JPS6318070A - スパッタ陰極一標的アセンブリ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、スパッタコーティングに関し、更に詳しくは
該装置用の陰極−標的アセンブリの構成に関する。

〔従来の技術〕

本出願は、同時出願にかかる”マグネトロンシステムに
おけるイオン爆撃の均一性を改善するための装置”及び
”ウェハー状物品の取り扱い並びに処理方法及び装置”
に関連する。

スパッタリングは、薄膜を、マイクロエレクトロニクス
構成材の製造に利用されるウェハー等の基体材料に施す
ための重要な技術である。この工程は、アルゴン等のガ
スが導入された低圧チャンバの中で生じる一連の手順と
して実現することができる。陰極構造体にマイナスの電
圧を加えて電場が形成され、陰極から出た電子はアルゴ
ンガスに衝突し、イオンを発生し、グロー放電を励起す
る。イオンは陰極のマイナス電圧によって加速されて、
磁力線に平行に走行して、陰極構造体に担持された、コ
ーティング材料からなる標的に衝突する。これらのイオ
ンの運動エネルギは充分に高いので、標的の表面の原子
の成るものは取り除かれ、次いで基体上に凝縮して薄膜
を形成する。

このスパッタリング技術に用いられる技術の一つとして
、磁場を利用して標的に対するイオンの爆撃をやり易く
することが挙げられる。マグネトロンスパッタリング装
置と呼ばれるこの装置においては、標的面の近傍に比較
的強力な磁場を誘導するための磁力手段が設置され、電
場の磁力線に略垂直に配向された磁力線を生じる。標的
面から射出された電子は、磁場に影響されてその運動経
路が湾曲し、実質上磁場は標的の近傍でこのような電子
を”捕捉”する。この作用の効果は、標的面の近くでの
電子とアルゴンとの衝突を促進して、標的を爆撃するイ
オンのフラックスを最大にすることである。マグネトロ
ンスパッタリング装置の代表例は、本出願人に譲渡され
た米国特許第４４７２２５９号に開示されたものである
。

スパッタリング装置の設計者の見解によれば、イオン爆
撃の重要な問題点は標的の昇温にある。

標的材料原子の射出は、標的面に衝突するイオンの一つ
の結果に過ぎず、システムに入力されたパワーの大部分
は、最終的には標的内に熱として発現する。従って、陰
極スパッタリングシステムは、入力パワーの増加を伴う
設計変更に敏感である。

これは、実効パワー（例えば堆積速度を増加させる動力
）の増加は標的の加熱を促進するからである。

スパッタリング装置の使用者によって設定される設計規
準は、従来装置の能力を越えたノｆワーを要求する。幾
つかの要因が組み合わされてこの状況を作り出す。先ず
、使用者は一般に金、アルミ。

又はアルミ合金等の比較的ソフトなコーティング材料を
設定する。次に詳細に述べるように、これらの材料は標
的の加熱に関して特別な問題を提供する。第二に、使用
者は生産性と薄膜の品質向上のために高い堆積速度を要
求する。このような高い速度を得るためには、現在の技
術水準よりも高い／ｆワーレヘルで作動できる装置が必
要となる。

その上、常により大きい基体を欲する傾向があり、従来
作られていたものよりも大きい陰極と標的が必要となる
と共に、新たな設計上の問題をもたらす。

これらの要因、特に最後の二つは、標的の加熱を取り扱
う従来の構成と異なる装置を要求する。

熱の蓄積の問題の取り扱いを目的とした革新技術はまだ
少ない。その上、後述するように、従来の構成は、持続
する高パワー動作の際の熱の蓄積に耐える標的の性能に
本質的な限界がある。従って、本発明者はこの問題に迫
り、これを解決することを目的として本発明を構成した
。

〔発明の概要〕

本発明の広義の目的は、持続する高いパワーでの作動能
力を有するスパッタリング用標的を提供することにある
。

本発明の他の目的は、高パワー作動の際に担持している
標的を効率的に冷却する陰極スパッタリングアセンブリ
を提供することにある。

本発明の更に他の目的は、効果的な冷却とスパッタリン
グ面の向きの維持を保証するために、コントロールされ
た変形を利用したスパッタリング標的を提供することに
ある。

更に別の目的は、磁極片、標的冷却手段、及び標的用の
機械的安定器の機能を組み合わせた陰極スパッタリング
アセンブリを提供することにある。

これらの目的及び他の目的は、陰極本体、標的ネスト、
スパッタリング標的及び補助支持構造体を具えた本発明
の陰極−標的アセンブリによって達成される。陰極本体
は、ネストと標的を被包しく１４） 安定化させるように形成された強力な磁性材料で作られ
ている。陰極本体の側壁は、部分的に冷却通路を被包す
る手段を具え、更に該側壁は磁極片としての機能も有し
ている。

標的ネストは伝熱性材料で作られ、陰極本体の孔内に受
容されている。該ネストの外周とその背面の中央領域に
は、部分的に冷媒の通路を被包するための手段が設けら
れ、前記外周は陰極本体被包手段と一致しており、ネス
トと陰極本体との間の対面個所に冷媒チャンネルを形成
し、次の中央領域の他のチャンネルのそれぞれは冷媒入
口と冷媒出口に連通している。

前記補助支持構造体は、マグネット手段１吏夫な非磁性
材料で作られたキャップ、及び冷却手段を具えている。

コーティング材料からなる標的は、同様にネストの表面
の中央の凹部内に収容されている。ネストの内周と標的
の外周には、相互に噛み合った突起と孔の形式の冷却手
段が設置されている。好適例においては、これらの手段
はネストの内面の垂直方向に延在する螺旋ねじ山の形を
している。標的の背面とネストの前面は、互いに補完す
る表面を形成している。前記標的の前面ば一つの凸面状
に湾曲したアーチ状をなし、該面は一つの湾曲凸面か、
又はその頂点が標的背面から外側に突き出した、鈍角を
なして交差した二つの面のいずれかである。一実施例に
おいては、一方の面は陰極アセンブリの軸に略垂直な平
面であって、他方の面は円錐状をなしている。標的の背
面は熱の蓄積によって加えられる膨張応力の下で、コン
トロールされた変形が可能であり、これによって標的は
作動時にネストの冷却面に強制的に密着させられる。

〔実施例〕

本発明を更に理解するために、従来技術とそれに付随す
る限界について考察する。第１図に示すスパッタリング
陰極は、従来技術における代表的な装置である。陰極ア
センブリ１は、プレート３上に担持され、側壁４に取り
囲まれた円形の標的２を具えている。側壁に形成された
冷媒通路５は、作動時に熱を逃がすためのものである。

中央リテーナ６は標的をアセンブリ内の所定位置に保持
している。

新たに設置される標的は、図示のようにその平坦な底面
をプレートに対面させ、且つ外周面８と側壁の内周面と
の間に幾らかの間Ｂ（通常、１／１０００　！ンのオー
ダーの）をあけて、陰極本体の内部に載置される。作動
時には、標的の温度は上昇し、矢印Ａで示す方向の膨張
力が発生する。そして標的は膨張し、側壁の冷却面に接
触する。冷却面との強制的な密着が不足しているために
限定されたものではあるが、プレート３も熱の移転のた
めの通路を提供する。

比較的小さい陰極アセンブリの場合には、比較的低いパ
ワーで作動すればよいので、図示の装置は充分な冷却を
提供する。しかし、この装置では、大きな高パワーの設
計には不向きであることが判った。このような状況下で
、特に金とかアルミ等の比較的ソフトな材料で作られた
標的を使用する場合、この先行技術にかかる冷却手段は
充分に熱を運び去り、標的内に付加的な熱の蓄積が生じ
ないようにすることはできない。更に、標的の中央部で
発生した熱は、冷媒によって運び出されるように標的の
縁まで移転しなければならないので、標的のサイズも重
要な因子である。

このような状況では、付加的な熱が付加的な膨張応力を
与え、外周と背面とで抑制され、更にリテーナによって
中央部で抑制されながら、標的は前面７の方向に膨張し
、遂に点線１１で示された形状となるようにバックリン
グを生じる。勿論、標的がバックリングを生じると直ぐ
に、背面はプレート３との接触を断たれ、この通路を経
由する伝熱はゼロに低下し、冷却壁４に対する膨張力は
減少しく標的の外周面が標的の捩じれに応じて変位する
ので）、標的への熱の蓄積を激しくする。

極端な状態では、標的温度はその溶融点を越え、標的と
コーティングされる材料の両者の損耗を招き、実質的な
コストの上昇をもたらす。

更に、標的の損傷は恒久的なものである。比較的ソフト
な標的材料と高い温度が与えられると、標的の膨張は、
弾性流動ではなくて塑性流動の形をとる。即ち、標的は
元の形状には戻らず、作動の際に変形した形状のままで
冷却される。引き続く作動サイクルはその損傷を更に増
加させるだけであろうと云うことは誰でも予想でき、又
それは確信させられるであろう。かくして、従来の設計
は益々向上する設計規準によって加えられる陰極サイズ
とパワーの必要性の下での作動は不可能であることが判
明した。

最も重要なことは、これらの限定は現存する設計に固有
のものであると云うことである。側壁による冷却は、標
的サイズが増大すると明らかな限定条件となる。なぜな
らば、標的の中央の熱は効果的に除去できないからであ
る。更に、現存の設計は実際上標的の成る程度の捩じれ
を保証している。第１図に示されているように、標的が
三方向に抑制されている場合には、上に述べたような挙
動をする。成る先行技術に見られるように、標的の中心
が拘束されていない場合には、該中心はだれて、順次に
連続するサイクルで標的の形状は徐々に捩じれて来る。

標的がその外周で拘束されていない場合には、標的の該
部分はだれて、同じように標的形状が捩じれる。先行技
術において用いられているどんな形態でも、大きな標的
サイズと大パワーの必要性によって加えられる熱の蓄積
の増加の結果から逃れることは不可能である。

本発明は高いパワーで作動する際の問題点を解決するも
のである。第２図は本発明の一実施例を示し、陰極アセ
ンブリ２０は支持構造体、陰極本体２３．陰極ネスト２
４．及び標的２６を具えている。該アセンブリは略円筒
形をなし、マイクロエレクトロニクス構成材の製造に使
用されるウェハー等の円形の基体のコーティング用に用
いられる。当業者であれば、他の形状の基体を用いる場
合には、コーティング材料の原子の好適なパターンを得
るために、陰極アセンブリの形状を変更しなければなら
ないことは自明であり、本発明はこのような状況にも容
易に対応可能である。

本発明の陰極アセンブリは、必要に応じてスパッタリン
グチャンバ内に設置することが可能であす、標的スパッ
タリング面は下、上又は水平方向に向けられる。参考の
ために、”前”と云う言葉は今後イオンフラックスの方
向（陰極アセンブリから基体に向かう方向）を称し、又
”後”とはその反対方向を称するものとする。

陰極アセンブリと連携する支持構造体は、幾つかの別々
のエレメントを構成している。キャップ２２はアセンブ
リの背部を形成し、強力アルミ合金等の丈夫な非磁性材
料で作られている。このエレメントは後述する磁場に影
響を与えることなしに構造強度を提供する。マグネット
手段３８は該キャップの適宜な凹部内に担持され、図示
の例においては比較的平坦な公知の環状の永久磁石であ
る。比較的薄い非磁性材料の環状部材として形成された
中央冷媒通路カバー１９は、キャップと同軸にマクネッ
ト手段の前面に設置されている。キャップの外周の両側
に収容された導管３０．３１は、それぞれ冷媒の側面入
口と出口を形成し、同じような導管３４．３６がキャッ
プの中心から直径方向に対称な地点に収容され、それぞ
れ冷媒の中央入口と出口を形成している。この冷媒シス
テムの詳細については後述する。

陰極本体２３は、キャップの前面の外周面に固定された
中空の円筒状構造体であり、その側壁２８はキャップか
ら外側に延びて中央壁をを形成している。陰極本体はス
テンレス等の強力な磁性材料で作られ、陰極磁場の一部
として作動する。

公知のように、陰極磁場の適当な形状は標的からのコー
ティング材料の損耗を制御する上で重要である。陰極本
体は、ネストの上を通って標的の近傍まで延びたリップ
２９を具えている。陰極本体が磁性材料で構成されてい
るので、該陰極本体は磁極片として機能し、リップは磁
力線を収束して磁場と標的との好適な関係を保証する。

標的ネスト２４は陰極本体の中央孔内に収容され、比較
的偏平な中空円筒形をなし、その閉鎖された背面２５と
側壁２７によって中央凹部を形成している。ネストの背
面は陰極本体と支持構造体に沿い、部分的にキャップ、
マグネット手段、及び保持プレートと係合している。陰
極本体の側壁の前端において、リップ２９はネストを孔
内の所定位置に保持している。（ネストの背面が大気圧
に曝され、前面がスパッタリングチャンバ内の低圧に曝
される）装置の作動の際に、ネストの中央部を支持する
ために、キャップの背面から前方に延びるねじ３９がネ
ストのスタンド４７に係合して、ネストを所定位置に維
持している。スタッド４７は磁性材料で作られて、極片
を形成し、陰極本体及び磁場を形づくるマグネット手段
と協同する。

ネスト、陰極本体及び支持構造体の幾つかのエレメント
は協力して効果的な冷却システムを形成している。ネス
トは銅等の伝熱性の良好な材料で作られ、熱の移転を援
助する。図示の実施例においては、先行技術に開示され
ているような側壁内の単一の冷却システムに顧る代わり
に、二つの冷媒システムが提案されている。先ず、側壁
冷媒システムが提供される。ネストの側壁の外周面には
リブ４２が形成され、このネストの側壁が陰極本体の側
壁の内周面に係合した場合に、このリブと陰極本体の側
壁とでネストの外周を取り囲む通路４４が形成される。

数本のこれらの通路は側壁の冷媒人口３０と出口３２と
に連通している。ネストの側壁に形成された図示しない
垂直スロットが前記通路を連結し、冷媒がネストの外周
を取り囲んで流れるように構成されている。第２の冷媒
システムはネストの中央部に対して作用する。円形リブ
４５がネストの背面の中央領域に設けられ、中央冷媒カ
バープレート１９と係合して中央冷媒通路４６が形成さ
れている。数本のこれら通路は中央冷媒人口３４と出口
３６とに連通し、スロット（図示しない）が前記通路間
を連結してネストの中央部での冷媒の流れを許容してい
る。

当業者であれば、上述の冷却手段は種々に修正可能なこ
とを理解するであろう。例えば、開示された二重冷却手
段は、ネストの側壁と中央領域の両方に作用する単一の
システム内に組み込むことも可能である。別の例によれ
ば、充分な厚さを有する、銅等の伝熱性の良い材料をネ
スト内に組み込んで、ネストの中央部の補助的な冷却手
段を不要にすることも可能である。これに関連して、ど
のような手段を採用した場合にも、標的に対して充分な
冷却を与えることのできる表面を”冷却”表面と称し、
該表面が直接冷却されるか否かにかかわらず、今後本明
細書内で使用する。

スパッタリング標的２４はネストの中央の凹部内に収容
されており、中心孔５３を具えた環状ディスクの形状を
していることが好ましい。標的の前面（スパッタリング
面）は円錐台状の窪みを形成していることが好ましいが
、特定の陰極形状に対して最適な公知の標的外形を採用
し得ることは云うまでもない。リテーナ５４は標的の中
心孔内に嵌合して、ねじ５６等の適宜な手段でネストに
固定され、このリテーナは後述するようにスパッタリン
グ標的の熱に誘導された膨張を抑制する手段を構成する
。リテーナの上面に固定され、リテーナのねじを覆うよ
うに延在するリテーナの傘５８によって、コーティング
材料がねじの上に堆積することが防止され、標的の取り
外しが容易となる。標的とリテーナの間の接触面は傾斜
しておす、ネストに接触しているリテーナの端部が反対
（前）端よりも小径になっていることに注目すべきであ
る。この外形のために、後述するように標的の内周面が
内側に収縮してリテーナに押しつけられる傾向が生じ、
リテーナを標的から取り外すことが容易になる。

標的の外周面とネストの内周壁とは、相互に噛み合う突
起と凹部の形をした補助的な冷却手段を具えている。こ
の手段の一般的な目的は、ネストと標的との接触領域を
増加させ、標的からネストに向かう熱流を促進するため
である。接触面積を最大にするように選ばれた設計の場
合のように、突起と凹部のサイズと形状が領てるならば
、”突起”及び”凹部”と云う言葉は便宜的なものであ
る。それ故、参考のために選択された特定のエレメント
の実際の寸法とは無関係に、ネストの内周壁面に設けら
れたこの冷却手段のこれらの部分を今後”突起”と称し
、標的の外周面に設けられたものを”凹部”と称する。

標的の外周面に設けられたエレメントがその表面を越え
ζ延び、ネストの内周壁に設けられたエレメントがその
表面の中に引っ込んでいるような設計は、ここで採用さ
れた用語の範晴に入ることを理解すべきである。

標的の外周冷却手段は、標的の外周面とネストの内周壁
に補完的に設けられ、該壁の垂直方向に全体的に延在す
る螺旋状ねじ山５０であることが好ましい。この構造に
よって、標的はネスト内にねじ込まれ、補助的な構造安
定性を提供する。作動の際及び冷却サイクルにおける標
的の膨張と収縮を考慮して、ねじ山は充分な深さを有し
、以て冷却時に標的の外周面がねじ山から外れないよう
に防止されている。インチ当たり２０山よりも粗いねじ
山が標的を所定位置に保持する作用を有することが判明
した。このような寸法は従来の平坦な側壁の場合に比べ
て、約７０〜７５％大きい接触面を与える。

当業者であれば、この標的／ネスト冷却手段は別の形態
も取り得ることが判るであろう。例えば、ネスト内に設
けられたフィンを用いて、これを標的内の対応する凹部
に収容した長方形の陰極アセンプリを採用することも可
能である。

スパッタリング標的の背面とネストの中央凹部の前面は
、標的に対して凸面状をなす補完的な表面を形成してい
る。標的の背面は第２図に示すように二つの表面、即ち
、標的の軸に略垂直な平坦な表面６２と、標的の背面か
ら前部に向かって傾斜したコーン状の表面６４とを具え
ている。これらの表面は交差して鈍角をなし、その頂点
は標的の背面から離れる方向に突出している。第３図に
示すように、別のやり方としては、標的の背面を該標的
の方に凸面状に湾曲した面６６となしてもよい。標的の
方に凸面をなすアーチ状の表面の組み合わせであれば、
本発明の効果を生じ、表面が凸面をなすという規準内で
、当業者は平面、コーン、湾曲、その他の適当な所望の
表面の組み合わせによって背面を形成すことが可能であ
る。

本発明の利点は、上に述べた原理によって構成された陰
極アセンブリの作用を考察することがら明らかになる。

新しいスパッタリング標的は、標的の外周面とネストの
内周壁との間及び標的の内周面とリテーナの壁５４との
間に十分の数インチの間隙が生じるように、ネスト内に
緩く適合せしめられる。更に、標的の背面６２．６４は
ネストの中央孔の前面に押しつけられるが、この接触は
強制的な密着的なものではない。作動が開始されると、
標的温度は上昇し、標的は膨張を始める。

先ず、標的の外周面が外側に移動し、内周面も直径が増
大する。しかし、外周面がネストの側壁に接触した後は
、標的の内周面は方向を転じて収縮し、継続する膨張の
結果、内周面は面６０に沿ってリテーナに接触する。か
くして、ネストの側壁は陰極アセンブリの軸を横切る方
向の膨張運動が抑制される第１の点を構成し、リテーナ
は膨張の横方向運動を抑制する第２の点を構成する。

この点において、標的は主として側壁を通じて冷却され
、補助的にネスト／標的冷却手段５０によって冷却され
る。内周面／リテーナの接触面６０においてもいくらか
の冷却が行われる。しかし、高パワーでの作動がｍ続す
ると、標的に熱が加えられ第２図に矢印Ｂで示された付
加的な膨張力が増大する。標的がアセンブリの軸（第２
図では水平方向）を横切る方向への動きを抑制されてい
る限り、標的は圧縮を受け、標的の面に垂直な矢印Ｃで
示される応力を発生する。先行技術においては、標的の
バックリングによって標的の背面が平坦となるが、本発
明の凸面状のアーチ型設計によればネストの前面の方向
での制御された変形が促進される。このようにして、標
的の背面は冷却面の方へ制御下に塑性変形して、線面に
強制的に密着せしめられる。しかし、先行技術と異なっ
て、表面は通路４６によって冷却され、強制的な接触に
よって標的からこれらの通路を流れる冷媒への伝熱が促
進される。同時に、表面６０の傾斜のために、標的背面
はネストに接触し、更に冷却効果が補助される。制御さ
れた変形と横方向の膨張運動の抑制手段と補助的な冷却
表面との組み合わせによって、３０ｋＷの動力で作動す
る直径１１！ンまでの標的を冷却することが期待可能で
ある。これらの諸元を典型的な従来型の装置のそれと比
較すると、後者は５〜１２ｋＷの動力で作動する５〜９
！ン径の標的の冷却が限度である。

螺旋状のねじ山５０は作動後における標的冷却の際に補
助的な利点を有することに留意すべきである。上に述べ
たように、標的の加熱によって標的の内径が増加し、次
いで線径の収縮が生じる。

しかし、標的の作動後の冷却によっても外周面は元の直
径に戻らず、標的の外周面の前縁において大きな収縮が
生じ、その結果、内周面と接触する点の周囲に、スパッ
タリング標的の外周面を内側に回転させようとする収縮
力のパターンが生じる。

従来の標的の内周面保持手段においては、標的はその周
辺でだれて、標的の外周面とネストの間の摩擦によって
、標的が膨張してネストの前面に接触することが防止さ
れるので、繰り返されるサイクルによって形状が強調さ
れる。しかし、本発明においては、螺旋状ねじ山が各サ
イクルの間に標的を所定位置に保持し、標的が新たな作
動の結果膨張するに従って、個々のねじ山の傾斜によっ
て勾配作用が働き、標的をその元の向きに付勢し、制御
された変形を生じさせて標的を再びネストと接触させて
冷却するようになす。

本発明の付加的な利点は、先行技術の標的を本発明と比
較することによって明らかとなる。標的の背面の前方に
傾斜した形態によって、第２図又は第３図のいずれの設
計においても、本発明の標的の体積を減少させることが
できる。標的が非常に純粋な材料で且つ貴重な材料から
作られている場合には、この体積の減少は大きな意味を
有する。

更に、標的の中央部はスパッタリングの際に消耗せずに
、廃棄されるかりサイクルされるかのいずれかなので、
この材料の削減は性能には影響を与えない。

第４図に別の陰極アセンブリ１００が概略的に示されて
いる。図示の通り、このアセンブリは略長方形状に形成
され、スパッタリング標的１０２も長方形状をなし、ア
ーチ状をなす二つの後方に傾斜した部分１０６．１０８
を具えた前面１０４を有している。標的の側面１１０．
１１１は、二つの側壁１１２，１１３によって標的の軸
を横切る方向の膨張運動を抑制され、比較的平坦な標的
の背面１１４は背壁１１６に緩く適合している。

側壁と背壁とは適宜な手段（図示しない）によって冷却
され、標的の側面／側壁の相対する面は相互に噛み合う
凹部と突起を具えて、補助的な冷却を行う。

作動の際には、この例の標的は、標的の側面が各側壁と
接触してこれに拘束されるまで、矢島氏りで示される方
向に横に膨張する。継続する熱の蓄積によって、標的は
塑性変形を行い、その方向は標的の前面の形状によって
予め選ばれた、矢印Ｅで示された背壁に向かう方向であ
る。この結果、背面は該壁に強制的に密着せしめられ、
これに冷却される。このように、この陰極アセンブリは
、第２図の円形をなす実施例の場合と同じく、制御され
たやり方で高熱レベルに対応して作動する。

当業者であれば、特定のスパッタリングシステムに適合
するように本発明を修正、改変することは可能である。

例えば、標的のスパッタリング表面の形状は、陰極やマ
グネットの形態に基づいて、多くのものの中から選択可
能である。同様に、標的とネストの突起／凹部冷却手段
も、垂直に設置されたフィン等の多くの形を取ることが
可能である。これらの変形は本発明の範囲を逸脱するこ
となく可能であることに留意すべきである。

【図面の簡単な説明】

第１図は公知の代表的なスパッタリング陰極の断面図、 第２図は本発明の一実施例の側断面図、第３図は本発明
の別の実施例の一部の断面図、第４図は更に別の実施例
の概略断面図である。 ２０−陰極アセンブリ ２３−陰極本体 ２４−陰極ネスト ２６−標的 ３０．３１−−−導管 ２２−キャップ １９−カバー ３４．３６−−導管 ２９−　リップ ２７−側壁 ２５−背壁 ３９−ねじ ４７−スタンド ３０−人口 ３２−出口

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、予定された方向での制御された標的の塑性変形を促
   進するための手段を組み込んだ標的手段、前記標的の作
   動中の加熱に際に、陰極−標的アセンブリの軸に垂直な
   方向への前記標的手段の膨張を抑制する手段、及び 前記標的手段の背面と補完的な形をし、連携する冷却手
   段を具えた、前記標的手段を受容するための標的受容手
   段を具え、 前記抑制手段と変形制御手段とは、前記標的の作動中の
   加熱の際に協同して、前記標的手段を強制的に付勢して
   その外周面と背面とを冷却表面に密着させるように構成
   されたスパッタリング用標的−陰極アセンブリ。 ２、前記変形制御手段が、前記標的の一つの面に設けら
   れたアーチ形状のものである特許請求の範囲第１項に記
   載されたアセンブリ。 ３、前記アーチ形状が前記陰極アセンブリの背面の方へ
   突出している特許請求の範囲第２項に記載されたアセン
   ブリ。 ４、前記アーチ形状が前記標的の背面に設けられている
   特許請求の範囲第２項に記載されたアセンブリ。 ５、前記アーチ形状が前記標的の前面に設けられている
   特許請求の範囲第２項に記載されたアセンブリ。 ６、前記背面が平坦な部分とコーン状の部分とを含み、
   これらの部分は鈍角をなして交差し、その頂点は前記標
   的の本体から離れている特許請求の範囲第４項に記載さ
   れたアセンブリ。 ７、前記背面が、前記標的の本体に関して凸面をなす曲
   面である特許請求の範囲第４項に記載されたアセンブリ
   。 ８、前記抑制手段が、前記標的を前記アセンブリ内に保
   持するための手段を具え、該手段は前記標的の内周面を
   受容する表面を具えている特許請求の範囲第１項に記載
   されたアセンブリ。 ９、標的の背面が標的本体に関して凸出したアーチ形状
   をなし、それによって前記背面は、加熱に起因する膨張
   の際に標的の軸面に垂直な方向の制御された塑性変形を
   受けるように構成されたスパッタコーティング装置用の
   スパッタリング標的。 １０、前記背面が平坦な部分とコーン状の部分とを有し
   、これらの部分は鈍角をなして交差し、その頂点は前記
   標的の本体から離れる方向に突出している特許請求の範
   囲第９項に記載された標的。 １１、前記背面が標的の本体に関して凸出した曲面であ
   る特許請求の範囲第９項に記載された標的。 １２、側壁によって中央に凹部が形成され、該側壁の内
   周の内部には冷却手段が設けられた標的ホルダ、及び コーティング材料からなり、前記ホルダの中央凹部内に
   収容されるように構成された標的手段とを具え、 該標的の外周面はその内部に、前記ホルダの側壁の冷却
   手段と噛み合う冷却手段を有しているスパッタコーティ
   ング装置用のスパッタリング標的。 １３、前記噛み合い冷却手段が、前記ホルダの側壁内周
   から突出して前記中央凹部内に延びるた突起型冷却手段
   と、前記標的の外周面に設けられた窪み型冷却手段から
   なり、前記突起と窪みが互いに補完的な形状をなして冷
   却接触する特許請求の範囲第１２項に記載されたスパッ
   タリング標的。 １４、前記冷却手段が、前記ホルダの側壁と前記標的の
   外周面に互いに補完的に設けられた螺旋状のねじ山であ
   る特許請求の範囲第１２項又は第１３項に記載されたス
   パッタリングアセンブリ。 １５、前記標的ホルダが、少なくとも二つの冷却面を有
   する特許請求の範囲第１２項〜１４項のいずれか１項に
   記載されたスパッタリング標的。 １６、前記ホルダの中央凹部の前面が、前記標的を受容
   するように形成され、前記標的の背面が標的本体に関し
   て凸面を形成し、これによって加熱の起因する膨張の際
   に、該背面が前記標的の軸面に垂直な方向の制御された
   変形を受けるように構成された特許請求の範囲第１３項
   に記載されたスパッタリング標的。 １７、前記背面が平坦な部分とコーン状部分とを有し、
   これらの部分は鈍角をなして交差し、その頂点は前記標
   的本体から離れる方向に突出し、且つ前記ホルダの中央
   凹部は前記平坦並びにコーン状部分と補完的な形状の面
   をなしている特許請求の範囲第１６項に記載されたスパ
   ッタリング標的。 １８、前記背面が標的本体に関して凸面をなす曲面とし
   て形成され、前記ホルダの中央凹部が該曲面と補完的な
   形状の曲面をなしている特許請求の範囲第１６項に記載
   されたスパッタリング標的。 １９、前記標的が円形の環状に形成され、更に標的を前
   記ホルダに確保する標的リテーナを具えている特許請求
   の範囲第１６項に記載されたスパッタリング標的。 ２０、前記リテーナが、後端が前記ホルダに隣接し、前
   端がその反対側に位置している外周面を有し、前記前端
   は後端よりも大きな直径を有し、前記標的の内周面は前
   記リテーナの外周面と補完的な形状をなし、それによっ
   て、加熱に起因する膨張の際に前記標的は前記ホルダの
   中央凹部に強制的に接触させられるように構成された特
   許請求の範囲第１９項に記載されたスパッタリング標的
   。 ２１、丈夫な非磁性材料で作られたキャップ、 該キャプの外周に設けられた側壁によって形成された中
   央孔を有し、該側壁はその内周に側方冷却通路を部分的
   に被包するための手段を有する、強力な磁性材料で作ら
   れた陰極本体、 前記キャップの中央前面に設置され、その前面には中央
   冷却通路を部分的に被包するための手段が設けられた中
   央通路後方カバー、 前記側方並びに中央冷却通路と連通する冷媒供給手段、 陰極磁場を誘導するためのアセンブリ内に担持されたマ
   グネット手段、 前記陰極本体の中央孔内に収容され、中央凹部を形成す
   る側壁を有し、該側壁の内周は冷却手段を有し、該側壁
   の外周は、前記陰極本体の側壁の内周に設けられた側方
   通路を部分的に被包する手段と対応して、前記側方冷却
   手段を部分的に被包する手段を有し、前記標的ホルダの
   背面は、前記中央通路後方カバーに設けられた中央冷却
   通路を部分的に被包する前記手段と対応して、中央冷却
   通路を部分的に被包する手段を具え、前記側方冷却通路
   同士は相互に連通し合い、又前記中央通路同士も相互に
   連通し合うように構成された標的ホルダ手段、及び、 コーティング材料からなり、前記標的ホルダの中央凹部
   内に収容されたスパッタリング標的手段を含み、 該標的手段の外周面には、前記標的ホルダ内周壁冷却手
   段と噛み合う冷却手段が設けられているスパッタリング
   陰極−標的アセンブリ。 ２２、前記陰極本体側壁が、陰極磁場を形づくるための
   磁極片を形成している特許請求の範囲第２１項に記載さ
   れたアセンブリ。 ２３、前記陰極本体側壁の磁極片が、前記標的ホルダの
   側壁の一部とオーバラップし、これによって前記磁場の
   形づくりが促進され、且つ前記標的ホルダが支持されて
   いる特許請求の範囲第２２項に記載されたアセンブリ。 ２４、前記陰極磁場の形づくりを促進するために、前記
   陰極本体の中央に更に中央磁極片が設けられている特許
   請求の範囲第２３項に記載されたアセンブリ。 ２５、前記噛み合い冷却手段が、前記標的ホルダの側壁
   内周面から突出して前記中央凹部に延びる突起と、前記
   標的の外周面に設けられた窪みとからなり、前記突起と
   窪みは相互に冷却接触するように互いに補完的に形成さ
   れている特許請求の範囲第２１項に記載されたアセンブ
   リ。 ２６、前記噛み合い冷却手段が、標的ホルダの側壁内周
   面と標的外周面に補完的に設けられた螺旋状ねじ山であ
   る特許請求の範囲第２１項又は２５項に記載されたアセ
   ンブリ。 ２７、前記標的ホルダの中央凹部が、前記標的を受容す
   るように構成され、標的の背面は標的本体に関して突出
   したアーチ状をなし、これによって該背面は、加熱に起
   因する膨張の際に、前記標的の軸面に垂直な方向の制御
   された塑性変形を受けるように構成されている特許請求
   の範囲第２１項、２５項又は２６項のいずれか１項に記
   載されたアセンブリ。２８、前記標的の背面が、平坦な
   部分とコーン状の部分とを有し、これらの部分は鈍角を
   なして交差し、その頂点は前記標的本体から離れる方向
   に突出し、前記標的ホルダの中央凹部は、前記平坦部分
   並びにコーン状部分に対して補完的な面を有する特許請
   求の範囲第２７項に記載されたアセンブリ。 ２９、前記背面は標的本体に対して凸面状の曲面をなし
   、前記標的ホルダの中央凹部はこの曲面と補完的な曲面
   を有する特許請求の範囲第２７項に記載されたアセンブ
   リ。 ３０、前記標的が円形の環状をなし、前記標的をホルダ
   内に確保するための標的リテーナを具えている特許請求
   の範囲第２７項に記載されたアセンブリ。 ３１、前記リテーナの外周の後端が前記ホルダに隣接し
   、前端がその反対側に位置し、外前端は前記後端よりも
   大きい直径を有し、前記標的の内周面は前記リナーナの
   外周面に対して補完的な形状をなし、これによって前記
   標的は前記標的ホルダの中央凹部と強制的に密着させら
   れる特許請求の範囲第２９項に記載されたアセンブリ。 ３２、前記標的が円形に形成されている特許請求の範囲
   第９項に記載されたスパッタリング標的。 ３３、前記標的が長方形に形成されている特許請求の範
   囲第９項に記載されたスパッタリング標的。