(57)【要約】  一方のアセンブリ部材上に設けられた突起を熱膨張させ、もう一方のアセンブリ部材に熱接触を与えることによりスパッタカソードアセンブリの構成部分を組み立てる方法、及び当該方法によって形成されたスパッタカソードが記載される。本方法は、構成部材の一時的な機械的結合を形成し、この機械的結合は構成部分が所定の接触温度未満に冷却されると終わる。本方法は、任意選択でアセンブリの構成部分を互いに機械的に連結することを含む。
2007523993.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
側壁を有する複数の突起を備えた合せ面をもつ第１のアセンブリ部材と、側壁を有する複数の対応する溝を備えた合せ面をもつ第２のアセンブリ部材とを配置する工程であって、当該突起を当該溝に受け入れ、当該突起の側壁と当該溝の側壁の間に隙間が存在する配置工程と；
当該第１のアセンブリ部材、当該第２のアセンブリ部材、又はその両方を加熱する工程であって、熱膨張により当該突起の側壁と当該溝の側壁を接触温度において接触させて、当該第１のアセンブリ部材と当該第２のアセンブリ部材の間に一時的な機械的結合を形成する加熱工程と
を含む、スパッタアセンブリを形成する方法。
【請求項２】
前記第１のアセンブリ部材と前記第２のアセンブリ部材を機械的に連結させる工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記機械的に連結させる工程が、前記第１のアセンブリ部材と前記第２のアセンブリ部材を互いに対して回転させることにより達成される、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記合せ面上に少なくとも１つの機械的連結を設けることをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記配置工程が、前記第１のアセンブリ部材と前記第２のアセンブリ部材を互いに対して回転させ、それにより前記突起を前記溝に収めることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記第１のアセンブリ部材がスパッタターゲットを含み、前記第２のアセンブリ部材がバッキングプレートを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記第１のアセンブリ部材が電極を含み、前記第２のアセンブリ部材がスパッタターゲットを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記第１のアセンブリ部材又は前記第２のアセンブリ部材がスパッタターゲットであり、当該スパッタターゲットが長方形の形状を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記第１のアセンブリ部材又は前記第２のアセンブリ部材が、コバルト、チタン、銅、アルミニウム、タンタル、ニオブ、ニッケル、モリブデン、ジルコニウム、ハフニウム、金、銀、又はそれらの合金を含むスパッタターゲットである、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記第１のアセンブリ部材又は前記第２のアセンブリ部材が、銅、アルミニウム、チタン、モリブデン、ニオブ、それらの合金、又は鋼を含む電極である、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記第１のアセンブリ部材が、スパッタターゲットに接合されるバッキングプレートを含み、前記第２のアセンブリ部材が電極を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記バッキングプレートが、アルミニウム、クロム、銅、タンタル、チタン、それらの合金、又は鋼を含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１のアセンブリ部材が電極を含み、前記第２のアセンブリ部材が、スパッタターゲットに接合されるバッキングプレートを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記バッキングプレートが、銅、アルミニウム、チタン、それらの合金、又は鋼を含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記加熱工程がスパッタリングを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記突起が、円筒又はそれらの組み合わせである、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
前記突起が同心の列を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
前記溝が溝チャンネルを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
前記溝が同心の溝チャンネルを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２０】
前記隙間が、前記接触が各突起について実質的に同時に起こるような所定の寸法を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項２１】
前記隙間が、前記接触温度が約３０〜約３００℃であるような所定の寸法を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項２２】
前記機械的結合によって前記合せ面が熱接触する、請求項１に記載の方法。
【請求項２３】
側壁を有する複数の突起を備えた合せ面をもつ第１のアセンブリ部材と；
側壁を有する複数の対応する溝を備えた合せ面をもつ第２のアセンブリ部材とを含み、当該突起が当該溝に収められ、当該突起の側壁と当該溝の側壁が、接触温度において当該第１のアセンブリ部材と当該第２のアセンブリ部材の間に一時的な機械的結合を形成するよう適合された、スパッタアセンブリ。
【請求項２４】
前記第１のアセンブリ部材と前記第２のアセンブリ部材を連結させるための機械的連結をさらに含む、請求項２３に記載のスパッタアセンブリ。
【請求項２５】
前記第１のアセンブリ部材と前記第２のアセンブリ部材が、互いに対して前記合せ面を回転させることにより機械的に連結されるよう適合された、請求項２３に記載のスパッタアセンブリ。
【請求項２６】
前記機械的連結が、前記第１のアセンブリ部材と前記第２のアセンブリ部材を連結させるために前記合せ面上に形成された、請求項２４に記載のスパッタアセンブリ。
【請求項２７】
前記機械的連結が、台形の突出部を受け入れるよう適合された台形の凹みを含む、請求項２６に記載のスパッタアセンブリ。
【請求項２８】
前記機械的連結が、Ｔ形の突出部を受け入れるよう適合されたＴ形の凹みを含む、請求項２６に記載のスパッタアセンブリ。
【請求項２９】
前記機械的連結が、Ｌ形の突出部を受け入れるよう適合されたＬ形の凹みを含む、請求項２６に記載のスパッタアセンブリ。
【請求項３０】
前記機械的連結が、三角形の突出部を受け入れるよう適合された三角形の凹みを含む、請求項２６に記載のスパッタアセンブリ。
【請求項３１】
前記突起が、前記第１のアセンブリ部材と前記第２のアセンブリ部材を互いに対して回転させることにより前記溝に収めるよう適合された、請求項２３に記載のスパッタアセンブリ。
【請求項３２】
前記第１のアセンブリ部材がスパッタターゲットを含み、前記第２のアセンブリ部材がバッキングプレートを含む、請求項２３に記載のスパッタアセンブリ。
【請求項３３】
前記第１のアセンブリ部材が電極を含み、前記第２のアセンブリ部材がスパッタターゲットを含む、請求項２３に記載のスパッタアセンブリ。
【請求項３４】
前記第１のアセンブリ部材又は前記第２のアセンブリ部材が、長方形のスパッタターゲットである、請求項２３に記載のスパッタアセンブリ。
【請求項３５】
前記第１のアセンブリ部材又は前記第２のアセンブリ部材が、コバルト、チタン、銅、アルミニウム、タンタル、ニオブ、ニッケル、モリブデン、ジルコニウム、ハフニウム、金、銀、又はそれらの合金を含むスパッタターゲットである、請求項２３に記載のスパッタアセンブリ。
【請求項３６】
前記第１のアセンブリ部材又は前記第２のアセンブリ部材が、銅、アルミニウム、チタン、モリブデン、ニオブ、それらの合金、又は鋼を含む電極である、請求項２３に記載のスパッタアセンブリ。
【請求項３７】
前記第１のアセンブリ部材が、スパッタターゲットに接合されるバッキングプレートを含み、前記第２のアセンブリ部材が電極を含む、請求項２３に記載のスパッタアセンブリ。
【請求項３８】
前記バッキングプレートが、アルミニウム、銅、タンタル、チタン、それらの合金、又は鋼を含む、請求項３７に記載のスパッタアセンブリ。
【請求項３９】
前記バッキングプレートが、爆着、拡散接合、摩擦圧接、圧入、抵抗溶接、半田付け、蝋付け又は溶着によって前記スパッタターゲットに接合される、請求項３７に記載のスパッタアセンブリ。
【請求項４０】
前記第１のアセンブリ部材が電極を含み、前記第２のアセンブリ部材が、スパッタターゲットに接合されるバッキングプレートを含む、請求項２３に記載のスパッタアセンブリ。
【請求項４１】
前記バッキングプレートが、アルミニウム、銅、タンタル、チタン、それらの合金、又は鋼を含む、請求項４０に記載のスパッタアセンブリ。
【請求項４２】
前記バッキングプレートが、爆着、拡散接合、摩擦圧接、圧入、抵抗溶接、半田付け、蝋付け又は溶着によって前記スパッタターゲットに接合される、請求項４０に記載のスパッタアセンブリ。
【請求項４３】
前記熱膨張が、スパッタリングターゲットアセンブリをスパッタリングすることによって達成される、請求項２３に記載のスパッタアセンブリ。
【請求項４４】
前記突起が、円筒、長方形又はそれらの任意の組み合わせである、請求項２３に記載のスパッタアセンブリ。
【請求項４５】
前記突起が同心の列を含む、請求項２３に記載のスパッタアセンブリ。
【請求項４６】
前記溝が溝チャンネルを含む、請求項２３に記載のスパッタアセンブリ。
【請求項４７】
前記溝が同心の溝チャンネルを含む、請求項２３に記載のスパッタアセンブリ。
【請求項４８】
各突起が、各溝に実質的に同時に接触する、請求項２３に記載のスパッタアセンブリ。
【請求項４９】
前記接触温度が約３０〜約３００℃である、請求項２３に記載のスパッタアセンブリ。
【請求項５０】
前記合せ面が、前記機械的結合によって熱接触するよう適合された、請求項２３に記載のスパッタアセンブリ。
【請求項５１】
前記溝と前記突起が前記接触温度よりも低い温度である場合に、当該溝の側壁と当該突起の側壁との間に隙間が存在する、請求項２３に記載のスパッタアセンブリ。
【請求項５２】
各隙間が、前記突起の側壁、前記溝の側壁、又はその両方の熱膨張により同時にふさがるよう適合された、請求項５１に記載のスパッタアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スパッタリング部材に関する。より詳しくは、本発明は、スパッタカソードアセンブリの部材を接合する機械的な方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
スパッタ用途の分野では、スパッタターゲットからの物質の膜又は薄層を所望の基材上に堆積させるのにスパッタリングが広く用いられている。スパッタターゲットと電極を含むスパッタカソードアセンブリは、不活性ガスを満たしたスパッタリング装置又はチャンバーにアノードとともに配置することができる。所望の基材がチャンバーにおいてアノードの近くに配置され、基材の受け入れ面がスパッタカソードアセンブリとアノードの間の軌道に通常配向される。高電圧の電界がスパッタカソードアセンブリとアノードを横切って印加され、不活性ガスをイオン化してかつそれをスパッタターゲットの表面のほうへ送る電界が作り出される。不活性ガスのイオンによってスパッタターゲットの表面に衝撃を与えてスパッタターゲットから物質を追い出し、次いで、その物質が基材の受け入れ面に堆積して薄層又は膜が形成される。
【０００３】
典型的には、スパッタカソードアセンブリは、熱及び電気接触しているスパッタターゲットと電極を含む。例えば、金属ターゲット又は金属ターゲットブランク（例えば、タンタル、チタン、アルミニウム、銅、コバルト、タングステンなど）が、電極又はバッキングプレート、例えば、バッキングプレートフランジアセンブリ、例えば、銅、アルミニウム又はそれらの合金の上に接合される。アセンブリの部材間に必要な熱及び電気接触を達成するために、冶金接合、例えば、拡散接合、爆着、摩擦圧接、圧入、エポキシセメントなどにより、ターゲットとバッキングプレートを互いに永久的に結合させることができる。
【０００４】
接合が拡散接合、摩擦圧接、爆着などにより高温で達成される場合に生じるターゲット材料とバッキングプレート材料の間の熱膨張差によって、金属本体に非常に高いレベルの機械応力が生じることがある。この機械応力によってスパッタターゲットに撓みが生じることが多々あり、接合が弱まってスパッタターゲットがスパッタリングプロセスの間に達する高温の際にバッキングプレートから離れるようになる場合がある。比較的高い温度によって接合が形成される場合のスパッタターゲットとバッキングプレートの間の界面における歪みは、ターゲットとバッキングプレートの線熱膨張係数の差に接合温度とターゲットの半径方向寸法をかけたものに比例する。即ち、
ε＝Ｒ（α１−α２）ΔＴ          （式１）
式中、εはターゲット中心から距離Ｒの地点における歪み、α１とα２はそれぞれターゲットとバッキングプレートの線熱膨張係数、及びΔＴは接合温度と室温の差である。一般的に、すべての単位はメートルであり、温度は℃である。式１から、ターゲットのサイズが大きくなるにつれて、接合の歪みが大きくなることがわかる。加えて、接合温度が高くなるにつれて、歪みが大きくなる。最後に、ターゲットとバッキングプレートの熱膨張係数の差が大きくなるにつれて、歪みが大きくなる。したがって、例えば、フラットガラスパネルをコンピュータ・モニター又はテレビジョンスクリーンのフラットパネルディスプレイに使用するため、比較的高面積の基材をコーティングすることが必要とされる高面積のスパッタカソードアセンブリでは、歪みεの制御は特に困難である。
【０００５】
冶金接合によってスパッタカソードアセンブリ部材を永久的に結合させる別の不利な点は、アセンブリ部材の分離が、破壊的な方法、例えば、機械加工又は化学エッチングにおいて典型的に達成されるということである。バッキングプレートフランジアセンブリは、機械加工が困難でかつ高価な特徴、例えば、ボルト孔、合せマーク、及び／又はＯリング溝を典型的に含む。スパッタカソードアセンブリのスパッタターゲットが使い切られるかあるいはまた使用できないような場合、典型的には、アセンブリ全体はリサイクルのために処理装置に戻される。フランジがスパッタターゲットと同じ材料から作製されるアセンブリにおいては、フランジとターゲットは、粉末又は再溶融に好適な他の形態に典型的に転化される。別な方法では、フランジはターゲットから典型的に除去され、別々に再処理される。いずれにせよ、フランジ及びフランジの機械加工された特徴がほぼ完全であるか又は少なくとも使用できる状態であることが多い場合でさえ、フランジは壊される。
【０００６】
スパッタターゲットを大きなフラットパネルディスプレイターゲットのための電極に接合させることにより生じる歪みを制御するのに用いられる従来の方法は、低融点の半田又は蝋付け材料を使用することである。半田又は低温の蝋付け技術では、比較的低い接合温度Ｔにより正味の歪みが低減されるが、得られる接合強度は、大きなスパッタターゲットには十分でない場合がある。したがって、Ｒを小さくするため、複数のターゲットタイルが電極に接合された形のマルチピースターゲット構造が、半田接合から冷却する際の熱膨張差により生じる歪みを半田の破壊点より下に維持するのに用いられる。マルチピース構造を使用することで、熱膨張応力差εが低減される。しかしながら、半田は、アセンブリのマルチピースターゲット区分間の接合をじゃまする場合があり、例えば、スパッタリングの際にアーク放電や粒子放射（即ち、汚染）の供給源になる。さらに、個々のターゲットタイルのエッジのスパッタリング挙動は、ターゲット配列のバルクのスパッタリング挙動とは異なり、結果として、厚さ均一性の低い堆積膜が得られる場合がある。マルチピーススパッタターゲット構造を有する典型的な大きな長方形のスパッタカソードアセンブリの概略図が図１に与えられる。
【０００７】
半田及び蝋付け技術を使用することで、冶金接合部材に関して上記された回収及びリサイクルの問題は回避されるが、それにもかかわらず、半田付けされたスパッタカソードアセンブリの使用済みターゲットの交換においては、アセンブリを半田付け温度まで加熱できるようスパッタリングチャンバーからアセンブリ全体を取り出す必要がある。同様に、異なるスパッタ材料のスパッタターゲットの使用では、スパッタカソードアセンブリ全体の交換が必要である。このため、スパッタターゲットの交換は費用と時間のかかるプロセスになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、スパッタターゲットと電極の界面での接合によって生じる歪みが、従来の永久的に接合したスパッタカソードアセンブリよりも小さいスパッタカソードアセンブリに対するニーズがある。さらに、その部材がリサイクル又は再利用のために容易に回収できるスパッタカソードアセンブリに対するニーズもある。さらには、半田付けやマルチターゲットのスパッタカソードアセンブリと関連した望ましくないアーク放電や汚染の問題を回避するスパッタカソードアセンブリに対するニーズがある。なおさらには、スパッタリングチャンバーから電極を取り出す必要なく、使用済みスパッタターゲットを容易に取り除きかつ取り替えることのできるスパッタカソードアセンブリに対するニーズがある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
それゆえ、本発明の特徴は、アセンブリの部材間にフェイルセーフの接合を提供することによって剥離の問題を回避するスパッタカソードアセンブリを提供することである。
【００１０】
本発明の別の特徴は、アセンブリの部材を非破壊的な手段によって互いから分離することができ、回収された使用可能な部材を再利用及び／又はリサイクルすることができるスパッタカソードアセンブリを提供することである。
【００１１】
本発明の更なる特徴は、マルチターゲット構造の従来の半田付けされたスパッタカソードアセンブリにおいて存在する望ましくないアーク放電や汚染の問題を回避するスパッタカソードアセンブリ、特には高面積のスパッタカソードアセンブリを提供することである。
【００１２】
本発明のさらに別の特徴は、スパッタリングチャンバーから電極を取り出す必要なく、スパッタターゲット部材を容易に取り除きかつ取り替えることのできるスパッタカソードアセンブリを提供することである。
【００１３】
本発明の更なる特徴及び利点は、以下の説明において部分的に記載され、この説明から部分的に明らかであるか又は本発明の実施によって知ることができる。本発明の目的及び他の利点は、この説明及び特許請求の範囲において特に指摘される構成要素及びその組み合わせによって実現及び達成されるであろう。
【００１４】
これら及び他の利点を達成するため並びに本発明の目的に従って、本明細書で具体化されかつ概括的に記載されるように、本発明は、側壁を有する複数の突起を備えた合せ面をもつ第１のアセンブリ部材と；側壁を有する複数の対応する溝を備えた合せ面をもつ第２のアセンブリ部材とを含むスパッタカソードアセンブリであって、当該突起を当該溝に受け入れ、熱膨張により当該突起の側壁と当該溝の側壁を接触温度において接触させて、当該第１と第２のアセンブリ部材の間に一時的な機械的結合を形成するスパッタカソードアセンブリに関する。このスパッタカソードアセンブリは、任意選択で、第１と第２のアセンブリ部材を互いに連結させるための機械的連結を含む。
【００１５】
さらに本発明は、中間層又はバッキングプレートをスパッタターゲットに接合し、次いで、当該スパッタターゲットをバッキングプレート／電極界面の熱膨張により電極に一時的に結合させ、非金属のスパッタターゲット材料をスパッタカソードアセンブリにおいて使用できるようにすることを含む、スパッタカソードアセンブリを形成する方法に関する。
【００１６】
先の一般的な記載と以下の詳細な記載の両方は、例示的でかつ説明的なものでしかなく、特許請求の範囲に記載される本発明の更なる説明を提供しようとするものであると解されるべきである。
【００１７】
添付図面は、本願に含まれかつその一部を構成し、本発明の種々の態様を本明細書とともに示し、本発明の原理を説明するのに役立つ。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明によるスパッタカソードアセンブリを形成する方法は、側壁を有する複数の突起を備えた合せ面をもつ第１のアセンブリ部材と、側壁を有する複数の対応する溝を備えた合せ面をもつ第２のアセンブリ部材とを配置する工程であって、当該突起を当該溝に受け入れ、当該突起の側壁と当該溝の側壁の間に隙間が存在する配置工程と；当該第１のアセンブリ部材、当該第２のアセンブリ部材、又はその両方を加熱する工程であって、熱膨張により当該突起の側壁と当該溝の側壁を接触温度において接触させて、当該第１のアセンブリ部材と当該第２のアセンブリ部材の間に一時的な機械的結合を形成する加熱工程とを含む。本方法は、任意選択で、第１のアセンブリ部材と第２のアセンブリ部材を互いに機械的に連結させる工程を含む。
【００１９】
より詳細には、上記のスパッタカソードアセンブリは、２つの部材又はアセンブリ部材、即ち、スパッタターゲットと電極を含む。スパッタターゲット部材と電極は、任意の好適なターゲットグレードと電極グレードの材料であることができる。本発明の方法によって結合されるターゲット材料に関して、例としては、タンタル、ニオブ、コバルト、チタン、銅、アルミニウム、及びそれらの合金が挙げられるがそれらに限定されない。電極材料の例としては、銅若しくは銅合金、タンタル、ニオブ、コバルト、チタン、アルミニウム、モリブデン、及びそれらの合金、例えば、ＴａＷ、ＮｂＷ、ＴａＺｒ、ＮｂＺｒ、ＴａＮｂ、ＮｂＴａ、ＴａＴｉ、ＮｂＴｉ、ＴａＭｏ、ＮｂＭｏなど又は鋼が挙げられるがそれらに限定されない。スパッタターゲット及び電極において使用される材料のタイプについて制限はない。本発明においては、電極に結合されるべきターゲット材料は、通常のターゲットグレード材料、例えば、その参照により全体として本明細書に含まれる米国特許第６，３４８，１１３号明細書で記載されているターゲットグレード材料であることができる。純度、組織及び／又は粒度、並びにサイズなどを含む他の特性は、本発明にとって極めて重要というわけではない。ターゲットグレードプレート並びにターゲット自体を作製するのに使用される粉末は、金属に関して任意の純度を有することができる。例えば、純度は、９９％以上、例えば、約９９．５％以上、より好ましくは９９．９５％以上、さらにより好ましくは９９．９９％以上、９９．９９５％以上、又は９９．９９９％以上であることができる。ターゲットグレードプレートは、任意の好適な粒度（例えば、３００μｍ未満、１００μｍ未満、５０μｍ未満、２０μｍ未満の平均粒度）及び／又は組織を有することができる。例えば、組織は、ランダムであるか、一次（１１１）組織又は一次（１００）組織であることができ、この組織は、ターゲットの表面上又は厚さ全体に及ぶことができる。組織は均一であることが好ましい。さらに、ターゲットは、ターゲットの表面全体又は厚さ全体にわたって混合（１１１）：（１１０）組織を有することができる。加えて、ターゲットは、組織バンドが実質的になくてもよく、例えば、（１００）組織バンドが実質的になくてもよい。本発明は、任意のタイプのスパッタターゲットと電極を備えたスパッタカソードアセンブリを作製する方法を提供する。
【００２０】
スパッタターゲットと電極は、任意の形状及び／又は寸法、例えば、その参照により全体として本明細書に含まれる２００３年２月２５日付け出願の米国特許出願第６０／４５０，１９６号明細書において記載されている形状及び／又は寸法を有することができる。例えば、スパッタターゲットは、円形、長方形であることができるか、又はスパッタリングに好適な他の任意の幾何学的形状であることができる。スパッタターゲットのサイズ又は表面積は、通常のサイズ又は以下に記載されるサイズを含む任意の好適なサイズであることができる。好ましくは、スパッタターゲットと電極は、実質的に同じ形状及び同じ寸法である。任意選択で、電極は、ターゲット寸法よりも大きな寸法を有することができるか、あるいはまたターゲットグレードプレートは、電極寸法よりも大きな寸法を有することができる。好ましい実施態様においては、ターゲットと電極の両方は、約１フィート以下から約５フィート以上までの長さ、約１フィート以下から約５フィート以上までの幅、又は６インチ以下から５フィート以上までの直径を有する実質的に長方形又は円形の形状である。任意の寸法又は範囲を使用することができる。ターゲットグレードプレートと電極の他の形状は同様の表面積を有することができる。スパッタカソードアセンブリに関する他の寸法は１．５ｍ2を超えるスパッタ表面積を含む。好ましいスパッタ表面積は、約１．５〜約１０ｍ2、より好ましくは約２〜約６ｍ2である。別の方法で本発明の１つの態様を記載すると、結合されるターゲット／電極は、長さ１．５ｍ以上と幅１．５ｍ以上の長方形寸法を有するか、又はアセンブリプレートが円形である場合には少なくとも１．５ｍの円直径を有するスパッタカソードアセンブリである。好ましい寸法は、長さが１．５〜約３ｍ、幅が約１．５〜約３ｍである。同様に、円直径は、約１．５〜約３ｍ以上であることができる。上記のように、このような大きなスパッタ表面積に関して、寄せ集めのスパッタターゲット又は一連のスパッタターゲットを互いに隣に配置する必要を回避することができるか又は最小限にすることができる。単一のターゲットを使用するか又は寄せ集めのものを形成するのにより少ないターゲットを使用することで、コンデンサーの分野、プラズマスクリーンの分野などを含む種々の用途のためのより均一なスパッタ薄膜を得ることができる。さらには、スパッタカソードアセンブリは、中空カソードマグネトロンスパッタターゲットであることができ、スパッタターゲットの他の形態、例えば、静止又は回転の永久又は電極磁石を含む平面マグネトロンアセンブリであることができる。
【００２１】
電極及びターゲット材料の厚さは、スパッタカソードアセンブリを形成するのに用いられる任意の好適な厚さであることができる。あるいはまた、電極及びターゲット材料又は電極に結合されるべき他の金属プレートは、所望の用途のための任意の好適な厚さであることができる。電極及びターゲット材料の好適な厚さの例としては、約０．２５以下から約２インチ以上の厚さを有する電極、及び約０．０６インチから約１インチ以上の厚さを有するターゲットが挙げられるがそれらに限定されない。
【００２２】
本発明を実施するのに用いられるターゲット部材は、２つの反対の側、スパッタ面と合せ面を有する。本発明を実施するのに用いられる電極部材は、２つの反対の側、合せ面と裏面を有する。好ましくは、裏面は水冷に適合している。その参照により全体として含まれる米国特許第５，６７６，８０３号明細書で記載されているアセンブリを本発明で使用することができる。結合界面は、ターゲット部材と電極部材の合せ面の領域によって画定される。本発明の方法によるアセンブリ部材間の一時的な機械的結合によって、好ましくは、熱及び電気接触がアセンブリ部材間でなされるような合せ面間の実質的な接触が得られる。
【００２３】
スパッタターゲット材料の熱膨張係数が大きい場合には、スパッタターゲットは電極に直接結合させることができる。比較的大きな熱膨張係数を有する材料の例としては、アルミニウム及びその合金、並びに銅及びその合金が挙げられる。しかしながら、実際的な関心の他のスパッタターゲット材料は熱膨張係数が低いため、直接結合することが難しい場合がある。これらの材料の例としては、タンタル、タングステン、ニオブ、コバルト及びチタンが挙げられる。これらの材料に関しては、高熱膨張材料をスパッタターゲット材料に接合することができ、このバッキングプレート材料は、この接合層に形成された突起又は溝を有することができる。このバッキングプレート材料をターゲット材料に接合する方法は、拡散接合、爆着、半田付け、摩擦圧接、溶着、及び圧入を含む。任意の通常の接合技術を使用することができる。図２に与えられる概略図は、スパッタターゲットと電極の間のバッキングプレート材料を示している。
【００２４】
本発明の１つの実施態様によれば、スパッタカソードアセンブリは、スパッタターゲットと電極の間に配置されたバッキングプレート及び／又は中間層を含む。上記のように、バッキングプレートは、任意の通常の方法、例えば、爆着、拡散接合、摩擦圧接、圧入、抵抗溶接、半田付け、蝋付け又は溶着によってスパッタターゲットの合せ面に接合されることが好ましい。したがって、本発明に従った結合により電極と接触するバッキングプレート面は、電極の合せ面とともに結合界面を画定する合せ面である。バッキングプレートアセンブリ部材は、任意の好適な材料であることができ、例えば、ジルコニウム、チタン、銅、アルミニウム、クロム、タンタル、ニオブ、銀、及びそれらの合金又は鋼を含むがそれらに限定されない。本明細書で用いられる場合には、本発明の方法によってスパッタターゲットの合せ面に形成される特徴の記載は、任意選択のバッキングプレートアセンブリ部材の合せ面にも当てはまる。
【００２５】
本発明のスパッタカソードアセンブリ部材は、異なる熱膨張係数を有する材料から作製することができる。溝は、突起を形成したアセンブリ部材の材料よりも高いか又は低い熱膨張係数を有するアセンブリ部材（即ち、ターゲット、電極、又はバッキングプレート）の合せ側に形成することができる。溝は、スパッタターゲット、バッキングプレート、又は電極の合せ面に、機械加工及び／又は摩砕を含む任意の好適な方法によって形成することができる。溝は、延長した溝トラック又はチャンネルを形成するように縦方向の寸法を有するよう形成することができる。好ましくは、溝チャンネルは、連続の凹み軌道を形成するために環状である。１つ又は複数の溝チャンネルを合せ面に形成することができる。複数の溝チャンネルを同心に配置することができる。
【００２６】
溝チャンネルの開口は、突起を有するアセンブリ部材上の突起を受け入れるよう適合している。即ち、溝開口は、突起を開口に通すのに十分な寸法及び形状である。溝開口の内側へ、溝の直径を大きくすることができるか、小さくすることができるか又は一定のままにすることができる。溝の内部は、任意の形状及び／又は容量であることができる。溝形状は、規則的であってもよいし又は不規則であってもよい。溝の断面は、正方形、長方形、「Ｔ」、「Ｌ」、半円、先端を切った三角形、カスプ型（cusp）、ボータイ型（bowtie）などを一般に形成することができる。同様に、２つ以上の溝チャンネルを有するアセンブリ部材についても、任意の溝チャンネルの形状が非類似であることができる。さらに、任意の１つの溝チャンネルは、溝チャンネルの長さに沿って形状を変化させることができる。溝は、任意の深さ、例えば、約０．０１インチ以下から約０．５インチ以上、好ましくは約０．０２５インチから約０．０７５インチの深さであることができる。
【００２７】
突起は、任意のアセンブリ部材、即ち、スパッタターゲット、電極、又はバッキングプレートの合せ面に形成することができる。突起は、機械加工及び摩砕を含む任意の好適な方法によってアセンブリ部材の合せ面に形成することができる。突起は、遠位端部とアセンブリ部材の合せ面に結合された反対側の近位端部とを有する。遠位端部は、溝を有するアセンブリ部材の対応する溝開口に突起を入れることができるような形状及び寸法である。突起は、任意のサイズ又は形状であることができる。突起の断面は、長方形、三角形又は他の好適な形状を一般に形成することができる。突起は、任意の規則的な又は不規則な形状であることができる。突起は、円筒、円錐、先端を切った円錐、立方体、直平行六面体、角錐、卵形（ovaliscue）、くさび形などの形状であることができる。
【００２８】
突起は、もう一方のアセンブリ部材の合せ側の対応する溝と合せることができるようにアセンブリ部材の合せ側に配置される。特には、溝を有する部材は、突起を有する部材上の突起の数よりも多い数の溝チャンネルを含むことができる。即ち、すべての溝が対応する突起を有する必要はない。突起は、望ましい場合には間隔を置いて配置することができる。例えば、突起は、連続した隆起に近似するよう互いに非常に近づけて一列に配置することができる。複数の突起は、列をなして配置することができる。好ましくは、突起は円形に配置される。複数の列の突起を用いて溝を有する部材の溝と合せることができる。好ましくは、複数の列の突起は同心円に配置される。１つの列の任意の１つの突起の形状及び寸法は、同じ列の他の突起と類似であってもよいし又は非類似であってもよい。同様に、同心の列の突起は、類似又は非類似の形状及び寸法の突起を含むことができる。近位端部から遠位端部まで測定される突起の高さは、約０．０１インチ以下から約０．５インチ以上、好ましくは約０．０５インチから約０．２インチであることができる。突起は、任意の断面、例えば、約０．０００１平方インチから約０．２５平方インチの断面であることができる。好ましくは、突起は、高強度の銅−ジルコニウム、銅−クロム、又は銅−亜鉛合金から作製される。
【００２９】
好ましくは、熱接触の溝と突起が形成された後、スパッタターゲットは、ターゲットの好ましい４つの角が電極の外側にあるように中心線の回りにターゲットを回転させることにより電極に結合することができる。次いで、ターゲットは、溝と突起がかみ合うように電極のほうに移動される。次いで、ターゲットは、ターゲットが電極と一列になるか又はそれと位置が合うように回転される。図３は、１つのターゲット結合方法の概略図を与えている。第１のアセンブリ部材と第２のアセンブリ部材の位置決めは、各突起がその突起が収まる対応する溝を有するように一方をもう一方に接近させて一列に並べることを伴う。好ましくは、第１と第２のアセンブリ部材の合せ面が実質的に接触して配置されるように、突起は溝の内部に完全に収められる。好ましくは、位置決めは、第１のアセンブリ部材と第２のアセンブリ部材を互いに対して回転させ、それにより突起を溝に収めることを含む。
【００３０】
第１のアセンブリ部材、第２のアセンブリ部材、又はその両方の加熱は、任意の方法によって行うことができ、好ましくはスパッタリングプロセスによって達成される。加熱は、任意の温度からであることができ、好ましくは周囲温度又は室温からである。アセンブリ部材の融点より低い任意の温度にアセンブリ部材を加熱することができる。好ましくは、周囲温度では、突起の少なくとも一方の側壁と各溝の少なくとも一方の側壁との間に隙間が存在する。熱膨張により突起の側壁と溝の側壁を接触温度において接触させる温度に加熱することが好ましい。接触温度は、第１のアセンブリ部材上の突起を熱膨張により第２のアセンブリ部材の溝と接触させる温度である。ターゲットが接触温度に達する前に、ターゲット温度は、スパッタリングの出力密度の増加とともに急激に上昇する。接触が得られる前は、ターゲットと電極の間の伝熱はわずかである。しかしながら、接触が得られると、接触領域により、ターゲットと好ましくは水冷された電極の間に十分な伝熱が得られる。このため、ターゲットの温度上昇の速度は、安定したターゲット温度が維持されるよう大きく低減される。２つの接触温度、５０℃と８０℃についてのスパッタリング出力に関するターゲット温度の変化が図４に与えられる。
【００３１】
突起の側壁と溝の側壁の接触は、第１のアセンブリ部材と第２のアセンブリ部材の間に一時的な機械的結合を形成することが好ましい。好ましくは、溝と突起の位置及び寸法は、第１のアセンブリ部材、第２のアセンブリ部材、又はその両方を加熱する際の熱膨張により、各溝及びそれに対応する突起が接触するように前もって決定される。より好ましくは、溝と突起の位置及び寸法は、同じ接触温度での熱膨張により、各溝及びそれに対応する突起が接触するように前もって決定される。各突起／溝の組み合わせの所定の位置及び寸法は、ターゲット材料に関する熱膨張の式によって決定することができる。例えば、室温（例えば、２０℃）では、突起と溝の間の隙間は、Ｄ＝Ｒα（Ｔc−２０）（式中、Ｒはアセンブリ中心からの突起／溝の半径方向距離、αは突起材料の熱膨張係数、Ｔcは突起の側壁と溝の側壁の間で接触が起こる温度である）によって与えられる。好ましくは、電極は、約２０℃付近の温度を維持するようにスパッタリングプロセスの際に積極的に冷却される。表１は、アセンブリ中心からの種々の半径（Ｒ）及び１．７６×１０-5ｐｐｍ／Ｃの膨張係数を有するＣ１８２００ Ｃｕ−Ｃｒ合金のターゲット中間層についての種々の接触温度（Ｔc）における突起／溝に関する相対的な隙間寸法のデータを与えている。
【００３２】
【表１】
2007523993.tif 000003
【００３３】
接触温度における突起の側壁と溝の側壁の接触により、第１のアセンブリ部材と第２のアセンブリ部材の間に一時的な機械的結合が形成されることが好ましい。好ましくは、側壁間に存在する隙間は、側壁間の接触が各突起について実質的に同時に起こるような所定の寸法を有する。好ましくは、この隙間は、接触温度が約３０〜約３００℃以上であるような所定の寸法を有する。この温度範囲は１つの可能性のある範囲に過ぎない。用いられる金属のタイプによって最も良い温度範囲が決定される。例えば、接触温度が上昇すると、側壁材料の降伏強さが低下する場合があり、したがって、より低い接触温度が好ましい。ターゲットアセンブリの接触温度は、側壁の接触表面で生じる応力が側壁材料に関する降伏応力よりも小さい温度であることが好ましい。好ましくは、一時的な機械的結合により、アセンブリ部材の合せ面が熱接触する。第１のアセンブリ部材はスパッタターゲットであることができ、第２のアセンブリ部材はバッキングプレートであることができる。第１のアセンブリ部材は電極であることができ、第２のアセンブリ部材はスパッタターゲットであることができる。あるいはまた、第１のアセンブリ部材は、スパッタターゲットに接合されるバッキングプレートであることができ、第２のアセンブリ部材は電極であることができる。さらには、第１のアセンブリ部材は電極であることができ、第２のアセンブリ部材は、スパッタターゲットに接合されるバッキングプレートであることができる。冷却すること、即ち、アセンブリ部材を接触温度より低い温度に冷却することにより、突起／溝の側壁間の接触が失われ、結果として一時的な機械的結合が終わる。このような時に、スパッタターゲットは、電極から非破壊的に取り除くことができる。そうして、別のスパッタターゲットを本発明の方法によって電極に結合することができる。
【００３４】
本発明の１つの実施態様によれば、スパッタカソードアセンブリを形成する方法は、第１のアセンブリ部材と第２のアセンブリ部材を互いに機械的に連結させることをさらに含む。機械的連結は、突起が溝に収まるように第１と第２のアセンブリ部材を配置する前、その間、又はその後に達成することができる。好ましくは、機械的連結は、第１と第２のアセンブリ部材の配置と同時に行われる。好ましくは、機械的連結は、第１のアセンブリ部材と第２のアセンブリ部材を互いに対して回転させることを含む。機械的連結を達成するため、少なくとも１つの機械的連結は合せ面上に設けることができる。機械的連結は、摩砕又は機械加工などの任意の好適な方法によって合せ面上に形成することができる。第１と第２のアセンブリ部材を機械的に連結させることで、合せ面を電気、熱又は物理接触させることができる。好ましくは、機械的連結は、スパッタカソードアセンブリの加熱によってアセンブリ部材間に一時的な機械的結合が形成されるまで合せ面の間の物理接触を維持するのに十分なものである。機械的連結は、一方の合せ面に形成された凹みと、もう一方の合せ面に形成された対応する突出部の任意の組み合わせから形成され、凹みと突出部の表面が接するようにして、それにより連結を作り出すことができる。例えば、機械的連結は、台形の突出部を受け入れるよう適合された台形の凹みを含むことができる。機械的連結は、「Ｔ」形の突出部を受け入れるよう適合された「Ｔ」形の凹みを含むことができる。機械的連結は、「Ｌ」形の突出部を受け入れるよう適合された「Ｌ」形の凹みを含むことができる。さらに、機械的連結は、三角形の突出部を受け入れるよう適合された三角形の凹みを含むことができる。好ましくは、合せ面は突出部と凹みの両方を含む。
【００３５】
本発明の１つの実施態様においては、アセンブリ部材の中心線をずらし、次いで、アセンブリ部材の一方又はもう一方又はその両方を回転させて長方形のアセンブリ部材の実質的な位置決めを行うようアセンブリ部材を配置することで機械的連結が達成されるように、機械的連結の特徴は、長方形のアセンブリ部材の１つ又は複数の角で与えられる。このプロセスでは、突出部が対応する凹みに挿入及び収められ、それによりアセンブリ部材が連結される。本発明の１つの実施態様においては、機械的連結の特徴は、アセンブリ部材の中央領域において与えられる。この特定の実施態様においては、凹みは、合せ面が互いに隣接して配置される場合に、アセンブリ部材を互いに対して回転させることにより突出部を凹みの中の最終的な位置まで回転させるようにして、突出部を凹みに入れることができるほど十分大きい開口溝を含む。好ましくは、機械的連結は、例えば、アセンブリ部材をハンドリングする際、又はスパッタリングチャンバー内の垂直若しくは吊り下げた水平位置に配置する際、アセンブリ部材を離れさせることなくそれらの合せ面で互いに固定させる。機械的連結を形成するための台形の溝及び突出部の概略図が図２に与えられている。
【００３６】
本発明の先に記載された変形態様は、例えば、スパッタターゲットと電極の間に熱接触を与える熱膨張接触によって大きな長方形のスパッタアセンブリを組み立てることにおいて、半田付けは必要なく、スパッタリングシステムから電極を取り出すことなくターゲットを取り替えることができるという利点を有することができる。これによってターゲットを交換するのに必要とされる時間が大きく低減される。加えて、この組み立て方法では、ターゲットは単一ピース構造であることもでき、スパッタリングの際のターゲットのアーク放電が低減され、それにより堆積膜の欠陥が低減される。
【００３７】
本発明の他の実施態様は、本明細書を考慮し、本明細書に開示される本発明を実施することにより当業者に明らかであろう。本明細書及び例は単に例示的なものとみなされ、本発明の真の範囲及び趣旨は、特許請求の範囲及びそれと同等なものによって示されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】マルチピースの高面積長方形スパッタカソードアセンブリの概略図である。
【図２】本発明のスパッタカソードアセンブリの１つの変形態様の概略図、並びに機械的連結の変形態様と突起／溝結合の変形態様の分解断面図である。
【図３】本発明の１つの実施態様に従ったスパッタカソードアセンブリを形成する方法の概略図である。
【図４】５０℃と８０℃で接触するよう設計されたスパッタカソードアセンブリについてのスパッタリング出力密度に関する理論上のスパッタターゲット温度の変化を示すグラフである。
【図１】
2007523993.tif 000004
【図２】
2007523993.tif 000005
【図３】
2007523993.tif 000006
【図４】
2007523993.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成19年4月5日(2007.4.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
側壁を有する複数の突起を備えた合せ面をもつ第１のアセンブリ部材と、側壁を有する複数の対応する溝を備えた合せ面をもつ第２のアセンブリ部材とを配置する工程であって、当該突起を当該溝に受け入れ、当該突起の側壁と当該溝の側壁の間に隙間が存在する配置工程と；
当該第１のアセンブリ部材、当該第２のアセンブリ部材、又はその両方を加熱する工程であって、熱膨張により当該突起の側壁と当該溝の側壁を接触温度において接触させて、当該第１のアセンブリ部材と当該第２のアセンブリ部材の間に一時的な機械的結合を形成する加熱工程と
を含む、スパッタアセンブリを形成する方法。
【請求項２】
前記第１のアセンブリ部材が電極を含み、前記第２のアセンブリ部材がスパッタターゲットを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１のアセンブリ部材が電極を含み、前記第２のアセンブリ部材が、スパッタターゲットに接合されるバッキングプレートを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記加熱工程がスパッタリングを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記突起が同心の列を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記溝が溝チャンネルを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記隙間が、前記接触が各突起について実質的に同時に起こるような所定の寸法を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記隙間が、前記接触温度が約３０〜約３００℃であるような所定の寸法を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
側壁を有する複数の突起を備えた合せ面をもつ第１のアセンブリ部材と；
側壁を有する複数の対応する溝を備えた合せ面をもつ第２のアセンブリ部材とを含み、当該突起が当該溝に収められ、当該突起の側壁と当該溝の側壁が、接触温度において当該第１のアセンブリ部材と当該第２のアセンブリ部材の間に一時的な機械的結合を形成するよう適合された、スパッタアセンブリ。
【請求項１０】
前記第１のアセンブリ部材と前記第２のアセンブリ部材が、互いに対して前記合せ面を回転させることにより機械的に連結されるよう適合された、請求項９に記載のスパッタアセンブリ。
【請求項１１】
前記機械的連結が、台形の突出部を受け入れるよう適合された台形の凹みを含む、請求項１０に記載のスパッタアセンブリ。
【請求項１２】
前記機械的連結が、Ｔ形の突出部を受け入れるよう適合されたＴ形の凹みを含む、請求項１０に記載のスパッタアセンブリ。
【請求項１３】
前記機械的連結が、Ｌ形の突出部を受け入れるよう適合されたＬ形の凹みを含む、請求項１０に記載のスパッタアセンブリ。
【請求項１４】
前記機械的連結が、三角形の突出部を受け入れるよう適合された三角形の凹みを含む、請求項１０に記載のスパッタアセンブリ。
【請求項１５】
前記第１のアセンブリ部材がスパッタターゲットを含み、前記第２のアセンブリ部材がバッキングプレートを含む、請求項９に記載のスパッタアセンブリ。
【請求項１６】
前記第１のアセンブリ部材が電極を含み、前記第２のアセンブリ部材がスパッタターゲットを含む、請求項９に記載のスパッタアセンブリ。
【請求項１７】
前記第１のアセンブリ部材又は前記第２のアセンブリ部材が、長方形のスパッタターゲットである、請求項９に記載のスパッタアセンブリ。
【請求項１８】
前記第１のアセンブリ部材又は前記第２のアセンブリ部材が、コバルト、チタン、銅、アルミニウム、タンタル、ニオブ、ニッケル、モリブデン、ジルコニウム、ハフニウム、金、銀、又はそれらの合金を含むスパッタターゲットである、請求項９に記載のスパッタアセンブリ。
【請求項１９】
前記第１のアセンブリ部材又は前記第２のアセンブリ部材が、銅、アルミニウム、チタン、モリブデン、ニオブ、それらの合金、又は鋼を含む電極である、請求項９に記載のスパッタアセンブリ。
【請求項２０】
前記第１のアセンブリ部材が、スパッタターゲットに接合されるバッキングプレートを含み、前記第２のアセンブリ部材が電極を含む、請求項９に記載のスパッタアセンブリ。
【請求項２１】
前記バッキングプレートが、アルミニウム、銅、タンタル、チタン、それらの合金、又は鋼を含む、請求項２０に記載のスパッタアセンブリ。
【請求項２２】
前記バッキングプレートが、爆着、拡散接合、摩擦圧接、圧入、抵抗溶接、半田付け、蝋付け又は溶着によって前記スパッタターゲットに接合される、請求項２０に記載のスパッタアセンブリ。
【請求項２３】
前記第１のアセンブリ部材が電極を含み、前記第２のアセンブリ部材が、スパッタターゲットに接合されるバッキングプレートを含む、請求項９に記載のスパッタアセンブリ。
【請求項２４】
前記バッキングプレートが、アルミニウム、銅、タンタル、チタン、それらの合金、又は鋼を含む、請求項２３に記載のスパッタアセンブリ。
【請求項２５】
前記バッキングプレートが、爆着、拡散接合、摩擦圧接、圧入、抵抗溶接、半田付け、蝋付け又は溶着によって前記スパッタターゲットに接合される、請求項２３に記載のスパッタアセンブリ。
【請求項２６】
前記突起が同心の列を含む、請求項９に記載のスパッタアセンブリ。
【請求項２７】
前記溝が溝チャンネルを含む、請求項９に記載のスパッタアセンブリ。
【請求項２８】
前記溝が同心の溝チャンネルを含む、請求項９に記載のスパッタアセンブリ。
【請求項２９】
各突起が、各溝に実質的に同時に接触する、請求項９に記載のスパッタアセンブリ。
【請求項３０】
前記合せ面が、前記機械的結合によって熱接触するよう適合された、請求項９に記載のスパッタアセンブリ。
【請求項３１】
前記溝と前記突起が前記接触温度よりも低い温度である場合に、当該溝の側壁と当該突起の側壁との間に隙間が存在する、請求項９に記載のスパッタアセンブリ。
【請求項３２】
各隙間が、前記突起の側壁、前記溝の側壁、又はその両方の熱膨張により同時にふさがるよう適合された、請求項３１に記載のスパッタアセンブリ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
本発明の他の実施態様は、本明細書を考慮し、本明細書に開示される本発明を実施することにより当業者に明らかであろう。本明細書及び例は単に例示的なものとみなされ、本発明の真の範囲及び趣旨は、特許請求の範囲及びそれと同等なものによって示されるものである。
本発明の実施形態としては、以下の実施形態を挙げることができる。
（付記１）側壁を有する複数の突起を備えた合せ面をもつ第１のアセンブリ部材と、側壁を有する複数の対応する溝を備えた合せ面をもつ第２のアセンブリ部材とを配置する工程であって、当該突起を当該溝に受け入れ、当該突起の側壁と当該溝の側壁の間に隙間が存在する配置工程と；
当該第１のアセンブリ部材、当該第２のアセンブリ部材、又はその両方を加熱する工程であって、熱膨張により当該突起の側壁と当該溝の側壁を接触温度において接触させて、当該第１のアセンブリ部材と当該第２のアセンブリ部材の間に一時的な機械的結合を形成する加熱工程と
を含む、スパッタアセンブリを形成する方法。
（付記２）前記第１のアセンブリ部材と前記第２のアセンブリ部材を機械的に連結させる工程をさらに含む、付記１に記載の方法。
（付記３）前記機械的に連結させる工程が、前記第１のアセンブリ部材と前記第２のアセンブリ部材を互いに対して回転させることにより達成される、付記２に記載の方法。
（付記４）前記合せ面上に少なくとも１つの機械的連結を設けることをさらに含む、付記１に記載の方法。
（付記５）前記配置工程が、前記第１のアセンブリ部材と前記第２のアセンブリ部材を互いに対して回転させ、それにより前記突起を前記溝に収めることを含む、付記１に記載の方法。
（付記６）前記第１のアセンブリ部材がスパッタターゲットを含み、前記第２のアセンブリ部材がバッキングプレートを含む、付記１に記載の方法。
（付記７）前記第１のアセンブリ部材が電極を含み、前記第２のアセンブリ部材がスパッタターゲットを含む、付記１に記載の方法。
（付記８）前記第１のアセンブリ部材又は前記第２のアセンブリ部材がスパッタターゲットであり、当該スパッタターゲットが長方形の形状を有する、付記１に記載の方法。
（付記９）前記第１のアセンブリ部材又は前記第２のアセンブリ部材が、コバルト、チタン、銅、アルミニウム、タンタル、ニオブ、ニッケル、モリブデン、ジルコニウム、ハフニウム、金、銀、又はそれらの合金を含むスパッタターゲットである、付記１に記載の方法。
（付記１０）前記第１のアセンブリ部材又は前記第２のアセンブリ部材が、銅、アルミニウム、チタン、モリブデン、ニオブ、それらの合金、又は鋼を含む電極である、付記１に記載の方法。
（付記１１）前記第１のアセンブリ部材が、スパッタターゲットに接合されるバッキングプレートを含み、前記第２のアセンブリ部材が電極を含む、付記１に記載の方法。
（付記１２）前記バッキングプレートが、アルミニウム、クロム、銅、タンタル、チタン、それらの合金、又は鋼を含む、付記１１に記載の方法。
（付記１３）前記第１のアセンブリ部材が電極を含み、前記第２のアセンブリ部材が、スパッタターゲットに接合されるバッキングプレートを含む、付記１に記載の方法。
（付記１４）前記バッキングプレートが、銅、アルミニウム、チタン、それらの合金、又は鋼を含む、付記１３に記載の方法。
（付記１５）前記加熱工程がスパッタリングを含む、付記１に記載の方法。
（付記１６）前記突起が、円筒又はそれらの組み合わせである、付記１に記載の方法。
（付記１７）前記突起が同心の列を含む、付記１に記載の方法。
（付記１８）前記溝が溝チャンネルを含む、付記１に記載の方法。
（付記１９）前記溝が同心の溝チャンネルを含む、付記１に記載の方法。
（付記２０）前記隙間が、前記接触が各突起について実質的に同時に起こるような所定の寸法を有する、付記１に記載の方法。
（付記２１）前記隙間が、前記接触温度が約３０〜約３００℃であるような所定の寸法を有する、付記１に記載の方法。
（付記２２）前記機械的結合によって前記合せ面が熱接触する、付記１に記載の方法。
（付記２３）側壁を有する複数の突起を備えた合せ面をもつ第１のアセンブリ部材と；
側壁を有する複数の対応する溝を備えた合せ面をもつ第２のアセンブリ部材とを含み、当該突起が当該溝に収められ、当該突起の側壁と当該溝の側壁が、接触温度において当該第１のアセンブリ部材と当該第２のアセンブリ部材の間に一時的な機械的結合を形成するよう適合された、スパッタアセンブリ。
（付記２４）前記第１のアセンブリ部材と前記第２のアセンブリ部材を連結させるための機械的連結をさらに含む、付記２３に記載のスパッタアセンブリ。
（付記２５）前記第１のアセンブリ部材と前記第２のアセンブリ部材が、互いに対して前記合せ面を回転させることにより機械的に連結されるよう適合された、付記２３に記載のスパッタアセンブリ。
（付記２６）前記機械的連結が、前記第１のアセンブリ部材と前記第２のアセンブリ部材を連結させるために前記合せ面上に形成された、付記２４に記載のスパッタアセンブリ。
（付記２７）前記機械的連結が、台形の突出部を受け入れるよう適合された台形の凹みを含む、付記２６に記載のスパッタアセンブリ。
（付記２８）前記機械的連結が、Ｔ形の突出部を受け入れるよう適合されたＴ形の凹みを含む、付記２６に記載のスパッタアセンブリ。
（付記２９）前記機械的連結が、Ｌ形の突出部を受け入れるよう適合されたＬ形の凹みを含む、付記２６に記載のスパッタアセンブリ。
（付記３０）前記機械的連結が、三角形の突出部を受け入れるよう適合された三角形の凹みを含む、付記２６に記載のスパッタアセンブリ。
（付記３１）前記突起が、前記第１のアセンブリ部材と前記第２のアセンブリ部材を互いに対して回転させることにより前記溝に収めるよう適合された、付記２３に記載のスパッタアセンブリ。
（付記３２）前記第１のアセンブリ部材がスパッタターゲットを含み、前記第２のアセンブリ部材がバッキングプレートを含む、付記２３に記載のスパッタアセンブリ。
（付記３３）前記第１のアセンブリ部材が電極を含み、前記第２のアセンブリ部材がスパッタターゲットを含む、付記２３に記載のスパッタアセンブリ。
（付記３４）前記第１のアセンブリ部材又は前記第２のアセンブリ部材が、長方形のスパッタターゲットである、付記２３に記載のスパッタアセンブリ。
（付記３５）前記第１のアセンブリ部材又は前記第２のアセンブリ部材が、コバルト、チタン、銅、アルミニウム、タンタル、ニオブ、ニッケル、モリブデン、ジルコニウム、ハフニウム、金、銀、又はそれらの合金を含むスパッタターゲットである、付記２３に記載のスパッタアセンブリ。
（付記３６）前記第１のアセンブリ部材又は前記第２のアセンブリ部材が、銅、アルミニウム、チタン、モリブデン、ニオブ、それらの合金、又は鋼を含む電極である、付記２３に記載のスパッタアセンブリ。
（付記３７）前記第１のアセンブリ部材が、スパッタターゲットに接合されるバッキングプレートを含み、前記第２のアセンブリ部材が電極を含む、付記２３に記載のスパッタアセンブリ。
（付記３８）前記バッキングプレートが、アルミニウム、銅、タンタル、チタン、それらの合金、又は鋼を含む、付記３７に記載のスパッタアセンブリ。
（付記３９）前記バッキングプレートが、爆着、拡散接合、摩擦圧接、圧入、抵抗溶接、半田付け、蝋付け又は溶着によって前記スパッタターゲットに接合される、付記３７に記載のスパッタアセンブリ。
（付記４０）前記第１のアセンブリ部材が電極を含み、前記第２のアセンブリ部材が、スパッタターゲットに接合されるバッキングプレートを含む、付記２３に記載のスパッタアセンブリ。
（付記４１）前記バッキングプレートが、アルミニウム、銅、タンタル、チタン、それらの合金、又は鋼を含む、付記４０に記載のスパッタアセンブリ。
（付記４２）前記バッキングプレートが、爆着、拡散接合、摩擦圧接、圧入、抵抗溶接、半田付け、蝋付け又は溶着によって前記スパッタターゲットに接合される、付記４０に記載のスパッタアセンブリ。
（付記４３）前記熱膨張が、スパッタリングターゲットアセンブリをスパッタリングすることによって達成される、付記２３に記載のスパッタアセンブリ。
（付記４４）前記突起が、円筒、長方形又はそれらの任意の組み合わせである、付記２３に記載のスパッタアセンブリ。
（付記４５）前記突起が同心の列を含む、付記２３に記載のスパッタアセンブリ。
（付記４６）前記溝が溝チャンネルを含む、付記２３に記載のスパッタアセンブリ。
（付記４７）前記溝が同心の溝チャンネルを含む、付記２３に記載のスパッタアセンブリ。
（付記４８）各突起が、各溝に実質的に同時に接触する、付記２３に記載のスパッタアセンブリ。
（付記４９）前記接触温度が約３０〜約３００℃である、付記２３に記載のスパッタアセンブリ。
（付記５０）前記合せ面が、前記機械的結合によって熱接触するよう適合された、付記２３に記載のスパッタアセンブリ。
（付記５１）前記溝と前記突起が前記接触温度よりも低い温度である場合に、当該溝の側壁と当該突起の側壁との間に隙間が存在する、付記２３に記載のスパッタアセンブリ。
（付記５２）各隙間が、前記突起の側壁、前記溝の側壁、又はその両方の熱膨張により同時にふさがるよう適合された、付記５１に記載のスパッタアセンブリ。
【国際調査報告】
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