(57)【要約】ライナーを含むスパッタリングチャンバを提供する。ライナーは、チャンバの内部表面からスパッタコーティング（オーバーコート）が剥落することを低減することに適している。ライナーは、チャンバの選択された内部表面に隣接して搭載することができる。ライナーは取り外し可能であることが好ましい。また、本発明のライナーを用いたスパッタリング方法を提供する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に薄膜を塗布するためのスパッタリングチャンバにおいて、前記チャンバが、内部に制御環境を作ることのできるスパッタリングキャビティと、前記スパッタリングキャビティ内に配置され、第一の熱膨張率を有するスパッタ材料を堆積することに適したターゲットと、前記ターゲットに動作可能に接続され、前記ターゲットの少なくとも一部に電荷を印加する電源とを有し、前記チャンバの選択された内部表面に隣接して配置された取り外し可能なライナーを備え、前記ライナーが、さもなければ前記チャンバの選択された内部表面上に堆積してしまうであろう前記スパッタ材料のオーバーコートを受け止めることに適しており、前記ライナーが、前記オーバーコートの粒子が前記ライナーから実質的に剥落することなく、前記第一の熱膨張率で前記オーバーコートと共に伸縮することに適しているという改善をもたらすことを特徴とするスパッタリングチャンバ。
【請求項２】
前記ライナーが、柔軟で柔らかいライナーである請求項１に記載のスパッタリングチャンバ。
【請求項３】
前記ライナーが、繊維性材料のマットを含む請求項１に記載のスパッタリングチャンバ。
【請求項４】
前記ライナーが、不織布繊維を含む請求項１に記載のスパッタリングチャンバ。
【請求項５】
前記繊維が、実質的に無作為に織り合わせて配置されている請求項４に記載のスパッタリングチャンバ。
【請求項６】
無作為に織り合わせた前記繊維が、複数の間隙の境界を定める請求項５に記載のスパッタリングチャンバ。
【請求項７】
前記ライナーが、織り合わせた繊維布を含む請求項１に記載のスパッタリングチャンバ。
【請求項８】
前記ライナーが、複数のセラミック繊維を含む請求項１に記載のスパッタリングチャンバ。
【請求項９】
前記ライナーが、複数の耐火セラミック繊維を含む請求項８に記載のスパッタリングチャンバ。
【請求項１０】
前記ライナーが、複数の金属合金繊維を含む請求項１に記載のスパッタリングチャンバ。
【請求項１１】
前記ライナーが、複数のステンレス鋼繊維を含む請求項１０に記載のスパッタリングチャンバ。
【請求項１２】
前記ライナーが、岩綿、スラグウールおよび繊維ガラスから成る群から選択される鉱滓綿を含む請求項１に記載のスパッタリングチャンバ。
【請求項１３】
前記選択された内部表面が、基板走行路の真上に位置する請求項１に記載のスパッタリングチャンバ。
【請求項１４】
前記選択された内部表面が、前記チャンバの天井により境界を定められている請求項１３に記載のスパッタリングチャンバ。
【請求項１５】
前記選択された内部表面が、前記チャンバの天井により境界を定められた中央表面領域を含み、前記チャンバの天井の下に二つの回転ターゲットが搭載され、前記ターゲットが、前記ライナーが前記中央表面領域に隣接して前記チャンバ内でスパッタリングされた材料に対して露出するよう、間隔を介して設けられている請求項１４に記載のスパッタリングチャンバ。
【請求項１６】
前記選択された内部表面が、前記チャンバの側壁である請求項１３に記載のスパッタリングチャンバ。
【請求項１７】
基板上に薄膜を塗布するためのスパッタリングチャンバであって、
ａ）内部に制御環境を作ることのできるスパッタリングキャビティと、
ｂ）前記スパッタリングキャビティ内に配置され、第一の熱膨張率を有するスパッタコーティングを堆積することに適したターゲットと、
ｃ）前記ターゲットに動作可能に接続され、前記ターゲットの少なくとも一部に電荷を印加する電源と、
ｄ）前記チャンバの選択された内部表面に隣接して配置された取り外し可能なライナーであって、さもなければ前記チャンバの選択された内部表面上に堆積してしまうであろう前記スパッタコーティングのオーバーコートを受け止めることに適しており、前記オーバーコートの粒子が、前記ライナーから実質的に剥落することなく、前記第一の熱膨張率で前記オーバーコートと共に伸縮することに適したライナーとを有することを特徴とするスパッタリングチャンバ。
【請求項１８】
前記選択された内部表面が、前記チャンバの天井により境界を定められており、前記選択された内部表面が、前記チャンバの天井により境界を定められた中央表面領域を含み、前記チャンバの天井の下に二つの回転ターゲットが搭載され、前記ターゲットが、前記ライナーが前記中央表面領域に隣接して前記チャンバ内でスパッタリングされた材料に対して露出するよう、間隔を介して設けられている請求項１７に記載のスパッタリングチャンバ。
【請求項１９】
前記ターゲットが、スパッタリング可能なセラミック材料を含み、および／または前記チャンバが、活性ガス雰囲気を含み、前記ライナーが、複数のセラミック繊維を含む請求項１７に記載のスパッタリングチャンバ。
【請求項２０】
前記ライナーが、前記チャンバ内でスパッタリングされた材料に対して露出した粗面を有する少なくとも一つのアルミニウムの締め具により、前記選択された内部表面に隣接して搭載されている請求項１７に記載のスパッタリングチャンバ。
【請求項２１】
前記粗面が、少なくとも約１．３ミクロンの平均表面粗さＲａを有する請求項２０に記載のスパッタリングチャンバ。
【請求項２２】
基板上に薄膜を塗布するためのスパッタリングチャンバであって、前記チャンバが、内部に制御環境を作ることのできるスパッタリングキャビティを有し、前記チャンバが、前記キャビティ内に配置されたターゲットを含み、前記ターゲットが、前記ターゲットの少なくとも一部に電荷を印加することに適した電源に動作可能に接続されており、前記チャンバが、前記チャンバの選択された内部表面に隣接して配置された取り外し可能なライナーを含み、前記ライナーが、繊維性材料のマットを含むことを特徴とするスパッタリングチャンバ。
【請求項２３】
基板上に薄膜を塗布するためのスパッタリングチャンバであって、前記チャンバが、内部に制御環境を作ることのできるスパッタリングキャビティを有し、前記チャンバが、前記キャビティ内に配置されたターゲットを含み、前記ターゲットが、前記ターゲットの少なくとも一部に電荷を印加することに適した電源に動作可能に接続されており、前記チャンバが、前記チャンバの選択された内部表面に隣接して配置された取り外し可能なライナーを含み、前記ライナーが、不織布繊維を含むことを特徴とするスパッタリングチャンバ。
【請求項２４】
基板上に薄膜を塗布するためのスパッタリングチャンバであって、前記チャンバが、内部にスパッタリングガスを含む制御環境が作られたスパッタリングキャビティを有し、前記チャンバが、前記キャビティ内に配置されたターゲットを含み、前記ターゲットが、誘電体膜の堆積を容易にするため、前記スパッタリングガスに関連して選択されたスパッタリング可能なターゲット材料を含み、前記チャンバが、前記ターゲットに動作可能に接続され、前記ターゲットの少なくとも一部に電荷を印加する電源を含み、前記チャンバの選択された内部表面に隣接して配置された取り外し可能なライナーが、さもなければ前記チャンバの選択された内部表面上に堆積してしまうであろう前記誘電体膜のオーバーコートを捕らえることに適しており、前記ライナーが、複数のセラミック繊維を含むことを特徴とするスパッタリングチャンバ。
【請求項２５】
基板上に薄膜を塗布するためのスパッタリングチャンバであって、前記チャンバが、内部に制御環境を作ることのできるスパッタリングキャビティを有し、前記チャンバが、前記キャビティ内に配置されたターゲットを含み、前記ターゲットが、前記ターゲットの少なくとも一部に電荷を印加することに適した電源に動作可能に接続されており、前記チャンバが、前記チャンバの選択された内部表面に隣接して配置された取り外し可能なライナーを含み、前記ライナーが、複数の金属合金繊維を含むことを特徴とするスパッタリングチャンバ。
【請求項２６】
前記ライナーが、複数のステンレス鋼繊維を含む請求項２５に記載のスパッタリングチャンバ。
【請求項２７】
基板上に薄膜を塗布するための方法であって、
ａ）内部にスパッタリングガスを含む制御環境が作られたスパッタリングキャビティを有するスパタリングチャンバであって、前記チャンバが、前記キャビティ内に配置されたターゲットを含み、前記ターゲットが、スパッタ材料を堆積することに適しており、前記チャンバが、前記ターゲットに動作可能に接続され、前記ターゲットの少なくとも一部に電荷を印加する電源を含み、前記チャンバが、前記スパッタリングキャビティ内部で基板を支持する少なくとも一つの基板支持部を含み、前記チャンバが、前記チャンバの選択された内部表面に隣接して配置された取り外し可能なライナーを含み、前記ライナーが、繊維性材料のマットを含む、スパッタリングチャンバを提供する工程と、
ｂ）前記ターゲットをスパッタリングし、前記基板上に前記スパッタ材料の膜を堆積することで、前記ライナー上に前記スパッタ材料のオーバーコートを堆積する工程とを含むことを特徴とする方法。
【請求項２８】
前記ライナーが、複数のセラミック繊維を含み、前記ターゲットが、前記膜を誘電体膜として堆積するため、前記スパッタリングガスに関連して選択されたスパッタリング可能な材料を含み、前記方法が、前記スパッタリングガスを前記スパッタリングキャビティに送り込む工程を含む請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記ターゲットが、スパッタリング可能なセラミック材料を含み、および／または前記スパッタリングキャビティに送り込まれたスパッタリングガスが、活性ガスである請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
基板上に薄膜を塗布するためのスパッタリングチャンバであって、前記チャンバが、内部に制御環境を作ることのできるスパッタリングキャビティを有し、前記チャンバが、前記キャビティ内に配置されたターゲットを含み、前記ターゲットが、前記ターゲットの少なくとも一部に電荷を印加することに適した電源に動作可能に接続されており、前記チャンバが、前記チャンバの選択された内部表面に隣接して配置された取り外し可能なライナーを含み、前記ライナーが、複数の繊維を含むことを特徴とするスパッタリングチャンバ。
【請求項３１】
前記ライナーが、約３００マイクロメータ未満の直径を有する複数の繊維を含む請求項３０に記載のスパッタリングチャンバ。
【請求項３２】
前記直径が、約５０マイクロメータ未満である請求項３１に記載のスパッタリングチャンバ。
【請求項３３】
前記直径が、約３０マイクロメータ未満である請求項３２に記載のスパッタリングチャンバ。
【請求項３４】
前記ライナーが、複数の締め具を用いて、前記選択された内部表面に隣接して搭載されている請求項３０に記載のスパッタリングチャンバ。
【請求項３５】
前記締め具が、少なくとも一つの細長い締付けバーを含み、前記ライナーが、前記締付けバーと前記チャンバの選択された内部表面との間に挟まれている請求項３４に記載のスパッタリングチャンバ。
【請求項３６】
前記締め具が、アルミニウムを含む請求項３４に記載のスパッタリングチャンバ。
【請求項３７】
前記締め具が、前記ライナーと実質的に同じ熱膨張係数を有する材料で形成されている請求項３４に記載のスパッタリングチャンバ。
【請求項３８】
前記締め具が、それぞれ、前記チャンバ内でスパッタリングされた材料に対して露出した粗面を有する請求項３４に記載のスパッタリングチャンバ。
【請求項３９】
基板上に薄膜を塗布するためのスパッタリングチャンバであって、前記チャンバが、内部に制御環境を作ることのできるスパッタリングキャビティを有し、前記チャンバが、前記チャンバの天井の下のキャビティ内に搭載された二つの回転ターゲットを含み、前記ターゲットが、各ターゲットの少なくとも一部に電荷を印加することに適した少なくとも一つの電源に動作可能に接続されており、前記チャンバが、前記チャンバの選択された内部表面に隣接して配置された取り外し可能なライナーを含み、前記選択された内部表面が、前記チャンバの天井により境界を定められた中央表面領域を含み、前記ライナーが、繊維性材料のマットを含み、前記二つのターゲットが、前記ライナーが前記中央表面領域に隣接して前記チャンバ内でスパッタリングされた材料に対して露出するよう、間隔を介して設けられており、前記ライナーが、前記チャンバ内でスパッタリングされた材料に対して露出した粗面を有する複数のアルミニウムの締め具により、前記選択された内部表面に隣接して搭載されていることを特徴とするスパッタリングチャンバ。
【請求項４０】
前記粗面が、少なくとも約１ミクロンの平均表面粗さＲａを有する請求項３９に記載のスパッタリングチャンバ。
【請求項４１】
前記平均表面粗さＲａが、少なくとも約１．７５ミクロンである請求項４０に記載のスパッタリングチャンバ。
【請求項４２】
前記平均表面粗さＲａが、少なくとも約２ミクロンである請求項４１に記載のスパッタリングチャンバ。
【請求項４３】
前記アルミニウムの締め具が、少なくとも一つの細長いアルミニウムの締付けバーを含み、前記ライナーが、前記アルミニウムの締付けバーと前記チャンバの選択された内部表面との間に挟まれており、前記アルミニウムの締付けバーが、前記チャンバ内でスパッタリングされた材料に対して露出した主要な粗面を有する請求項３９に記載のスパッタリングチャンバ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上に薄膜を堆積することに関する。特に、本発明は、スパッタ堆積により薄膜を堆積することに関する。
【背景技術】
【０００２】
スパッタ堆積（すなわち、スパッタリング）は、基板上に薄膜を塗布する周知の工程である。一般的に、このスパッタリング工程は、内部に制御（例えば、真空）環境を作ることのできるスパッタリングキャビティを有するスパッタリングチャンバの内部で行われる。チャンバ内には、基板上に堆積する材料を含む少なくとも一つのスパッタリングターゲットが配置される。電源をターゲットに動作可能に接続し、ターゲットの少なくとも一部に（例えば、陰極）電荷を印加する。通常、相対的に正電荷を帯びた陽極がチャンバ内のターゲットに最も近い場所に配置される。チャンバを排気し、ガス雰囲気をチャンバに送り込む。電極に電圧を印加し、チャンバ内にプラズマを発生させる。プラズマからの帯電したイオン（例えば、正電荷を帯びたイオン）がターゲットに衝撃を与え、ターゲット材料の粒子を、本質的に原子単位で放出させる。これらの粒子の大部分はチャンバ内に配置された基板上に堆積するが、かなりの量のスパッタ材料（通常、全スパッタ材料の約５〜１０％）がチャンバの内部表面上に堆積する。
【０００３】
ターゲットの裏側に磁石を設け、ターゲットのスパッタリング面に隣接した領域にプラズマを成形し集束させることは一般的である。この周知の工程は、一般的に「マグネトロンスパッタリング」と称される。マグネトロンスパッタリング装置は、様々な供給源により市販されている（例えば、ビーオーシー コーティング テクノロジー（BOC Coating Technology）およびレイボルド ヴァキューム（Leybold Vakuum））。有用なスパッタリング装置（例えば、チャンバ）および工程は、米国特許第４,１６６,０１８号（チャピン（Chapin）、特許文献１）に開示されており、その全ての教示を本願に引用して援用する。
【０００４】
上記イオン衝撃の結果、ターゲット材料のスパッタ粒子がターゲットから放射／放出され、出発点であるターゲットの表面に対して一般的に垂直な方向にまず進む。ガス散乱の結果、放射／放出されたこれらの粒子は、チャンバ内部において本質的に全ての方向に分布する。したがって、上記のように、スパッタ材料の全てが基板上に堆積するわけではない。より正確には、全スパッタ材料の約９０〜９５％が基板上に堆積するに過ぎない。残りのスパッタ材料は、チャンバ内部の露出した内部表面上（チャンバの壁、シールド、端受け、陽極、ガス供給パイプ等）に堆積する。本明細書において、この現象を「汚染」、「縮合」または「オーバーコーティング」と称する。本明細書において、チャンバの内部表面上に形成されるコーティングを「汚染層」、「縮合物」または「オーバーコート」と称する。熟練者であれば、スパッタ速度を高くすると、汚染層がより急速に形成されることが分かるであろう。
【０００５】
汚染層が成長すると、重大な問題を引き起こしかねない。例えば、一定量のコーティング材料の損失の原因となる。また、チャンバの内部表面から汚染物を定期的に除去することが必要になる。汚染物の除去は極めて困難で、時間を要する。汚染物の除去により、相当な工程の中断期間が必要になる。これは、特に（通常、何百万ドルかかる）工業用スパッタリングラインの膨大なコストを考慮すると、生産性および経済性の観点から非常に非能率的である。
【０００６】
さらに、スパッタリングチャンバの通常の加熱および冷却サイクルの間、汚染層から薄片が剥落する傾向にある。真空スパッタリングチャンバは、スパッタリングの間熱くなり、これにより汚染層も熱くなる。スパッタリングを中止し、チャンバを停止すると、チャンバおよび汚染層は冷める。薄片は、通常、その後汚染層（特に、チャンバ内の誘電体膜が堆積している部分）から剥落し始める。この原因として、少なくとも一つには、チャンバの表面とスパッタリングされている材料との間で熱膨張係数が異なることが考えられる。
【０００７】
したがって、チャンバが温度変化を受けると、汚染層は、スパッタ材料の熱膨張係数に依存する熱膨張率で伸縮する。同時に、チャンバの表面は、チャンバの表面を形成している材料の熱膨張係数に依存する熱膨張率で伸縮する。これらの率が（例えば、チャンバ内の誘電体膜が堆積している部分において）実質的に異なると、その結果生じた応力が汚染層にかかり、薄片が汚染層から剥落すると推測される。これらの薄片は、コーティング中の基板に降りかかり、基板上に堆積したばかりのコーティングにダメージ（例えば、混入および／またはピンホール）を与えかねない。
【０００８】
一旦（例えば、ターゲットを変更するため）チャンバを停止し、剥落が開始すると、一般的に、剥落する薄片の落下が鎮まるまでスパッタリングは再開されない。あいにく、剥落は、一旦開始すると、相当長い期間続く可能性がある（場合によっては、約１〜２時間）。上記のように、工業用スパッタリングラインの天文学的なコストを考慮すると、結果として生じる生産性における損失は、非常に非能率的である。さらに、工業用スパッタリングラインが、最大で３６個までのターゲット（それぞれ、定期的な交換を要する）を備えていると考えると、この問題の重大さを鋭く認識することができる。
【０００９】
スパッタリングチャンバの内部表面から汚染層が剥落することを低減するための試みがなされてきた。例えば、ビーオーシー コーティング テクノロジー（「ビーオーシー(BOC)」）は、選択された内部表面がステンレス鋼ワイヤグリッドシールドで被覆された銅板を備えるスパッタリングチャンバを生産している。例えば、各シールドは、直径が約１〜１．５ｍｍのステンレス鋼ワイヤのグリッドであり、平行して隣接するワイヤとの間の距離が非常に長くとられていてもよい。通常、これらのワイヤグリッドシールドは、銅板の内部表面にスポット溶接されているが、いかなる放熱器とも熱結合していない。スパッタリングは真空工程である（すなわち、真空チャンバ内で行われる）ため、スパッタリングの間、ワイヤグリッドシールドは非常に高温になる。
【００１０】
ビーオーシーのワイヤグリッドシールドは、（汚染物の大きな粒子が落ちにくくなるよう）汚染層内部の応力を分解し、相当の平面よりも大きな表面積を提供することで、スパッタリングチャンバの平面内壁よりも多くのスパッタ材料を保持できるように設計されている。ビーオーシーは、一つのチャンバのシールドを短時間で取り外し、洗浄し、そしてガス抜きを行うことが可能であることを指摘している。このように、ビーオーシーは、平面よりも多くのスパッタ材料を保持するように設計され、迅速に取り外しおよび洗浄が可能であると言われているシールドを提供している。しかしながら、これらのシールドは、スチールで形成されている。したがって、保守時間を減少させることはできるかもしれないが、熱膨張の差に関連する問題には対応しない。
【００１１】
さらに、これらのシールドを洗浄する工程は、理想的であるとは言いがたい。例えば、ワイヤグリッドは、高速の加圧気流を用いて洗浄することができる。しかしながら、加圧空気では、ワイヤグリッドから汚染物を完全に除去することができないかもしれない。その上、加圧空気には、微量の油が含まれている可能性があり、それが最終的にワイヤシールドに付着するかもしれず、シールドが搭載されているチャンバの汚染を引き起こしかねない。ワイヤシールドの洗浄にサンドブラストを用いることもできる。サンドブラストは、ワイヤグリッドから汚染物をより完全に除去できる可能性が高い。しかしながら、砂粒子がワイヤグリッドに詰まってしまう可能性がある。したがって、ワイヤグリッドシールドは、いくつかの点において理想的であるとは言いがたいことが分かる。
【特許文献１】米国特許第４,１６６,０１８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
スパッタリングチャンバのライナーを提供することが望ましい。このライナーにより、スパッタリング工程のサイクルの間、スパッタ材料がライナーから実質的に剥落することなく、ライナー上で伸縮することが可能になる。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
ある実施形態において、本発明は、基板上に薄膜を塗布するためのスパッタリングチャンバにもたらされた改善を含む。このチャンバは、内部に制御（例えば、真空）環境を作ることのできるスパッタリングキャビティを有する。ターゲットは、スパッタリングキャビティ内に配置され、第一の熱膨張率を有するスパッタ材料を堆積することに適している。電源は、ターゲットに動作可能に接続され、ターゲットの少なくとも一部に（例えば、陰極）電荷を印加する。本実施形態において、上記改善は、チャンバの選択された内部表面に隣接して配置され、さもなければチャンバの選択された内部表面上に堆積してしまうであろうスパッタ材料のオーバーコートを受け止めることに適した、取り外し可能なライナーを含む。本実施形態において、前記ライナーは、第一の熱膨張率でオーバーコートと共に伸縮することに適しており、それにより、前記オーバーコートの粒子が前記ライナーから剥落することを実質的に解消することが好ましい。
【００１４】
ある実施形態において、本発明は、基板上に薄膜を塗布するためのスパッタリングチャンバを提供する。このチャンバは、内部に制御（例えば、真空）環境を作ることのできるスパッタリングキャビティを含む。ターゲットは、スパッタリングキャビティ内に配置され、第一の熱膨張率を有するスパッタコーティングを堆積することに適している。電源は、ターゲットに動作可能に接続され、ターゲットの少なくとも一部に（例えば、陰極）電荷を印加する。取り外し可能なライナーがチャンバの選択された内部表面に隣接して配置されている。前記ライナーは、一般的にターゲットの方向を向いた主要な表面を有し、さもなければ、チャンバの選択された内部表面上に堆積してしまうであろうスパッタコーティングのオーバーコートを受け止めることに適している。本実施形態において、ライナーは、第一の熱膨張率でオーバーコートと共に伸縮することに適しており、それにより、前記オーバーコートの粒子が前記ライナーから剥落することを実質的に解消することが好ましい。
【００１５】
ある実施形態において、本発明は、基板上に薄膜を塗布するためのスパッタリングチャンバを提供する。このチャンバは、内部に制御（例えば、真空）環境を作ることのできるスパッタリングキャビティを有する。前記チャンバは、キャビティ内に配置され、ターゲットの少なくとも一部に（例えば、陰極）電荷を印加することに適した電源に動作可能に接続されたターゲットを含む。前記チャンバは、チャンバの選択された内部表面に隣接して配置された取り外し可能なライナーを含む。本実施形態において、前記ライナーは、繊維性材料のマット（例えば、柔軟で柔らかいマット）を含むことが好ましい。
【００１６】
ある実施形態において、本発明は、基板上に薄膜を塗布するためのスパッタリングチャンバを提供する。このチャンバは、内部に制御（例えば、真空）環境を作ることのできるスパッタリングキャビティを有する。前記チャンバは、キャビティ内に配置され、ターゲットの少なくとも一部に（例えば、陰極）電荷を印加することに適した電源に動作可能に接続されたターゲットを含む。前記チャンバは、チャンバの選択された内部表面に隣接して配置された取り外し可能なライナーを含む。本実施形態において、前記ライナーは、不織布繊維を含むことが好ましい。
【００１７】
ある実施形態において、本発明は、基板上に薄膜を塗布するためのスパッタリングチャンバを提供する。このチャンバは、内部にスパッタリングガスを含む制御（例えば、真空）環境が作られたスパッタリングキャビティを有する。前記チャンバは、キャビティ内に配置され、透明誘電体膜の堆積を容易にするため、スパッタリングガスに関連して選択されたスパッタリング可能なターゲット材料を含有するターゲットを含む。前記チャンバは、前記ターゲットに動作可能に接続され、前記ターゲットの少なくとも一部に（例えば、陰極）電荷を印加する電源を含む。取り外し可能なライナーは、チャンバの選択された内部表面に隣接して配置されており、さもなければ、チャンバの選択された内部表面上に堆積してしまうであろう透明誘電体膜のオーバーコートを捕らえることに適している。本実施形態において、前記ライナーは、複数のセラミック繊維を含むことが好ましい。
【００１８】
ある実施形態において、本発明は、基板上に薄膜を塗布するためのスパッタリングチャンバを提供する。このチャンバは、内部に制御（例えば、真空）環境を作ることのできるスパッタリングキャビティを有する。前記チャンバは、キャビティ内に配置され、ターゲットの少なくとも一部に陰極電荷を印加することに適した電源に動作可能に接続されたターゲットを含む。前記チャンバは、前記チャンバの選択された内部表面に隣接して配置された取り外し可能なライナーを含む。本実施形態において、前記ライナーは、複数の金属および／または金属合金繊維を含むことが好ましい。
【００１９】
ある実施形態において、本発明は、基板上に薄膜を塗布する方法を提供する。この方法は、内部にスパッタリングガスを含む制御（例えば、真空）環境が作られたスパッタリングキャビティを有するスパタリングチャンバを提供することを含む。前記チャンバは、キャビティ内に配置されたターゲットを含む。前記ターゲットは、スパッタ材料を堆積することに適している。前記チャンバは、前記ターゲットに動作可能に接続され、前記ターゲットの少なくとも一部に（例えば、陰極）電荷を印加する電源を含む。前記チャンバは、スパッタリングキャビティ内部で基板を支持する少なくとも一つの基板支持部を含む。前記チャンバは、チャンバの選択された内部表面に隣接して配置された取り外し可能なライナーを含む。前記ライナーは、繊維性材料のマット（例えば、柔らかいマット）を含む。この方法は、前記ターゲットをスパッタリングし、前記基板上にスパッタ材料の膜を堆積することで、スパッタ材料のオーバーコートが前記ライナーによって受け止められることを含む。
【００２０】
本発明の一態様は、基板上に薄膜を塗布するためのスパッタリングチャンバに関する。このスパッタリングチャンバは、内部に制御（例えば、真空）環境を作ることのできるスパッタリングキャビティを含む。ターゲットは、前記スパッタリングキャビティ内に配置され、第一の熱膨張率を有するスパッタ材料を堆積することに適している。電源は、前記ターゲットに動作可能に接続され、前記ターゲットの少なくとも一部に（例えば、陰極）電荷を印加する。前記スパッタリングチャンバは、スパッタリングチャンバの選択された内部表面に隣接して配置された取り外し可能なライナーを含む。前記ライナーは、さもなければチャンバの選択された内部表面上に堆積してしまうであろうスパッタ材料のオーバーコートを捕らえることに適している。本発明のこの態様において、前記ライナーは、オーバーコートの第一の熱膨張率での伸縮に直ちに応じることに適していることが好ましい。したがって、オーバーコートの粒子がライナーから実質的に剥落することを防止する。
【００２１】
他の態様において、本発明は、基板上に薄膜を塗布するためのスパッタリングチャンバを提供する。このチャンバは、内部に制御（例えば、真空）環境を作ることのできるスパッタリングキャビティを含む。ターゲットは、前記スパッタリングキャビティ内に配置され、第一の熱膨張率を有するスパッタコーティングを堆積することに適している。電源は、前記ターゲットに動作可能に接続され、前記ターゲットの少なくとも一部に（例えば、陰極）電荷を印加する。取り外し可能なライナーは、スパッタリングチャンバの選択された内部表面に隣接して配置されている。前記ライナーは、さもなければ前記チャンバの選択された内部表面上に堆積してしまうであろうスパッタコーティングのオーバーコートを捕らえることに適するよう、ターゲットの方向を向いた主要な表面を有する。本発明のこの態様において、前記ライナーは、オーバーコートの第一の熱膨張率での伸縮に直ちに応じることに適していることが好ましい。したがって、オーバーコートの粒子が前記ライナーから実質的に剥落することを防止する。
【００２２】
本発明のさらに他の態様において、基板上に薄膜を塗布するためのスパッタリングチャンバを提供する。このチャンバは、スパッタリングキャビティの境界を定める床と、複数の側壁と、天井とを含む。スパッタリングキャビティ内に制御空間を作ることができる。前記チャンバは、キャビティ内に配置されたスパッタリングターゲットを含む。前記ターゲットは、前記ターゲットの少なくとも一部に電荷を印加することに適した電源に動作可能に接続されている。前記チャンバは、チャンバの選択された内部表面に隣接して配置された取り外し可能なライナーを含む。本発明のこの態様において、前記ライナーは、繊維性材料のマット（例えば、柔らかいマット）を含むことが好ましい。
【００２３】
本発明のさらに他の実施形態は、基板上に薄膜を塗布するためのスパッタリングチャンバを提供する。このチャンバは、スパッタリングキャビティの境界を定める複数の内部表面を含む。前記スパッタリングキャビティ内に制御空間を作ることができる。前記チャンバは、前記スパッタリングキャビティ内に配置されたスパッタリングターゲットを含む。前記ターゲットは、ターゲットの少なくとも一部に電荷を印加することに適した電源に動作可能に接続されている。前記チャンバは、前記スパッタリングチャンバの選択された内部表面に隣接して配置された取り外し可能なライナーを含む。本実施形態において、前記ライナーは、不織布繊維を含むことが好ましい。
【００２４】
本発明のさらに他の実施形態は、スパッタリングキャビティの境界を定める複数の内部表面を含んだスパッタリングチャンバを提供する。前記スパッタリングキャビティ内にスパッタリングガスを含む制御環境を作ることができる。このチャンバは、キャビティ内に配置されたスパッタリングターゲットを含む。前記ターゲットは、スパッタセラミックコーティングの堆積を容易にするため、前記スパッタリングガスに関連して選択されたターゲット材料を含む。前記チャンバは、前記ターゲットに動作可能に接続され、前記ターゲットの少なくとも一部に電荷を印加する電源を含む。使い捨てのライナーは、チャンバの選択された内部表面に隣接して配置されており、さもなければチャンバの選択された内部表面上に堆積してしまうであろうスパッタセラミックコーティングのオーバーコートを捕らえることに適している。本実施形態において、前記ライナーは、セラミック繊維を含んだ、または（実質的に）構成されたマット（例えば、柔らかいマット）を含むことが好ましい。
【００２５】
さらなる態様において、本発明は、基板上に薄膜を塗布する方法を提供する。この方法は、スパッタリングキャビティの境界を定める複数の内部表面を含んだスパッタリングチャンバを提供する工程を含む。スパッタリングターゲットは、チャンバ内に配置され、スパッタ材料を堆積することに適している。前記チャンバは、前記ターゲットに動作可能に接続され、前記ターゲットの少なくとも一部に電荷を印加する電源を含む。前記チャンバは、前記スパッタリングキャビティ内部で基板を支持する少なくとも一つの基板支持部を含む。前記チャンバは、前記チャンバの選択された内部表面に隣接して配置された取り外し可能なライナーを含む。前記ライナーは、繊維性材料のマット（例えば、柔らかいマット）を含む。前記ターゲットをスパッタリングし、前記基板上にスパッタ材料のコーティングを堆積する。それにより、スパッタ材料のオーバーコートが前記ライナー上に堆積する。
【００２６】
本発明の他の態様は、基板上に薄膜を塗布する方法を提供する。この方法は、スパッタリングキャビティを有するスパッタリングチャンバを提供する工程を含む。前記スパッタリングキャビティ内に制御環境が作られる／存在する。スパッタリングターゲットは、キャビティ内に配置され、スパッタ材料を堆積することに適している。前記チャンバは、前記ターゲットに動作可能に接続され、前記ターゲットの少なくとも一部に電荷を印加する電源を含む。前記チャンバは、前記スパッタリングキャビティ内部で基板を支持する少なくとも一つの基板支持部を含む。前記チャンバは、前記チャンバの選択された内部表面に隣接して搭載された取り外し可能なライナーを含む。前記ターゲットをスパッタリングし、前記基板上にスパッタ材料のコーティングを堆積する。それにより、前記スパッタ材料のオーバーコートが前記ライナー上に堆積する。本発明のこの態様において、後に前記ライナーをチャンバから取り外し、第二のライナーを前記チャンバの選択された内部表面に隣接して配置することで交換する。
【００２７】
ある実施形態において、本発明は、基板上に薄膜を塗布するためのスパッタリングチャンバを提供する。このチャンバは、内部に制御（例えば、真空）環境を作ることのできるスパッタリングキャビティを有する。前記チャンバは、前記キャビティ内に配置されたターゲットを含む。前記ターゲットは、前記ターゲットの少なくとも一部に電荷を印加することに適した電源に動作可能に接続されている。前記チャンバは、前記チャンバの選択された内部表面に隣接して配置された取り外し可能なライナーを含む。本実施形態において、前記ライナーは、複数の金属合金繊維を含むことが好ましい。この種のいくつかの実施形態において、前記ライナーは、ステンレス鋼繊維を含む、または（実質的に）構成される。
【００２８】
ある実施形態において、本発明は、基板上に薄膜を塗布するためのスパッタリングチャンバを提供する。このチャンバは、内部に制御（例えば、真空）環境を作ることのできるスパッタリングキャビティを有する。前記チャンバは、前記キャビティ内に配置されたターゲットを含む。前記ターゲットは、前記ターゲットの少なくとも一部に電荷を印加することに適した電源に動作可能に接続されている。前記チャンバは、前記チャンバの選択された内部表面に隣接して配置された取り外し可能なライナーを含む。本実施形態において、前記ライナーは、複数の繊維を含むことが好ましい。
【００２９】
ある実施形態において、本発明は、基板上に薄膜を塗布するためのスパッタリングチャンバを提供する。このチャンバは、内部に制御環境を作ることのできるスパッタリングキャビティを有する。本実施形態において、前記チャンバは、前記チャンバの天井の下のキャビティ内に搭載された二つの回転ターゲットを含む。前記ターゲットは、各ターゲットの少なくとも一部に電荷を印加することに適した少なくとも一つの電源に動作可能に接続されている。前記チャンバは、前記チャンバの選択された内部表面に隣接して配置された取り外し可能なライナーを含む。本実施形態において、前記選択された内部表面は、前記チャンバの天井の中央領域を含むことが好ましい。本実施形態における前記ライナーは、繊維性材料のマットを含むことが好ましい。本実施形態において、前記二つのターゲットは、前記チャンバの天井の中央領域に隣接したライナーが前記チャンバ内でスパッタリングされた材料に対して露出するよう、間隔を介して設けられていることが好ましい。さらに、これらの実施形態における前記ライナーは、前記チャンバ内でスパッタリングされた材料に対して露出した粗面を有する複数のアルミニウムの締め具により、前記選択された内部表面に隣接して搭載されていることが好ましい。
【００３０】
図１は、本発明のある実施形態に係るスパッタリングチャンバの概略断面側面図である。
図２は、本発明のある実施形態に係るライナーの一部を切断した概略断面側面図である。
図３は、本発明のある実施形態に係る、ライナーの繊維の概略拡大斜視図である。
図４は、本発明のある実施形態に係る、中央芯材を有するライナーの概略断面側面図である。
図５は、本発明のある実施形態に係る、複数の層を有するライナーの概略断面側面図である。
図６は、本発明のある実施形態に係る、ライナーが搭載されたスパッタリングチャンバの概略断面側面図である。
図７は、本発明のある実施形態に係る、二つのライナーが搭載されたスパッタリングチャンバの概略断面側面図である。
図８は、本発明のある実施形態に係る、スパッタリングチャンバの内部表面にライナーを搭載するためのアセンブリの一部を切断した概略分解斜視図である。
図９Ａは、本発明のある実施形態に係る、スパッタリングチャンバの内部表面に隣接してライナーを搭載するための、締付けバーの形で具現化された締め具の一部を切断した概略側面図である。
図９Ｂは、本発明のある実施形態に係る、スパッタリングチャンバの内部表面に隣接してライナーを搭載するための締め具の概略側面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下に、図面を参照して詳細な説明を行う。異なる図面における同様の要素には同様の参照番号を付した。図面は、必ずしも一律の縮尺に従っているとは限らず、選択された実施形態を描写するもので、発明の範囲を限定するものではない。熟練者であれば、示されている実施例が、発明の範囲に含まれる多くの有用な選択肢を有するものであることが分かるであろう。
【００３２】
ある実施形態において、本発明は、内部に制御（例えば、真空）環境を作ることのできるスパッタリングキャビティを有するスパッタリングチャンバを含む。一般的に、前記チャンバは、前記スパッタリングキャビティの境界を定める複数の内部表面を含む。ある実施形態において、前記チャンバは、前記スパッタリングキャビティの境界を定める床と、少なくとも一つの側壁と、天井（または「カバー」または「上蓋」）とを含む。当然のことながら、天井、カバーおよび上蓋という語は、一様に、前記チャンバの上壁、または前記チャンバの上壁の下に搭載されたその他の構造（例えば、板またはその他の下向きの物体）のことを意味する。側壁、床等の語についても同様のことが言える。
【００３３】
図１は、本発明のある実施形態に係るスパッタリングチャンバ１００の概略断面図である。ここで、チャンバ１００は、スパッタリングキャビティ１０２の境界となる基部（または「床」）１２０と、複数の側壁１２２と、カバー１３０とを含む。スパッタリングチキャビティ１０２は、基部１２０の内部表面１２１と、側壁１２２の内部表面１２３と、カバー１３０の内部表面１３１とにより境界を定められていることが好ましい。
【００３４】
前記スパッタリングチャンバは、チャンバを貫通して伸びる基板走行路の境界を定める基板支持部を含むことが好ましい。前記基板走行路は、一般的または実質的に水平に前記チャンバを貫通して伸びていることが好ましい。前記基板走行路は、チャンバ入口８８８とチャンバ出口８８９の間で、前記チャンバを完全に貫通して伸びていることが好ましい。前記スパッタリングチャンバが他のチャンバに連結されている実施形態において、前記基板走行路は、それぞれのチャンバを貫通して伸びていることが好ましい。
【００３５】
スパッタリングの間、基板は、通常、約１００〜５００インチ／分の速度で前記チャンバ内を搬送される。ある実施形態において、前記基板は板ガラスであり、搬送中は前記基板支持部の上にある（例えば、基板支持部の上部に配置されている）。この種のいくつかの実施形態において、前記支持部上には他の板ガラスも配置されており、これらの板ガラスは、前記支持部上で互いに間隔を介して設けられ、この間隔を介した構成のまま搬送される。例示した基板支持部は、複数の搬送ローラを含むが、当然のことながら、他の種類の基板支持部を用いることも可能である。
【００３６】
このスパッタリングチャンバは、一つ以上の他の堆積チャンバ（例えば、他のスパッタリングチャンバ、および／または他の膜堆積工程を行うことに適したチャンバ）に連結することができる。ある実施形態において、本発明のスパッタリングチャンバは、連結された一連の堆積チャンバの一部である。例えば、連結された堆積チャンバのライン（すなわち、コーティングライン）を設けることができる。このようなコーティングラインは、間隔を介して設けられた搬送ローラ上に水平に支持された基板（または板ガラス等、間隔を介して設けられた複数の板状基板）がラインを構成するチャンバ内を順次に搬送されるように一直線に連結された一連のチャンバを含んでいても良い。このようなコーティングラインは、隣接するチャンバを連結する細い真空トンネルを含み、水平方向の基板が、このトンネル内を通ってあるチャンバから次のチャンバへ搬送されることが好ましい。膜堆積の間、前記基板は、一般的に、このようなコーティングラインの全てのチャンバ内を搬送される。
【００３７】
前記基板支持部は、基板がコーティングされている間（例えば、基板がチャンバ内を搬送されている間）、前記基板（例えば、板状基板）を一般的または実質的に水平位置に維持（例えば、支持）するように構成されていることが好ましい。したがって、前記支持部は、前記基板を一般的または実質的に水平方向（例えば、基板の主要な上面は上を向いており、基板の主要な下面は下を向いている状態）に維持しながら、板状基板、好ましくは互いに間隔を介して設けられた複数の板状基板を搬送することに適していることが望ましい。
【００３８】
例示した基板支持部は、間隔を介して設けられた複数の搬送ローラを含む。ある実施形態における搬送ローラは、実質的に前記基板走行路の全長に沿って、一般的または実質的に均等に間隔を介して設けられている。一般的に、前記基板が前記基板走行路に沿って前記チャンバ内を搬送されるよう、前記ローラの少なくとも一つを（例えば、ローラに動作可能に接続されたモータに電圧を印加することで）回転させる。前記基板がこのようなローラで搬送される際、前記基板の下面は、前記ローラと直接的に物理的（すなわち、支持的）接触を持つ。したがって、本発明のある方法は、板ガラスと、間隔を介して設けられた複数の搬送ローラを含む基板支持部とを含み、この方法は、搬送中に、前記板ガラスの主要な下面がローラと直接的に物理的接触を持つよう、搬送ローラの少なくとも一つを回転させ、板ガラスの搬送を容易にすることを含む。
【００３９】
図１の実施形態において、スパッタリングチャンバ１００は、間隔を介して設けられた複数の搬送ローラ１３４により境界を定められた基板支持部を含む。例示したローラ１３４は、チャンバ１００の長手方向に（例えば、実質的にチャンバ１００の全長に沿って）実質的に均等に間隔を介して設けられ、前記チャンバを貫通して（すなわち、キャビティ１０２を貫いて）伸びる連続した基板走行路の境界を定めている。各ローラ１３４は、前記チャンバの全幅に渡り伸びていることが好ましい。各搬送ローラは、面積の広い基板（例えば、幅が約２メートルから約４メートルの間、場合によっては少なくとも約３メートル等の、少なくとも約．５メートル、おそらく好ましくは少なくとも約１メートル、おそらくより好ましくは少なくとも約１．５メートルの各基板）に適応していることが好ましい。各ローラの長さ（場合によっては、各ローラの基板支持部の長さ）は、上記範囲の一つ以上の範囲内であることが好ましい。したがって、前記チャンバは、面積の広い基板上に薄膜を塗布することに適していることが望ましい。
【００４０】
ローラ１３４としては、任意の従来の構造を用いることができる。基板１０６と直接的に支持的接触を持つように（例えば、ケブラー（Kevlar TM）の）ロープが（例えば、螺旋状に）巻きつけられた円筒状の（例えば、アルミニウム）ローラを用いることで良い結果が得られた。ローラ１３４は、スパッタリングキャビティ１０２内で基板１０６を前進させるために用いられる。したがって、図１は、ローラ１３４上を（すなわち、図１に示すように、左から右へ、または右から左へ）実質的に水平に移動する基板１０６を示している。
【００４１】
図１の実施形態において、スパッタリングチャンバ１００は、二つの円筒状のマグネトロンカソード（すなわち、Ｃｍａｇ）を備えている。当技術分野において周知のとおり、円筒状のカソードは、通常、円筒状の回転可能なターゲットと、回転可能なターゲット内部の静止した（すなわち、回転しない）下向きのマグネットバーアセンブリと、ターゲットを回転させる駆動システムと、一つ（例えば、カンチレバー）または二つの軸受けとを含む。図１において、第一の円筒状ターゲット１３６および第二の円筒状ターゲット１３８が、キャビティ１０２内に搭載されている。したがって、図１に示すチャンバ１００は、チャンバの天井の下に搭載された二つの回転ターゲットを含む。これら二つのターゲットは、天井（ここでは、チャンバの上壁）により境界を定められた中央表面領域１８１３が、二つのターゲットで隠れることのないよう、間隔を介して設けられている。例示したライナーは、前記チャンバの天井の露出した中央表面領域１８１３に隣接して搭載されている（例えば、中央表面領域１８１３に接して支持されている）。図１において、前記ライナーは、天井を完全に被覆している。他の場合において、前記ライナーは、天井により境界を定められた中央表面領域を被覆するが、天井全体は被覆しない。例えば、場合によって、前記ライナーは、前記ターゲットの真上にある天井領域以外の実質的に全ての天井を被覆する。他の実施形態において、前記ライナーは、チャンバの天井の露出した中央表面領域のみを被覆する（すなわち、前記ライナーは、さもなければチャンバ内でスパッタリングされた材料に対し、二つのターゲットの間において露出するであろう天井の中央領域のみを被覆する）。
【００４２】
チャンバ１００は、任意の数および種類のカソードを備えることができる（例えば、回転および／または平面）。有用なスパッタリング装置は、ビーオーシー コーティング テクノロジー（アメリカ、カリフォルニア州、フェアフィールド）、レイボルド ヴァキューム（Leybold Vakuum GmbH）（ドイツ、ケルン）、ベカルト（Bekaert）ＶＤＳ ｎｖ（ベルギー、ダインツ）およびアカデミー プレシジョン メタルズ(Academy Precision Metals)（アメリカ、ニューメキシコ州、アルバカーキ）等の周知の商業的製造業者から入手可能である。
【００４３】
各スパッタリングターゲットは、所望の組成のスパッタリング可能なターゲット材料を含むことができる。通常使用される金属ターゲット材料は、例えば、銀、亜鉛、珪素、チタン、ニオブ、スズ、ステンレス鋼、クロム、ジルコニウム、タンタルおよびハフニウムである。あるいは、各ターゲットは、酸化物、窒化物、炭化物等のターゲット材料を含むことができる。図１の実施形態において、第一のターゲット１３６および第二のターゲット１３８は、（例えば、同時スパッタリング工程のため）同じ組成を有していても、異なる組成を有していても良い。
【００４４】
図１において、例示した各スパッタリングターゲットは、スパッタリング可能なターゲット材料１４０の層を支持するバッキングチューブ１３３を含む。マグネットバーアセンブリは、通常、バッキングチューブ１３３の内部表面１３７が境界となった円筒状のキャビティ１３５内に設けられている。これらのアセンブリ内の磁石は、プラズマを前記ターゲット上の所望の侵食領域に隣接して集束させるために用いられる。例えば、前記ターゲットの下向きの面に隣接してプラズマを集束させることが一般的に好ましい。したがって、スパッタリングの間、各ターゲットがその長手方向の軸を中心に回転している時、各ターゲット内のマグネットバーアセンブリは、静止して（または実質的に静止して）、一般的に下向きの方向に維持されていることが好ましい。
【００４５】
前記スパッタリングチャンバは、当技術分野において周知のとおり、前記ターゲットに隣接して配置された少なくとも一つの陽極（図示せず）を含むことが好ましい。図１の実施形態において、ターゲット１３６、１３８は、水平に、一般的にターゲット１３６、１３８と平行して伸びる二つの陽極(図示せず)間に配置されていることが好ましい。米国特許第５,６４５,６９９号（その全ての教示を本願に引用して援用する）に提案されているように、中間陽極(図示せず)をターゲット１３６、１３８間に配置することができる。特に有益なある実施形態において、チャンバは、米国特許出願第１０／３２３，７０３（その全ての教示を本願に引用して援用する）に記載されている種類のガス供給陽極を備える。
【００４６】
周知のとおり、ガス供給システムは、前記スパッタリングチャンバにガスを供給するために用いることができる。当技術分野において、様々な従来のガス供給システムが知られている。前記供給システムは、単に、一般的に各ターゲットの方向を向き、間隔を介して設けられた複数の開口またはノズルを有する一組のパイプを含むことができる。前記チャンバ内のガス供給パイプは、周知のとおり、単数または複数のターゲットに隣接して配置されていることが好ましい。特に好ましいある実施形態において、上記のように、前記チャンバ内にガス供給陽極を設ける。
【００４７】
前記ガス供給システムを動作させることにより、ガススパッタリング雰囲気をキャビティ１０２に送り込む。各ターゲットに連結された電源を作動させ、各ターゲットに（例えば、陰極）電荷を出力することができる。あるいは、スイッチング電源を作動させ、ターゲット１３６、１３８に交互に陰極電荷を出力することができる。上記のように、チャンバ１００は、少なくとも一つの陽極を備えることが好ましい。これらの電極により、直流または高周波交流電界が、前記チャンバ内に生成される。これにより、前記ガスがイオン化され、チャンバ１００内にプラズマが発生する。帯電したプラズマイオン（例えば、正電荷を帯びたイオン）が単数または複数のターゲットに衝撃を与え、各ターゲットからターゲット材料１４０の粒子を放出させる。これらの粒子は、前記ターゲットから放射され、出発点である前記ターゲットの表面に対して一般的に垂直な方向にまず進む。ガス散乱により、これらの粒子は、前記チャンバ内部において本質的に全ての方向に分布する。
【００４８】
前記スパッタリングチャンバは、前記チャンバの選択された内部表面に隣接して配置されたライナーを含む。前記ライナーは、必然的ではないが、取り外し可能であることが好ましい。図１の実施形態において、ライナー１２４は、チャンバの天井１３０に隣接して配置されている。これは特に有益である。なぜなら、前記天井は基板走行路の真上にあるため、剥落する縮合物は、チャンバの天井から基板上に降りかかる可能性が最も高いからである。しかしながら、ライナー１２４は、チャンバ１００の任意の内部表面に隣接して搭載することができる。例えば、もう一つの選択肢として、前記ライナーをチャンバの側壁１２２の一つに隣接して配置することができる。さらに、一つ以上の前記チャンバの表面を、前記ライナーで被覆することができる。例えば、一実施形態において、ライナーは、前記基板走行路上方のチャンバの全ての内部表面に隣接して（例えば、前記天井および二つの対向する側壁上に）搭載される。あるいは、一つのチャンバの表面を被覆するのに複数のライナーを用いることができる。他の選択肢として、複数のチャンバの表面を被覆するように一つのライナーを構成することができる。例えば、二つ以上の接触するチャンバの表面を被覆するようにライナーを折り曲げたり成形することができる。
【００４９】
ライナー１２４は、一般的に、対向した第一の主要な表面（または面）１４４および第二の主要な表面１４６を有し、これらの面は、それぞれ、一般的に単数または複数のスパッタリングターゲットの方向およびターゲットとは反対の方向を向いていることが好ましい。図１の実施形態において、ライナー１２４の第二の主要な表面１４６が、チャンバの天井１３０の内部表面１３１に隣接（例えば、接触）するように、ライナー１２４はチャンバ１００の天井１３０に直接に接して支持されている。あるいは、天井１３０または他のチャンバの表面から所望の距離を置いてライナー１２４を設けることができる。これは、前記ライナーの下にガスが溜まることを防止するために好適であるかもしれない。
【００５０】
場合によって、ライナー１２４の第一の主要な表面または面１４４は、一般的に、チャンバ内の単数または複数のスパッタリングターゲット１３６、１３８の方向を向いている。ライナー１２４は、さもなければライナー１２４の背後の（すなわち、ライナー１２４により被覆された）前記チャンバの表面上に堆積してしまうであろうスパッタ材料のオーバーコートを受け止める（捕らえる）ことに適していることが好ましい。例えば、図１の実施形態において、ライナー１２４は、さもなければチャンバの天井１３０上に堆積してしまうであろうスパッタ材料を捕らえることに適している。凝縮物の堆積物は、スパッタリングの間、ライナー１２４上に堆積する。実際、十分に使用を重ねた後は、ライナー１２４上にオーバーコートの連続層が蓄積する可能性がある。前記ライナーが受け止めたコーティングの重みでたわむ前に、または、前記ライナーが一旦たわんでしまったら、前記ライナーを取り外し、廃棄し、交換することが好ましい。いくつかの実施形態において、前記チャンバ内のスパッタリングターゲットを交換する度に、各ライナーを交換する。凝縮物は、ライナーの表面上にのみ堆積するように見えるかもしれないが、前記ライナーの表面の下にも相当量のオーバーコートが保持される可能性がある。
【００５１】
ある実施形態において、（場合によっては、オーバーコートの熱膨張率が、前記ライナーを形成している材料の熱膨張率と実質的に異なる場合であっても）前記ライナーは、前記オーバーコートの粒子が前記ライナーから実質的に剥落することなく、前記オーバーコートと共にオーバーコートの熱膨張率で伸縮することに適している。いくつかの実施形態において、これは、非剛性の（例えば、柔らかく柔軟な）構造を有するライナーを設けることにより達成される。この結果、前記ライナーの表面上の凝縮物が、スパッタリング可能な各種材料の異なる熱膨張率で自由に伸縮することが可能になることが好ましい。凝縮物が、既存のワイヤシールドから剥落する原因として、少なくとも一つには、幾分剛性のシールド材料が、シールドを形成している前記ワイヤの熱膨張係数と異なる熱膨張係数を有する凝縮物の伸縮に抵抗することにあると考えられる。したがって、前記ライナーは、異なる凝縮物材料の伸縮に直ちに適合する非剛性の構造（および／または堆積している材料の熱膨張率に近似した熱膨張率）を有することが好ましい。したがって、前記ライナーに付着した前記オーバーコートが伸縮する際、前記ライナーは、このような伸縮に実質的に抵抗しない（すなわち、前記オーバーコート材料の粒子の実質的な剥落を引き起こさない）。むしろ、ライナー１２４は、前記オーバーコートと共に自由に伸縮する。
【００５２】
ある実施形態において、前記ライナーは複数の繊維を含む。場合によって、繊維は、前記ライナーの大部分（すなわち、５０％以上）および／または大きな割合（例えば、重量パーセント）を占める。ある実施形態において、前記ライナーは、繊維および一つ以上の結合材料（例えば、一つ以上の繊維保持結合材料）を含む。場合によって、前記ライナーは（実質的に）繊維で構成される。
【００５３】
ある好ましい実施形態において、ライナー１２４は、繊維性材料のマット（例えば、柔らかく、非剛性のマット）を含む。この種のライナーは、非常に細く、小口径の繊維を含むことができ、有益である。これにより、ライナー１２４は、広く効果的な表面積を有することになり、多くのスパッタ材料の保持が容易になる。ライナー１２４は、周知のシールドのワイヤよりもはるかに小口径の繊維を含むことが好ましい。例えば、ライナー１２４は、直径が約３００マイクロメータ未満の繊維を含むことができる。前記繊維は、直径が約５０マイクロメータ未満であることが好ましく、直径が約３０マイクロメータ未満の繊維がおそらく最適である。いくつかの実施形態において、前記ライナーは、セラミック繊維のマット（またはシート）を含む。
【００５４】
前記ライナーが複数の繊維で形成されている場合、一般的に、前記ライナーの厚みは、少なくとも繊維３本の直径である。これにより、通常、厚みがワイヤ２本の直径である既存のワイヤシールドに比べ、多くのスパッタ材料を保持することが容易になると考えられる。前記ライナーの表面積を増やし、コーティングを保持する能力を向上させる。ライナー１２４は、繊維の直径に対する厚みの比が少なくとも５対１であることが好ましく、少なくとも１０対１であることがより好ましく、少なくとも１３対１であることがおそらく最適である。ある実施形態におけるライナー１２４は、極めて細く、小口径の繊維を含む。これらの実施形態において、繊維の直径に対するライナーの厚みの比をより大きくすることが好ましいかもしれない。例えば、少なくとも３０対１の比であることが好ましいかもしれず、少なくとも約６０対１の比であることが特に好ましいかもしれない。
【００５５】
ライナー１２４の厚みは、異なる用途に合うように変化させることができる。従来のスパッタリングチャンバにおいて用いる場合、ライナーの厚みは、約５０，８００マイクロメータ（５０．８ｍｍ／２インチ）未満であることが一般的に適切であろう。いくつかの実施形態において、前記ライナーの厚みは、約１５００マイクロメータ（１．５ｍｍ／．０６インチ）から約１３，０００マイクロメータ（１３ｍｍ／．５１２インチ）の間である。いくつかの実施形態において、約１０００マイクロメータ（１ｍｍ／．０３９４インチ）から約３１７５マイクロメータ（３．１８ｍｍ／．１２５インチ）の間の厚みのライナーが用いられる。熟練者であれば、異なる用途における要件を満たすため、前記ライナーの厚みを変化させることが可能であることが分かるであろう。ライナー１２４に言及する際、本明細書において、厚みという語は、ライナー１２４の第一の面１４４および第二の面１４６の間の距離を指すものとする。
【００５６】
前記ライナーは、真空状態に対応しており、市販されており、安価であることが好ましい。並びに、前記ライナーは、融点が高いことが好ましい（例えば、少なくとも摂氏約１００〜２００度、より好ましくは少なくとも摂氏約５００度、おそらく最適には少なくとも摂氏約１０００度）。前記ライナーは、閉端気孔性材料でない（むしろ、繊維性または開放気孔性材料である）ことが好ましい。ある実施形態において、ライナー１２４は、無機アモルファスガラス繊維のシートを含む。一実施形態において、ライナー１２４は、耐火セラミック繊維（ＲＣＦ）のシートである。適切なＲＣＦのシートは、ベスビアス ユーエスエー（Vesuvius USA Corp.）（アメリカ、テネシー州、アーウィン）等の各種製造業者により市販されている。適切なＲＣＦのシートのある製品が、シーイーアール ウール ブランケット エルティー（CER-WOOLTM Blanket LT）の商品名で市販されている。この種のライナーは、摂氏約１５９０度以上の融点を有するであろう。
【００５７】
ある実施形態において、前記ライナーは、繊維性材料の所望の厚みを含む。いくつかの実施形態においてはそうであるが、このようなライナーの厚みの全体が繊維性である必要はない。ある好ましい実施形態において、前記ライナーの主な厚み（すなわち、５０％以上）が繊維性である。
【００５８】
ある実施形態において、ライナー１２４は、不織布繊維を含む。前記不織布繊維は、実質的に無作為に織り合わせて配置されていることが好ましい。例えば、図２は、無作為に織り交ぜて配置された繊維１４２を含むライナー１２４の一部を切断した概略断面図である。これら複数の繊維１４２は、ライナー１２４の第一の主要な表面（または面）１４４の境界を定める。同様に、これら複数の繊維１４２は、ライナー１２４の第二の主要な表面（または面）１４６の境界を定める。ライナー１２４は、第一の面１４４および第二の面１４６が一般的に対向した主要な面となるよう、一般的にシート状であることが好ましい。
【００５９】
引き続き図２を参照すると、無作為に織り合わせた繊維１４２は、複数の間隙１４８の境界を定めていることが分かる。上記のように、基板１０６に到達しないスパッタ材料の粒子の中には、ライナー１２４上に堆積するものもある。これらの粒子の一部は、ライナー１２４の第一の主要な表面または面１４４の境界を定める繊維１４２の外部表面１５０上に堆積する。その他の粒子は、ライナー１２４の間隙１４８を通り抜け、ライナー１２４の第一の主要な表面または面１４４の下にある繊維１４２の外部表面１５０上に堆積する。したがって、ライナー１２４の間隙１４８により、ライナー１２４の表面または面１４４における繊維以外の繊維によってスパッタ材料が保持されるようになる。
【００６０】
図３は、図２の実施形態における複数の繊維に特有な、個々の繊維１４２の概略拡大斜視図である。繊維１４２は、外部表面１５０と、少なくとも一つの湾曲部（好ましくは、複数の湾曲部）１５２とを有する。例示した繊維１４２は、一般的に円筒状の構成を有している。当然ながら、このライナーは任意の構成の繊維を含むことができ、これは必要条件ではない。繊維１４２の湾曲部１５２により、隣接する繊維１４２と織り合わせることが容易になる。例えば、ライナー１２４が単に一塊の繊維である（最適には、繊維保持結合剤も含む）実施形態において、湾曲部１５２は、繊維を結合させるのに役に立つ。
【００６１】
ある実施形態において、一塊の繊維を含むライナーを、繊維保持結合剤で処理する。前記結合剤は、脱ガスをほとんど示さない（好ましくは、脱ガスを全く示さない）珪酸ナトリウム等の無機結合剤であることが好ましい。これらの実施形態により、特に好ましい機械的安定性と低活性な表面とを有するライナーが実現される。ある実施形態において、前記ライナーは、実質的に、繊維および繊維保持結合材料等の所望の結合材料により構成される。
【００６２】
ある実施形態において、ライナー１２４は、珪酸ナトリウムを含んだ水ガラス容器を設け、繊維性（例えば、フェルト状）ライナーを珪酸ナトリウム内に配置し、容器内を随意に真空に引き、容器から前記ライナーを取り除き、その後、前記ライナーを乾燥させる（例えば、乾燥するまで干す）ことにより製造される。
【００６３】
あるいは、前記ライナーは、所望のパターンに配列された繊維を含むことができる。したがって、ある実施形態において、前記ライナーは、織り合わせた繊維布等の布（例えば、柔らかい布）を含む。場合によって、前記ライナーは、もつれたおよび／または圧縮した繊維布を含む。ある場合において、前記ライナーは、フェルト状の布を含む。前記繊維は、所望のパターンに織り、配列し、または形成することができる。前記繊維自体は、以下に示すように、各種の材料（例えば、セラミック）で形成することができる。
【００６４】
前記ライナーが複数の繊維を含む実施形態において、繊維１４２は、各種の材料で形成することができる。ある好ましい実施形態において、ライナー１２４は複数のセラミック繊維を含む（例えば、包含する、または（実質的に）構成される）。例えば、これらの繊維は、酸化アルミニウム（例えば、Ａｌ2Ｏ3）、酸化チタン（例えば、ＴｉＯ2）、酸化珪素（例えば、ＳｉＯ2）、酸化カルシウム（例えば、ＣａＯ）、酸化鉄（Ｆｅ2Ｏ3）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化ホウ素（Ｂ2Ｏ3）、酸化クロム（Ｃｒ2Ｏ3）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ）、窒化珪素（例えば、Ｓｉ3Ｎ4）、炭化珪素（例えば、ＳｉＣ）、アルカリ（例えば、Ｎａ2Ｏ）、またはその他のセラミック材料、あるいはその任意の組み合わせで形成することができる。本明細書において、「セラミック」という語は、任意の無機非金属材料を意味する。好ましい一実施形態において、ライナー１２４は、例えば、厚みが約１／８インチの繊維性セラミックシートを含む。繊維性セラミックシートは、アメリカ、ジョージア州、オーガスタにあるサーマル セラミックス アメリカズ（Thermal Ceramics Americas）により市販されている。
【００６５】
いくつかの実施形態において、ライナーの材料は、前記ライナーの熱膨張係数を、スパッタ堆積する材料の熱膨張係数に可能な限り厳密に合わせることで選択される。したがって、ある実施形態は、周知の熱膨張係数を有する材料をスパッタ堆積することに適したチャンバを含み、このチャンバは、スパッタ堆積する材料と実質的に等しい（例えば、差異が２０％未満、好ましくは１５％未満、より好ましくは１０％未満、おそらく最適には同等の）熱膨張係数を有する材料（例えば、繊維）を含むライナーを備える。
【００６６】
いくつかの実施形態において、ライナー１２４は、複数の鉱滓綿繊維（例えば、岩綿、スラグウールまたは繊維ガラス）を含む。一実施形態において、ライナー１２４は、厚みが約１／８インチの岩綿シートで形成される。岩綿およびその他の鉱滓綿は、周知の製造業者（例えば、ベスビアス ユーエスエー）により市販されている。
【００６７】
セラミックのライナー材料が特に有益であることは知られているが、ある実施形態における本発明は、金属繊維を含むライナーを提供する。これらのライナーには特有の利点がある。ある実施形態において、ライナー１２４は、複数の金属合金繊維を含む。各種の金属合金繊維を用いることができる。ある好ましい実施形態において、前記金属合金繊維は、ステンレス鋼繊維を含む。一実施形態において、前記ライナーの実質的に全ての繊維が、ステンレス鋼である。ステンレス鋼繊維およびその他の金属合金繊維は、様々な製造業者により市販されている。例えば、ステンレス鋼繊維は、日本精線株式会社（日本、大阪）等の様々な周知の製造業者により市販されている。ステンレス鋼繊維は、日本精線株式会社からナスロン（NASLON）の商品名で販売されている。ステンレス鋼繊維はまた、ベカルトからベキポア（Bekipor）の商品名で販売されている。
【００６８】
ある好ましい実施形態において、前記ライナーは、前記スパッタ堆積している材料と実質的に同じ熱膨張係数を有する材料を含む。スパッタ堆積した材料と等しい、または可能な限り近い比率で熱的に伸縮する材料でライナーが形成されていると、前記ライナーからのスパッタ材料の剥落は、最小限に抑えられると考えられている。例えば、スパッタ金属膜を堆積する場合、金属（すなわち、純金属または金属合金）材料を含むライナーを用いることが好ましいかもしれない。一般的に、金属は、約１２×１０-6／°Ｋから約３０×１０-6／°Ｋの範囲の熱膨張係数を有する。したがって、金属膜をスパッタ堆積する場合、前記ライナーは金属材料（例えば、純金属またはステンレス鋼等の金属合金の繊維）を含むことができる。
【００６９】
上記のように、前記ライナーは、セラミック材料（例えば、セラミック繊維および／またはセラミック板）を含むことができ、有益である。例えば、この種のライナー１２４は、スパッタセラミックコーティング、または熱膨張係数の低い任意のコーティング材料を堆積する際に有益に用いることができる。したがって、一実施形態において、セラミック材料を含むライナー１２４は、スパッタセラミックコーティング（例えば、誘電体膜）を堆積することに適したスパッタリングチャンバ１００の選択された内部表面に隣接して配置される。この実施形態において、ライナー１２４のセラミック材料（例えば、セラミック繊維および／またはセラミック板）は、熱膨張係数が約１２×１０-6／°Ｋ未満であることが好ましい。この材料の熱膨張係数は、より好ましくは約８×１０-6／°Ｋ未満、おそらく最適には約６×１０-6／°Ｋ未満である。場合によって、前記熱膨張係数は、約１×１０-6／°Ｋより大きく、この段落で述べた係数の最大値の一つより小さい。
【００７０】
図４は、本発明に係るライナー２２４のさらなる実施形態の断面図である。図４の実施形態において、ライナー２２４は、第一の対向層２５６と第二の対向層２５８との間に介在した中央芯材２５４を含む。第一の対向層２５６は、ライナー２２４の第一の主要な表面２４４の境界を定め、第二の対向層２５８は、ライナー２２４の第二の主要な表面２４６の境界を定める。（例えば、第一の対向層が、ライナーの第二の対向層２５８を形成している材料および／または芯材を形成している材料および／または第一の対向層を形成している材料の熱膨張係数と異なる熱膨張係数を有するスパッタ材料で被覆されている場合）芯材２５４は、第一の対向層２５６および第二の対向層２５８が異なる比率で伸縮することに自由に応じることができるよう、非剛性である（例えば、柔らかく柔軟である）ことが好ましい。いくつかの実施形態において、前記芯材は変形可能な芯材である。芯材２５４は、繊維性材料のマット（例えば、柔らかいマット）を含むことができ、有益である。中央芯材２５４は、所望されるのであれば、対向層２５６、２５８と異なる組成を有することができる。いくつかの実施形態において、対向層２５６、２５８は、中央芯材２５４に含まれる少なくとも一つの材料（例えば、所望の材料の繊維）を含む。例えば、ライナー２２４は、目の粗い一塊の繊維の内部に結合剤（例えば、珪酸ナトリウム）が到達することのないよう、前記一塊の繊維の表面を前記結合剤で処理することで製造することができる。したがって、芯材２５４は特定の繊維保持結合剤で処理されていない繊維を含むが、対向層２５６、２５８は、単に、この特定の結合剤で処理された表面領域であるかもしれない。
【００７１】
図５は、本発明に係るライナー３２４の他の実施形態の断面図である。この実施形態において、ライナー３２４は、複数の層を含む。例示したライナー３２４は、第一の層３６０および第二の層３６２により構成される。しかしながら、ライナー３２４は、任意の数の層を備えることができる。第一の層３６０は、ライナー３２４の第一の主要な表面または面３４４の境界を定め、第二の層３６２は、ライナー３２４の第二の主要な表面または面３４６の境界を定める。いくつかの実施形態において、二つの層３６０、３６２のうち少なくとも一方（好ましくは、第一の層３６０）は、非剛性の構造を有し、例えば、これにより、ライナー３２４がライナー上の縮合物の伸縮に直ちに応じることが可能となることが好ましい。例えば、層３６０、３６２の一方または両方は、繊維性材料の柔らかいマットで形成することができ、有益である。
【００７２】
前記ライナーは、所望の締め具を用いて、スパッタリングチャンバの選択された内部表面に隣接して搭載することができる。例えば、ネジ、ボルト、溝、座金、クリップ、クランプ、鉤と輪、および／またはその他の適切な締め具、あるいはその任意の組み合わせ等、一つ以上の従来の締め具を用いることができる。所望されるのであれば、（ガスが溜まることを回避するために設計された）従来の真空ボルトを用いることができる。締め具は、剛性材料（例えば、金属または金属合金）で形成されていることが好ましい。一実施形態において、前記締め具は、前記ライナーおよび／または前記スパッタ堆積する材料と実質的に同じ熱膨張係数を有する材料で形成されている。いくつかの実施形態において、前記締め具は、その表面にスパッタ材料が特によく付着することのできる材料で形成されている。例えば、スパッタ材料はアルミニウムに特によく付着することが知られている。したがって、ある好ましい実施形態において、前記ライナーは、アルミニウムを含む（例えば、アルミニウムにより境界を定められた少なくとも一つの露出面を有する）少なくとも一つの締め具を用いて搭載される。場合によって、前記ライナーは、アルミニウムを含む（例えば、含有する、または（実質的に）構成される）複数の締め具を用いて搭載される。例えば、アルミニウムは、粗化することが特に容易で、通常のスパッタ材料の多くが、直ちにアルミニウム化合物を形成するため、特に望ましい。
【００７３】
さらに、スパッタ材料は、（例えば、サンドブラスト、および／または所望の粗さを有するように初めに面を形成することにより）粗化された面に特によく付着することが知られている。したがって、（全てではないが）いくつかの実施形態において、前記締め具は一つ以上の粗面を有する。場合によって、各締め具は少なくとも一つの粗面を有する。これは、図９Ａ〜９Ｂを参照すると、最もよく理解できるかもしれない。図中、例示した各締め具１５５、１６６は、粗面１５２、１６２である面１５１、１６１を有する。ここで、粗面１５２、１６２は、間隔を介して設けられた複数の山９０１および谷間９０５を有する。決して必須要件ではないが、例示した山９０１および谷間９０５は、その大きさ、形状および間隔が不規則である。
【００７４】
前記締め具の各粗面の表面粗さは、要求に応じて選択および変化させることができる。場合によって、平均表面粗さＲａは、少なくとも約１ミクロン、好ましくは少なくとも約１．３ミクロン、おそらくより好ましくは少なくとも約１．７５ミクロン、おそらく最適には少なくとも約２ミクロンである。ある実施形態において、平均表面粗さＲａは少なくとも約３ミクロンである。ＡＳＭＥ Ｂ４６．１−２００２について言及し、その全ての内容を本願に引用して援用する。場合によって、粗化は、締め具の露出面にのみ施されている。特に好ましい実施形態において、前記締め具は、アルミニウムで形成されており、各締め具は、少なくとも一つの露出した粗面を有する。
【００７５】
図８は、スパッタリングチャンバの内部表面にライナーを搭載するための、特に好ましいアセンブリを示している。図８の実施形態において、ライナー１２４は、スパッタリングチャンバの天井１３０に隣接して支持されている。例示した種類の締付けアセンブリは、チャンバの所望の面に隣接してライナーを搭載するために用いることができる。
【００７６】
引き続き図８を参照すると、ライナー１２４は、チャンバの天井１３０の内部表面１３１と少なくとも一つの締付けバー（例えば、複数の締付けバー）１５５との間に挟まれた構成で保持されている。所望されるのであれば、適切に成形された（例えば、矩形の）単一の締付けバーを備えることができる。チャンバの天井１３０の内部表面１３１は、その外周に沿って形成された複数の内部ネジ穴１３９を有する（例えば、境界を定める）ことが好ましい。各穴１３９は、相応する大きさの外部ネジ付き締め具１６６の受け入れに適していることが好ましい。ライナー１２４もまた、その外周に沿って形成され、間隔を介して設けられた複数の穴１４９を有する（例えば、境界を定める）ことが好ましい。ライナー１２４の穴１４９は、チャンバの天井１３０の穴と同じ間隔および位置に設けられていることが好ましい。したがって、ライナー１２４の穴１４９がチャンバの天井１３０の穴１３９と一直線に並ぶように、ライナー１２４がチャンバの天井１３０に接して配置可能であることが好ましい。そして、ライナー１２４の外周に沿って締付けバー１５５を配置することができる。各締付けバー１５５もまた、間隔を介して設けられた複数の穴１５９を有する（例えば、境界を定める）ことが好ましい。これらの穴１５９は、ライナー１２４の穴およびチャンバの天井１３０の穴と同じ間隔で設けられていることが好ましい。したがって、締付けバー１５５の穴１５９がライナー１２４の穴およびチャンバの天井１３０の穴と一直線に並ぶように、締付けバー１５５がライナー１２４の第一の主要な表面１４４に接して配置可能であることが好ましい。そして、ネジ付き締め具１６６は、締付けバー１５５およびライナー１２４の並んだ穴をチャンバの天井１３０の穴１４９まで貫通することができる。
【００７７】
締め具１６６は、ネジ、ボルト等とすることができる。締め具１６６は、任意の適切な材料、例えば、金属または金属合金等の剛性材料で作ることができる。場合によって、締め具１６６は、その露出面にスパッタ材料がよく付着できるように、随意に粗化したアルミニウムまたはその他の材料を含む、実質的に構成される、または形成される。上記のように、締め具１６６は、アルミニウムで形成されており、その一つ以上の面に粗化が施されていることがおそらく最適である。
【００７８】
好ましい実施形態において、締め具１６６は、外部ネジ付き軸１６７および拡大頭部１６８を有する。したがって、締め具の軸１６７がチャンバの天井１３０の穴１３９を進むと、締め具の拡大頭部１６８は、締付けバー１５５に対してのしかかり、そして、このバー１５５は、チャンバの天井に対してライナー１２４を挟んで保持する。ライナー１２４が締め具１６６からの制約を受けることなく伸縮できるよう、各締め具１６６のネジ付き軸１７７の外径は、ライナー１２４の穴１４９の内径よりも極めて小さいことが好ましい。締め具１６６は、随意に座金と共に用いられる。
【００７９】
随意の締付けバー１５５は、所望の材料で形成することができる。各バー１５５は、剛性材料（例えば、金属または金属合金）で形成することが好ましい。一実施形態において、各締付けバー１５５は、ライナー１２４および／またはスパッタ堆積する材料と実質的に同じ熱膨張係数を有する材料で形成されている。これは、前記締付けバーからのスパッタ材料の剥落を最小限に抑えるために好ましいかもしれない。各締付けバー１５５は、その露出面にスパッタ材料が特によく付着することができる材料で形成できる。したがって、ある実施形態において、各締付けバー１５５は、アルミニウムを含む、または（実質的に）構成される。場合によって、各締付けバーは、上記のように、少なくとも一つの粗面の境界を定めるアルミニウムを含む。各締付けバー１５５は、アルミニウムにより実質的に構成または形成されており、一つ以上の粗面を有することがおそらく最適である。
【００８０】
図６は、ライナー４２４がスパッタリングチャンバ４００の天井４６４に隣接して搭載された、本発明の他の実施形態を示している。上記のように、天井から剥落する縮合物の薄片は、上向きの面によって捕らえられることなく、基板走行路に向かって降り落ちる傾向にあるため、スパッタリングチャンバの天井に隣接してライナーを搭載することは有益である。図６を参照すると分かるように、チャンバの側壁から剥落する縮合物の薄片は、側面シールド４９９（存在する場合）によって捕らえられる可能態が高い。
【００８１】
したがって、ある実施形態において、前記ライナーは、基板走行路の真上にあるチャンバの（選択された面の境界を定める）壁に隣接して搭載される（スパッタリングの間、基板が前記チャンバ内を搬送される時にこの壁の真下を通るように）。
【００８２】
前記ライナーとその下にある前記チャンバの壁との間に間隔を設けることが好ましいかもしれない。例えば、もし前記ライナーが前記チャンバの壁に直接に接して固定されていると、前記ライナーの多孔性によっては、前記ライナーが幾分ガスを溜めてしまうかもしれない。したがって、チャンバの脱ガスを容易にするため、前記ライナーは、その下にある前記チャンバの壁から間隔を介した位置に搭載されていると好ましいかもしれない。
【００８３】
したがって、図６の実施形態において、ライナー４２４は、スパッタリングチャンバ４００の天井４３０から間隔を介して（例えば、天井４３０の下に吊り下げられて）設けられている。ライナー４２４は、拡大頭部４６８を有するボルト４６６を用いて（例えば、エーコンボルトを用いることができる）、例示した構成に保持されている。ボルトのネジ付き軸４６７は、それが通るライナーの穴４４９の直径よりも極めて小さい直径を有する。これにより、ライナー４２４は、ボルトからの制約を受けることなく自由に伸縮することができる。特に、ライナー４２４の穴４４９の直径が、締め具４６６の拡大頭部４６８の直径よりも実質的に大きい場合、ボルト４６６は、座金４７２（または、ライナーの穴の幅より大きな幅を有するその他の板）と共に用いることが有益である。例示したライナー４２４は、チャンバの天井４３０の下に吊り下げられているが、この種の搭載アセンブリは、もう一つの選択肢として、ライナー４２４をチャンバの天井４３０の内部表面４３１に直接に接して保持するために用いることができる。
【００８４】
図７は、スパッタリングチャンバ５００が二つのライナー５２４を備えた本発明の実施形態を示している。例示したライナー５２４は、チャンバ５００の天井５３０および（基板走行路の真上にある）側壁５２２のそれぞれに直接に接して支持されている。さらに詳細には、天井５３０上のライナー５２４の第二の主要な表面５４６は、天井５３０の内部表面５３１に接触している。同様に、側壁５２２上のライナー５２４の第二の主要な表面５４６は、側壁５２２の内部表面５２３に接触している。例示したライナー５２４は、それぞれ、図４を参照して説明したように、第一の対向層５５６および第二の対向層５５８の間に介在した中央芯材５５４を含む。しかしながら、これは決して必須要件ではない。例えば、もう一つの選択肢として、ライナー５２４の一方または両方を単層またはその他の数の層で形成することができる。図６に示したライナー４２４についても同様である。
【００８５】
本発明の方法は、図１を参照すると、最もよく理解できるかもしれない。一般的に、ライナー１２４は、任意の種類のスパッタリングチャンバにおいて用いることができる。ライナー１２４は、内部に制御（例えば、真空）環境を作り、維持できるスパッタリングチャンバにおいて用いることが好ましい。ライナー１２４は、チャンバ１００の選択された内部表面に隣接して搭載される。チャンバ１００のキャビティ１０２内にガス雰囲気を送り込む。この方法は、（酸素等の）活性雰囲気下で行われる反応性スパッタリング、または、（アルゴン等の）不活性雰囲気下で行われる非反応性スパッタリングを含むかもしれない。スパッタリングの間に用いられる雰囲気は、所望のスパッタリングガスを含むことができる。適切なガスは、例えば、アルゴン、酸素、窒素、ヘリウム、水素、ホウ素、およびその組み合わせである。ある実施形態において、スパッタリングの間、前記スパッタリングチャンバ内のガス雰囲気は、約１４０トール未満、おそらくより好ましくは．１トール未満の圧力である。一実施形態において、この圧力は、約１ミリトールから約１トールの間、おそらくより好ましくは約１ミリトールから約３０ミリトールの間にある。
【００８６】
ある実施形態において、前記チャンバは、誘電体膜（例えば、透明誘電体膜）を堆積することに適している。このような実施形態のいくつかにおいて、前記ターゲットは、スパッタリング可能なセラミック材料を含み、および／または前記チャンバは、活性ガス雰囲気（例えば、酸素および／または窒素）を含み、前記ライナーは、複数のセラミック繊維を含む。
【００８７】
本発明の方法は、通常、チャンバ１００内に電界を形成することで、ガススパッタリング雰囲気をイオン化し、キャビティ１０２内にプラズマを発生させることを含む。上記のように、これにより、帯電したプラズマイオンが、ターゲット１３６、１３８に衝撃を与え、ターゲットからターゲット材料１４０の粒子を放出させる。後方散乱が原因で、放出された粒子の全てが基板１０６上に堆積するわけではない。むしろ、これらの粒子の中には、チャンバ１００の内部表面上に落ちたり、ライナー１２４上に堆積するものがある。したがって、スパッタリングの間、スパッタ材料のコーティングがライナー上に形成される（例えば、ライナーによって受け止められる）。
【００８８】
スパッタコーティング１０４は、本発明の精神と範囲から逸脱することなく、所望の材料とすることができる。多くの酸化物、窒化物等がそうであるように、様々な金属膜がスパッタリングにより堆積する。通常、スパッタリングにより堆積する金属膜は、例えば、銀、チタン、ニオブ、アルミニウム、ニッケル、クロム、ステンレス鋼およびニッケルクロムである。スパッタ酸化物は、例えば、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化ニオブ、酸化スズ、酸化インジウムおよび酸化珪素である。スパッタ窒化物は、例えば、窒化珪素、窒化チタンおよび窒化ホウ素である。その他のスパッタ窒化物は、ステンレス鋼、クロム、ジルコニウム、タンタルおよびハフニウムの窒化物を含む。スパッタホウ化物は、例えば、ステンレス鋼、チタン、クロム、ジルコニウム、タンタルおよびハフニウムのホウ化物である。スパッタ炭化物は、例えば、ステンレス鋼、チタン、クロム、ジルコニウム、タンタルおよびハフニウムの炭化物である。
【００８９】
一般的に、金属膜は、より高い付着性を有する傾向にあるため、剥落という点で問題が少ない。しかしながら、金属膜が堆積する際に、ライナーを用いることができる。この種のいくつかの実施形態において、前記ライナーは、金属材料（すなわち、純金属またはステンレス鋼等の金属合金）で形成された繊維を含む。
【００９０】
したがって、ある方法において、前記スパッタリングチャンバは、金属または非金属（例えば、セラミック）であるかもしれないスパッタリング可能なターゲット材料を含んだターゲットを含む。場合によって、活性ガス（例えば、酸素および／または窒素）を前記スパッタリングキャビティに送り込み、その結果、前記ターゲットをスパッタリングすることで、金属または非金属の反応生成物（例えば、誘電体膜）を堆積させることができる。その他の場合において、不活性ガス中でセラミックターゲット材料をスパッタリングすることで、誘電体膜を堆積させる。
【００９１】
ある実施形態において、前記スパッタコーティングは、熱膨張係数が約１２×１０-6／°Ｋ未満、おそらくより好ましくは約１０×１０-6／°Ｋ未満である。これらの実施形態のいくつかにおいて、前記ライナーは、熱膨張係数が約１２×１０-6／°Ｋ未満、おそらくより好ましくは約１０×１０-6／°Ｋ未満の材料で構成される。前記ライナーの材料は、熱膨張係数が約１×１０-6／°Ｋより大きく、この段落で述べた係数の最大値の一つ以上より小さい材料を含むことができる。前記コーティングは、セラミック材料であってもよく、その場合、前記ライナーは、セラミック材料（例えば、セラミック繊維および／またはセラミック板）を含むことができ、有益である。
【００９２】
本発明のライナーは、スパッタリングチャンバからオーバーコートが剥落することを低減する点において、特に有益である。したがって、本発明のライナーにより、コーティングガラスの製造業者は、特に経済的なスパッタ堆積工程を実現することができる。大型で工業規模のコータの生産性は、ターゲットの変更、チャンバのメンテナンスに要する中断時間、および、（例えば、ターゲットの変更に続いて）スパッタリングが再開される前に、コーティングチャンバを排気するために要する時間と直接関連がある。本発明のライナーは、これらの中断期間を削減する。その上、前記ライナーは、剥落の発生を低減するため、本発明のライナーを用いて製造したコーティングは、特に高品質である（例えば、特にピンホールおよび混入がない）。
【００９３】
上記のように、前記ライナーは、前記チャンバ内に取り外し可能に搭載されていることが好ましい。前記ライナーはまた、使い捨てであることが好ましい。したがって、スパッタリングチャンバがメンテナンスのために排気される度に、前記オーバーコートされた単数または複数のライナーを（随意に、ライナーを搭載するために用いられた締め具と共に）前記チャンバから取り外し、処分（およびスパッタリングが再開される前に交換）することができる。このようなライナーは、取り外し、洗浄および交換が必要な既存のワイヤシールドに比べ、洗浄の必要がない。反対に、本発明のライナーは、メンテナンス期間中に取り外し、単に新しいライナーと取り替えることができる。したがって、本発明のライナーおよび／または締め具は、随意に使い捨てとすることができる。同様に、本発明のある方法は、各ターゲットが変更されている間に前記ライナーおよび／または締め具を処分することを含む。したがって、いくつかの実施形態において、本発明は、前記ライナーを定期的に廃棄および交換する方法を含む。
【００９４】
本発明の開示において、各種材料の熱膨張係数について言及しておく。本明細書において「熱膨張係数」という語は、その周知の意味に基づき使用する。本明細書において「誘電体」という語は、任意の一つ以上の金属を含む任意の非金属（すなわち、純金属でも金属合金でもない）化合物を意味する。この定義には、例えば、任意の金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物、金属硫化物、金属ホウ化物、金属フッ化物等、およびその任意の組み合わせ（例えば、酸窒化物）が含まれる。さらに、「金属」という語は、当然のことながら、全ての金属および半金属（すなわち、メタロイド）を含む。透明誘電体膜は、薄膜として堆積する時、実質的に透明である（例えば、可視光を通す）。
【００９５】
本発明の好ましいと考えられる実施形態について記載したが、当技術分野の当業者であれば、本発明の精神を逸脱することなく、その他の更なる変更および改良を成し得ることが分かるであろう。また、そのようなあらゆる変更および改良は、本発明の範囲内に含まれるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明のある実施形態に係るスパッタリングチャンバの概略断面側面図である。
【図２】本発明のある実施形態に係るライナーの一部を切断した概略断面側面図である。
【図３】本発明のある実施形態に係る、ライナーの繊維の概略拡大斜視図である。
【図４】本発明のある実施形態に係る、中央芯材を有するライナーの概略断面側面図である。
【図５】本発明のある実施形態に係る、複数の層を有するライナーの概略断面側面図である。
【図６】本発明のある実施形態に係る、ライナーが搭載されたスパッタリングチャンバの概略断面側面図である。
【図７】本発明のある実施形態に係る、二つのライナーが搭載されたスパッタリングチャンバの概略断面側面図である。
【図８】本発明のある実施形態に係る、スパッタリングチャンバの内部表面にライナーを搭載するためのアセンブリの一部を切断した概略分解斜視図である。
【図９Ａ】本発明のある実施形態に係る、スパッタリングチャンバの内部表面に隣接してライナーを搭載するための、締付けバーの形で具現化された締め具の一部を切断した概略側面図である。
【図９Ｂ】本発明のある実施形態に係る、スパッタリングチャンバの内部表面に隣接してライナーを搭載するための締め具の概略側面図である。
【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６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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