(57)【要約】  物理蒸着法（ＰＶＤ）処理チャンバにおいて使用される磁気強化スパッタリング用の円筒形ターゲットアセンブリ。本開示の実施形態で、回転可能なバッキングチューブの周りに設けられた円筒形ターゲットは、均一な磁場の外側に位置する磁気スパッタ線の形状に沿った一以上の起伏付けされた端部を有する。起伏付けされた端部によって、円筒形ターゲットアセンブリの両側で、再堆積物質の蓄積を防ぐかあるいは実質的に低減し、望ましくは処理チャンバおよびその内部で処理される基板表面上での汚染粒子を減少させる。【選択図】図３Ａ
2020519764.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッキングチューブと、
前記バッキングチューブの周囲に設けられた円筒形ターゲットと
を含み、
前記円筒形ターゲットが、
内面と、
前記内面の周囲に同軸に設けられた外面と、
各ターゲット端部において前記内面から前記外面までそれぞれ延在する一以上の起伏付けされた表面と
を含む、円筒形ターゲットアセンブリ。
【請求項２】
前記円筒形ターゲットが、金属、酸化物、炭化物、窒化物、およびそれらの組み合わせからなる群から選択されるターゲット材料を含む、請求項１に記載の円筒形ターゲットアセンブリ。
【請求項３】
前記円筒形ターゲットが複数のターゲットセグメントを含む、請求項１に記載の円筒形ターゲットアセンブリ。
【請求項４】
前記一以上の起伏付けされた表面のうちの少なくとも１つが円弧を含む、請求項１に記載の円筒形ターゲットアセンブリ。
【請求項５】
前記一以上の起伏付けされた表面のうちの少なくとも１つが、前記円筒形ターゲットの長手方向軸に対して約３０°から約６０°の角度を有した面取り部を含む、請求項１に記載の円筒形ターゲットアセンブリ。
【請求項６】
前記一以上の起伏付けされた表面の各々が円弧を含み、前記円弧の中心は、均一な磁場のエッジと、前記バッキングチューブ内に設けられる静止した磁石のアレイの表面とに位置している、請求項１に記載の円筒形ターゲットアセンブリ。
【請求項７】
前記ターゲット材料が約５ｍｍから約３０ｍｍの厚さを有する、請求項２に記載の円筒形ターゲットアセンブリ。
【請求項８】
前記一以上の円弧の各々が、前記円筒形ターゲットの長手方向軸に平行に測定した場合に前記円筒形ターゲットの各端部から約５ｍｍから約３０ｍｍにおいて、前記外面に接続している、請求項４に記載の円筒形ターゲットアセンブリ。
【請求項９】
前記面取り部が、前記長手方向軸に平行に測定した場合に前記円筒形ターゲットの各端部から約５ｍｍから約３０ｍｍにおいて、前記外面に接続している、請求項５に記載の円筒形ターゲットアセンブリ。
【請求項１０】
前記一以上の円弧の各々の半径が、約１０ｍｍから約４０ｍｍである、請求項９に記載の円筒形ターゲットアセンブリ。
【請求項１１】
バッキングチューブと、
前記バッキングチューブの周囲に設けられた円筒形ターゲットであって、
内面、
前記内面の周囲に同軸に設けられた外面、および
各ターゲット端部において前記内面から前記外面までそれぞれ延在する一以上の起伏付けされた表面を含む、円筒形ターゲットと、
前記バッキングチューブの周囲に設けられかつ前記バッキングチューブから離間した一以上のシールドと
を含む、円筒形ターゲットアセンブリ。
【請求項１２】
前記起伏付けされた表面のうちの少なくとも１つが、前記円筒形ターゲットの長手方向軸に対して約３０°から約６０°の角度を有した面取り部を含む、請求項１１に記載の円筒形ターゲットアセンブリ。
【請求項１３】
前記面取り部が、前記長手方向軸に平行に測定した場合に前記円筒形ターゲットの端部から約５ｍｍから約３０ｍｍを起点としている、請求項１２に記載の円筒形ターゲットアセンブリ。
【請求項１４】
バッキングチューブと、
前記バッキングチューブの周囲に設けられた円筒形ターゲットと
を含み、
前記円筒形ターゲットは、内径を有する内面、外径を有する外面、および、前記内面と前記外面とを前記円筒形ターゲットの端部で接続する起伏付けされた表面を含み、前記起伏付けされた表面は、前記円筒形ターゲットの長手方向軸に平行に測定した場合に、前記円筒形ターゲットの前記端部から約５ｍｍから約２０ｍｍにおいて、前記外面と交差している、円筒形ターゲットアセンブリ。
【請求項１５】
前記起伏付けされた表面が、前記円筒形ターゲットの前記長手方向軸に対して、約３０°から約６０°の角度を有した面取り部を含む、請求項１４に記載の円筒形ターゲットアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の実施形態は、広くは薄膜の物理蒸着（ＰＶＤ）に関し、より詳細には、円筒形の回転ターゲットを使用するスパッタリングに関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの用途において、基板上に材料の薄膜を堆積させることが所望される。薄膜を堆積させる既知の技術は具体的に、化学蒸着（ＣＶＤ）および物理蒸着（ＰＶＤ）であり、蒸発やスパッタリングを含む。スパッタリング用途には、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を利用したフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）の製造が含まれる。ＦＰＤは、典型的にはガラスまたはポリマーの薄い長方形のシート上に製造される。ガラスパネル上に形成される電子回路部品は、例えば、ガラスパネルに後で搭載されるか或いは形成される液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、有機ＬＥＤ（ＯＬＥＤ）、またはプラズマディスレイなどの光学回路を駆動するのに使用される。フラットパネルディスプレイには、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）を利用したものもある。
【０００３】
スパッタリング処理の１つに、回転可能なスパッタカソードを用いた磁気強化スパッタリングがある。典型的なスパッタリング処理中、所望のターゲット材料のターゲットに、スパッタガスから生成された原子、分子、またはイオンが衝突する。当該原子、分子、またはイオンは、ターゲット材料の粒子をターゲット表面から移動させるのに十分なエネルギーを有する。スパッタされた粒子は基板上に堆積する。基板は、アノードとして機能するように接地されることが多い。磁気強化スパッタリング処理時、磁石のアレイを備えたマグネトロンが、ターゲット表面近傍の磁場に対しターゲット後方の定位置に取り付けられているる。磁場はスパッタ領域を画定する。スパッタ領域では、スパッタガスから形成されたイオンが集中し、イオンは高速でかつ実質的に垂直にターゲット表面の方へ動く。イオンはターゲット表面から粒子を移動させ、その後粒子は、ターゲットのスパッタ領域に対向した基板表面上に堆積する。磁気強化スパッタリングによりイオンのエネルギーが増大し、堆積レートが高まるという望ましい結果が得られる。しかし、磁場の形状に起因してターゲット表面で衝突が不規則となることにより、望ましくない浸食パターンが生じる。不規則な浸食パターンは、回転ターゲット、特に円筒形の回転ターゲットによって低減される。回転可能な円筒形ターゲットアセンブリは概ね、ターゲット材料の層が設けられた円筒管すなわちバッキングチューブを含む。バッキングチューブとそこに設けられたターゲット材料が、定位置の磁石アレイ上方で回転することにより、円筒の長さの大部分に沿ったより均一な浸食パターンがもたらされる。しかし、磁場は円筒形ターゲットの端部において不均一かつより弱いため、浸食を減少させる結果となり、ターゲット表面上に再堆積したターゲット材料が蓄積することがある。この再堆積した材料が、弱付着の層を形成する。この層は剥がれ落ちやすく、処理チャンバ内および基板表面上に粒子問題を引き起こす。
【０００４】
したがって、当技術分野において、再堆積したターゲット材料のターゲット表面上での蓄積をなくすかあるいは実質的に低減する回転可能なターゲットが必要とされている。
【発明の概要】
【０００５】
本開示の実施形態は、広くは、磁気強化スパッタリングチャンバにおいて使用するための回転可能な円筒形ターゲットを含む。円筒形ターゲットは各端部に、一以上の成形され起伏付けされた（ｃｏｎｔｏｕｒｅｄ）表面（例えば、非平坦な表面、曲面が形成された表面）を有する。この起伏付けされた表面は、静止した磁石アレイによって提供される磁場に沿った形状である。表面が起伏付けされていることにより、円筒形ターゲットの全ての表面が確実に磁場の領域内にあり、先にスパッタされた材料が円筒形ターゲットの端部で蓄積（再堆積）することが防止される。磁場は、先にスパッタされた材料を円筒形ターゲットの表面から離れる方向へと向けるのに十分な強度を有している。一実施形態において、起伏付けされた表面は、円筒形ターゲットの外面と内面とを接続する円弧形状を有する。別の実施形態においては、起伏付けされた端部が面取り部（ｃｈａｍｆｅｒ）を含む。ある実施形態で、円筒形ターゲットアセンブリは、円筒形ターゲットから離間した暗部シールドをさらに含む。ある実施形態では、暗部シールドが、円筒形ターゲットと暗部シールドとの間の間隙が暗部の長さを越えないことを保証するように起伏付けされた部分を有する。これにより、間隙で望ましくないプラズマが形成されることを防ぐ。
【０００６】
一実施形態で、円筒形ターゲットアセンブリは、バッキングチューブと、バッキングチューブの周囲に設けられた円筒形ターゲットとを含む。円筒形ターゲットは、内面、該内面に同軸に設けられた外面、およびターゲットの各端部において該内面から該外面に各々延在する一以上の起伏付けされた表面を特徴とする。
【０００７】
別の実施形態では、円筒形ターゲットアセンブリは、バッキングチューブ、バッキングチューブの周囲に設けられた円筒形ターゲット、および、バッキングチューブの周囲に設けられかつバッキングチューブから離間した一以上のシールドを含む。円筒形ターゲットは、内面、該内面に同軸に設けられた外面、およびターゲットの各端部において該内面から該外面に各々延在する一以上の起伏付けされた表面を特徴とする。
【０００８】
別の実施形態で、円筒形ターゲットアセンブリは、バッキングチューブ、およびバッキングチューブの周囲に設けられた円筒形ターゲットを含む。円筒形ターゲットは、内径を有する内面と、外径を有する外面と、円筒形ターゲットの端部において該内面から該外面に延在する起伏付けされた表面とを特徴とする。該起伏付けされた表面は、円筒形ターゲットの長手方向軸に平行に測定した場合に円筒形ターゲットの端部から約５ｍｍ〜２０ｍｍで外面に接続している。
【０００９】
上記で説明した本開示の特徴を詳細に理解することができるよう、上記で概説した本開示の記載の更なる詳細が、実施例の参照によって得られる。一部の実施形態は添付図面に示す。しかし、本開示は他の等しく有効な実施形態も許容しうることから、添付図面は本開示の典型的な実施形態のみを示しており、本開示の範囲を限定すると見なすべきではないことに留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本明細書に記載の実施例による円筒形ターゲットアセンブリおよび円筒形ターゲットを有する堆積装置の概略図である。
【図２Ａ】従来技術による円筒形ターゲットアセンブリの端部の断面側面図である。
【図２Ｂ】図２Ａの円筒形ターゲットアセンブリの端部の断面正面図である。
【図２Ｃ】図２Ａ−２Ｂで図示した円筒形ターゲットおよび暗部シールドの拡大図である。
【図２Ｄ】図２Ａ−２Ｃの円筒形ターゲットの浸食プロファイルの拡大図である。
【図３Ａ】一実施形態による円筒形ターゲットアセンブリの端部の断面側面図である。
【図３Ｂ】図３Ａで図示した、円筒形ターゲットおよび暗部シールドの拡大図である。
【図３Ｃ】図３Ａ−３Ｂの円筒形ターゲットの浸食プロファイルの拡大図である。
【図４】別の実施形態による円筒形ターゲットおよび暗部シールドの拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
理解を容易にするために、可能な場合は、同一の参照符号を用いて図面に共通の同一要素を特定している。１つの実施形態の要素および特徴は、さらなる説明なしに他の実施形態に有益に組み入れられ得ることが意図されている。
【００１２】
本開示の実施形態は、広くは、円筒形ターゲットと暗部シールドとを含む円筒形ターゲットアセンブリを含む。該円筒形ターゲットアセンブリは、磁気強化スパッタリング用途に用いられ、再堆積した材料が円筒形ターゲット表面上に蓄積することを実質的に低減するかあるいはなくす。
【００１３】
再堆積とは、先にスパッタされた材料（原子または分子）が、該材料のスパッタ元であるターゲット表面上に堆積することである。再堆積は一般的に、ターゲット表面からスパッタされた材料がスパッタされた他の材料または原子、分子もしくはイオンと衝突し、ターゲット表面に跳ね返ってくる場合に生じる。ターゲット表面のスパッタエネルギーが十分強力な場合、先にスパッタされた材料はターゲットから方向を変えられるか、或いはターゲット表面上に再堆積した直後に再スパッタされるであろう。ターゲット表面でのスパッタエネルギーが弱い場合、粒子はターゲット表面に付着し、再堆積した材料の層を形成する傾向がある。典型的には、再堆積した材料の層は、粉末程度の粘度を有し、ターゲット表面から容易に剥がれ落ちるであろう。これが基板上の汚染粒子の問題を引き起こす。
【００１４】
一般的に、ターゲット表面でのスパッタエネルギーは、円筒形ターゲットアセンブリ内に設けられた磁石アレイを用いることで、ターゲット端部間のスパッタ領域に集中させられる。磁石アレイによって提供された磁場が、典型的にはアルゴンなどの不活性ガスを使用して形成されたプラズマを、磁場内に集中させる。磁場は、スパッタ領域の長さの大部分に沿って実質的に均一であるが、円筒形ターゲットアセンブリの両端部においては必然的に消散し、円筒形ターゲットの端部領域にてイオン濃度が低下してしまう。本明細書に記載の実施形態は、円筒形ターゲットを開示するものであり、円筒形ターゲットの両端部においてターゲット端部が磁場の形状に沿うように成形されたものである。
【００１５】
本明細書では、円筒形ターゲットのターゲット材料が、堆積処理および被覆された基板の後の用途によって選択される。ターゲット材料は例えば、アルミニウム、モリブデン、チタン、銅、ケイ素、ＩＺＯ、ＩＧＺＯ、ＡＺＯ、ＳｎＯ、ＡｌＳｎＯ、ＩｎＧａＳｎＯ、セラミックなどの金属または誘電材料、及び、透明導電性酸化物を形成するのに使用されるその他の材料からなる群から選択され得る。典型的には、そのような材料を含み得る酸化物、窒化物または炭化物層を、ソースから材料を供給することによって堆積することができる。すなわち、ソースからの材料が、処理チャンバに供給された処理ガスに由来する酸素、窒素または炭素などの要素に反応する。本開示の円筒形ターゲットアセンブリの実施形態は、例えば図１で示す処理チャンバ１００などのスパッタ処理チャンバで使用され得る。
【００１６】
図１は処理チャンバ１００の概略図である。一以上の基板１０３が、実質的に垂直な位置で基板１０３を支持する一以上の基板キャリア１０４に載置されている。基板キャリア１０４、および基板１０３は搬送システムによって搬送される。搬送システムは、基板キャリア１０４を垂直位置で支持する複数の上部ローラー１０５と、基板１０３を処理チャンバ１００の内外へ動かす複数の下部ローラー１０６とを含む。複数の下部ローラー１０６はモータ１０７に連結された回転シャフト１０８によって回転する。被覆すべき基板表面が円筒形ターゲットアセンブリ１１０のほうを向き、ターゲット材料１０２が円筒形ターゲットアセンブリ１１０から基板１０３の表面へとスパッタされる。
【００１７】
図２Ａおよび図２Ｂは、処理チャンバ１００内で円筒形ターゲットアセンブリ１１０として用いられている従来技術による従来型の円筒形ターゲットアセンブリ２１０の端部を示している。円筒形ターゲットアセンブリ２１０の別の端部（図示せず）は、図２Ａおよび図２Ｂの鏡像となるが、磁石の極性は逆である。円筒形ターゲットアセンブリ２１０は、円筒形ターゲット２１３が設けられたバッキングチューブ２１１と、極性が交互である複数の磁石が設けられた磁石アレイアセンブリ２１５と、を含む。円筒形ターゲットアセンブリ２１０は、バッキングチューブ２１１の端部の周囲に設けられた暗部シールド２１２をさらに含み、暗部シールド２１２は円筒形ターゲット２１３およびバッキングチューブ２１１の両方から離間されている。暗部シールド２１２は、バッキングチューブ２１１から電気的に絶縁されており、バッキングチューブ２１１をイオン衝突から保護する。バッキングチューブ２１１および円筒形ターゲット２１３は、円筒形ターゲット２１３の長手方向軸Ｚの周りを回転するが、磁石アレイアセンブリ２１５は静止したままである。図２Ａは、バッキングチューブ２１１に設けられた磁石アレイアセンブリ２１５の側面図、図２Ｂは正面図を示している。
【００１８】
磁石アレイアセンブリ２１５は、極性が交互である複数の磁石を含む。複数の磁石は、均一な磁場の２つのエッジＥ間に、実質的に均一な磁場を提供する。均一磁場エッジＥは、中心端部磁石２１７の外向きの表面に対して直角である。均一磁場エッジＥは、円筒形ターゲットアセンブリ２１０の各端部に位置し、外側端部磁石２１６の外側極の中心から中心端部磁石２１７の外側極の中心へと引いた線分を二等分することによって見い出される。円筒形ターゲットアセンブリ２１０の各端部において、磁場は、均一磁場エッジＥと中心端部磁石２１７の表面との交点から、径方向外側に徐々に弱まる。図２Ａ−２Ｄにおける均一磁場エッジＥの右側のエリアである。
【００１９】
図２Ｃは、図２Ａで示した従来技術による円筒形ターゲットアセンブリ２１０の端部の一部の拡大図である。図２Ｃは磁場エッジＥと、均一磁場エッジＥを第１の距離Ｘ１越えて延在する円筒形ターゲット２１３の外面とを示しており、第１の距離Ｘ１は約２０ｍｍ〜４０ｍｍである。第２の距離Ｘ２は、スパッタリングが微量かゼロである領域と再堆積材料２１４の蓄積した領域との両方によって画定され、それらは典型的には関連している。一般的に、微量またはゼロのスパッタリングは、円筒形ターゲット２１３の表面で第２の距離Ｘ２に沿って生じ、等磁力線Ｍの外側の表面に存在する弱い磁場に起因するものである。ここで、外側とは、等磁力線Ｍとターゲット端部との間のエリア、あるいは、図２Ａ−２Ｄにおける等磁力線Ｍの右側をいう。処理中、再堆積材料２１４は同エリア内、すなわちターゲット端部２１９と等磁力線Ｍとの間、または第２の距離Ｘ２に沿って、円筒形ターゲット２１３の表面上に蓄積する。第２の距離Ｘ２は約５ｍｍ〜２０ｍｍであり、例えば約１０ｍｍ〜１５ｍｍであり、約１０ｍｍなどである。ここで、等磁力線Ｍは半径Ｒを有し、半径Ｒは、中心端部磁石２１７の外向きの表面における均一磁場エッジＥからの距離であり、第２の距離Ｘ２は、厚さＴを有する円筒形ターゲット２１３の表面におけるターゲット端部２１９からの距離である。図２Ｃは、ターゲット端部２１９と暗部シールド２１２との間に設けられた間隙Ｇをさらに示しているためである。間隙Ｇは、暗部約１つ分の長さよりも短い。暗部約１つ分の長さとは、スパッタガスのイオン化が開始されプラズマが形成されるのに十分なエネルギーを獲得するまでに、印加された電位およびガス圧力下で電子が移動しなければならない距離である。ほとんどのスパッタリング処理において、間隙Ｇは典型的には３ｍｍである。
【００２０】
図２Ｄは、従来技術による使用後のターゲット表面の浸食プロファイルを示している。円筒形ターゲット２１３の表面は典型的に、均一磁場エッジＥと、円筒形ターゲットアセンブリ（図示せず）の対向端における対向する均一磁場エッジとの間で、均一なレートで浸食する。円筒形ターゲット２１３の表面が均一に浸食されることで、表面の大部分が使用後の厚さＴ´となる。均一磁場エッジＥとターゲット端部２１９との間で、浸食が微量かゼロとなるまで磁場が消散することにより、円筒形ターゲット２１３の表面上に再堆積材料２１４の蓄積が引き起こされる。図示のように、再堆積材料２１４の第２の距離Ｘ２に沿った蓄積が、微量またはゼロのターゲット浸食エリアに相当する。端部プロファイル２１８が、均一磁場エッジＥと等磁力線Ｍとの間の、典型的な不均一浸食プロファイルを示している。
【００２１】
図３Ａは、本開示の一実施形態による、円筒形ターゲットアセンブリ１１０に代わって使用され得る円筒形ターゲットアセンブリ３１０の端部を示している。円筒形ターゲットアセンブリ３１０には、円筒形ターゲット３１３が設けられたバッキングチューブ２１１を含み、磁石アレイアセンブリ２１５の周囲に回転可能に配置される。円筒形ターゲット３１３は単一の本体または複数の円筒形ターゲットセグメントを含み、ある実施形態では接着層（図示せず）によってバッキングチューブ２１１に接合されている。円筒形ターゲットアセンブリ３１０は、バッキングチューブ２１１の周囲に設けられた暗部シールド３１２をさらに含み、暗部シールド３１２は、円筒形ターゲット３１３およびバッキングチューブ２１１の両方から、電気的に絶縁かつ離間されている。ある実施形態で、暗部シールド３１２は、例えばステンレス鋼などの導電材料から形成され、典型的にはアース（図示せず）に接地されている。バッキングチューブ２１１および円筒形ターゲット３１３はＺ軸の周りを回転するが、磁石アレイアセンブリ２１５は静止したままである。円筒形ターゲット３１３は厚さＴを有するターゲット材料を含む。ある実施形態で、円形ターゲット３１３は、例えば、アルミニウム、モリブデン、チタン、銅、ケイ素、ＩＺＯ、ＩＧＺＯ、ＡＺＯ、ＳｎＯ、ＡｌＳｎＯ、ＩｎＧａＳｎＯ、セラミックなどの金属または誘電材料、及び、透明導電性酸化物を形成するのに使用されるその他の材料からなる群から選択されるターゲット材料を含む。厚さＴは、約５ｍｍ〜３０ｍｍ、例えば約９ｍｍ〜２６ｍｍであり、誘電材料を含むターゲット材料としては約９ｍｍ〜１５ｍｍ、金属を含むターゲット材料としては約１６ｍｍ〜２６ｍｍである。
【００２２】
図３Ｂは、図３Ａで示される円筒形ターゲットアセンブリ３１０の端部の一部の拡大図である。ここで、円筒形ターゲット３１３は、内径を有する内面３１３Ｂと、内面３１３Ｂの周りに同軸に配置されて外径を有する外面３１３Ａと、一以上のターゲット端部とを含む。各ターゲット端部は、内面３１３Ｂから外面３１３Ａまで延在する起伏付けされた表面３１９を形成するように形作られる。ここで、外面３１３Ａおよび起伏付けされた表面３１９は、等磁力線Ｍの円弧の外には延在しない。起伏付けされた表面３１９の形状によって、円筒形ターゲット３１３の実質的に全表面に沿ったスパッタエネルギーが、起伏付けされた表面３１９も含め円筒形ターゲット３１３上に再堆積材料が蓄積すること（例えば、従来技術の図２Ａ−２Ｄに示すような、再堆積材料２１４の層）を防ぐのに十分であることが保証される。これは、等磁力線Ｍ上またはその内側の表面に存在する磁場が十分な強度を有しており、イオン化されたガス原子がターゲット表面に連続的かつ十分に衝突することが保証されるので、再堆積材料の層がその上に蓄積しないためである。本実施形態では、起伏付けされた表面３１９が円弧形状である。該円弧は、均一磁場エッジＥおよび中心端部磁石２１７の表面に位置する中心Ｃと、等磁力線Ｍの半径Ｒにおよそ等しいかより短い円弧半径Ｒ´とを有する。円弧半径Ｒ´は例えば、半径Ｒよりも約５ｍｍ短い円弧半径Ｒ´であり、半径Ｒよりも約３ｍｍ短く、半径Ｒよりも約１ｍｍ短い。ここで、円弧半径Ｒ´は、約１０ｍｍ〜１００ｍｍであり、例えば約１０ｍｍ〜５０ｍｍ、約２０ｍｍ〜４０ｍｍ、２５ｍｍ〜３５ｍｍ、約３０ｍｍなどである。他の実施形態では、起伏付けされた表面３１９は円弧半径Ｒ´を有する円弧によって画定され、該円弧は、円筒形ターゲット３１３の端部からある距離において外面３１３Ａと交差し、該距離は第２の距離Ｘ２とおよそ等しいかまたは長く、円筒形ターゲット３１３の長手方向軸Ｚに平行に測定した場合に例えば約５ｍｍ〜３０ｍｍであり、例えば約５ｍｍ〜２５ｍｍであり、例えば誘電材料を含むターゲット材料としては約５ｍｍ〜１２ｍｍ、金属を含むターゲット材料としては約８ｍｍ〜２０ｍｍである。
【００２３】
図３Ａおよび３Ｂは、起伏付けされた表面３１９と同じ概形の成形された部分３２１を有する暗部シールド３１２をさらに示す。暗部シールド３１２の成形された部分３２１は、間隙Ｇ´を提供する。間隙Ｇ´は、起伏付けされた表面３１９と暗部シールド３１２との間で実質的に均一の距離を有し、その領域にプラズマが形成されるのを防ぐ。ここで、間隙Ｇ´は約１ｍｍ〜５ｍｍであり、例えば約２ｍｍ〜４ｍｍ、約３ｍｍである。暗部シールド３１２の成形された部分３２１は、中心Ｃと半径Ｒ´＋Ｇ´とを有した円弧を有する。
【００２４】
図３Ｃは、円筒形ターゲット３１３の使用後の表面の浸食プロファイルを示している。円筒形ターゲット３１３の表面は典型的に、均一磁場エッジＥと、円筒形ターゲットアセンブリ３１０の対向端における第２の均一磁場エッジとの間で、均一なレートで浸食する。均一磁場エッジ間の均一な浸食によって、円筒形ターゲット３１３の表面の大部分に沿って使用後の厚さＴ´がもたらされる。端部プロファイル３１８は、均一磁場エッジＥと等磁力線Ｍとの間の、典型的な不均一浸食プロファイルを示している。ここで、起伏付けされた表面３１９は、暗部シールド３１２によって浸食から保護され、円筒形ターゲット３１３の有用寿命の間、その形状を維持する。
【００２５】
図４は、本開示の別の実施形態による、円筒形ターゲットアセンブリ１１０として処理チャンバ１００内で使用される円筒形ターゲットアセンブリ４１０の拡大図である。本実施形態では、ターゲット端部の起伏付けされた表面４１９が、円筒形ターゲット４１３の外径の外面４１３Ａから円筒形ターゲット４１３の内径の内面４１３Ｂまで延在している。図４で示すように、起伏付けされた表面４１９は面取りされており、外面４１３Ａおよび起伏付けされた表面４１９が、等磁力線Ｍ上にあるかその内側にある。ここで、起伏付けされた表面４１９は、円筒形ターゲット４１３の端部からある距離において外面４１３Ａに接続する。該距離は、円筒形ターゲットの長手方向軸Ｚに平行に測定した場合に第２の距離Ｘ２とおよそ等しいかより長く、例えば約５ｍｍ〜３０ｍｍ、約５ｍｍ〜２５ｍｍ、例えば誘電材料を含むターゲット材料としては約５ｍｍ〜１２ｍｍ、金属を含むターゲット材料としては約８ｍｍ〜２０ｍｍである。ターゲット端部の起伏付けされた表面４１９は角度θの傾きを有し、角度θは円筒形ターゲット４１３の長手方向軸Ｚから約３０°〜６０°であり、例えば４５°である。
【００２６】
図４は、起伏付けされた表面４１９から間隙Ｇ´離間した暗部シールド４１２をさらに示す。Ｇ´は約１ｍｍ〜５ｍｍであり、例えば約２ｍｍ〜４ｍｍ、約３ｍｍである。ここで、暗部シールドは、起伏付けされた表面４１９の面取り部に実質的に平行な角度付けされた部分４２１を有する。
【００２７】
本明細書に記載の実施形態は、回転可能な円筒形ターゲットおよび円筒形ターゲットアセンブリを提供するものであり、円筒形ターゲット表面上の再堆積材料の蓄積を、実質的に低減するかあるいは除去するものである。
【００２８】
以上の説明は本開示の実施形態を対象としているが、本開示の基本的な範囲を逸脱することなく本開示の他の実施形態及び更なる実施形態が考案されてもよく、本開示の範囲は、以下の特許請求の範囲によって決定される。
【図１】
2020519764.tif 000003
【図２Ａ】
2020519764.tif 000004
【図２Ｂ】
2020519764.tif 000005
【図２Ｃ】
2020519764.tif 000006
【図２Ｄ】
2020519764.tif 000007
【図３Ａ】
2020519764.tif 000008
【図３Ｂ】
2020519764.tif 000009
【図３Ｃ】
2020519764.tif 000010
【図４】
2020519764.tif 000011
【国際調査報告】
2020519764.tif 000012
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