CS239163B1

CS239163B1 - Planar sputtering magnetron

Info

Publication number: CS239163B1
Application number: CS836215A
Authority: CS
Inventors: Rudolf Harman; Jozef Matuska
Original assignee: Rudolf Harman; Jozef Matuska
Priority date: 1983-08-26
Filing date: 1983-08-26
Publication date: 1985-12-16
Also published as: CS621583A1

Abstract

Vynález sa týká vákuovej technologie přípravy tenkých vrstiev metodou magnétróhovélio naprašovania. Účelom vynálezu je zabezpeeenie variabilnosti v tvare a hrúbke odprašovaného terča, umožnenie změny tvaru jeho eróznej zóny pódia potřeby a stanovenie tvaru čela magnetrónu, ktorý dovolí jeho jednoduchú montáž na příruby rozneho clenenia. Uvedeného účelu sa dosiahne (konštrukciou, pri ktorej je základová doska naprašovacieho magnetrónu připevněná ku stene vákuovej komory pomocou nosníkov. Terč je vložený do základovej došky, ktorá je v mieste okraja lóžka terča vybavená ostrou hranou, ktorá chrání tesnenie základovej došky, resp. jej izoláciu před znečistěným odprašovanými časticami. Chladenie terča zabezpečuje vodná komora, ktorej poloha sa dá měnit v závislosti na 'hrúbke terča. Na čele vodnej komory je zdvojené vakuové tesnenie a v jej vnútri sa nachádza vyměnitelná časť magnetického obvodu. Medzi hlavně oblasti použitia patří depozícia vrstiev v mikroelektronike, dekoratív.na ochrana šperkov, ochrana britov režných nástrojov a povrchu exponovaných súčiastok v strojárenstve, výroba dosiek tlačených spojov a pod.The invention relates to vacuum preparation technology of thin films by the magnesium chloride method sputtering. The purpose of the invention is to provide variability in the shape and thickness of the dedusted target, allowing the shape of its erosion to change zone podium needs and shape the forehead magnetron that allows it to be simple fitting on flanges of different division. This purpose is achieved (by in which the base plate is sputtering magnetron attached to the wall vacuum chamber using beams. target is embedded in the foundation that is in the target edge of the target is equipped with a sharp point edge that protects the base seal thatch, respectively. isolating it from contaminated dedusted particles. Target cooling provides a water chamber whose position can be varied depending on the target thickness. There is double vacuum on the water chamber head gasket and inside it is replaceable part of the magnetic circuit. Between mainly the application areas include layer deposition in microelectronics, decorative jewelery, protection of cut tools and the surface of exposed parts in engineering, production of printed circuit boards etc.

Description

(54) Flanárny naprašovací magnetrón(54) Spray magnetron flares

Vynález sa týká vákuovej technologie přípravy tenkých vrstiev metodou magnétróhovélio naprašovania.The present invention relates to the vacuum technology for the preparation of thin films by the magnesium carbonate sputtering method.

Účelom vynálezu je zabezpeeenie variabilnosti v tvare a hrúbke odprašovaného terča, umožnenie změny tvaru jeho eróznej zóny pódia potřeby a stanovenie tvaru čela magnetrónu, ktorý dovolí jeho jednoduchú montáž na příruby rozneho clenenia.The purpose of the invention is to ensure variability in the shape and thickness of the dust-off target, to allow the shape of its erosion zone to be changed as desired, and to determine the shape of the front of the magnetron which allows it to be easily mounted on different flange flanges.

Uvedeného účelu sa dosiahne (konštrukciou, pri ktorej je základová doska naprašovacieho magnetrónu připevněná ku stene vákuovej komory pomocou nosníkov. Terč je vložený do základovej došky, ktorá je v mieste okraja lóžka terča vybavená ostrou hranou, ktorá chrání tesnenie základovej došky, resp. jej izoláciu před znečistěným odprašovanými časticami. Chladenie terča zabezpečuje vodná komora, ktorej poloha sa dá měnit v závislosti na 'hrúbke terča. Na čele vodnej komory je zdvojené vakuové tesnenie a v jej vnútri sa nachádza vyměnitelná časť magnetického obvodu. Medzi hlavně oblasti použitia patří depozícia vrstiev v mikroelektronike, dekoratív.na ochrana šperkov, ochrana britov režných nástrojov a povrchu exponovaných súčiastok v strojárenstve, výroba dosiek tlačených spojov a pod.This is achieved by a structure in which the sputtering magnetron base plate is attached to the wall of the vacuum chamber by means of beams. The cooling of the target is ensured by a water chamber whose position can be changed depending on the thickness of the target, a double vacuum seal is located at the front of the water chamber and inside it is a replaceable part of the magnetic circuit. , dekoratív.na protection jewelry, protection of cutting tools and the surface of exposed parts in engineering, production of printed circuit boards and the like.

ββ.1ββ.1

Vynález rieši planárny naprašovací magnetrón so žádným vkládáním terča pre odprašovanie kruhových terčov. Je určený pre montáž na stenu vákuovej komory.The invention solves a planar sputtering magnetron with no insertion target for dedusting circular targets. It is designed for mounting on the wall of the vacuum chamber.

Naprašovacie magnetróny doposial' známých konštrukcií sú upevňované do takých přírub, ktoré svojím tvarom zabezpečia, že optická ividitelnost z povrchu terča na izolátor, izolujúci katodu od steny komory, je aspoň raz přerušená. Tým sa chrání povrch izolátora před znečištěním odprašovanými časticami.The sputtering magnetrons of prior art structures are mounted in flanges which, by their shape, ensure that the optical visibility from the target surface to the insulator isolating the cathode from the chamber wall is interrupted at least once. This protects the insulator surface from contamination by dust particles.

Tvar príruby určuje a] spdsob výměny terča. Sú známe dva sposoby, a to výměna terča zo strany vákua a jeho upevnenie pomocou skrutkovanej obruby; pri tomto spůsohe magnetróm ostává upevněný na prírube, alebo je terč tak připevněný, že pri jeho; výměně sa musí celý naprašovací magnetrón zo strany atmosféry demontovat.The shape of the flange determines how the target is changed. Two methods are known, namely the replacement of the target by the vacuum side and its attachment by means of a screwed flange; in this manner, the magnetroma remains attached to the flange, or the target is so attached that at its; In exchange, the entire sputtering magnetron must be removed from the atmosphere.

Spoiočným nedostatkom týchto konštrukcií je požiadavka špeciálneho tvaru príruby v uvedenom zmysle, čo znamená, že doiposial' vyrábané přírubové magnetróny sa musia montovat iba do vákuovej aparatury vyrobenej pře účely naprašovania a nedajú sa pre ich montáž použit vakuové komory, určené povodně pre iné technologie, napr. naparovanie.A common disadvantage of these designs is the requirement of a special flange shape in the sense mentioned above, which means that the flange magnetrons produced in the past must only be mounted in a vacuum apparatus manufactured for sputtering purposes and cannot be used for installation by vacuum chambers . steaming.

Ďalšou nevýhodou sú ohraničené možnosti volby druhu materiálu a sposobu upevnenia terča. Buď je terč priamo chladený, ikedy sa nemůžu oďprašovať materiály křehké a pórovité a nevyužívá sa efektívne materiál terča, alebo je připevněný k chladenej podložke, kedy, pokial sa sily udržujúce terč v pracovnej polohe prenášajú aj cez materiál terča, nemůžu sa odprašovať materiály křehké, alebo, keď nie je terč vystavený vonkajšiemu mechanickému tlaku, musí byt v případe jednosměrného odprašovania připevněný k podložke elektricky vodivým spojom. Ani hrúbka terča nemůže byť 1'ubovolná, ale je určená konštrukciou.Another disadvantage is the limited choice of material type and the method of fixing the target. Either the target is directly cooled, although brittle and porous materials cannot be dusted and effective target material is not used, or it is attached to a chilled support when brittle materials cannot be dusted when the target holding forces are transferred through the target material, or, if the target is not exposed to external mechanical pressure, it must be attached to the support by an electrically conductive connection in the case of unidirectional dust removal. Even the target thickness cannot be arbitrary, but is determined by the design.

V případe priamo chladeného terča, rozoberatelne připojeného k naprašovaciemu magnetrónu, je chladiaca voda oddělená od vákua iba jedným těsněním, čo má za následok riziko prenikania vody do priestoru nad terčom a tým podstatné zhoršenie vlastností naprašovanej vrstvy.In the case of a directly cooled target, detachably attached to the sputtering magnetron, the cooling water is separated from the vacuum by only one seal, which results in the risk of water penetrating into the space above the target and thus substantially deteriorating the properties of the sputtered layer.

Problémom u vyrábaných magnetrónov je aj priemer a tvar eróznej zóny. Buď je neměnná počas doby životnosti terča, čo vedie k nedostatočnému využívaniu materiálu terča, alebo sa jej tvar mění v principe buď mechanickým rozmietaním magnetického obvodu, alebo moduláciou magnetického póla permanentmých magnetov magnetickým polom pomocného elektromagnetu, ale obldve riešenia vedú k podstatnému zvýšeniu zložitosti a predraženiu celého systému.The diameter and shape of the erosion zone is also a problem with the magnetrons produced. Either it is constant over the target's lifetime, resulting in under-utilization of the target material, or its shape changes in principle either by mechanically sweeping the magnetic circuit or by modulating the magnetic pole of permanent magnets by the magnetic field of the auxiliary electromagnet. system.

Uvedené nedostatky odstraňuje planárny naprašovací magnetróm podlá vynálezu, ktorého podstata spočívá v tom, že základová doska naprašovacieho magnetrónu je připevněná ku stene vákuovej komory pomocou nosníkov, ktoré majú z jednej strany vybratie pre uloženie vonkajšielm magnetu a na konci ktorých sú uehytené kryt a nosná doska pre upevnenie prípojok vody a napájacieho napatia.The above-mentioned drawbacks are eliminated by the planar sputtering magnetrome according to the invention, characterized in that the sputtering magnetron base plate is attached to the wall of the vacuum chamber by means of beams which have recesses on one side for receiving an external magnet. fixing of water connections and supply voltage.

Od steny komory je základová doska elektricky izolovaná izolačným prsteocom a izolačným puzdrom a vákuovo utěsněná gumeným těsněním. Terč odprašovaného materiálu je vložený do základovéj došky, ktorá je v mieste okraja lůžka terča vybavená ostrou hranou. Chladenie terča zabezpečuje vodná komora, na ktorej je naskrutkovaná matica. Táto je pritiahnutá k základové] doske skr,útkami alebo tlačným prstencem, připadne je matica skrutkovaná do základové] došky a tlačí vodnú komoru před sebou.The base plate is electrically insulated from the chamber wall with an insulating ring and an insulating sleeve and vacuum sealed with a rubber seal. The target of the dusted material is inserted into a foundation that is provided with a sharp edge at the edge of the target bed. Cooling of the target is provided by a water chamber on which the nut is screwed. This is tightened to the base plate by means of wefts or a compression ring, or the nut is screwed into the base plate and pushes the water chamber in front of it.

Vodná komora má na svojom čele drážku a šikmú hranu pre uloženie tesnenia a vo vnútri komory je připevněná vyměnitelná prvá časť vnútorného magnetu. Jeho druhá časť je uchytená na vonkajšej straně dna vodnej komory. Vnútorný a vonkajší permanentný magnet sú spojené jarmom, cez ktoré sú prevftané diery pre hadice přívodu a odvodu vody a vodič elektrického napatia a po jeho obvode sú umiestnené montážně drážky, ktorých počet je rovný počtu nosníkov.The water chamber has a groove on its face and a slanted edge for receiving the seal, and a replaceable first portion of the inner magnet is mounted within the chamber. Its second part is attached to the outside of the bottom of the water chamber. The inner and outer permanent magnets are connected by a spring, through which holes for water supply and drain hoses and a power supply conductor are drilled, and mounting grooves equal to the number of beams are placed around its periphery.

Odprašovaný terč může byť v závislosti od druhu použitého materiálu kruh s hladkým obvodom, ktorý je připevněný k podložke, ktorej priemer je rovný priemeru terča alebo je vačší ako priemer terča, připadne kruh s profilovaným obvodom bez podložky alebo s podložkou, ktorej priemer je rovný priemeru terča.Depending on the type of material used, the dedusted target may be a smooth-edged circle which is attached to a pad having a diameter equal to or greater than the diameter of the target, or a profiled-circle without pad or with a pad equal to the diameter target.

Výhoda naprašovacieho magnetrónu podlá vynálezu spočívá v přítlaku vodnej komory na odprašovaný terč pomocou matice, čo dává celému systému velkú variabilnost v hrúbke odprašovaného terča. Skrutkovaním matice na drieku vodnej komory, resp. do základovej došky, nastavujeme vlastně rožnu vzdialenosť čela vodnej komory od plochy základovej došky, na ktorú dosadá terč. Preto můžeme zariadením podlá potřeby odprašovať rožne hrubé terče. Maximálna hrúbka terča závisí potom od typu materiálu, či je feromagnetický alebo nie, a je určená minimállnou hodnotou indukcie magnetického póla nad povrchom terča, pri ktorej jav magnetrónového rozprašovania ešte prebieha.The advantage of the sputtering magnetron according to the invention lies in the pressure of the water chamber on the sputtering target by means of a nut, which gives the whole system great variability in the thickness of the sputtering target. Screwing the nut on the water chamber stem, respectively. into the foundation thatch, we actually set the spacing of the front of the water chamber from the surface of the foundation that the target faces. That is why we can dust off the coarse targets with the equipment as required. The maximum thickness of the target then depends on the type of material, whether ferromagnetic or not, and is determined by the minimum value of the magnetic pole induction above the target surface at which the magnetron sputtering phenomenon still occurs.

Ďalšou výhodou naprašovacieho magnetrónu podlá vynálezu je zdvojené vákuové tesnenie umiestnené na čele vodnej komory, čím je spolahlivo znížené riziko prenikania čiastočiek vody nad povrch terča. Podmienkou takéhoto riešenia, že vnútorný tesniaci krúžok, ktorý je pomocný a je umiestnený v drážke, sa musí dat stlačit do pracovnej polohy mensou silou ako hlavný vonkajší krúžok, ktorý je deformovaný šikmou hra2 3 916 3 nou čela vodnej komory a ktorý odděluje vakuum od okolitej atmosféry.Another advantage of the sputtering magnetron of the present invention is the dual vacuum seal located at the head of the water chamber, thereby reliably reducing the risk of water particles penetrating the surface of the target. A condition of such a solution is that the inner sealing ring, which is ancillary and located in the groove, must be compressed into working position with less force than the main outer ring, which is deformed by the oblique face of the water chamber and which separates the vacuum from the surrounding atmosphere.

V naprašovacom magnetróne pódia vynálezu je vonkajší permanentný magnet celý. Vnútorný permanentný magnet je delený, jého prvá časť je ponořená do vody vo vodnej komoře a jeho druhá časť je umiestnená na vzduchu. Takéto riešenie zabezpečuje minimálně straty rozptylovým magnetickým polom a dovoluje umiestniť vnútorný magnet priamo pod terč, a zároveň umožňuje splnit dve základné požiadavky na tvar eróznej zóny terča.In the sputtering magnetron of the invention, the external permanent magnet is complete. The internal permanent magnet is divided, the first part of which is immersed in water in the water chamber and the second part is placed in the air. Such a solution ensures at least losses by the scattering magnetic field and allows to place the internal magnet directly under the target, while at the same time allowing to meet two basic requirements for the shape of the erosion zone of the target.

Pri naprašovaní, kedy sa vzorka nepohybuje, vyžadujeme, aby sa hrúbka naprášenej vrstvy .na čo najvačšej ploché neměnila a vtedy je potřebné, aby bol priemer eróznej zóny čo najvačší a jej sirka optimálně malá vzhladom na vzdialenosť -terč—podložka. Keď sa rovnoměrnost' hrůbky vrstvy zabezpečí pohybom vzoriek před naprašovacím magnetrónom, vtedy vyžadujeme, aby sa terč odprašoval s čo najvačšou účinnosťou, t. j. vyžadujeme, aby bola plocha eróznej zóny čo najvačšia — jej vnútorný -priemer -musí byť vtedy č-o najmenší a jej šířka čo najvačšia.When sputtering, when the sample is not moving, we require that the thickness of the sputtered layer does not change as flat as possible, and that is why the diameter of the erosion zone should be as large as possible and its width optimally small with respect to the distance. When uniformity of the layer thickness is ensured by moving the samples in front of the sputtering magnetron, it is then required that the target be dedusted with the greatest possible efficiency, i. j. we require that the area of the erosion zone be as large as possible - its inner diameter must be as small as possible and its width as large as possible.

Priemer a šířka eróznej zóny sú určené vnútorným priemerom vonkajšieho magnetu, ktorý je v konštrukcii podlá vynálezu stály, a vonkajším priemerom vnú-torného magnetu, ktorého časť vo vnútri vodnej komory sa može měnit podlá požiadavky na tvar eróznej zóny. Umožňuje to buď strediaca skrutka, alebo strediaci krúžok, ktorých záměnou uchytíme vo vnútri komory magnet různej velkosti.The diameter and width of the erosion zone are determined by the inner diameter of the outer magnet, which is stable in the structure of the invention, and the outer diameter of the inner magnet, the portion of which inside the water chamber can be varied as desired. This is possible either by the centering screw or by the centering ring, which are replaced by a magnet of different size inside the chamber.

Istenie -magnetov vo vodnej komoře voči mechanickému p-osunutiu je velmi důležité.Securing the magnets in the water chamber against mechanical β-displacement is very important.

I keď sú vo svojej polohe držané magnetickým polom druhej časti vnútormého magnetu, tlakom prúdiacej vody by mohli byť posunuté, čo by sposofoilo nežiadúci tvar eróznej zóny. Aby sa naprašovací magnetrón podlá vynálezu mohol montovat do vákuovej aparatúry, ktorej príruba nemá členenie, ktoré by zabránilo naprašovaniu -těsnému alebo izolátora základovej došky, je základová doska v -mieste okraja lůžka terča vybavená ostrou hranou.Although held in position by the magnetic field of the second part of the inner magnet, the pressure of the flowing water could be displaced, which would cause an undesirable shape of the erosion zone. In order to be able to mount the sputtering magnetron according to the invention into a vacuum apparatus whose flange has no breakdown that would prevent sputtering or the base of the thatch being insulated, the base plate is provided with a sharp edge at the edge of the target bed.

Táto hrana přerušuje priamu viditelnost z povrchu terča na tesnenie a tým chrání toto tesnenie před depozíciou elektricky vodivých vrstiev, ktoré by skratovali napátie základovej došky na uzemnenú stenu komory. Naprašovací magnetrón podlá vynálezu dovoluje velký výběr tvaru terča a tým umožňuje odprašovať široký sortiment materiálov. Terč může mať tvar kruhu s hladkým alebo profilovaným obvodom, ktorý -může byt priamo chladený alebo chladený cez podložku s priemerom rovným alebo vačším ako priemer terča a keď to okolnosti dovolujú, terč nemusí byť připevněný, ale iba podložený kovovou chladenou podložkou.This edge breaks the direct visibility from the surface of the seal target and thereby protects the seal from deposition of electrically conductive layers that would shorten the stress of the foundation thatch to the grounded chamber wall. The sputtering magnetron according to the invention allows a large choice of target shape and thus allows a wide range of materials to be dedusted. The target may be in the form of a circle with a smooth or profiled circumference which may be directly cooled or cooled through a support with a diameter equal to or greater than the diameter of the target and when circumstances permit, the target need not be attached but only supported by a metal cooled support.

Preto můžeme odprašovať materiály -hutné, ktoré vydržia přetlak voda—vakuum bez defor-mácie, ale i materiály křehké, ktoré nesmú byť vystavené žiadnemu vonkajšiemu mechanickému tlaku, materiály nemagnetické, kedy je po-tre-bné magnetické pole vyvedené nad povrch terča pomocou základovej desky.Therefore, we can dust-dense materials that can withstand water overpressure vacuum without deformation, but also brittle materials that must not be subjected to any external mechanical pressure, non-magnetic materials, where the necessary magnetic field is led above the surface of the target using the base boards.

Na připojených výkresoch sú na obr. 1, a 3 znázorněné -tri příklady realizácie naprašovacieho magnetrónu po-dla vynálezu. Na obr. 4 až 8 je pat základných typ-ον terčov, ktoré sa dajú v týchto zariadeniach odprašovať. Naprašovací magnetrón na -obrázku 1 je s prítlakom vodnej komory cez na nej naskrutkovanú mati-cu, ktorá je skrutkami připevněná k základovej doske.In the accompanying drawings, FIG. 1 and 3 are shown three embodiments of a sputtering magnetron according to the invention. In FIG. 4 to 8 are the basic types of targets which can be dedusted in these devices. The sputtering magnetron on Figure 1 is pressurized with a water chamber through a nut screwed onto it, which is bolted to the base plate by means of screws.

V konštrukcii na obr. 2 má matica závit na iv-onkajšom obvode a je skrutkovaná do základovej došky. Na. obr. 3 je -táto matica delená a skládá sa z dvoch častí, z ktorých jedna část je naskrutkované na v-odnú komoru a druhá část je skrutkami připevněná k základovej doske.In the construction of FIG. 2, the nut has a thread on the iv periphery and is screwed into the foundation thatch. On the. Fig. 3, the nut is divided and consists of two parts, one part of which is screwed onto the water chamber and the other part is bolted to the base plate.

Nosnou častou každého magnetrónu je základová doska 3, ktorá je připevněná ku stene vákuovej komory 16 pomocou nosníkov 5. Do základovej došky 3 sa upíná terč 1 odprašovaného materiálu a zároveň táto doska slúži ako přívod elektrického napatia na terč 1. Jej elektrickú izoláciu od steny komory 16, ktorá je uzemněná a slúži ako zberná elektroda elektrónov v systéme, zabezpečuje izolačný prstenec 11 a izolačně puzdr-o 12, ktoré elektricky izoluje nosník 5 od základovej došky 3.The carrier part of each magnetron is the base plate 3, which is attached to the wall of the vacuum chamber 16 by means of beams 5. The base 3 of the dusted material is clamped into the base that serves as a power supply to the target 1. Its electrical insulation from the wall 16, which is grounded and serves as the electron collecting electrode in the system, provides an insulating ring 11 and an insulating sleeve 12 which electrically insulates the beam 5 from the base thatch 3.

Vákuové spojenie základovej došky 3 so stěnou komory 16 obstarává druhé tesnenie 10. Velkost ikompresie tohto tesnenia určuje hrúbka izolačného prstenca 11. Na konci nosníkov 5 má každý naprašovací magnetrón upevnen-ú nosnú došku 7, na ktorú sa připevní přívod, odvod vody do systému a přívod napájacieho napatia, ktoré nie sú znázorněné na obrázkoch, a kryt 8 naprašovacieho magnetrónu.Vacuum connection of the base thatch 3 to the wall of the chamber 16 provides a second seal 10. The size of the compression seal is determined by the thickness of the insulating ring 11. At the end of the beams 5, each sputtering magnetron has a mounting thatch 7 attached to it. a supply voltage supply, not shown in the figures, and a sputtering magnetron housing 8.

Údaje uvádzané doposial' sú spoločné pre všetky tri typy znázorněných zariadení. Ich odlišnost spočívá v roznom sposotoe realizácie matice 4 a teda v roznom sposobe přítlaku chladiacej vodnej komory 2 ku terčůThe data presented so far are common to all three types of devices shown. Their difference lies in the different method of realization of the nut 4 and thus in the different method of pressure of the cooling water chamber 2 against the targets

1. Na obr. 1 má matica 4 závit na vnút-ornej straně, je skrutkovaná na v-odnú komoru 2 a pritiahnutá k základovej doske 3 pomocou skrutiek 13, čím vzniká deformácia prvého tesnenia 9.1. FIG. 1, the nut 4 has a thread on the inner side, is screwed onto the inlet chamber 2 and tightened to the base plate 3 by means of screws 13, thereby deforming the first seal 9.

Konstrukčně riešenie na obr. 2 sa vyznačuje -tým, že matica 4 má závit na v-onikajšej straně. Je teda skrutkovaná do základovej došky 3 a tlačí před sebou až na doraz vodná komoru 2. Přítlačná matica na obr. 3 je delená a skládá sa z dvoch častí, z matice 4, ktorá sa skrutkuje na vodnú komoruThe design of FIG. 2, characterized in that the nut 4 has a thread on the other side. It is therefore screwed into the base thatch 3 and pushes the water chamber 2 in front of it all the way. The pressure nut in FIG. 3 is divided and consists of two parts, a nut 4 which is screwed onto the water chamber

2, a z vonkajšieho tlačného prstenca 14, ktorý sa priskrutkuje skrutkami 13 alebo tiež pomocou vonkajšieho závitu ik základovej -doske 3.2, and from the outer compression ring 14, which is screwed by screws 13 or also by means of an external thread to the base plate 3.

Volba toho-ktorého sposobu přítlaku závisí od rozmerov terča. Pre priemery nad 80 mm je výhodná prvá varianta. Pre menšie priemery ako 80 mm je lepší druhý sposob. Naprašovací magnetrón na obr. 3 je určený pre odprašovanie extrémně hrubých terčov z neferomagnetického materiálu s hrúbkou až 10 mm a viac, kedy by pri použití prvého alebo druhého sposobu vychádzala základová doska masívna,The choice of which pressure method depends on the dimensions of the target. For diameters above 80 mm, the first variant is preferred. For smaller diameters than 80 mm the second method is better. The sputtering magnetron in FIG. 3 is intended for dedusting extremely thick targets of non-ferromagnetic material up to 10 mm or more in thickness, whereby using the first or second method the base plate would be solid,

Vo všetkých troch prípadoch. je magnetický obvod podobný. Vonkajší magnet 17 je celý, vnútorný magnet 18 je delený. Jedna jeho časť je ponořená do vody chladiacej vodnej komory 2, pričom výměnou strediacej skrutky 20 alebo strediaceho krúžku 21 sa dá měnit, a jeho druhá časť je umiestnená na vzduchu.In all three cases. the magnetic circuit is similar. The outer magnet 17 is complete, the inner magnet 18 is divided. One part of it is immersed in the water of the cooling water chamber 2, which can be changed by replacing the centering screw 20 or the centering ring 21, and the other part is placed in the air.

V mieste okraja ložka terča 1 je základová doska. 3 vybavená ostrou hranou — viď obr. 1 a obr. 2. Táto hrana chrání druhé tesnenie 10 před depozíciou kovových vrstiev, príp. iných elektricky vodivých vrstiev, ktoré by skratovali napátie základovej došky 3 na uzemnenú stenu komory 16. Velmi důležitý je tvar tejto hrany. Experiment potvrdil, že jedine hrana, ktorej prierez je znázorněný na uvedených obrázkoch, nebude rozprašovaná vo výboji a preto nebude znečisťovat nanášanú vrstvu.At the edge of the target bed 1 there is a base plate. 3 with a sharp edge - see fig. 1 and FIG. 2. This edge protects the second gasket 10 from deposition of the metal layers, respectively. other electrically conductive layers, which would short-circuit the tension of the base thatch 3 to the grounded wall of the chamber 16. The shape of this edge is very important. The experiment confirmed that only the edge shown in the figures will not be sprayed in the discharge and therefore will not contaminate the coating.

Poikial' má příruba dostatočné člene,nie na to, aby nedošlo ku znečisteniu tesnenia odprašovanými časticami, uvedená hrana nie je potřebná. Túto situáciu imituje obr. 3, kde požadovaný tvar příruby představuje profil reduikcie 19.If the flange has sufficient members, not to prevent contamination of the seal by dust particles, said edge is not required. This situation is imitated by FIG. 3, wherein the desired flange shape is a reductive profile 19.

Opísané naprašovacie magnetróny umožňujú velký výběr tvaru terča. Na obr. 4 až 8 vidíme pat základných typov terčov, ktoré sa vyznačuji! následovnými vlastnosťami. Terč na obr. 4 je jednoduchý kruh chladený priamo bez nosnej podložky. Tento tvar je vhodný pre odprašovanie hutných materiálov dostatočnej hrůbky, ktoré vydržia přetlak—-voda—vákuum bez deformácie.The described sputtering magnetrons allow a large choice of target shape. In FIG. 4 to 8 we see the pat of the basic types of targets that are distinguished! following properties. The target of FIG. 4 is a simple ring cooled directly without a support. This shape is suitable for de-dusting dense materials of sufficient depth to withstand overpressure-water-vacuum without deformation.

Terč lepený, pájkovaný alebo plátovaný na nosná podložku vidíme na obr. 5. Pri odprašoivaní v jednosmernom výboji musí byť lepidlo elektricky vodivé, pretože cez spoj tečie elektrický prúd na terč. Táto konfigurácia je vhodiná pre odprašovanie křehkých materiálov, ktoré v tomto případe nie sú vystavené žiadnemu vonkajšiemu mechanickému (tlaku. Na obr. 6 je znázorněný terč takého tvaru, ktorý je výhodný pre odprašovanie magnetických materiálov a pri odpracovaní v jednosmernom výboji pre odprašovanie vodivých terčov, ktoré můžu byť připevněné k podložke aj elektricky nevodivým spojom, kedy prečnievajúci okraj lůžka terča slúži ako přívod elektrického napátia.The target glued, soldered or clad on the support is shown in fig. 5. For DC dust dedusting, the glue must be electrically conductive because the current flows through the joint to the target. This configuration is suitable for dedusting brittle materials, which in this case are not subjected to any external mechanical (pressure). Figure 6 shows a target of a shape that is advantageous for dedusting magnetic materials and when working in a DC discharge for dedusting conductive targets, which may be attached to the support by an electrically non-conductive connection, the protruding edge of the target bed serving as an electrical supply.

Ďalej to může byť terč nelepený, iba podložený kovovou podložkou. V případe, že odvod tepla z terča bodovým dotykom medzi •terčom a podložkou, doporučuje sa pri tomto usporiadaní pracovat s menším měrným výkonom, řádové iba jednotky W/cm². Terč tvaru kruhu s profilovaným obvodom je ma obr. 7, tento sa může používat pre odprašovanie terčov hrubých až 10 mm a viac. Terč toho istého tvaru, ale s podložkou podlá obr. 8, sa používá pre zvýšenie spolahlivosti elektrického kontaktu terča.Furthermore, it may be a non-glued target, only supported by a metal support. In the case that heat dissipation from the target by point contact between the target and • the pad, it is recommended to work with a lower specific output, in the order of units W / cm ^{2 only} . The circle-shaped target with a profiled circumference is shown in FIG. 7, this can be used for dedusting targets up to 10 mm thick or more. A target of the same shape, but with a pad according to FIG. 8, is used to increase the reliability of the electrical contact of the target.

V súčasnosti sa stává magnetrónové naprašovanie univerzálně použitelnou vákuovou technológiou přípravy tenkých vrstiev. Sortiment odprašovaných materiálov je velmi široký, vodivé terče můžeme odprašovať v jednosmernom. výboji, vysokofrekvenčným odprašovaním získáváme vrstvy z elektricky nevodivých materiálov. Dalšie možnosti poskytuje magnetrónové naprašovauie v reaktívnej atmosféře. Špičková oblast použitia je výroba viacnásobných metalizačných sietí a pasivných vrstiev mikroelektronických súčiastok. Aj ekonomickú výrobu s velkým výťažkom pre optoelektrické účely, najmá výrobu velkoplošných displejov, depoziciu priehťavých vodivých vrstiev si ťažko vieme představit bez magnetrónového naprašovania. V důsledku zanedbatelného znečistenia životného prostredia vákuovou technológiou sa magnetrónové .naprašovanie může používať ako nová tecihnológia aj v oblastiach vyhradených iba elektrolytickému plátovaniu. Tu sa dá využívat najmá výhodná kombinácia různých materiálov, ktoré vůbec nie sú k dispozícii v případe mokrého procesu. Ako příklad můžeme uviesť povrchová dekorativnu ochranu šperkov·, ochranu britov režných nástrojov a povrchoví! ochranu exponovaných súčiastok v automobilovom priemysle, v letec,kej techmike a pod. Vo výrobě dosiek tlačených spojov sa tiež ukazuje magnetrónové naprašovanie ako tech.nológia vhodná pre přípravu základnej vrstvy na podložke spolu s prepojeniami. Úplné nová oblast využitia sa otvára pri pokovovaní skla pre účely architektúry, pokovovaní fólie a vo výrobě reflexných vrstiev.At present, magnetron sputtering is becoming a universally applicable vacuum technology for thin film preparation. Assortment of dusted materials is very wide, conductive targets can be dusted in one-way. discharges, by high-frequency dedusting, we obtain layers of electrically non-conductive materials. Magnetron sputtering in a reactive atmosphere provides additional possibilities. The top application field is the production of multiple metallization networks and passive layers of microelectronic components. Even economical production with a large yield for optoelectric purposes, especially the production of large-screen displays, deposition of translucent conductive layers is hard to imagine without magnetron sputtering. Due to the negligible pollution of the environment by vacuum technology, magnetron dusting can be used as a new technology even in areas reserved only for electrolytic cladding. Here, the most advantageous combination of different materials that are not available at all in the case of a wet process can be used. As an example we can mention surface decorative protection of jewelry, protection of cutting tools and surface! protection of exposed components in the automotive industry, aviation, technical equipment, etc. In the production of printed circuit boards, magnetron sputtering also appears to be a technology suitable for preparing a base layer on a substrate together with interconnections. A whole new field of application opens up in glass plating for architecture, foil plating and in the production of reflective layers.

Claims

SUBJECT

Planar sputtering magnetron with inserting targets from the back, characterized in that the base plate (3) is attached to the wall of the vacuum chamber (16) by beams (5), at the end of which the cover (8) and the support plate (7) , while a target (1) is inserted into the base thatch (3), wherein at the edge of the target bed (1) the base plate (3) is provided with a sharp edge which is cooled by a water chamber (2) on which a nut ( 4), which is fastened to the base plate (3) by screws (13) and this water chamber (2) has a groove on its face and a sloping edge for receiving the first seal (9j) and inside the water chamber (2) is a replaceable first part an inner magnet (18) and a second portion of the inner magnet (18) is located on the outside of the bottom of the water chamber (2).

INVENTION

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the target (1) of the dust-off material has a round-shaped shape with a smooth circumference attached to a support (15) whose diameter is equal to or greater than the diameter of the target (1). (1), or a circle with a profiled circumference, which is attached to the washer (15).

Device according to items 1 and 2, characterized in that the nut (4) has a thread on the outer casing and is screwed into the base thatch (3).

Device according to items 1 and 2, characterized in that the nut (4) is screwed on the water chamber (2) and is tightened to the base plate (3) by a compression ring (14).