(57)【要約】本発明は、表面を有するターゲット及び該表面上の結合層が含まれるＰＶＤターゲット／バッキングプレートアセンブリーを包含する。結合層はターゲット表面と異なる組成を有し、バッキングプレートは少なくとも結合層によりＰＶＤターゲット表面と隔てられるよう提供される。結合層はターゲットへ強い拡散結合を形成する。本発明には、ＰＶＤターゲット／バッキングプレートアセンブリーの形成方法も含まれる。それに加え、本発明には、ターゲット及びバッキングプレート間にある結合層にチタン、ジルコニウム、及び銅の１以上が組み込まれた物理気相成長ターゲット／バッキングプレートアセンブリーが含まれる。
2004523652.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面を有し、Ｔａ， Ｃｏ， ＣｏＴａＺｒ， ＣｏＰｔ， Ｐｔ， ＦｅＴａ， ＴｉＺｒ， ＣｏＮｂ， Ｍｏ， ＣｏＣｒＰｔ， Ａｌ， ＡｌＣｕＦｅ， ＦｅＭｎ， 又はＦｅＡｌの１以上を含むＰＶＤターゲット（上記の複合体は、量論ではなく成分という観点から記載されている）；
ＰＶＤターゲット表面上にあり、ターゲット表面とは異なる組成を有し、ターゲットへ強い拡散結合を形成する結合層；及び
少なくとも結合層によりＰＶＤターゲット表面と隔てられたバッキングプレート；
を備えたＰＶＤターゲット／バッキングプレートアセンブリー。
【請求項２】
結合層がチタンを含む請求項１のアセンブリー。
【請求項３】
結合層が本質的にチタンからなる請求項１のアセンブリー。
【請求項４】
結合層がジルコニウムを含む請求項１のアセンブリー。
【請求項５】
結合層が本質的にジルコニウムからなる請求項１のアセンブリー。
【請求項６】
結合層が銅を含む請求項１のアセンブリー。
【請求項７】
結合層が本質的に銅からなる請求項１のアセンブリー。
【請求項８】
表面を有するＰＶＤターゲット；
ＰＶＤターゲット表面上にあり、ターゲット表面とは異なる組成を有するチタン含有結合層；及び
少なくとも結合層によりＰＶＤターゲット表面と隔てられたバッキングプレート；
を備えたＰＶＤターゲット／バッキングプレートアセンブリー。
【請求項９】
チタンが結合層の主要な元素である請求項８のアセンブリー。
【請求項１０】
チタンが結合層の主要な元素であり、結合層の厚さが約２０００Åから４０００Åである請求項８のアセンブリー。
【請求項１１】
結合層が本質的にチタンからなる請求項８のアセンブリー。
【請求項１２】
結合層がチタンからなる請求項８のアセンブリー。
【請求項１３】
バッキングプレート及び結合層の間にハンダ層をさらに備えた請求項８のアセンブリー。
【請求項１４】
ハンダ層がＩｎ及びＳｎの一方又は両方を含む請求項１３のアセンブリー。
【請求項１５】
結合層上の保護層；及び
バッキングプレート及び保護層の間にあり、保護層及びバッキングプレートと接するハンダ層；
をさらに含む請求項８のアセンブリー。
【請求項１６】
ハンダ層がＩｎ及びＳｎの一方又は両方を含む請求項１５のアセンブリー。
【請求項１７】
保護層がＮｉを含み、保護層の厚さが少なくとも約１５００Åである請求項１５のアセンブリー。
【請求項１８】
保護層がＮｉを含む請求項１５のアセンブリー。
【請求項１９】
保護層が本質的にＮｉからなる請求項１５のアセンブリー。
【請求項２０】
保護層がＮｉからなる請求項１５のアセンブリー。
【請求項２１】
ＰＶＤターゲットが少なくとも１種の遷移金属を含む請求項８のアセンブリー。
【請求項２２】
ＰＶＤターゲットがＴｌ， Ｔａ， Ｃｏ， Ｚｒ， Ｐｔ， Ｆｅ， Ｎｂ， Ｍｎ， Ｃｒ， Ａｌ， 及びＣｕの１以上を含む請求項８のアセンブリー。
【請求項２３】
ＰＶＤターゲットが、本質的にＴａ， Ｃｏ， ＣｏＴａＺｒ， ＣｏＰｔ， Ｐｔ， ＦｅＴａ， ＴｉＺｒ， ＣｏＮｂ， Ｍｏ， ＣｏＣｒＰｔ， Ａｌ， ＡｌＣｕＦｅ， ＦｅＭｎ又はＦｅＡｌ（上記の複合体は量論ではなく成分の観点から記載されている）からなる請求項８のアセンブリー。
【請求項２４】
表面を有するＰＶＤターゲット；
ＰＶＤターゲット表面上にあり、ターゲット表面とは異なる組成を有するジルコニウム含有結合層；及び
少なくとも結合層によりＰＶＤターゲット表面と隔てられたバッキングプレート；
を備えたＰＶＤターゲット／バッキングプレートアセンブリー。
【請求項２５】
ジルコニウムが結合層の主要な元素である請求項２４のアセンブリー。
【請求項２６】
ジルコニウムが結合層の主要な元素であり、結合層の厚みが約２０００Åから約４０００Åである請求項２４のアセンブリー。
【請求項２７】
結合層が本質的にジルコニウムからなる請求項２４のアセンブリー。
【請求項２８】
結合層がジルコニウムからなる請求項２４のアセンブリー。
【請求項２９】
ＰＶＤターゲットがＴｌ， Ｔａ， Ｃｏ， Ｚｒ， Ｐｔ， Ｆｅ， Ｎｂ， Ｍｎ， Ｃｒ， Ａｌ，及びＣｕの１以上を含む請求項２４のアセンブリー。
【請求項３０】
ＰＶＤターゲットが本質的にＴａ， Ｃｏ， ＣｏＴａＺｒ， ＣｏＰｔ， Ｐｔ， ＦｅＴａ， ＴｉＺｒ， ＣｏＮｂ， Ｍｏ， ＣｏＣｒＰｔ， Ａｌ， ＡｌＣｕＦｅ， ＦｅＭｎ又はＦｅＡｌ（該複合体は量論ではなく成分という観点から記載されている）からなる請求項２４のアセンブリー。
【請求項３１】
表面を有し銅を含まないＰＶＤターゲット；
ＰＶＤターゲット表面上にある銅含有結合層；及び
少なくとも結合層によりＰＶＤターゲット表面と隔てられたバッキングプレート；
を備えたＰＶＤターゲット／バッキングプレートアセンブリー。
【請求項３２】
銅が結合層の主要な元素である請求項３１のアセンブリー。
【請求項３３】
銅が結合層の主要な元素であり、結合層の厚さが約２０００Åから約４０００Åである請求項３１のアセンブリー。
【請求項３４】
結合層が本質的に銅からなる請求項３１のアセンブリー。
【請求項３５】
結合層が銅からなる請求項３１のアセンブリー。
【請求項３６】
ＰＶＤターゲットがＴｌ， Ｔａ， Ｃｏ， Ｚｒ， Ｐｔ， Ｆｅ， Ｎｂ， Ｍｎ， Ｃｒ及びＡｌの１以上を含む請求項３１のアセンブリー。
【請求項３７】
ＰＶＤターゲットがＴａ， Ｃｏ， ＣｏＴａＺｒ， ＣｏＰｔ， Ｐｔ， ＦｅＴａ， ＴｉＺｒ， ＣｏＮｂ， Ｍｏ， ＣｏＣｒＰｔ， Ａｌ， ＡｌＣｕＦｅ， ＦｅＭｎ又はＦｅＡｌ（該複合体は量論ではなく成分という観点から記載されている）から本質的になる請求項３１のアセンブリー。
【請求項３８】
ＰＶＤターゲット表面上に結合層を形成し、約５００℃以下で約２４時間以内に結合層及びターゲット間に強い拡散結合を形成する工程であって；結合層の形成は、イオン蒸着による該表面上への結合層をコーティングすることを含み；強い拡散結合をイオン蒸着の間に形成する上記の工程と、
ターゲットにバッキングプレートを接合する工程であって；バッキングプレートは、少なくとも結合層が含まれる接続部を介して接合され、従って少なくとも結合層によりＰＶＤターゲット表面から隔てられている上記の工程と、
を含むＰＶＤターゲット／バッキングプレートアセンブリーの形成方法。
【請求項３９】
結合層の形成の前に、ＰＶＤターゲット表面をプラズマエッチングに露出する工程をさらに含む請求項３８の方法。
【請求項４０】
結合層の上に保護層を形成する工程、及び
保護層の上にハンダ層を形成する工程を含む請求項３９の方法であって、
バッキングプレートへのターゲットの接合が、ハンダによるバッキングプレートの結合を含み、
プラズマエッチングへのＰＶＤターゲットの露出から、ハンダ層を形成する工程を通じて、少なくともハンダ層を形成する該工程まで、ＰＶＤターゲットが大気圧より低い圧力に露出された状態のままである上記の方法。
【請求項４１】
保護層がニッケルを含む請求項４０の方法。
【請求項４２】
チタンが結合層の主要な元素である請求項３８の方法。
【請求項４３】
結合層が本質的にチタンからなる請求項３８の方法。
【請求項４４】
ジルコニウムが結合層の主要な元素である請求項３８の方法。
【請求項４５】
結合層が本質的にジルコニウムからなる請求項３８の方法。
【請求項４６】
銅が結合層の主要な元素である請求項３８の方法。
【請求項４７】
結合層が本質的に銅からなる請求項３８の方法。
【請求項４８】
結合層の上に保護層を形成する工程；及び
該保護層の上にハンダ層を形成する工程であって、ターゲットへのバッキングプレートの接合がハンダによるバッキングプレートの結合を含む上記の工程；
をさらに含む請求項３８の方法。
【請求項４９】
ＰＶＤターゲットが少なくとも１種の遷移金属を含む請求項３８の方法。
【請求項５０】
ＰＶＤターゲットが、Ｔｌ， Ｔａ， Ｃｏ， Ｚｒ， Ｐｔ， Ｆｅ， Ｎｂ， Ｍｎ， Ｃｒ， Ａｌ， Ｃｕの１以上を含む請求項３８の方法。
【請求項５１】
ＰＶＤターゲットがＴａ， Ｃｏ， ＣｏＴａＺｒ， ＣｏＰｔ， Ｐｔ， ＦｅＴａ， ＴｉＺｒ， ＣｏＮｂ， Ｍｏ， ＣｏＣｒＰｔ， Ａｌ， ＡｌＣｕＦｅ， ＦｅＭｎ又はＦｅＡｌ（該複合体は量論ではなく成分という観点から記載されている）から本質的になる請求項３８の方法。
【請求項５２】
ＰＶＤターゲット表面上に、ジルコニウム及びチタンの一方又は両方を含む結合層を形成する工程；及び
ターゲットにバッキングプレートを接合する工程であって、バッキングプレートは、少なくとも結合層が含まれる接続部を介して接合され、その結果少なくとも結合層によりＰＶＤターゲット表面から隔てられている上記の工程；
を含むＰＶＤターゲット／バッキングプレートアセンブリーの形成方法。
【請求項５３】
結合層の形成が、イオン蒸着により該表面上に結合層をコーティングすることを含む請求項５２の方法。
【請求項５４】
結合層を形成する前にＰＶＤターゲット表面をプラズマエッチングに露出する工程をさらに含む請求項５２の方法であって；結合層の形成がイオン蒸着により該表面上に結合層をコーティングすることを含み；露出及びコーティングの間、ＰＶＤターゲットが大気圧より低い圧力に露出された状態のままである上記の方法。
【請求項５５】
結合層の上に保護層を形成する工程、及び
該保護層の上にハンダ層を形成する工程をさらに含む請求項５４の方法であって、
バッキングプレートのターゲットへの接合が、ハンダによるバッキングプレートの結合を含み、
プラズマエッチングへのＰＶＤターゲットの露出から、ハンダ層を形成する工程を通じて、少なくともハンダ層を形成する工程まで、ＰＶＤターゲットが大気圧より低い圧力に露出された状態のままである、上記の方法。
【請求項５６】
保護層がニッケルを含む請求項５５の方法。
【請求項５７】
結合層の形成の前に
有機溶媒で該表面を洗浄し；
洗浄された表面をプラズマエッチングに露出する；
工程をさらに含み、
結合層の形成が、イオン蒸着により該表面上に結合層をコーティングすることを含む、請求項５２の方法。
【請求項５８】
チタンが結合層の主要な元素である請求項５２の方法。
【請求項５９】
結合層が本質的にチタンからなる請求項５２の方法。
【請求項６０】
ジルコニウムが結合層の主要な元素である請求項５２の方法。
【請求項６１】
結合層が本質的にジルコニウムからなる請求項５２の方法。
【請求項６２】
結合層の上に保護層を形成し；
保護層の上にハンダ層を形成する；
工程をさらに含む請求項５２の方法であって、ターゲットへのバッキングプレートの接合がハンダによるバッキングプレートの結合を含む上記の方法。
【請求項６３】
ＰＶＤターゲットが少なくとも１種の遷移金属を含む請求項５２の方法。
【請求項６４】
ＰＶＤターゲットがＴｌ， Ｔａ， Ｃｏ， Ｚｒ， Ｐｔ， Ｆｅ， Ｎｂ， Ｍｎ， Ｃｒ， Ａｌ， Ｃｕの１以上を含む請求項５２の方法。
【請求項６５】
ＰＶＤターゲットがＴａ， Ｃｏ， ＣｏＴａＺｒ， ＣｏＰｔ， Ｐｔ， ＦｅＴａ， ＴｉＺｒ， ＣｏＮｂ， Ｍｏ， ＣｏＣｒＰｔ， Ａｌ， ＡｌＣｕＦｅ， ＦｅＭｎ又はＦｅＡｌ（該複合体は量論ではなく成分という観点から記載されている）から本質的になる請求項５２の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
技術分野
本発明は、物理気相成長（ＰＶＤ）ターゲット／バッキングプレートアセンブリーに関し、物理気相成長ターゲット／バッキングプレートアセンブリーの形成方法に関する。特定の用途では、本発明は、物理気相成長ターゲット／バッキングプレートアセンブリ中のターゲット及びバッキングプレート間に結合層を挿入する方法に関し、例示的な結合層は、約５００℃以下の温度で約２４時間以内にターゲットヘ強い拡散結合を形成できる層である。「強い」拡散結合とは、ここに記載する剥離試験に合格しうる結合として定義される。さらなる用途では、本発明は、物理気相成長ターゲット／バッキングプレートアセンブリ中のターゲット及びバッキングプレート間の結合層にチタン、ジルコニウム、及び銅の１以上を挿入する方法に関する。
【０００２】
本発明の背景
物理気相成長（ＰＶＤ）ターゲットには、薄膜が望まれる加工法において幅広い用途があり、例えばスパッタリングターゲットが含まれる。例示的なＰＶＤ法はスパッタリング法であり、ＰＶＤ法の例示的な用途は、半導体プロセシング用途において半導体基板の全域に薄膜を形成することである。
【０００３】
従来のＰＶＤ法を図１に示す。より詳細には、図１は基板１４の上にあるＰＶＤ／バッキングプレートアセンブリー１２を含む装置１０を示す。アセンブリー１２は、バッキングプレート１８に接合されたスパッタリングターゲット１６を含む。ターゲット１６は数多くの金属元素及び合金の何れを含んでもよく、バッキングプレート１８は電気伝導性及び熱伝導性を有する数多くの材料（例えば、銅又はアルミニウム）を含みうる。
【０００４】
ターゲット１６は材料が放出される表面２０を有し、その表面をスパッタリング表面と呼ぶことができる。作動の際、表面２０は表面に衝突するイオン又は原子に露出され、表面から基板１４へ材料を放出するため使用される。放出された材料は、図１中の矢印２２によって示される。この様な放出材料は基板１４に付着し、基板上に薄膜（示していない）を形成する。
【０００５】
バッキングプレート１８は、図１に示すスパッタリング用途の間に幾つかの機能を提供する。例えば、典型的には、バッキングプレート１８はアセンブリー１２がスパッタリング装置チャンバー（示していない）内で取り外し可能であるように保持できるよう構成された形状で提供される。典型的には、バッキングプレート１８は電気伝導性／熱伝導性材料で形成され、スパッタリングターゲット１６に電場を通すためにも用いられる。好ましくは、ターゲット１６及びバッキングプレート１８の間の界面は、スパッタリング作業の間にターゲット１６をバッキングプレート１８に保持するのに充分な強さの結合を有するべきであり、界面全体に渡ってバッキングプレート１８からターゲット１６へ均一に電場が通過しうるよう、連続的で均一であり電気伝導性のある構造で構成されるべきである。ターゲット−バッキングプレート界面を形成するため現在使用されている方法の中で、ターゲット及びバッキングプレートの間にハンダ（図１に１５として示す）を供給してターゲットをバッキングプレートに結合する方法がある。ハンダは、例えばスズ及びインジウムの一方又は両方を含みうる。
【０００６】
ハンダの使用における問題は、ハンダがターゲット材料に充分接着しないことが多く、その結果、ハンダのみがバッキングプレート／ターゲット結合に使用される場合にはターゲットがバッキングプレートから分離しうるということである。その様な問題は、タンタル、コバルト、ジルコニウム、白金、鉄、ニオブ、モリブデン、クロム、アルミニウム、銅、及びマンガンの１以上を含むターゲットで特に顕著になりうる。その様な問題を解決するため、ターゲット表面をバッキングプレートに結合する前に、ターゲット表面の上に遷移層１９を準備することが多い。示したターゲット／バッキングプレート構造では、ターゲット１６は、バッキングプレート１８との結合の形成において最終的に使用される表面１７を有する。遷移層１９は、ターゲットをバッキングプレートに結合する前に表面１７の上に形成される。
【０００７】
典型的には、遷移層１９はニッケルを含む。インジウム又はスズ系のハンダと比べると、ニッケルは様々なターゲット材料に接着しやすいと考えられており、そしてインジウム又はスズ系のハンダは、ターゲット材料に接着するよりもニッケルに接着しやすいと考えられている。従って、ニッケル層１９は最終的にハンダ１５に結合し、バッキングプレート１８にターゲット１６を保持することができる。
【０００８】
ニッケル含有遷移層は、様々なターゲット材料のバッキングプレートへの接着を改善する。しかし、該層が提供される場合であっても、スパッタリング過程の間にターゲット／バッキングプレートアセンブリーからＰＶＤターゲットが分離又は層間剥離する問題に直面することがある。ニッケル含有遷移層は、Ｔａ， Ｃｏ， Ｚｒ， Ｐｔ， Ｆｅ， Ｎｂ， Ｍｎ， Ｃｒ， Ａｌ， Ｃｕの１以上を含むターゲット組成物について使用される場合に、特に充分でない場合がある。ターゲット及びバッキングプレートの分離は、例えばニッケル遷移層及びターゲット間の界面で起こりうる。ターゲット表面の面積の約５％以上を超えて層間剥離が起きると、ターゲット／バッキングプレートアセンブリーが望ましいパラメータ内で機能しない場合には、そのアセンブリーは動作不能となりうる。約１％以上の層間剥離によりターゲット／バッキングプレートアセンブリーが動作不能となる場合がある。従って、ニッケル遷移層に関する層間剥離の問題を回避するため、ターゲットをバッキングプレートに接着させる新たな方法を開発することが望ましい。
【０００９】
本発明の要旨
一つの側面では、本発明はＰＶＤターゲット／バッキングプレートアセンブリーを含む。該アセンブリーには、表面を有するＰＶＤターゲットと、該表面上の結合層とが含まれる。結合層はターゲット表面と異なる組成を有し、バッキングプレートは、少なくとも結合層によりＰＶＤターゲット表面から隔てられるように提供される。結合層は、約２４時間以内に約５００℃以下の温度でターゲットへ強い拡散結合（ｓｔｒｏｎｇ ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ ｂｏｎｄ）を形成できる材料を含み、例えば銅、チタン、ジルコニウムの１以上を含みうる。特定の実施態様では、結合層が銅、チタン、ジルコニウムからなり、又は、銅、チタン、ジルコニウムから本質的になりうる。「強い」拡散結合とは、ここに記載する剥離試験に合格できる結合として定義される。
【００１０】
別の側面では、本発明にはＰＶＤターゲット／バッキングプレートアセンブリーの形成方法が含まれる。結合層はＰＶＤターゲット表面上に形成され、バッキングプレートは結合層に接合される。従って、バッキングプレートは少なくとも結合層によりＰＶＤターゲット表面から隔てられる。結合層は、例えば銅、チタン、及びジルコニウムの１以上を含みうる。
【００１１】
好ましい実施態様を、添付の図を参照して以下に記載する。
【００１２】
好ましい実施態様の詳細な説明
好ましい実施態様を、添付の図を参照して以下に記載する。
【００１３】
本発明はターゲット／バッキングプレートアセンブリーの新たな形成方法を包含し、その方法で形成できるターゲット／バッキングプレートアセンブリーも包含する。本発明の方法は、数多くの金属ＰＶＤターゲット組成物（例えば、１種以上の遷移金属を含む組成物、並びに、Ｔｌ及びＡｌの１以上を含む組成物が含まれる）に使用することができる。本発明の方法は、タンタル、コバルト、ジルコニウム、白金、鉄、ニオブ、マンガン、クロム、アルミニウム、及び銅の１種以上を含むＰＶＤターゲットに特に適用することができる；該組成物は、本開示の「背景」欄で記載した従来技術の方法について特有の問題を引き起こす場合があり、それらの問題は本発明の方法により克服できるためである。さらに本発明の方法は、Ｔａ， Ｃｏ， ＣｏＴａＺｒ， ＣｏＰｔ， Ｐｔ， ＦｅＴａ， ＴｉＺｒ， ＣｏＮｂ， Ｍｏ， ＣｏＣｒＰｔ， Ａｌ， ＡｌＣｕＦｅ， ＦｅＭｎ及びＦｅＡｌから本質的になり、又は上記複合体からなるＰＶＤターゲットに特に適用可能である。上記複合体、例えばＣｏＴａＺｒは、量論ではなく複合体の成分という観点で記載されているということが理解されるべきである。例えば、様々な量論関係にあるＣｏＴａＺｒからなる、又は本質的になる数多くの複合体が存在し、”ＣｏＴａＺｒ”という名称は、その様な複合体全てを包含することが意図されている。
【００１４】
本発明の例示的な方法を、図２−７を参照して記載する。最初に図２を参照すると、ＰＶＤターゲット３０が断面図で示されている。ターゲット３０は、スパッタリング表面３２、及びスパッタリング表面３２と反対側の関係にある背面３４を含む。背面３４は表面異物（ｓｕｒｆａｃｅ ａｎｏｍａｌｙ）３６を含むよう示されており、３６は、例えばギザギザ（ｂｕｒｒ）、汚染物質、又は表面の荒れの別の側面に対応しうる。形状（ｆｅａｔｕｒｅ）３６は、形状３６を説明できるようにターゲット３０と比較して誇張されたスケールで示されている。形状３６はターゲット３０と比較して、示されているよりも通常はずっと小さいということが理解されるべきである。
【００１５】
図３は、表面３４にクリーニング処置を行った後のターゲット３０を示す。例示的なクリーニング処置は、初めに溶媒で表面をクリーニングして表面からゴミ（ｄｅｂｒｉｓ）を除去し、続いて表面をプラズマエッチングに露出してギザギザ又はその他の望ましくない表面形状を除去し、その結果、表面３４を平滑にすることを含む。表面３４でターゲット３０が酸化及び／又は腐食するのを避けるため、ターゲット３０の材料との反応に充分不活性な溶媒を選ぶことが好ましく、例示的な溶媒はイソプロピルアルコールといった有機溶媒である。適切なプラズマエッチングは、アルゴンプラズマにより１２００Ｖで約２０分間行うことができる。好ましくは、エッチングが大気圧より低い圧力（ｓｕｂ−ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ ｐｒｅｓｓｕｒｅ）（例えば、１０−６Ｔｏｒｒ）で行われる。
【００１６】
図４を参照すると、結合層４０がターゲット３０の表面３６上に提供される。結合層４０は、例えば、チタン、銅、及びジルコニウムの１以上を含みうる；特定の実施態様では、チタン、銅、及びジルコニウムの１以上から本質的になり、又は上記元素の１以上からなりうる。結合層４０は最終的にターゲット３０へ強い結合を形成することができ、例えば、約２４時間以内に約５００℃以下の温度でターゲットに強い拡散結合を形成できる層でありうる。「強い」拡散結合とは、ここに記載する剥離試験に合格できる結合として定義される。
【００１７】
例示的な実施態様では、層４０がチタンを含む。この様な例示的な実施態様について、層４０をチタン含有層４０と呼んで以下に記載する。しかし、本発明をチタン含有層と呼ばれる層以外の材料により用いることができること、そして、記載したプロセシングは、例えばジルコニウム含有層４０又は銅含有層４０と共に使用することもできることが理解されるべきである。
【００１８】
層４０がチタンを含む例示的な実施態様を参照すると、チタン含有層４０はチタンを主要な元素として有し（「主要な元素」とは、チタンが他の何れの元素よりも高い濃度で存在することを指しており、例えば他の元素が３０重量％以上の濃度で存在しない場合には、３０重量％のチタンを有する材料が含まれる）、本質的にチタンからなり、又はチタンからなりうる。層４０及びターゲット３０の両者がチタンを含む場合、層４０はターゲット３０と異なるチタン組成を含みうる。
【００１９】
層４０を形成する例示的な方法はイオン蒸着である。具体的には、ターゲット３０を大気圧より低い圧力（例えば、１０−６Ｔｏｒｒの圧力）の真空チャンバー中に設置し、正又は負の何れかの電荷が供給される。層４０がチタンを含む場合、ターゲット３０とは逆の電荷が加えられたチタン基板が準備され、電子ビーム銃に露出される。チタンが基板から蒸発し、ターゲットに衝突する。イオン蒸着法は当該技術で知られている。イオン蒸着はチタン層４０を形成する例示的な方法であるが、チタン４０を形成するために使用できる幾つかの技術の一つである。層４０を形成するために使用できる別の方法は、電気メッキである。
【００２０】
イオン蒸着法の一つの側面は、表面３６の上にコーティング４０を形成することに加え、本方法で打ち込まれる（ｄｒｉｖｅｎ）コーティング材料が実際のところターゲット３０の表面３６を通って短い距離を浸透できるということでありうる。コーティング４０は例えば２０００Åから約４０００Åの厚さで形成することができ、例示的な厚さは約３０００Åである。コーティング４０の形成中又は形成後のある時点で、コーティング４０の材料がターゲット３０に拡散結合しうる。そのような拡散結合は、好ましくは５００℃未満の温度（例えば、２００℃以下の温度）において２４時間以内の時間（例えば数時間）で生じうる。拡散結合は好ましくは強い結合を形成し、「強い」とはここに記載する剥離試験に合格する結合として定義される。
【００２１】
イオン蒸着が層４０の形成に使用される場合、拡散結合がイオン蒸着の間に生じうる。蒸着過程の間に拡散結合が生じることは、蒸着過程とは別の工程で拡散結合が起きる実施態様と比べ、プロセシング工程が省略できるため有利である。
【００２２】
プラズマクリーニング（図３を参照して記載する）及びチタンコーティング（図４を参照して記載する）は両者とも大気圧より低い圧力で行うことができるため、プラズマクリーニング工程が開始されてからイオン蒸着が完了するまで、ターゲット３０を大気圧より低い圧力下に保持することができる。
【００２３】
材料４０が容易に酸化される材料（例えばチタン）を含む場合、材料４０の上に防護（ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ）（又は保護（ｐａｓｓｉｖａｔｉｎｇ））層を形成し、層４０の材料の酸化を軽減することが望まれる。図５は、層４０上の保護層４２の形成を示す。保護層４２は、例えばニッケルを含み、例えばニッケルのイオン蒸着により形成しうる。示した実施態様では、層４０は上面（ｕｐｐｅｒ ｌａｙｅｒ）４１及び側面４３を含む；保護層４２は上面４１上にのみ形成される。しかし本発明は、保護層４２が側面４３上にも形成される他の実施態様も包含するということが理解されるべきである。保護層４２は好ましくは少なくとも１２００Åの厚みであり、例えば少なくとも１５００Åの厚みでありうる。
【００２４】
保護層４２がイオン蒸着で形成される実施態様では、保護層を大気圧より低い圧力（例えば、１０−６Ｔｏｒｒ）で形成できる。従って、プラズマクリーニング工程（図３を参照して記載される）の開始から保護層４２の形成後まで、ターゲット３４を大気圧より低い圧力に保持できる。このようにすると、大気由来（ａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ−ｂｏｒｎｅ）の汚染物質にターゲット３０が曝されることを低減できる。
【００２５】
図６を参照し、ハンダ層４４が保護層４２の上に提供される。ハンダ層４４は、例えばスズ及びインジウムの一方又は両方を含みうる。バッキングプレート４６はハンダ４４に接して提供され、ターゲット３０並びに層４０及び４２を含むアセンブリーにハンダ４４を介して接合される。ハンダ４４は、例えば少なくとも約１００００Åの厚みに形成しうる。ハンダ４４を形成する例示的な方法は、ニッケル層４４にハンダの第１の部分を貼り付け、続いてニッケルを約２００℃に加熱することを含む。引き続き、ハンダの第２の部分を第１の部分の上に貼り付け、ハンダの該２つの部分をアセンブリー５０中のバッキングプレート４６及びターゲット３０の間にプレスする。アセンブリー５０内でハンダをプレスする間、ハンダは軟化された又は加熱された形態にある。アセンブリーを合わせて押しつけ、４から５時間冷却し、バッキングプレート４６を層４２に保持するハンダ結合を実現する。あるいはまた、ハンダ層４４，保護層４２、及び結合層４０を介してバッキングプレート４６をターゲット３０に保持する結合として該結合に言及することができる。
【００２６】
従来技術のターゲット／バッキングプレートアセンブリー１２（図１）のニッケル含有遷移層１９に代えてチタン含有層４０（又は、本発明により包含される別の結合層４０）を備えるという点で、アセンブリー５０は従来技術のアセンブリー１２と異なる。あるいはまた、アセンブリー５０は、少なくとも結合層４０によりターゲット３０から隔てられたバッキングプレート４６を含むと考えることもできる。示された実施態様では、実際には、バッキングプレート４６は結合層４０だけでなくハンダ層４４及び保護層４２によってもターゲット３０から隔てられている。しかし本発明は、層４４及び４２の一方又は両方を除いた他の実施態様（示していない）を包含するということが理解されるべきである。例えば、拡散結合技術を用い、結合層４０をバッキングプレート４６に直接結合することができる。
【００２７】
結合層４０は、ターゲット３０と異なる組成を含むという点で、ターゲット３０と区別される。結合層４０がターゲット３０と重複する材料をターゲット３０とは異なる濃度で含む場合、又はターゲット３０と異なる材料を含む場合、ターゲット３０と異なる組成を有しうる。本発明の方法の利点は、層４０及びターゲット３０が共通の主要元素を含まない場合であっても結合層４０及びターゲット３０の間に強い拡散結合を形成できるという点である。例えば、ターゲット３０が銅を含まない応用例において、結合層４０が主に銅を含みうる。別の例として、ターゲット３０がチタンを含まない応用例において、層４０が主にチタンを含みうる。更に別の例として、ターゲット３０がジルコニウムを含まない応用例において、層４０が主にジルコニウムを含みうる。
【００２８】
アセンブリー５０の他に採りうる概観（ａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅ ｖｉｅｗ）（保護層４２がニッケルを含む構造である）では、アセンブリー５０が図１の従来のアセンブリー１２のニッケル含有遷移層を含むが、ニッケル含有層４２のような層が結合層４０によりターゲット３０から隔てられていると考えうる。
【００２９】
本発明の結合層にチタン、ジルコニウム、及び／又は銅を使用する利点は、そのような材料が、数多くの金属及び合金（遷移金属、タリウム、及びアルミニウムが含まれる）との強い結合相互作用の形成に向いていることである。例えばチタンは、熱膨張に関し該金属及び合金と両立できる。剥離試験において、チタンの層４０がターゲット３０に非常に良く接着することが見出された。剥離試験を行うため、ハンダ４４、ニッケル含有保護層４２、チタン含有層４０、及びコバルト／タンタル／ジルコニウムを含むターゲット３０が含まれるがバッキングプレートには結合していない構造において、ニチバン（登録商標）クリアテープの１５ｍｍ幅のストリップをターゲットプレート３０の直径に沿ってハンダ４４上に手作業で押しつけた。テープをハンダ層から剥がし、テープへの接着量を観測した。第１の試験を行った直径に対し９０°の方向の直径に沿って、第２のストリップを再度貼付した。テープストリップの検査より、ハンダ層４４、ニッケル含有層４２、チタン含有層４０、又はターゲット３０の何れもテープに接着していないことが明らかとなり、チタン層４０及びターゲット３０の間が非常に良く接着していることを示している。結合層が上記の剥離試験に合格できる場合、結合層がターゲットに「強い」結合を形成すると定義する。つまり、結合層表面を横切る二つの垂直な方向に貼付され引き上げられるニチバン（登録商標）クリアテープによって結合層がターゲットから持ち上げられない程度に、結合層がターゲットに充分接着する場合である。テープを結合層に直接貼付することもでき、結合層上に接着する１以上の層に貼付することもできる。好ましくは、テープが直接結合層に貼付される。結合層上に接着する１以上の層にテープを貼付する場合、結合層がターゲットから分離するかどうかを決定するため充分な張力を結合層に加えるというよりはむしろ、１以上の層が互いに分離して試験が結論に到達しないことがある。
【００３０】
本発明の方法には、任意の数多くの元素及び組成物を含むターゲット構造を使用できるが、例えば他の元素及び組成物と比較して結合層４０と形成する結合が弱いため、一部の元素及び組成物は他の元素及び組成物より好ましくないことがある。例えば、インジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）を含むターゲットは、本発明の方法で用いられる他のターゲットと比べ好ましくないことがある。
【００３１】
図７は図６のアセンブリー５０の俯瞰図であり、特定の実施態様ではアセンブリー５０が円形の外周形状を備えうることを示す。図２−７は本発明の例示的な実施態様にすぎず、本発明の方法では、具体的に示した形状とは別に、その他の形状のバッキングプレート及びターゲットを使用することができることに留意すべきである。
【００３２】
層４０がチタンを含む例示的な実施態様を参照して、本発明の様々な側面を上に記載するが、結合層４０がその他の材料（例えばジルコニウム又は銅）を含む場合にも、同様のプロセシングを使用することができる。層４０がジルコニウムを含む場合、該層がジルコニウムを主要な元素として有し、ジルコニウムから本質的になり、ジルコニウムからなりうる。層４０が銅を含む場合、該層が銅を主要な元素として有し、銅から本質的になり、銅からなりうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、従来技術のＰＶＤ装置の一部の概略的な断面図である。
【図２】図２は、本発明の方法の予備的な加工工程におけるＰＶＤターゲットの概略的な断面図である。
【図３】図３は、図２の工程に引き続く加工工程で生じる図２のターゲットの図である。
【図４】図４は、図３の工程に引き続く加工工程で生じる図２のターゲットの図である。
【図５】図５は、図４の工程に引き続く加工工程で生じる図２のターゲットの図である。
【図６】図６は、図５の工程に引き続く加工工程でＰＶＤターゲット／バッキングプレートアセンブリーにおいて生じる図２のターゲットの図である。
【図７】図７は図６のアセンブリーの俯瞰図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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