに1つの、複数のアダプタシールドを提供することを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項９】
交換可能なアダプタシールドを提供することが、複数の異なるターゲット直径構成能力の本体ごとに1つの、複数のアダプタシールドを提供することを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項１０】
濃色空間シールドを提供することが、複数の間隔のうちのいずれかのアダプタ本体を保護するために前記タイプおよび直径のうちの1つのカソードの周囲に前記隙間を提供するように構成された濃色空間を提供することを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項１１】
濃色空間シールドを提供することが、タイプの異なるカソードアセンブリの周囲に前記隙間を提供するようにそれぞれ構成された、複数の濃色空間シールドを提供することを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項１２】
濃色空間シールドを提供することが、直径の異なるカソードアセンブリの周囲に前記隙間を提供するようにそれぞれ構成された、複数の濃色空間シールドを提供することを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項１３】
濃色空間シールドを提供することが、異なる処理圧力で前記直径およびタイプの１つのカソードアセンブリの周囲に前記隙間を提供するようにそれぞれ構成された、複数の濃色空間シールドを提供することを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項１４】
濃色空間シールドを提供することが、異なる材料に対してカソードアセンブリの周囲に前記隙間を提供するようにそれぞれ構成された、複数の濃色空間シールドを提供することを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項１５】
アダプタ本体を提供することが、所定の幾何形状の装着構造内に装着するように構成された外部表面をそれぞれ有し、前記直径の異なる組合せのカソードを支持するように構成された内部表面をそれぞれ有し、前記ターゲット対基板間隔の異なるカソードを支持するように構成された厚さ幾何形状をそれぞれ有する複数のアダプタ本体を提供することを含み、
リングを提供することが、複数の間隔のいずれかのアダプタ本体内で前記直径およびタイプの異なる組合せのカソードを支持するようにそれぞれ構成された、複数のリングを提供することを含み、
交換可能なアダプタシールドを提供することが、本体のターゲット対基板間隔幾何形状と本体のターゲット直径構成能力の複数の異なる組合せの複数のアダプタシールドを提供することを含み、
濃色空間シールドを提供することが、所定の処理圧力に関して前記直径およびタイプの異なる1つのカソードの周囲に前記隙間を提供し、そうするために複数のターゲット対基板間隔幾何形状のいずれかのアダプタ本体を保護するように構成された、複数の濃色空間シールドを提供することを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項１６】
電気絶縁リングを提供することが、複数の間隔のいずれかでアダプタ本体内で前記直径およびタイプの異なる組合せのカソードを支持するように構成された複数のリングを提供することを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項１７】
交換可能なアダプタシールドを提供することが、本体のターゲット対基板間隔幾何形状と本体のターゲット直径構成能力の複数の異なる組合せごとに1つの、複数のアダプタシールドを提供することを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項１８】
濃色空間シールドを提供することが、前記直径およびタイプの異なる1つの、および複数の間隔のうちのカソードの周囲にそれぞれ前記隙間を提供するようにそれぞれ構成された複数の濃色空間シールドを提供することを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項１９】
濃色空間シールドを提供することが、標準圧力に対して0.062+/-0.005インチおよび高圧力に対して0.050+/-0.005インチの前記隙間を提供するように構成された濃色空間シールドを提供することを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項２０】
濃色空間シールドを提供することが、少なくとも0.045インチの隙間を提供するように構成された濃色空間シールドを提供することを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項２１】
スパッタ被覆装置内の所定の幾何形状の装着構造内にスパッタリングカソードを装着することが可能であり、複数の異なるカソード、複数の異なるターゲット直径、複数の異なる所定の直径のカソードまたはターゲットタイプ、または複数の異なる所定の直径の所定のターゲットタイプに対するターゲット対基板間隔のうちのいずれかの複数の異なるカソード構成を提供することが可能である、アダプタアセンブリであって、
所定の幾何形状の装着構造内に装着するように構成された外部表面を有し、前記直径の1つのカソードを支持するように構成された内部表面を有し、前記ターゲット対基板間隔のうちの1つのカソードを支持するように構成された厚さ幾何形状を有する環状のアダプタ本体と、
前記直径およびタイプのうちの1つのカソードを支持するように構成された環状の電気絶縁体リングと、
本体の外部表面に取付け可能であり、スパッタリング中被着物から本体の外部表面の部分を保護するために前記本体の部分をカバーするように構成された、スパッタリング中その上に堆積した被着物をアセンブリから除去するために本体から取外し可能である、交換可能な環状のアダプタシールドと、
濃色空間シールドが、基板に面する本体の部分、およびターゲットに向かって半径方向内向きに面する本体の部分を、前記本体の部分をスパッタリング中被着物から保護するためにカバーするように構成および寸法調整されており、濃色空間シールドが、スパッタリング中その上に堆積した被着物をアセンブリから除去するために本体から取外し可能であり、濃色空間シールドが、一方でのターゲットと他方でのシールドおよび絶縁体の間に、ターゲットと濃色空間シールドの間のスパークを防止するのに十分広く、ターゲットと濃色空間シールドまたは絶縁体の間のプラズマの形成を防止するのに十分狭い隙間を形成するように構成された内部表面を有し、該隙間が、アダプタアセンブリまたはその部品を交換または清浄のために取り外すことによって必要とされる遮断なしで、実質上ターゲットの寿命の間ターゲットの使用を容易にするために、それに続くスパッタリング材料の基板上への被着を回避するのに十分、その幅に対して大きい深さを有する、基板に面するように構成された本体の側面に取付け可能な交換可能な環状の濃色空間シールドと、を備えるアダプタアセンブリ。
【請求項２２】
固定サイズの開口内に装着するように構成された外部表面をそれぞれ有し、前記直径の異なるカソードを支持するように構成された内部表面をそれぞれ有する複数のアダプタ本体をさらに備える、請求項21に記載のアセンブリ。
【請求項２３】
固定サイズの開口内に装着するように構成された外部表面をそれぞれ有し、前記ターゲット対基板間隔の異なるカソードを支持するように構成された異なる厚さ幾何形状をそれぞれ有する複数のアダプタ本体をさらに備える、請求項21に記載のアセンブリ。
【請求項２４】
所定の幾何形状の装着構造内に装着するように構成された外部表面をそれぞれ有し、前記直径の異なるカソードを支持するように構成された内部表面をそれぞれ有し、それぞれが前記ターゲット対基板間隔のうちの1つでカソードを支持するように構成された厚さ幾何形状を有する複数のアダプタ本体をさらに備える、請求項21に記載のアセンブリ。
【請求項２５】
リングが、複数の間隔のいずれかのアダプタ本体内の前記直径およびタイプのうちの1つのカソードを支持するように構成されている、請求項21に記載のアセンブリ。
【請求項２６】
前記タイプの異なる1つのまたは前記直径の異なる1つのカソードアセンブリを支持するようにそれぞれ構成された、複数のリングをさらに備える、請求項21に記載のアセンブリ。
【請求項２７】
複数の異なる本体のターゲット対基板間隔幾何形状に対してそれぞれ1つの複数のアダプタシールドをさらに備える、請求項21に記載のアセンブリ。
【請求項２８】
異なる本体のターゲット直径構成能力に対してそれぞれ1つの複数の交換可能なアダプタシールドをさらに備える、請求項21に記載のアセンブリ。
【請求項２９】
濃色空間が、前記直径およびタイプのうちの1つのカソードの周囲に前記隙間を提供し、そうするために、複数の間隔のいずれかのアダプタ本体を保護するように構成されている、請求項21に記載のアセンブリ。
【請求項３０】
タイプまたは直径の異なるカソードアセンブリの周囲に前記隙間を提供するようにそれぞれ構成された、複数の濃色空間シールドをさらに備える、請求項21に記載のアセンブリ。
【請求項３１】
固定サイズの開口内に装着するように構成された外部表面をそれぞれ有し、前記ターゲット対基板間隔の異なるカソードを支持するように構成された前記直径および厚さ幾何形状の異なる組合せのカソードを支持するように構成された内部表面をそれぞれ有する複数のアダプタ本体と、
タイプの異なるカソードアセンブリを支持するようにそれぞれ構成され、複数の間隔のいずれかのアダプタ本体内の直径およびタイプの異なる組合せのカソードを支持するようにそれぞれ構成された、複数のリングと、
複数の異なる本体のターゲット対基板間隔幾何形状と異なる本体のターゲット直径構成能力の組合せに対してそれぞれ1つの複数のアダプタシールドと、
直径およびタイプの異なるカソードの周囲に前記隙間を提供するようにそれぞれ構成され、そうするために、複数の間隔のいずれかのアダプタ本体を保護するようにそれぞれ構成された複数の濃色空間シールドと、をさらに備える、請求項21に記載のアセンブリ。
【請求項３２】
タイプの異なるカソードアセンブリを支持するようにそれぞれ構成され、複数の間隔のいずれかのアダプタ本体内で直径およびタイプの異なる組合せのカソードを支持するようにそれぞれ構成された、複数のリングをさらに備える、請求項21に記載のアセンブリ。
【請求項３３】
交換可能なアダプタシールドを提供することが、本体のターゲット対基板間隔幾何形状と本体のターゲット直径構成能力の複数の異なる組合せのそれぞれに対して1つの、複数のアダプタシールドを提供することをさらに含む、請求項21に記載のアセンブリ。
【請求項３４】
濃色空間シールドを提供することが、直径およびタイプの異なるカソードの周囲に前記隙間を提供し、そうするために複数の間隔のいずれかのアダプタ本体を保護するようにそれぞれ構成された、複数の濃色空間シールドを提供することをさらに含む、請求項21に記載のアセンブリ。
【請求項３５】
濃色空間シールドがほぼ円筒形の内側を向いた表面を有し、ターゲットがほぼ円筒形の外側を向いた縁部表面を有する、スパッタ被覆装置のターゲットの周囲で所定の幾何形状の濃色空間シールドを設置すること、または同じまたは異なる幾何形状の既存の濃色空間シールドを交換することと、
その内側を向いた表面をターゲットの外側を向いた縁部表面と平行かつ同心状にし、そこから少なくとも0.045インチおよび多くても0.067インチ離隔して、ターゲットの周囲に濃色空間シールドを固定することと、を含む、
スパッタ被覆装置内のアダプタ本体内でスパッタリングターゲットを支持している絶縁リングを保護する方法。
【請求項３６】
濃色空間シールドが、その内側を向いた表面をそれから0.050+/-0.005インチ離隔してターゲットの周囲に固定される、請求項35に記載の方法。
【請求項３７】
濃色空間シールドが、その内側を向いた表面をそれから0.062+/-0.005インチ離隔してターゲットの周囲に固定される、請求項35に記載の方法。
【請求項３８】
濃色空間シールドの内側を向いた表面が、11.749+/-0.005インチの内径を有する、請求項35に記載の方法。
【請求項３９】
濃色空間シールドの内側を向いた表面が、11.725+/-0.005インチの内径を有する、請求項35に記載の方法。
【請求項４０】
濃色空間シールドの内側を向いた表面が、10.124+/-0.005インチの内径を有する、請求項35に記載の方法。
【請求項４１】
濃色空間シールドの内側を向いた表面が、10.100+/-0.005インチの内径を有する、請求項35に記載の方法。
【請求項４２】
スパッタ被覆装置内にターゲットを備え、その中にプラズマチャンバを形成するカソードアセンブリを装着することが可能であるアダプタアセンブリを提供する方法であって、
その中に円筒形の空洞を有する環状のアダプタ本体と、スパッタ被覆装置と結合するように構成された外側フランジと、カソードアセンブリと結合するように構成された内側ショルダとを提供することと、
カソードアセンブリを内部ショルダと物理的に結合し、カソードアセンブリを内側ショルダから電気的に絶縁する交換可能な環状の絶縁リングを提供することと、
濃色空間シールドおよびターゲットが、少なくとも0.045インチの隙間によって分離されている、内部ショルダの下側表面と結合されるように構成され、内部ショルダの下側表面、内部ショルダの内側半径方向表面、および絶縁リングの内側半径方向表面をカバーするように寸法調整および構成された、交換可能な環状の濃色空間シールドを提供することと、を含む方法。
【請求項４３】
濃色空間シールドの一部、アダプタ本体の外側半径方向表面、アダプタ本体の対合表面をカバーするように寸法調整および構成され、濃色空間シールドとカソードアセンブリの間に隙間が設けられている、アダプタ本体の対合表面と結合されるように構成された交換可能な環状のアダプタシールドを提供することを含む、請求項42に記載の方法。
【請求項４４】
カソードアセンブリが、複数の異なるターゲット直径、複数の異なるカソードタイプの、または複数の異なるターゲット対基板間隔での複数の異なるカソード形状を有し、スパッタリングチャンバを有するスパッタ被覆装置にカソードアセンブリを装着する方法において、改良点が、
複数の異なるカソード構成を有するカソードアセンブリを支持するように構成された内部表面を有する、スパッタ被覆装置の装着構造内に装着するように構成された外部表面を有する環状のアダプタ本体を提供すること、
直径およびタイプのうちの1つの少なくとも1つのカソードを支持するように構成された環状の電気絶縁体リングを提供すること、
本体の外部表面に取付け可能であり、スパッタリング中被着物から本体の外部表面の部分を保護するために前記本体の部分をカバーするように構成された、スパッタリング中その上に堆積した被着物をアセンブリから除去するために本体から取外し可能である、交換可能な環状のアダプタシールドを提供すること、および
スパッタリングチャンバに面するように構成された本体の側面に取付け可能な交換可能な環状の濃色空間シールドであって、前記濃色空間シールドが、スパッタリングチャンバに面する本体の部分、およびターゲットに向かって半径方向内向きに面する本体の部分を、前記本体の部分をスパッタリング中被着物から保護するためにカバーするように構成および寸法調整されており、スパッタリング中その上に堆積した被着物をアセンブリから除去するために本体から取外し可能であり、前記濃色空間シールドが、ターゲットと濃色空間シールドの間およびターゲットと絶縁体の間に隙間を形成するように構成された内部表面を有し、隙間が、アダプタアセンブリまたはその部品を交換または清浄のために取り外すことによって必要とされる遮断なしで、ターゲットの寿命の間ターゲットの使用を容易にするために、それに続くスパッタリング材料の絶縁体上への被着を回避するためにその幅に対して十分大きい深さを有する交換可能な濃色空間シールドを提供することを含む方法。
【請求項４５】
濃色空間シールドの一部、アダプタ本体の外側半径方向表面、アダプタ本体の対合表面をカバーするように寸法調整および構成され、濃色空間シールドとカソードアセンブリの間に隙間が設けられている、アダプタ本体の対合表面と結合されるように構成された交換可能な環状のアダプタシールドを提供することを含む、請求項44に記載の方法。
【請求項４６】
スパッタリング被覆装置において、
複数の異なるターゲット直径、複数の異なるカソードタイプ、または複数の異なるターゲット対基板間隔のいずれかの複数の異なるカソード構成を有するカソードアセンブリを、スパッタリングチャンバを有するスパッタ被覆装置に装着するためのアダプタアセンブリを備え、前記アダプタアセンブリが、
スパッタ被覆装置の装着構造内に装着するように構成された外部表面を有し、複数の異なるカソード構成を有するカソードアセンブリを支持するように構成された内部表面を有する環状のアダプタ本体と、
アダプタ本体と結合され、前記直径およびタイプのうちの1つの少なくとも1つのカソードを支持するように構成された環状の電気絶縁体リングと、
アダプタ本体の外部表面に結合され、スパッタリング中の被着物から前記本体の部分を保護するように前記本体の外部表面の部分を被覆するように構成され、スパッタリング中にその上に蓄積したアセンブリから被着物を取り除くように前記本体から取外し可能な交換可能環状アダプタシールドと、
スパッタリングチャンバに面するように構成された本体の側面に結合された交換可能な環状の濃色空間シールドであって、スパッタリングチャンバに面する本体の部分、およびターゲットに向かって半径方向内向きに面する本体の部分を、前記本体の部分をスパッタリング中被着物から保護するためにカバーするように構成および寸法調整されており、スパッタリング中その上に堆積した被着物をアセンブリから除去するために本体から取外し可能であり、ターゲットと濃色空間シールドの間およびターゲットと絶縁体の間に、ターゲットと濃色空間シールドの間のスパークを防止するのに十分広く、ターゲットと濃色空間シールドまたは絶縁体の間のプラズマの形成を防止するのに十分狭い隙間を形成するように構成された内部表面を有し、該隙間が、アダプタアセンブリまたはその部品を交換または清浄のために取り外すことによって必要とされる遮断なしで、実質上ターゲットの寿命の間、ターゲットの使用を容易にするために、それに続くスパッタリング材料の絶縁体上への実質的な被着を回避するのに十分その幅に対して大きい深さを有する濃色空間シールドとを備える、改良。
【請求項４７】
円筒形の要素が、外側フランジと、リング部分と、内側ショルダとを備え、外側フランジが、内部表面と、内部表面と結合された上部表面と、上部表面と結合された外部表面と、外部表面と結合された底部表面とを備え、リング部分が、内側ショルダの上部表面と結合された内部表面と、外側フランジの底部表面と結合された外部表面とを備え、内側ショルダが、リング部分の外部表面と結合された外部表面と、内部表面および外部表面と結合された底部表面と、底部表面と結合された内部表面と、該内部表面とおよびリング部分の内部表面と結合された上部表面とを備える、アダプタ本体。
【請求項４８】
円筒形の要素が、単一の材料ブロックから製造される請求項47に記載のアダプタ本体。
【請求項４９】
外側フランジの上部表面が、環状の溝を備える請求項47に記載のアダプタ本体。
【請求項５０】
環状の溝が、少なくとも1つの曲線状の表面を備える請求項49に記載のアダプタ本体。
【請求項５１】
外部表面が、少なくとも1つの平坦な表面と少なくとも1つの曲線状の表面を備える請求項47に記載のアダプタ本体。
【請求項５２】
外側フランジが、複数の通し穴を備える請求項47に記載のアダプタ本体。
【請求項５３】
外側フランジの底部表面が、環状の溝を備える請求項47に記載のアダプタ本体。
【請求項５４】
環状の溝が、Ｏリングのための溝である請求項53に記載のアダプタ本体。
【請求項５５】
内側ショルダの上部表面が、環状の溝を備える請求項47に記載のアダプタ本体。
【請求項５６】
環状の溝が、Ｏリングのための溝である請求項55に記載のアダプタ本体。
【請求項５７】
内側ショルダの底部表面が、半径方向パターンの複数の穴を備える請求項47に記載のアダプタ本体。
【請求項５８】
外側フランジが、少なくとも約14.50インチの外径を備える請求項47に記載のアダプタ本体。
【請求項５９】
円筒形の要素が、外側フランジの底部表面から内側ショルダの上部表面へ延びる高さを備え、高さが、0.68、1.18および1.48インチから本質的に構成される群から選択された高さに近似的に等しい、請求項47に記載のアダプタ本体。
【請求項６０】
本体部分と、上部リング部分と、底部リング部分を有する環状のリング要素とを備え、
本体部分が、内部表面と、内部表面と結合された上部表面と、内部表面と結合された底部表面と、外部表面とを有し、
上部リング部分が、本体部分の上部表面と結合された内部表面と、本体部分の外部表面と結合された外部表面と、上部リングの内部表面および外部表面と結合された上部表面とを有し、
底部リング部分が、本体部分の外部表面と結合された外部表面と、外部表面と結合された底部表面と、本体部分の底部表面と結合された内部表面とを有する、絶縁体。
【請求項６１】
環状のリング要素が、ASTM D3294-97に従って製造されたTEFLON(登録商標)材料からなる請求項60に記載の絶縁体。
【請求項６２】
材料が、TEFLON(登録商標) PTFEからなる請求項61に記載の絶縁体。
【請求項６３】
材料が、Dupont社製のTEFLON(登録商標) PTFE等級7AまたはTEFLON(登録商標) PTFE等級8の少なくとも1つからなる、請求項62に記載の絶縁体。
【請求項６４】
本体の底部表面が環状の溝を備える、請求項60に記載の絶縁体。
【請求項６５】
環状の溝がＯリングのための溝である、請求項64に記載の絶縁体。
【請求項６６】
上部リング部分が約11.12インチの外径を備える、請求項60に記載の絶縁体。
【請求項６７】
上部リング部分が約10.92インチの内径を備える、請求項60に記載の絶縁体。
【請求項６８】
上部リング部分が、少なくとも約10.932インチの内径と、多くても約11.12インチの外径と、約0.29インチの高さ774とを有し、
本体部分が、少なくとも約10.32インチの内径と、多くとも約11.12インチの外径と、約0.16インチの高さ773とを有し、
底部リングが、少なくとも約10.46インチの内径と、多くても約11.12インチの外径とを有する請求項60に記載の絶縁体。
【請求項６９】
上部リング部分が、少なくとも約10.932インチの内径と、多くても約11.12インチの外径と、約0.35インチの高さ774とを有し、
本体部分が、少なくとも約10.32インチの内径と、多くても約11.12インチの外径と、約0.17インチの高さ773とを有し、
底部リングが、少なくとも約10.46インチの内径と、多くても約11.12インチの外径とを有する請求項60に記載の絶縁体。
【請求項７０】
上部リング部分が、少なくとも約12.55インチの内径と、多くても約12.74インチの外径と、約0.25インチの高さとを有し、
本体部分が、少なくとも約11.94インチの内径と、多くても約12.74インチの外径と、約0.125インチの高さとを有し、
底部リングが、少なくとも約11.94インチの内径と、多くても約12.11インチの外径1378とを有する請求項60に記載の絶縁体。
【請求項７１】
上部リング部分が、少なくとも約12.55インチの内径と、多くても約12.74インチの外径と、約0.185の高さとを有し、
本体部分が、少なくとも約11.94インチの内径と、多くても約12.74インチの外径と、約0.14インチの高さとを有し、
底部リングが、少なくとも約11.94インチの内径と、多くても約12.11インチの直径1378とを有する請求項60に記載の絶縁体。
【請求項７２】
本体部分と上部リング部分を有する円筒形の要素を備え、
本体部分が、外部表面と、第1の形成された表面によって外部表面と結合された底部表面と、底部表面と結合された内部表面と、外部表面と結合された上部表面とを有し、
上部リング部分が、本体部分の上部表面と結合された外部表面と、外部表面と結合された上部表面と、本体部分の上部表面とおよび内部表面と結合された内部表面とを有する、濃色空間シールド。
【請求項７３】
円筒形の要素が、単一の材料ブロックから製造される請求項72に記載の濃色空間シールド。
【請求項７４】
本体部分が複数の通し穴を備える請求項72に記載の濃色空間シールド。
【請求項７５】
上部リング部分が少なくとも10.4インチの外径を備える請求項72に記載の濃色空間シールド。
【請求項７６】
上部リング部分が、少なくとも約10.1インチの内径を備える請求項72に記載の濃色空間シールド。
【請求項７７】
上部リング部分が、11.749+/-0.005インチの内径を備える請求項72に記載の濃色空間シールド。
【請求項７８】
上部リング部分が、11.725+/-0.005インチの内径を備える請求項72に記載の濃色空間シールド。
【請求項７９】
上部リング部分が、10.124+/-0.005インチの内径を備える請求項72に記載の濃色空間シールド。
【請求項８０】
上部リング部分が、10.100+/-0.005インチの内径を備える請求項72に記載の濃色空間シールド。
【請求項８１】
上部リングが、約10.10インチの内径と、約10.405インチの外径と、約0.505インチの高さとを有し、
本体部分が、約10.10インチの内径と、多くても約12.08インチの外径と、約0.244インチの高さとを有する請求項72に記載の濃色空間シールド。
【請求項８２】
上部リングが、約10.10インチの内径と、約10.405インチの外径と、約0.505インチの高さとを有し、
本体部分が、約10.10インチの内径と、多くても約12.08インチの外径と、約0.244インチの高さとを有し、本体部分が、約45度角度方向に離隔され、約11.50インチの直径を有する円上に配置された穴を有する請求項72に記載の濃色空間シールド。
【請求項８３】
上部リングが、約10.12インチの内径と、約10.405インチの外径と、約0.305インチの高さとを有し、
本体部分が、約10.12インチの内径と、多くても約12.08インチの外径と、約0.244インチの高さとを有する請求項72に記載の濃色空間シールド。
【請求項８４】
上部リングが、約10.12インチの内径と、約10.405インチの外径と、約0.305インチの高さとを有し、
本体部分が、約10.12インチの内径と、多くても約12.08インチの外径と、約0.244インチの高さとを有し、
本体部分が、約45度角度方向に離隔され、約11.50インチの直径を有する円上に配置された穴を有する、請求項72に記載の濃色空間シールド。
【請求項８５】
上部リングが、約11.72インチの内径と、約12.11インチの外径と、約0.55インチの高さとを有し、
本体部分が、約11.72インチの内径と、多くても約13.00インチの外径と、約0.245インチの高さとを有する請求項72に記載の濃色空間シールド。
【請求項８６】
上部リングが、約11.72インチの内径と、約12.11インチの外径と、約0.55インチの高さとを有し、
本体部分が、約11.72インチの内径と、多くても約13.00インチの外径と、約0.245インチの高さとを有し、
本体部分が、約45度角度方向に離隔され、約12.50インチの直径を有する円上に配置された穴を有する、請求項72に記載の濃色空間シールド。
【請求項８７】
上部リングが、約11.74インチの内径と、約12.11インチの外径と、約0.475インチの高さとを有し、
本体部分が、約11.74インチの内径と、多くても約12.99インチの外径と、約0.245インチの高さとを有する請求項72に記載の濃色空間シールド。
【請求項８８】
曲線状の縁部と曲線状の隅部を有する本体部分と、
約12.563インチの直径の円上で90度の間隔に複数の4つの通し穴と、約12.98インチの外径と、少なくとも約12.2インチの内径とを有する上部リングと、
約12.14インチの外径と、少なくとも約10.85インチの内径とを有する底部リングとを備え、
本体部分が底部リングの外径から上部リングの内径へ延びており、それが約0.53インチ、約1.03インチ、および約1.33インチからなる群から選択された軸方向高さを有する、アダプタシールド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、ウェハ処理機内でのスパッタリングカソードアセンブリの装着、特にそれぞれ参照によって本明細書に特に組み込まれる、米国特許第4,909,695号、第4,915,564号、第5,516,732号に記載のタイプのものに関する。このタイプの機械は、本出願の譲受人、Tokyo Electron LimitedによってECLIPSE, ECLIPSE MARK IIおよびECLIPSE STARの商標の下で販売されている。これらの機械は、対応する複数の処理チャンバのそれぞれに対してプレートの周囲で離隔された複数のウェハホルダ内のウェハを搬送するためにインデックスプレートがその中で回転する鉛直プレナムを有する。本出願は特に、このような機械のスパッタ被着チャンバ内のスパッタリングカソードアセンブリの装着に関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願は、2002年5月14日に提出された米国特許仮出願整理番号60/380,363号に対する優先権を請求する。
【０００３】
スパッタ被覆機、特に上で特定したタイプのものは、半導体の製造で使用される。半導体製造プロセス中、このような機械は、しばしば金属の薄層を、基板上、通常シリコンまたはその他の半導体材料の半導体ウェハ上にスパッタリングする。被着される層を形成する材料は、ターゲットのイオン衝突によって供給される。多くのタイプのターゲットが、実施されるプロセスおよび半導体製造者の他の要求に応じて同じ機械で使用される。このようなターゲットは、スパッタリング材料の固形部片で形成されることもあるが、裏打ちプレートに接合されたスパッタリング材料の塊で形成されることもある。2つ以上のサイズのターゲットが、スパッタリング機の同じチャンバ内で通常使用されてもよい。たとえば、上記で述べた機械では、10インチおよび12インチの公称直径を有するターゲットが使用可能である。これらの機械用の10インチのターゲットは、通常10.000+/-0.005インチの直径であるが、公称12インチのターゲットは、実際には11.625+/-0.005インチの直径である。これらのターゲットは、約1インチの厚さであり、この厚さは、通常数千枚の多数のウェハを被覆する過程でスパッタリング材料が消費されるため、ターゲットの寿命の間に減少する。
【０００４】
上で述べた鉛直プレナム機のスパッタリングターゲットは、このような機械のスパッタリングチャンバの壁面の開口内に装着されたスパッタリングカソードサブアセンブリの一部である。ターゲットのスパッタリング表面は、スパッタリングチャンバ内にあり、ターゲットのスパッタリング表面が形成されている材料で被覆される予定の半導体ウェハに面している。ターゲットの背面に、ターゲットのスパッタリング用の気体のイオンがそこから発するプラズマを閉じ込めて強化するために、ターゲットの表面上に磁場を形成する磁石アセンブリが固定されている。上記で述べた機械では、一般に、この磁石アセンブリが、ターゲットの背後で回転する磁石の列を備える。2つのサイズ(10および12インチ)および2つのタイプ(固体の、および裏打ちプレート)のターゲットが、機械の同じチャンバに対して4つの別個の寸法形状のカソードアセンブリをつくる。
【０００５】
上で特定したタイプの鉛直プレナムスパッタリング機は、鉛直平面内のインデックスプレート上でウェハホルダを回転させることによって一連の処理ステーションを通ってウェハをサイクル動作させる高速の機械である。機械の効率は、幾分かは、複数の処理ステーションの間で、固定された処理平面内でのウェハの割り出しによる。しかし、さまざまなプロセスは、さまざまなターゲット対ウェハ間隔を要求する。結果として、上で説明した4つのターゲット形状のそれぞれが、処理機のチャンバ内の2つまたは3つの異なる装着位置に対して適応されなければならない。このことは、ターゲットのいずれも、さまざまなターゲット対ウェハ間隔でのさまざまなプロセスを実行するために機械チャンバ内で正確に設置されることができるように、さまざまな代替となるアダプタ形状を必要とする。
【０００６】
動作中、機械のプロセスチャンバ内に取り付けられたカソードアセンブリの1つが、スパッタリングプロセスを実行する過程で電力を印加される。このことは、機械の接地された壁からのカソードアセンブリの絶縁を必要とする。環状の絶縁体が、ターゲットまたはカソードアセンブリと機械ハウジングの間、通常、チャンバの片側に設けられたカソード装着開口内でカソードアセンブリを保持する装着アダプタの内側面の周囲に使用される。
【０００７】
カソードアセンブリが、機械のプロセスチャンバ内に取り付けられたとき、ターゲット表面が、機械のチャンバを横切る半導体基板用のウェハホルダに面する。スパッタリングプロセス中、電力および負の電荷が、ターゲットに印加され、これが、チャンバ内の気体を、イオン化させてプラズマを形成させ、負に偏移したターゲットを、プラズマからの正のイオンと衝突させる。衝突は、ターゲット材料の原子をターゲットから遊離させ、次にこの原子がチャンバ内の気体の原子と混合する。スパッタ被覆プロセスの目的は、ターゲット材料のスパッタリングされた原子でウェハを被覆することである。しかし、プロセスはまた、ターゲットに面した他の表面ならびに、他の表面上に材料のスパッタリングされた原子を散乱させるチャンバ内の気体に面したチャンバ構成部品の表面を被覆する。これらの表面は、ターゲットの周囲の、およびチャンバ壁面内の開口内でターゲットを保持している装着構造の周囲の表面を含んでいる。チャンバ内の表面の表面仕上げおよび温度勾配もまた、これらの表面上でのスパッタリングされた材料の形成の傾向に影響を与える。
【０００８】
スパッタリングプロセス中、スパッタリングされる材料が、チャンバ内の表面上の特定の領域に積層される。積層は、被覆材料のスパイクをこれらの表面上に形成させ、アーク放電および電気短絡を生じさせ得る氷柱状構造を生じさせる。アーク放電は、最終的に、装置に電気的エラー状態を検知させ、電力供給を低下させる。このことは、チャンバの開放、およびおそらくは高価な一部処理されたウェハの損失を生じさせる。積層はまた、スパッタリングプロセス中、材料を部分から剥離させ、処理中の半導体ウェハを露光、汚染させる。ウェハ表面上のこのような汚染は、ウェハ上で製造中の半導体デバイスまたは集積回路の動作に悪影響を与えることになる。このような積層は、装置の停止およびチャンバの清浄を必要とし、その結果、高価な製造資産の生産性の損失となる。
【０００９】
被覆の積層が生じ得る、ある特定の領域は、ターゲットまたはカソードアセンブリとカソードを包囲する接地された装着表面との間の絶縁体の表面上である。特に材料が金属であるところでの被覆材料の積層は、カソードから機械の接地された枠への電力の短絡を生じさせることがあり、このことは、装置に損傷および動作不能時間、および機械のチャンバ内のウェハの損失を生じさせることがある。
【００１０】
図1は、スパッタ被覆材料の塊で形成され、金属製の裏打ちプレート12と接合されたターゲット11を備える上記に述べたECLIPSEタイプの機械10のターゲットアセンブリ17を示している。裏打ちプレート12は、組み立てられたカソードアセンブリ14を形成するために回転する磁石アセンブリ13に固定されている。カソードアセンブリ14は、処理装置10のチャンバ18のドア16内の固定サイズの開口15内に装着されている。そのチャンバ18内で、半導体ウェハ(図示せず)が、処理用のターゲット11に対して平行に装着されている。開口15内の特定のターゲットアセンブリ17を支持するように構成されたアダプタリング20が、その外縁の周囲でチャンバドア16に対して密封されている。アダプタ20は、その中にターゲットアセンブリ17が配置される内部開口21を有する。環状の電気絶縁体22が開口21内に配置され、図1Aに示すように、ターゲットアセンブリ17の縁部およびアダプタ20の両方に対して密封されている。絶縁体22の周囲に、ターゲットアセンブリ17に対応するための、ある公差または間隔23があることが通常である。アダプタ20は、ターゲット11の周縁の周囲で、接地された環状の濃色(dark)空間シールド25を支持している。
【００１１】
スパッタ被覆プロセス中、ターゲット11からのターゲット材料が、ターゲット11の縁部とアダプタ20の間の環状空間26に入り、濃色空間シールド25および絶縁体22の表面上に被着物27を形成する。プラズマもまたこの空間26内で形成されることがある。これは、ターゲットの縁部からの材料をスパッタリングし、被着された材料27を再スパッタリングし、それをさらに空間26内へ再分配することがある。導電性材料の被覆27が、絶縁体22の表面を含むこれらの表面上に不本意に積層することがあり、それによってターゲットアセンブリ14と接地されたアダプタリング20との間に導電性経路28を形成し、それを通ってターゲットアセンブリ14上の電力が地面と短絡する電流経路を生じる。この損傷の発生は、ターゲットの寿命中1回または複数回機械10の動作を中断すること、および交換および清浄のためにアダプタ20および絶縁体22を取り外すことによって、この従来技術の構造では回避されていた。この中断の結果、機械休止時間を生じさせ、機械10で製造される半導体ウェハのコストを増大させる。
【００１２】
上で議論した問題点を解決することによって半導体ウェハ製造の効率を改善し、コストを低減させる必要がある。
【特許文献１】米国特許第4,909,695号
【特許文献２】米国特許第4,915,564号
【特許文献３】米国特許第5,516,732号
【特許文献４】米国特許仮出願整理番号60/380,363号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的は、半導体ウェハスパッタ被覆プロセスの効率を改善し、全体コストを低減させることである。本発明の特定の目的は、被着物の積層によってカソードアセンブリ絶縁体または装着アダプタを取外し、清浄または交換するために動作を中断する必要がなく、ターゲットの寿命の間スパッタ被覆機の動作を容易にすることである。
【００１４】
本発明のさらなる目的は、スパッタ被覆機を修理する、およびこのような機械をさまざまなタイプのターゲットおよびターゲットアセンブリで形成するコストを低減することである。
【００１５】
本発明の特定の目的は、ECLIPSEタイプのスパッタリング機に対して上記の目的を達成することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の原理によると、半導体ウェハ処理機、特にECLIPSEタイプのスパッタ被覆機内に異なるタイプのターゲットを装着するためのアダプタアセンブリシステムが提供される。
【００１７】
本発明のある原理によると、そのターゲットが、ターゲットからの電力の短絡または絶縁体上のアーク放電を回避するために絶縁体の修理を必要とする程度までのターゲットの寿命中の被覆材料の被着を防止するための部品である、スパッタリングカソードアセンブリと関連して構成されたスパッタリングターゲットのためのアダプタアセンブリが提供される。
【００１８】
本発明のさらなる原理によると、アダプタアセンブリシステムは、2つ以上のスパッタリングカソードのための装着アダプタが、少ない数の部品で、被着物の受ける部品が経済的に交換および再調整されることができるようにして、組み立てられることを可能にする制限された数の代替部品を備える。
【００１９】
本発明のある実施形態によると、アダプタアセンブリシステムは、異なるサイズまたは形状のターゲットおよび異なるターゲット対ウェハ間隔を必要とするプロセスに対応するための代替となるアダプタ本体を備える。システムは、少ない数の部品の組合せを提供し、異なるターゲットとプロセスの組合せに経済的に対応する代替となる濃色空間シールド、代替となる取外し可能なアダプタシールドおよび代替となる絶縁体リングをさらに備える。
【００２０】
本発明の特定の実施形態によると、以下で詳細に説明する幾何形状構成による特定のターゲットおよび機械用途のための特定のアダプタ解決法が提供される。
【００２１】
本発明の一方法によると、アダプタは、処理されるウェハの位置に対してスパッタ被着チャンバ内のターゲットおよびカソードアセンブリを適切に配置する幾何形状を備える。さまざまなアダプタ幾何形状が、処理チャンバの固定開口またはその他のカソード装着構造内でさまざまなサイズまたは形状または材料のさまざまなターゲットを適切に配置するために提供される。
【００２２】
さらに本発明の方法によると、アダプタは、取外し、清浄または交換することができるアダプタシールドまたは被覆を備える。このことは、アダプタ本体が、シールドの交換によって直接的に再利用されることを可能にし、アダプタ本体を交換または清浄する必要を最小化する。
【００２３】
本発明の方法によると、その幾何形状のそれぞれが異なるターゲットタイプに対処している、異なるターゲット対ウェハ間隔の異なる直径のターゲットに対応するための、アダプタリング幾何形状が提供される。また、代替となるリング絶縁体が、同じアダプタ本体に対して異なるタイプのターゲットまたはカソードアセンブリを適応させる能力を有する、異なる絶縁体構成で提供される。
【００２４】
さらに本発明の方法によると、狭い空間内でのプラズマの生成を回避し、スパッタリングされた材料が狭い空間を通って、ターゲットおよびカソードアセンブリを、ターゲットおよびカソードアセンブリが装着されているチャンバまたはアダプタ構造から分離している絶縁体の表面上に通過する可能性を低減させる幅を有するシールドとターゲットの間の深く狭い空間を提供するように、対応する寸法のターゲットとともに使用するように寸法調整された濃色空間シールドが提供される。この幅は、パッシェンの法則に従って圧力と相関される。本発明によると、チャンバは、普通ならば絶縁体でのアーク放電または短絡を生じさせる被着物の除去の目的での動作の中断なしにターゲットの寿命の間、操作されることが可能であり、操作される。異なる内径の濃色空間シールドを提供することはこの能力を強化する。
【００２５】
本発明の方法によると、アダプタ本体、アダプタシールド、絶縁体リングおよび濃色空間シールドの異なる組合せが提供され、最小のコストおよび機械の動作と一致する最小の部品、特にECLIPSEタイプの部品で、さまざまなターゲット対ウェハ処理機に適応するように使用されることが可能である。
【００２６】
本発明のシステムおよび方法は、上記で特定したECLIPSEタイプなどの機械で特に有用である、マグネトロンカソードアセンブリを取り付けるために使用するためのアップグレードアダプタアセンブリを提供することを可能にする。アダプタは、そのターゲットを備えるカソードアセンブリを、機械の処理チャンバ内の標準的な取付け開口内への取付けを容易にする再利用可能な金属部品である。アセンブリは、スパッタリングプロセス中の電気短絡および汚染を軽減するため、および清浄のためにこのような機械の動作を遮断する必要性を低減させるためのスパッタリングチャンバ内の部品の保護被覆を提供する。システムのアダプタアセンブリはまた、異なるスパッタリングプロセスのために必要なターゲット対ウェハ間隔を設定する。システムのアダプタは、温度制御のための水冷装置等を備える。
【００２７】
本発明は、チャンバをターゲットに適応させるための経済的な部品セットを使用する異なるターゲットおよびターゲット装着パラメータを有する単一のスパッタリング被覆チャンバを提供する。清浄のためのチャンバの動作の中断は、より回数が少なく、最も安価な部品の交換または清浄を必要とする。ターゲットの周囲のスパーク放電の可能性および絶縁体への危害は減少する。
【００２８】
本発明のこれらおよびその他の目的および利点を、以下の図面の詳細な説明でより完全に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
図2には、図1に示したような、本明細書でRMタイプと呼ばれる改良型のスパッタリングカソードアセンブリ14の断面が示されている。カソードアセンブリ14は、組み立てられたカソードアセンブリ14を形成するために、回転する磁石アセンブリ13に固定された金属製の裏打ちプレート12と結合されたターゲット11を備える。カソードアセンブリ14は、処理装置のチャンバ18のドア16内の固定サイズの開口15内でカソードアセンブリ14を支持しているアダプタアセンブリ30内のクランプ31によって保持されている。アダプタアセンブリ30は、開口15内で特定のターゲット11およびカソードアセンブリ14を支持するように構成され、開口15の縁部の周囲でチャンバドア16に対して密封された部品の組合せを備える。
【００３０】
アダプタ30は、クランプ31がそれに取り付けられている環状のアダプタ本体32で形成されている。本体32は、開口15の周囲でドア16を密封するシール34を担持している外側フランジ33を有し、環状の絶縁体36がそれに載っている内側ショルダ35を有する。カソードアセンブリ14は、クランプ31の力によって絶縁体36に対して保持されている。アダプタ本体32およびターゲットアセンブリ14の両方が、絶縁体36と接触して密封するシールを備える。絶縁体を密封するカソードアセンブリ14の一部は、ターゲット11の背面上、この場合、ターゲット11が接合されている裏打ち表面12上で外向きに延びているフランジである。カソードアセンブリは、裏打ちプレートのフランジ内の溝内にシール37を有する。
【００３１】
ターゲットアセンブリ14を開口15内のさまざまなサイズのターゲットに対応させるために、さまざまな形状のアダプタ本体32が提供される。たとえば、標準的な公称10インチおよび公称12インチのターゲットの両方に対応するために、2つの代替となるアダプタ本体32が提供される。また、同じサイズの異なるタイプのターゲット11が対応される。たとえば、図2には、裏打ちプレート12を有するターゲット11が示されている。このタイプのターゲットは、本明細書ではタイプRMターゲットと称され、図2に示されたタイプの回転する磁気タイプカソードアセンブリ用に設計されている。これは、駆動モータ13aによって駆動される回転する磁石アセンブリ13を備える。別法として、図2Aの挿入拡大図に示されているターゲット11aは、異なるターゲット11aを嵌合するための代替となる構造の絶縁体36aがその上で支持されている一体フランジ12aを有する単一部片のアルミニウムターゲットである。絶縁体36aは、ターゲット11aの背面でフランジ12aを密封している絶縁体36aの背面の溝内にシール37aを有する。
【００３２】
環状の濃色空間シールド40が、図2に示すように、アダプタ本体32に固定されている。シールド40とはわずかに異なる形状の濃色空間シールド40aが、図2Aに示すように、ターゲット11aのために設けられている。濃色空間シールド40と40aの間の差は、ターゲット11と11aの間の差および絶縁体36と36aに付与されるそれぞれの差によって決定される。アダプタシールド41が、アダプタ本体32をカバーして被着物およびプラズマの影響から保護するために設けられている。アダプタシールド41は、本体32の外側を被覆しており、清浄および交換のために取り外すことができる。本体32は、別段の記載のない場合再利用可能である。
【００３３】
図3は、アダプタアセンブリ30の部品を、それぞれRMおよびSPAタイプの11,11aに対してより詳細に示している。絶縁体36,36aは、「バージンTEFLON(登録商標)」PTFE等級7Aまたは8で好ましくは製造され、これは、カソード電源(図示せず)によって電力供給されているターゲット11,11aと、機械の接地面に接地されているアダプタアセンブリ30との間の電気的絶縁を提供している。ターゲットおよびカソードアセンブリ14は、負の電位で動作し、したがって、スパッタリングプロセスのため、および安全のために絶縁が維持されなければならない。
【００３４】
アセンブリ30の本体32は、アルミニウム6061-T6から好ましくは製造され、カソードアセンブリおよびターゲットを装置に装着するためのインターフェイスを提供する。図3に示すように、本体32は、アダプタ本体32の水冷および温度制御のためにそれと熱的に接触している銅製の冷却チューブ43を有する。カソードアセンブリ30は、たとえば、カソードアセンブリ14をアダプタ本体32からさらに電気的に絶縁するためにフェノール樹脂材料製の4つのクランプ(たとえば、図2の31)によって装置に固定されている。
【００３５】
濃色空間シールド40,40aは、運転されるスパッタリングプロセスに応じて、非磁性316Lステンレス鋼またはアルミニウム6061-T6/T651から製造される。これらおよびその他の代替となる材料の濃色空間シールドが、それぞれに必要とされるプロセスに応じて、シールド40,40aのための構成のそれぞれのために設けられてもよい。濃色空間シールド40,40aの製造中、ターゲット11,11aのライン内にあるシールド40,40aの表面は、それらの表面上に生じた付着物を処理中確実に剥離しにくくするために研磨ブラスト加工、またはそうでない場合粗面仕上げされている。
【００３６】
アダプタ遮蔽アセンブリ30のさまざまな構成部品およびチャンバ18(図2)内のその他の部品は、ターゲットからの材料の被着を受ける。このような材料は積層し、部品が良好なベース被覆を有さない場合、最終的に剥離することがある。剥離は、プロセスチャンバ内部および基板表面上で汚染を生じさせることがある。研磨ブラスト加工などの表面処理は、材料被着物を部品に接着させて、所望のベース被覆を形成することをより可能にする。最終的に、ターゲットのライン内のすべての部品が、清浄および再度の研磨ブラスト加工または交換を必要とすることになる。
【００３７】
濃色空間シールド40,40aの寸法の公差は、濃色空間シールドとターゲット11,11aの間の間隔を制御するために厳しく制御されるべきである。このことは、外側のターゲット直径の公差がさまざまである場合、代替となる濃色空間シールド40,40aの保管を必要とする可能性がある。こうした公差は、ターゲット11,11aと濃色空間シールド40,40aとの間の間隔または隙間に影響を与える。ターゲット11,11aと濃色空間シールド40,40aの間の間隔は、プラズマがこの隙間49内に形成しないことを保証するために十分小さくすべきである。たとえば、通常2.0〜3.0ミリトールの範囲での、標準的な圧力のスパッタリングプロセスを実行するとき、濃色空間シールドとターゲットの間の間隔は、0.062+/-0.005インチの寸法内に保持されるべきである。10.0〜15.0ミリトールの範囲での、高圧のスパッタリングプロセスを実行するとき、間隔は、0.050+/-0.005インチの範囲内に保持されるべきである。隙間49は、濃色空間シールドで+/-0.005インチ、ターゲットで+/-0.005インチの公差に対する許容値を備えるべきである。間隔49が、ターゲットと濃色空間シールドの間にプラズマが形成するのを防止するのに十分小さく保持されていないとき、過度の被着と氷柱様の被着物が形成することがあり、上記で述べた望ましくない電気アークおよび短絡を生じさせることがある。一般的な目的のためには、隙間49は、0.045インチ未満にすべきでなない。最大隙間49は重要ではなく、最大値からのより大きな偏差がいくらか許容されることができる。全動作圧力範囲に対して1つの濃色空間シールドを使用することが必要である場合、これらの考慮を使用することができる。
【００３８】
特定の圧力に対して寸法調整される濃色空間シールドが好ましい。たとえば、10インチのターゲットに対しては、濃色空間シールドの内側に面している表面は、標準圧力プロセスに対して10.124+/-0.005インチ、および高圧力プロセスに対して10.100+/-0.005インチである。12インチのターゲット(11.625インチの実寸法)に対しては、内径は、標準圧力プロセスに対して11.749+/-0.005インチ、および高圧力プロセスに対して11.725+/-0.005インチである。
【００３９】
特定の直径の各ターゲット11,11aに対して1つのアダプタ本体32の構成を必要とすることに加えて、必要であるアダプタ本体32の数は、ターゲット直径の数を乗じられる。たとえば、公称10インチおよび公称12インチ直径の両方の、タイプRMカソードおよびタイプSPAカソードに対応するために、4つのアダプタ本体32の形状が必要とされる。また、異なるターゲット対ウェハ間隔が、ターゲットのいくつかまたはすべてによるプロセスに対して必要とされるかもしれない。図4、図4A、図5、図5Aに示すように、このような間隔の対応が、異なる高さのアダプタ本体で提供されることができる。
【００４０】
たとえば、このことは、10インチタイプのRMターゲットに対するアセンブリを示す図4、および、10インチSPAターゲットに対するアセンブリを示す図4Aに示されている。4つの表、表4-1から表4-4が、図4および図4Aに対して引用され、以下のようなさまざまな代替となる部品を特定している。
【００４１】
【表１】
2005525471.tif 000003
【００４２】
【表２】
2005525471.tif 000004
【００４３】
【表３】
2005525471.tif 000005
【００４４】
【表４】
2005525471.tif 000006
【００４５】
表4-1は、1.7"、2.0"および2.5"のターゲット対ウェハ間隔に対応するための3つのアダプタ本体32-1,32-2および32-3を列挙している。これらのそれぞれは、タイプRMまたはタイプSPAターゲットのいずれかに適している。2つの異なる絶縁体構成、36-4および36-5が、表4-2で特定されている。これらは、2つのタイプのターゲットを異なるサイズの本体32のそれぞれに適応させる。表4-4は、各アダプタ本体32を被覆するための3つのアダプタシールド41を特定している。これらは、異なるプロセスとの互換性のためにそれぞれ2つの材料で提供されている。これらのアダプタシールドは、41-12から41-17として特定されてもよい。表4-3は、代替となる濃色空間シールド40-6から40-11を特定している。これらは、さまざまなターゲット材料およびタイプに対応するために、3つのアダプタ本体32のいずれかに嵌合する。図示した実施形態に示すように、アダプタ本体32は、少なくとも約14.49インチの外径70と、少なくとも約11.12インチの内径75とを有する。
【００４６】
同様に、図5もまた、2つの図、12インチタイプRMターゲットのためのアセンブリを示す図5(左側)、および12インチSPAターゲットのためのアセンブリを示す図5A(右側)を含んでいる。3つの表、表5-1から5-3は、図5および図5Aに対応し、以下のようなさまざまな代替となる部品を特定している。
【００４７】
【表５】
2005525471.tif 000007
【００４８】
【表６】
2005525471.tif 000008
【００４９】
【表７】
2005525471.tif 000009
【００５０】
表5-1は、そのそれぞれがタイプRMまたはタイプSPAターゲットのいずれかに適している2.0"および2.5"のターゲット対ウェハ間隔に対応するための、2つのアダプタ本体32a-1および32a-2を列挙している。2つの異なる絶縁体構成、36a-3および36a-4が、表5-2で特定されている。これらは、2つのタイプのターゲットを異なるサイズの本体32aのそれぞれに適応させる。表5-3は、2つのアダプタ本体32のそれぞれを被覆するための異なるアダプタシールド41a-9から41a-14を特定している。これらは、異なるプロセスとの互換性のために異なる材料で提供される。表5-3はまた、代替となる濃色空間シールド40a-5から40a-8を特定している。これらは、異なるターゲット材料およびタイプに対応するために、2つの12インチのアダプタ本体32aのいずれかに嵌合する。図示した実施形態に示すように、アダプタ本体32aは、少なくとも約14.49インチの外径80および少なくとも約12.77インチの内径75を有する。
【００５１】
図6A〜図6Hは、本発明の実施形態によるアダプタ本体の概略図を示している。図6Aは上面図を示している。図6Bは側面図を示している。また、図6Cは底面図を示している。図6Dは、アダプタ本体のより詳細な側面図である。「上面」、「底面」および「側面」という用語は、簡便のためにのみ選択されている。「上面」はカソード側を称し、「底面」はアダプタアセンブリのウェハまたはチャンバ側を称する。これらのアダプタがそれに適している機械では、ターゲットは、鉛直平面内で支持されたウェハに向かう側道に面している。
【００５２】
アダプタ本体32は、外側フランジ610と、リング部分620と、内側ショルダ630とを備える。外側フランジ610は、内側表面610aと、上部表面610bと、外側表面610cと、底部表面610dとを備える。リング部分620は、内側ショルダ630の上部表面630bと結合された内側表面620aと、外側フランジの底部表面610dと結合された外側表面620cとを備える。内側ショルダ630は、内側表面630aと、リング部分620の内側表面620aと結合された上部表面630bと、リング部分620の外側表面620cと結合された外側表面630cと、内側表面630aおよび外側表面630cと結合された底部表面630dとを備える。
【００５３】
外側フランジ610は、上部表面610bから底部表面610dへ延びるいくつかの通し穴640を備えてもよい。たとえば、穴640は、少なくとも0.25インチの直径を有してもよい。穴640は、約30度の角度変位を有してもよい。穴640は、約13.87インチの直径を有する円673上に配置されてもよい。
【００５４】
外側フランジ610は、上部表面610bから底部表面610dへ延びるいくつかの通し穴670を備えてもよい。たとえば、穴670は、少なくとも0.25インチの直径を有し、ヘリコイルが穴670内に設置されてもよい。穴670は、約100度および約80度の角度変位671および672を有してもよい。穴670は、約13.87インチの直径を有する円673上に配置されてもよい。
【００５５】
外側フランジ610は、上部表面610b内にいくつかの非貫通穴644を備えてもよい。たとえば、穴644は、少なくとも0.25インチの直径を有し、ヘリコイルが穴644内に設置されてもよい。穴644は、約11.62インチの直径を有する円675上に配置されてもよい。
【００５６】
外側フランジ610は、環状の溝642を備えてもよく、冷却要素(図示せず)が、溝内に設置されてもよい。たとえば、環状の溝642が、外側フランジの上部表面610b上に配置されてもよく、約13.12インチの直径674を有してもよい。外側フランジ610は、別の環状の溝646を備えてもよく、Ｏリング(図示せず)が、溝内に設置されてもよい。たとえば、環状の溝646が、外側フランジの底部表面610d上に配置されてもよく、約12.99インチの内径688を有してもよい。また、約0.15インチの幅を有してもよい。外側フランジ610は、底部表面610d内にいくつかの非貫通穴648を備えてもよく、ヘリコイルが穴644内に設置されてもよい。
【００５７】
内側ショルダ630は、底部表面630d内にいくつかの非貫通穴648および650を備えてもよい。たとえば、穴648および650は、少なくとも0.14インチの直径を有してもよく、ヘリコイルが穴648および650内に設置されてもよい。
【００５８】
内側ショルダ630は、環状の溝652を備えてもよく、Ｏリング(図示せず)が、溝内に設置されてもよい。たとえば、環状の溝652が、内側ショルダ630の上部表面630b上に配置されてもよく、約10.77+/-0.015インチの内径680を有してもよい。また、約0.125インチの幅を有してもよい。
【００５９】
また、外側フランジ610は、いくつかのスロット654を備えてもよい。たとえば、スロット654は、0.5インチの幅を有してもよく、冷却要素(図示せず)が、スロットを使用して設置されてもよい。外側フランジ610の外部表面610cは、いくつかの平らな表面656といくつかの曲線状の表面658を備えてもよい。
【００６０】
外側フランジ610は、少なくとも約11.185インチの内径679と少なくとも約14.50インチの外径678を有してもよい。外側フランジ610は、約12.08インチの内径687と、最も近似的には13.00インチの外径688を有する段差662をさらに備えてもよい。内側ショルダ630は、少なくとも約10.415インチの内径685と少なくとも約12.08インチの外径687を有してもよい。内部表面620aは、リップ部分660を備えてもよい。
【００６１】
外側フランジ610は、約0.51インチの厚さ681を有してもよい。段差662は、約1.08インチの高さ682を有してもよい。内側ショルダ630は、少なくとも約0.25インチの厚さ684を有してもよい。本体部分620は、少なくとも約11.12インチの内径686を有してもよい。
【００６２】
アダプタ本体32は、用途に依存する異なる高さ683を備えてもよい。たとえば、第1の用途では、高さは約1.44インチにすることができ、第2の用途では、高さは約1.94インチにすることができ、第3の用途では、高さは約2.24インチにすることができる。これらの高さ683は、それぞれ2.5インチ、2.0インチおよび1.7インチのターゲット対基板の間隔に対応することができる。高さ683は、フランジおよびショルダの厚さ681および684よりも小さく、それぞれ0.68、1.18および1.48インチの、チャンバ壁面16の外部または上部方面からターゲット絶縁体36の面または上部表面への全偏移をなす。
【００６３】
一実施形態では、アダプタ本体32は、単一の材料ブロックからなる。たとえば、アダプタ本体は、アルミニウムのブロックから製造されてもよく、アダプタ本体は、処理中に一様な被覆の形成を助ける粗い表面を提供するように仕上げられてもよい。別法として、アダプタ本体32は、2つ以上の部片を備えてもよい。
【００６４】
図7Aおよび図7Bは、本発明の実施形態による絶縁体の概略図を示している。絶縁体36は、上部リング710と、本体部分720と、底部リング730とを備える。上部リング710は、内部表面710aと、上部表面710bと、外部表面710cとを備える。本体部分720は、内部表面720aと、上部リング710の内部表面710aと結合された上部表面720bと、上部リング710の外部表面710cと結合された底部表面720cと、内部表面720aと結合された底部表面720dとを備える。底部リング730は、本体部分の底部表面720dと結合された内部表面730aと、リング部分720の外部表面720cと結合された外部表面730cと、底部表面730dとを備える。
【００６５】
本体部分720は、平坦化された縁部722を備えてもよく、底部リング730は、平坦化された縁部732を備えてもよい。本体部分720の上部表面720bは、曲線状の縁部712を使用して上部リング710の内部表面710aと結合されてもよい。
【００６６】
上部リング710は、少なくとも約10.932インチの内径776と、多くても約11.12インチの外径775を有してもよい。本体部分720は、少なくとも約10.32インチの内径777と、多くても約11.12インチの外径775を有してもよい。底部リング730は、少なくとも約10.46インチの内径778と、多くても約11.12インチの外径775を有してもよい。
【００６７】
上部リング710は、約0.29インチの高さ774を有してもよい。底部部分72は、約0.16インチの高さ773を有してもよい。底部リング730は、約0.15インチの高さ772を有してもよい。絶縁体36は、約0.6インチの高さ771を有してもよい。高さ772および773は、適用例のターゲット対基板間隔に応じて本体32の厚さと一致するべきである。
【００６８】
一実施形態では、絶縁体36は、単一の材料ブロックからなる。たとえば、絶縁体36は、TEFLON(登録商標)のブロックとして製造される。PTFE等級7またはPTFE等級8が使用されてもよい。別法として、絶縁体36は異なる絶縁材料から構成されてもよい。
【００６９】
図8Aおよび図8Bは、本発明の実施形態による別の絶縁体の概略図を示している。絶縁体36aは、上部リング810と、本体部分820と、底部リング830とを備える。上部リング810は、内部表面810aと、上部表面810bと、外部表面810cとを備える。本体部分820は、内部表面820aと、上部リング810の内部表面810aと結合された上部表面820bと、上部リング810の外部表面810cと結合された外部表面820cと、内部表面820aと結合された結合された底部表面820dとを備える。底部リング830は、本体部分820の底部表面820dと結合された内部表面830aと、本体部分820の外部表面820cと結合された外部表面830cと、底部表面830dとを備える。
【００７０】
本体部分820は、平坦化された縁部822を備えてもよく、底部リング830は、形状を与えられた縁部832を備えてもよい。本体部分820は、環状の溝824を備えてもよい。たとえば、環状の溝824は、本体部分820の上部表面820b上に配置されてもよく、約10.47インチの内径877を有してもよく、約0.11インチの幅890を有してもよく、Ｏリング(図示せず)が溝内に配置されてもよい。本体部分820の上部表面820bは、曲線状の縁部812を使用して上部リング810の内部表面810aと結合されてもよい。
【００７１】
上部リング810は、少なくとも約10.932インチの内径876と、多くても約11.12インチの外径875を有してもよい。本体部分820は、少なくとも約10.32インチの内径877と、多くても約11.12インチの外径875を有してもよい。底部リング830は、少なくとも約10.46インチの内径879と、多くても約11.12インチの外径875を有してもよい。
【００７２】
上部リング810は、約0.35インチの高さ874を有してもよい。底部部分820は、約0.17インチの高さ873を有してもよい。底部リング830は、約0.088インチの高さ872を有してもよい。絶縁体36aは、約0.6インチの高さ871を有してもよい。高さ872および873は、適用例のターゲット対基板間隔に応じて本体32の厚さと一致するべきである。
【００７３】
一実施形態では、絶縁体36aは、単一の材料ブロックからなる。たとえば、絶縁体36aは、TEFLON(登録商標)のブロックとして製造される。PTFE等級7またはPTFE等級8が使用されてもよい。別法として、絶縁体36aは異なる絶縁材料から構成されてもよい。
【００７４】
図9Aおよび図9Bは、本発明の実施形態による濃色空間シールドの概略図を示している。濃色空間シールド40は、上部リング910および本体部分920を備える。上部リング910は、内部表面910aと、上部表面910bと、外部表面910cとを備える。本体部分920は、上部リング910の内部表面910aと結合された内部表面920aと、上部リング910の外部表面910cと結合された上部表面920bと、本体920の上部表面920bと結合された外部表面920cと、外部表面920cおよび内部表面920aと結合された底部表面920dとを備える。
【００７５】
本体部分920は、形成された縁部922と、曲線状の縁部924と、曲線状の隅縁部926とを備える。本体部分920の上部表面920bは、曲線状の縁部912を使用して上部リング910の外部表面910cと結合されてもよい。本体部分920は、上部表面920bから底部表面920dへ延びるいくつかの通し穴940を備えてもよい。たとえば、穴940は、少なくとも0.19インチの直径を有し、皿穴を作られてもよい。穴940は、約45度の角度変位を有してもよい。穴940は、約11.50インチの直径を有する円971上に配置されてもよい。
【００７６】
上部リング910は、約10.10インチの内径977と、約10.405インチの外径975を有してもよい。本体部分920は、約10.10インチの内径977と、多くても約12.08インチの外径974を有してもよい。上部リング910は、約0.505インチの高さ984を有してもよい。本体部分920は、約0.244インチの高さ981を有してもよい。上部リング910は、多くても約10.26インチの内径976と、約0.14インチの深さ983を有する段差914をさらに備えてもよい。本体部分920は、約10.84インチの内径978と、約0.09インチの深さ980を有する段差926をさらに備えてもよい。濃色空間シールド40は、約0.74インチの高さ979を有してもよい。
【００７７】
一実施形態では、濃色空間シールド40は、単一の材料ブロックからなる。たとえば、濃色空間シールド40は、ステンレス鋼のブロックから製造されてもよい。また、濃色空間シールド40は、その表面を粗面仕上げされ、被覆が付着されてもよい。たとえば、表面は、ブラスト加工され、被覆が付着されてもよい。別法として、濃色空間シールド40は、アルミニウムなどの異なる材料から構成されてもよい。
【００７８】
図10Aおよび図10Bは、本発明の実施形態による別の濃色空間シールドの概略図を示している。濃色空間シールド40aは、上部リング1010および本体部分1020を備える。上部リング1010は、内部表面1010aと、上部表面1010bと、外部表面1010cとを備える。本体部分1020は、上部リング1010の内部表面1010aと結合された内部表面1020aと、上部リング1010の外部表面1010cと結合された上部表面1020bと、本体1020の上部表面1020bと結合された外部表面1020cと、外部表面1020cおよび内部表面1020aと結合された底部表面1020dとを備える。
【００７９】
本体部分1020は、形成された縁部1022と、曲線状の縁部1012と、曲線状の隅縁部1026とを備える。本体部分1020の上部表面1020bは、曲線状の縁部1024を使用して上部リング1010の外部表面1010cと結合されてもよい。本体部分1020は、上部表面1020bから底部表面1020dへ延びるいくつかの通し穴1040を備えてもよい。たとえば、穴1040は、少なくとも0.19インチの直径を有し、皿穴であってもよい。穴1040は、約45度の角度変位を有してもよい。穴1040は、約11.50インチの直径を有する円1071上に配置されてもよい。
【００８０】
上部リング1010は、約10.12インチの内径1072と、約10.405インチの外径1075を有してもよい。本体部分1020は、約10.12インチの内径1072と、約12.08インチの外径1074を有してもよい。上部リング1010は、少なくとも約0.305インチの高さ1081を有してもよい。本体部分1020は、約0.244インチの高さ1079を有してもよい。本体部分1020は、約10.4インチの内径1077と、約0.09インチの深さを有する段差1026をさらに備えてもよい。濃色空間シールド40aは、約0.54インチの高さ1078を有してもよい。
【００８１】
一実施形態では、濃色空間シールド40aは、単一の材料ブロックからなる。たとえば、濃色空間シールド40aは、ステンレス鋼のブロックから製造されてもよい。また、濃色空間シールド40aは、その表面を粗面仕上げされ、被覆が付着されてもよい。たとえば、表面は、ブラスト加工され、被覆が付着されてもよい。別法として、濃色空間シールド40aは、異なる材料から構成されてもよい。
【００８２】
図11Aおよび図11Bは、本発明の実施形態によるアダプタシールドの概略図を示している。アダプタシールド41は、上部リング1110および本体部分1120を備える。上部リング1110は、内部表面1110aと、上部表面1110bと、外部表面1110cと、底部表面1110dとを備える。本体部分1120は、上部リング1110の内部表面1110aと結合された内部表面1120aと、上部リング1110の底部表面1110dと結合された外部表面1120cとを備える。底部リング1130は、内部表面1130aと、底部部分1120の内部表面1120aと接続された上部表面1130bと、本体部分1120の外部表面1120cと接続された底部表面1130dとを備える。
【００８３】
本体部分1120は、曲線状の縁部1124と、曲線状の隅縁部1126とを備える。上部リング1110は、約12.563インチの直径1172の円上で90度の間隔にある、上部表面1110bから底部表面1110dへ延びるいくつかの通し穴1140を備えてもよい。
【００８４】
上部リング1110は、約12.98インチの外径1175と、約12.2インチの内径1176を有してもよい。底部リング1130は、約12.14インチの外径と、約10.85インチの内径1173を有してもよい。
【００８５】
アダプタシールド41は、用途に応じて異なる高さ1174を有してもよい。第1の用途では、高さは約0.53インチであってよい。第2の用途では、高さは約1.03インチであってよい。第3の用途では、高さは約1.33インチであってよい。高さ1174は、それぞれ2.5、2.0および1.7インチのターゲット対基板間隔を形成するように構成されたアダプタ本体を保護する。
【００８６】
一実施形態では、アダプタシールド41aは単一の材料ブロックからなる。たとえば、アダプタシールド41aは、ステンレス鋼のブロックから製造されてもよい。また、アダプタシールド41aは、その表面を粗面仕上げされ、被覆が付着されてもよい。たとえば、表面は、ブラスト加工され、被覆が付着されてもよい。別法として、アダプタシールド41は、アルミニウムなどの異なる材料から構成されてもよい。
【００８７】
図12A〜12Gは、本発明の実施形態による別のアダプタ本体の概略図を示している。図12Aは、上面図を示している。図12Bは、側面図を示している。図12Cは、底面図を示している。図12Dは、アダプタ本体のより詳細な側面図を示している。
【００８８】
アダプタ本体32aは、外側フランジ1210と、リング部分1220と、内側ショルダ1230とを備える。外側フランジ1210は、内部表面1210aと、上部表面1210bと、外部表面1210cと、底部表面1210dとを備える。リング部分1220は、内側ショルダ1230の上部表面1230bと結合された内部表面1220aと、外側フランジ1210の底部表面1210dと結合された外部表面1220cとを備える。内側ショルダ1230は、内部表面1230aと、リング部分1220の内部表面1220aと結合された上部表面1230bと、リング部分1220の外部表面1220cと結合された外部表面1230cと、内部表面1230aおよび外部表面1230cと結合された底部表面1230dとを備える。
【００８９】
外側フランジ1210は、上部表面1210bから底部表面1210dへ延びるいくつかの通し穴1240を備えてもよい。たとえば、穴1240は、少なくとも0.25インチの直径を有してもよい。穴1240は、約30度の角度変位を有してもよい。穴1240は、約13.87インチの直径を有する円1273上に配置されてもよい。
【００９０】
外側フランジ1210は、上部表面1210bから底部表面1210dへ延びるいくつかの通し穴1270を備えてもよい。たとえば、穴1270は、少なくとも0.25インチの直径を有し、ヘリコイル(helicoils)が穴1270内に設置されてもよい。穴1270は、約100度および約80度の角度変位1271および1272を有してもよい。穴1270は、約13.87インチの直径を有する円1273上に配置されてもよい。
【００９１】
外側フランジ1210は、環状の溝1242を備えてもよい。たとえば、環状の溝1242が、外側フランジの上部表面1210b上に配置されてもよく、約13.12インチの直径1274を有してもよい。冷却要素(図示せず)が、溝内に設置されてもよい。外側フランジ1210は、別の環状の溝1246を備えてもよい。たとえば、環状の溝1246が、外側フランジの底部表面1210d上に配置されてもよく、約12.99インチの内径1284を有してもよい。また、約0.15インチの幅を有してもよい。Ｏリング(図示せず)が、溝内に設置されてもよい。
【００９２】
内側ショルダ1230は、底部表面1230d内にいくつかの非貫通穴1248を備えてもよい。たとえば、穴1248は、少なくとも0.14インチの直径を有してもよく、ヘリコイルが穴1248内に設置されてもよい。
【００９３】
内側ショルダ1230は、環状の溝1252を備えてもよい。たとえば、環状の溝1252が、内側ショルダ1230の上部表面1230b上に配置されてもよく、約12.30インチの内径1281を有してもよい。また、約0.125インチの幅を有してもよい。Ｏリング(図示せず)が、溝内に設置されてもよい。
【００９４】
また、外側フランジ1210は、いくつかのスロット1254を備えてもよい。たとえば、スロット1254は、0.5インチの幅を有してもよく、冷却要素(図示せず)が、スロットを使用して設置されてもよい。外側フランジ1210の外部表面1210cは、いくつかの平らな表面1256といくつかの曲線状の表面1258を備えてもよい。
【００９５】
外側フランジ1210は、少なくとも約12.74インチの内径1280と少なくとも約14.50インチの外径1278を有してもよい。本体部分1220は、約12.92インチの内径1283、および多くても約13.00インチの外径1284を有する段差1262をさらに備えてもよい。内側ショルダ1230は、少なくとも約12.12インチの内径1282と少なくとも約12.92インチの外径1283を有してもよい。内部表面1220aは、リップ部分1260を備えてもよい。
【００９６】
外側フランジ1210は、約0.51インチの厚さ1285を有してもよい。段差1262は、約0.86インチの高さ1286を有してもよい。内側ショルダ1230は、少なくとも約0.49インチの厚さ1288を有してもよい。本体部分1220は、少なくとも約12.74インチの内径1280を有してもよい。
【００９７】
アダプタ本体32aは、用途に依存する異なる高さ1287を備えてもよい。たとえば、第1の用途では、高さは約1.62インチにすることができ、第2の用途では、高さは約2.12インチにすることができる。これらの高さ1287は、それぞれ2.5インチおよび2.0インチのターゲット対基板の間隔に対応する。高さ1287は、フランジおよびショルダの厚さ1285および1288よりも小さく、それぞれ0.68および1.18インチの、チャンバ壁面16の外部表面からターゲット絶縁体の面への全偏移を生じる。
【００９８】
一実施形態では、アダプタ本体32aは単一の材料ブロックからなる。たとえば、アダプタ本体は、アルミニウムのブロックから製造されてもよく、アダプタ本体は、処理中に一様な被覆の形成を助ける粗い表面を提供するように仕上げられてもよい。別法として、アダプタ本体32aは、2つ以上の部片から構成されてもよい。
【００９９】
図13Aおよび図13Bは、本発明の実施形態による絶縁体の概略図を示している。絶縁体36'は、上部リング1310と、本体部分1320と、底部リング1330とを備える。上部リング1310は、内部表面1310aと、上部表面1310bと、外部表面1310cとを備える。本体部分1320は、内部表面1320aと、上部リング1310の内部表面1310aと結合された上部表面1320bと、上部リング1310の外部表面1310cと結合された外部表面1320cと、外部表面1310bと結合された底部表面1320dとを備える。底部リング1330は、本体部分の内部表面1320aと結合された内部表面1330aと、本体部分1320の底部表面1320dと結合された外部表面1330cと、底部表面1330dとを備える。
【０１００】
本体部分1320は、形成された縁部1322を備えてもよく、底部リング1330は、形成された縁部1332を備えてもよい。本体部分1320の上部表面1320bは、曲線状の縁部1312を使用して上部リング1310の内部表面1310aと結合されてもよい。
【０１０１】
上部リング1310は、少なくとも約12.55インチの内径1376と、多くても約12.74インチの外径1375を有してもよい。本体部分1320は、少なくとも約11.94インチの内径1377と、多くても約12.74インチの外径を有してもよい。底部リング1330は、少なくとも約11.94インチの内径1377と、多くても約12.12インチの外径1378を有してもよい。
【０１０２】
上部リング1310は、約0.25インチの高さ1374を有してもよい。本体部分1320は、約0.125インチの高さ1373を有してもよい。底部リング1330は、約0.063インチの高さ1372を有してもよい。
【０１０３】
一実施形態では、絶縁体36'は単一の材料ブロックからなる。たとえば、絶縁体36'は、約0.43インチの高さ1371を有し、TEFLON(登録商標)のブロックとして製造されてもよい。PTFE等級7またはPTFE等級8が使用されてもよい。別法として、絶縁体36'は、異なる絶縁材料から構成されてもよい。
【０１０４】
図14Aおよび図14Bは、本発明の実施形態による別の絶縁体の概略図を示している。絶縁体36'は、上部リング1410と、本体部分1420と、底部リング1430とを備える。上部リング1410は、内部表面1410aと、上部表面1410bと、外部表面1410cとを備える。本体部分1420は、内部表面1420aと、上部リング1410の内部表面1410aと結合された上部表面1420bと、上部リング1410の外部表面1410cと結合された外部表面1420cと、上部リング1410の内部表面1420aと結合された底部表面1420dとを備える。底部リング1430は、本体部分の底部表面1420dと結合された内部表面1430aと、本体部分1420の外部表面1420cと結合された外部表面1430cと、底部表面1430dとを備える。
【０１０５】
本体部分1420は、形成された縁部1422を備えてもよく、底部リング1430は、形成された縁部1432を備えてもよい。本体部分1420は、環状の溝1424を備えてもよい。たとえば、環状の溝1424は、本体部分1420の上部表面1420b上に配置されてもよく、少なくとも約12.16インチの内径1477を有してもよく、少なくとも約0.11インチの幅1290を有してもよく、Ｏリング(図示せず)が溝内に配置されてもよい。本体部分1420の上部表面1420bは、曲線状の縁部1412を使用して上部リング1410の内部表面1410aと結合されてもよい。
【０１０６】
上部リング1410は、少なくとも約12.55インチの内径1476と、多くても約12.74インチの外径1475を有してもよい。本体部分1420は、少なくとも約11.94インチの内径1477と、多くても約12.74インチの外径1475を有してもよい。底部リング1430は、少なくとも約12.13インチの内径1478と、多くても約12.74インチの外径1475を有してもよい。
【０１０７】
上部リング1410は、約0.185インチの高さ1474を有していてもよい。底部部分1420は、約0.14インチの高さ1473を有していてもよい。底部リング1430は、約0.047インチの高さ1472を有していてもよい。
【０１０８】
一実施形態では、絶縁体36a'は単一の材料ブロックからなる。たとえば、絶縁体36a'は、約0.37インチの高さ1471を有し、TEFLON(登録商標)、PTFE等級7またはPTFE等級8のブロックとして製造されてもよい。別法として、絶縁体36a'は、異なる絶縁材料から構成されてもよい。
【０１０９】
図15Aおよび図15Bは、本発明の実施形態による濃色空間シールド40'の概略図を示している。濃色空間シールド40'は、上部リング1510および本体部分1520を備える。上部リング1510は、内部表面1510aと、上部表面1510bと、外部表面1510cとを備える。本体部分1520は、上部リング1510の内部表面1510aと結合された内部表面1520aと、上部リング1510の外部表面1510cと結合された上部表面1520bと、本体1520の上部表面1520bと結合された外部表面1520cと、外部表面1520cおよび内部表面1520aと結合された底部表面1520dとを備える。
【０１１０】
本体部分1520は、形成された縁部1522と、曲線状の縁部1524と、曲線状の隅縁部1526とを備える。本体部分1520の上部表面1520bは、曲線状の縁部1512を使用して上部リング1510の外部表面1510cと結合されてもよい。本体部分1520は、上部表面1520bから底部表面1520dへ延びるいくつかの通し穴1540を備えてもよい。たとえば、穴1540は、少なくとも0.14インチの直径を有し、皿穴であってよい。穴1540は、約45度の角度変位を有してもよい。穴1540は、約12.50インチの直径を有する円1571上に配置されてもよい。
【０１１１】
上部リング1510は、約11.72インチの内径1575と、約12.11インチの外径1573を有していてもよい。本体部分1520は、約11.72インチの内径1575と、多くても約13.00インチの外径1572を有していてもよい。上部リング1510は、約0.55インチの高さを有していてもよい。本体部分1520は、約0.245インチの高さを有していてもよい。
【０１１２】
上部リング1510は、約11.89インチの内径1574と、約0.12インチの深さ1583を有する段差1514をさらに備えてもよい。濃色空間シールド40'は、約0.74インチの高さ1576を有していてもよい。
【０１１３】
一実施形態では、濃色空間シールド40'は単一の材料ブロックからなる。たとえば、濃色空間シールド40'は、ステンレス鋼のブロックから製造されてもよい。また、濃色空間シールド40'は、その表面を粗面仕上げされ、被覆が付着されてもよい。たとえば、表面は、ブラスト加工され、被覆が付着されてもよい。別法として、濃色空間シールド40'は、アルミニウムなどの異なる材料から構成されてもよい。
【０１１４】
図16Aおよび図16Bは、本発明の実施形態による別の濃色空間シールドの概略図を示している。濃色空間シールド40a"は、上部リング1610および本体部分1620を備える。上部リング1610は、内部表面1610aと、上部表面1610bと、外部表面1610cとを備える。本体部分1620は、上部リング1610の内部表面1610aと結合された内部表面1620aと、上部リング1610の外部表面1610cと結合された上部表面1620bと、本体1620の上部表面1620bと結合された外部表面1620cと、外部表面1620cおよび内部表面1620aと結合された底部表面1620dとを備える。
【０１１５】
本体部分1620は、曲線状の縁部1622と1624を備える。本体部分1620の上部表面1620bは、曲線状の縁部1612を使用して上部リング1610の外部表面1610cと結合されてもよい。本体部分1620は、上部表面1620bから底部表面1620dへ延びるいくつかの通し穴1640を備えてもよい。たとえば、穴1640は、皿穴であってよい。
【０１１６】
上部リング1610は、約11.74インチの内径と、約12.11インチの外径を有していてもよい。本体部分1620は、約11.74インチの内径と、多くても約12.99インチの外径を有していてもよい。上部リング1610は、少なくとも約0.475インチの高さを有してもよい。本体部分1620は、少なくとも約0.245インチの高さを有してもよい。
【０１１７】
一実施形態では、濃色空間シールド40a'は単一の材料ブロックからなる。たとえば、濃色空間シールド40a'は、ステンレス鋼のブロックから製造されてもよい。また、濃色空間シールド40a'は、その表面を粗面仕上げされ、被覆が付着されてもよい。たとえば、表面は、ブラスト加工され、被覆が付着されてもよい。別法として、濃色空間シールド40a'は異なる材料から構成されてもよい。
【０１１８】
上記のことから、多くの部品の組合せが可能であることがわかる。しかし、使用者によって実際に必要とされる組合せのみが提供される必要ある。5つの本体32、10インチターゲットに対して3つ(3つのターゲット対基板間隔に対して1つずつ)と、12インチターゲットに対して2つ(2つ間隔に対して1つずつ)があることに留意されたい。さらに4つの絶縁体リング36が、10インチターゲットに対して2つ、12インチターゲットに対して2つ、RMおよびSPAタイプに対して1つずつ提供されることに留意されたい。10個のアダプタシールド41が、5つの本体のそれぞれに対する2つの異なるターゲットタイプのそれぞれに対して2つ図示されている。12インチターゲットに対して、異なるアダプタシールドが、2つの異なるターゲットタイプに対して示され、その結果、全体として12の異なるアダプタシールド41となる。2つのサイズの濃色空間シールド40、標準的圧力に対して1つ、および高圧力に対して1つが、各ターゲットサイズに対して提供される。これらは、所望の異なる材料の数を乗算され、したがって、6つの濃色空間シールドが10インチのターゲットに対して提供され(3つの材料が提供される)、4つの濃色空間シールドが12インチのターゲットに対して(2つの材料が提供される)提供される。
【０１１９】
本明細書の本発明の用途はさまざまであり、本発明は例示的な実施形態で説明され、追加および修正が、本発明の原理から逸脱することなくなし得ることを当業者なら理解するであろう。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】従来技術のアダプタハードウェアを備える処理チャンバ内に取り付けられたスパッタリングカソードアセンブリを示す断面図である。
【図１Ａ】1Aで示した図1の囲み部分の拡大図である。
【図２】本明細書でタイプRMとして示されたタイプのターゲットとともに使用するための本発明の一実施形態によるアダプタハードウェアを備える処理チャンバ内に取り付けられたスパッタリングカソードアセンブリを示す断面図である。
【図２Ａ】タイプSPAとして本明細書で示された代替のタイプのターゲットとともに使用するための本発明の一実施形態によるアダプタハードウェアを備える処理チャンバ内に取り付けられたスパッタリングカソードアセンブリを示す断面図を示す図2の部分の拡大図である。
【図３】図2および図2Aそれぞれのアセンブリの分解断面図である。
【図４】公称10インチターゲットを有するカソードアセンブリとともに使用するアダプタアセンブリ構成部品の代替となる組合せをより詳細に記載している図2と同様の断面図である。
【図４Ａ】公称10インチターゲットを有するカソードアセンブリとともに使用するアダプタアセンブリ構成部品の代替となる組合せをより詳細に記載している図2Aと同様の断面図である。
【図５】公称12インチターゲットを有するカソードアセンブリとともに使用するアダプタアセンブリ構成部品の代替となる組合せをより詳細に記載している図4と同様の断面図である。
【図５Ａ】公称12インチターゲットを有するカソードアセンブリとともに使用するアダプタアセンブリ構成部品の代替となる組合せをより詳細に記載している図4Aと同様の断面図である。
【図６Ａ】本発明の実施形態によるアダプタ本体の概略図である。
【図６Ｂ】本発明の実施形態によるアダプタ本体の概略図である。
【図６Ｃ】本発明の実施形態によるアダプタ本体の概略図である。
【図６Ｄ】本発明の実施形態によるアダプタ本体の概略図である。
【図６Ｅ】本発明の実施形態によるアダプタ本体の概略図である。
【図６Ｇ】本発明の実施形態によるアダプタ本体の概略図である。
【図６Ｈ】本発明の実施形態によるアダプタ本体の概略図である。
【図７Ａ】本発明の実施形態による絶縁体の概略図である。
【図７Ｂ】本発明の実施形態による絶縁体の概略図である。
【図８Ａ】本発明の実施形態による別の絶縁体の概略図である。
【図８Ｂ】本発明の実施形態による別の絶縁体の概略図である。
【図９Ａ】本発明の実施形態に濃色空間シールドの概略図である。
【図９Ｂ】本発明の実施形態に濃色空間シールドの概略図である。
【図１０Ａ】本発明の実施形態による別の濃色空間シールドの概略図である。
【図１０Ｂ】本発明の実施形態による別の濃色空間シールドの概略図である。
【図１１Ａ】本発明の実施形態によるアダプタシールドの概略図である。
【図１１Ｂ】本発明の実施形態によるアダプタシールドの概略図である。
【図１２Ａ】本発明の実施形態による別のアダプタ本体の概略図である。
【図１２Ｂ】本発明の実施形態による別のアダプタ本体の概略図である。
【図１２Ｃ】本発明の実施形態による別のアダプタ本体の概略図である。
【図１２Ｄ】本発明の実施形態による別のアダプタ本体の概略図である。
【図１２Ｅ】本発明の実施形態による別のアダプタ本体の概略図である。
【図１２Ｆ】本発明の実施形態による別のアダプタ本体の概略図である。
【図１２Ｇ】本発明の実施形態による別のアダプタ本体の概略図である。
【図１３Ａ】本発明の実施形態による別の絶縁体の概略図である。
【図１３Ｂ】本発明の実施形態による別の絶縁体の概略図である。
【図１４Ａ】本発明の実施形態による別の絶縁体の概略図である。
【図１４Ｂ】本発明の実施形態による別の絶縁体の概略図である。
【図１５Ａ】本発明の実施形態による別の濃色空間シールドの概略図である。
【図１５Ｂ】本発明の実施形態による別の濃色空間シールドの概略図である。
【図１６Ａ】本発明の実施形態による別の濃色空間シールドの概略図である。
【図１６Ｂ】本発明の実施形態による別の濃色空間シールドの概略図である。
【符号の説明】
【０１２１】
10  スパッタ被覆機
11  ターゲット
14  スパッタリングカソード
15  固定開口
30,130  アダプタアセンブリ
32  アダプタ本体
36  絶縁体リング
40  濃色空間シールド
41  アダプタシールド
49  空間
【図１】
2005525471.tif 000010
【図２】
2005525471.tif 000011
【図３】
2005525471.tif 000012
【図４】
2005525471.tif 000013
【図５】
2005525471.tif 000014
2005525471.tif 000015
2005525471.tif 000016
2005525471.tif 000017
2005525471.tif 000018
2005525471.tif 000019
2005525471.tif 000020
2005525471.tif 000021
2005525471.tif 000022
2005525471.tif 000023
2005525471.tif 000024
2005525471.tif 000025
2005525471.tif 000026
2005525471.tif 000027
2005525471.tif 000028
2005525471.tif 000029
【国際調査報告】
2005525471.tif 000030
2005525471.tif 000031
2005525471.tif 000032
2005525471.tif 000033