DD150480A1 - PROCESS AND DEVICE FOR REACTIVE DISTURBANCE - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und die zugehoerige Einrichtung zum reaktiven Zerstaeuben nach dem Prinzip des Plasmatrons zum Aufbringen von Schichten chemischer Verbindungen wie Oxide,Karbide und Nitride durch Zerstaeuben eines rein metallischen Targets in einem reaktiven Gas. Das Ziel ist die Verbesserung der chemischen Zusammensetzung von Schichten, und die Aufgabe ist die Erhoehung der Aufstaeuberate. Geloest wird die Aufgabe durch die getrennte Zufuehrung eines Edelgases und eines Reaktionsgases, wobei das Edelgas durch Durchbrueche im Target und das Reaktionsgas in Substratnaehe zugefuehrt werden. Die Zufuehrung des Edelgases erfolgt im Bereich der maximalen Targeterosion. Die zugehoerige Einrichtung besitzt eine Gaszufuehrung durch die Zerstaeubungsquelle mit entsprechend auf der Unterseite des Targets angeordneten Kanaelen, die in den Durchtrittsoeffnungen enden.The invention relates to a method and the associated device for reactive Zerstaeuben on the principle of the plasmatron for applying layers of chemical compounds such as oxides, carbides and nitrides by Zerstaeuben a purely metallic target in a reactive gas. The goal is to improve the chemical composition of layers, and the task is to increase the Aufstaeuberate. The object is solved by the separate supply of a noble gas and a reaction gas, wherein the inert gas is supplied by breakthroughs in the target and the reaction gas in the substrate near. The supply of the noble gas takes place in the area of maximum target erosion. The associated device has a gas supply through the Zerstaeubungsquelle with correspondingly arranged on the bottom of the target channels that end in the Durchtrittsoeffnungen.
Description
Verfahren und Einrichtung zum reaktiven ZerstäubenMethod and device for reactive sputtering
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und die zugehörige Einrichtung zum reaktiven Zerstäuben mit hoher Rate nach dem Prinzip des Plasmatrons, auch Magnetron genannte Es findet hauptsächlich Anwendung, um Schichten chemischer Verbindungen wie Oxide, Karbide und Nitride durch Zerstäubung eines rein metallischen Targets in einem reaktiven Gas aufzustäuben. Die Schichten werden vorzugsweise auf elektrischen Bauelementen benötigt«The invention relates to a method and the associated device for high-speed reactive sputtering according to the principle of the plasmatron, also called magnetron. It is mainly used to sputter layers of chemical compounds such as oxides, carbides and nitrides by sputtering a purely metallic target in a reactive gas , The layers are preferably needed on electrical components «
Charakteristik .,der,bekannten^technischen^LosungenCharacteristic., The, known ^ technical ^ solutions
Ss ist bekannt, Schichten chemischer Verbindungen durch Zerstäuben eines Targets der gleichen Zusammensetzung zu zerstäuben. Für die Zerstäubung elektrisch nichtleitender Verbindungen ist dazu ein Hochfrequenz-Generator erforderlich. Es werden sowohl konventionelle Zerstäubungsanordnungen als auch Zerstäubungsquellen nach dem Prinzip des Plasmatrons eingesetzt. In vielen Fällen tritt eine teilweise thermische Dissoziation der Verbindung ein. Es wird versucht, durch Zugabe eines reaktiven Gases zu dem für die Entladung erforderlichen Trägergas eine Verbesserung der Stöchiometrie der aufgestäubten Schichten zu erreichen. So ist z. B. Aluminiumoxid durch Zerstäubung eines AIpOo-Targets in einem Argon-Sauerstoff-Gemisch hergestellt worden. Besonders für die Bestäubung großer Substratflächen ist ein solches Verfahren technisch schwer beherrschbar, apparativ aufwendig, und es liefert eine geringe Aufstäuberate. Die Energieaus-It is known to sputter layers of chemical compounds by sputtering a target of the same composition. For the atomization of electrically non-conductive compounds to a high-frequency generator is required. Both conventional sputtering arrangements and sputtering sources based on the principle of the plasmatron are used. In many cases, partial thermal dissociation of the compound occurs. An attempt is made to improve the stoichiometry of the sputtered layers by adding a reactive gas to the carrier gas required for the discharge. So z. For example, alumina has been prepared by sputtering an AlpOo target in an argon-oxygen mixture. Especially for the pollination of large substrate surfaces, such a method is technically difficult to control, expensive in terms of apparatus, and it provides a low Aufstäuberate. The energy output
nutzung ist um den Faktor 2 bis 5 geringer als bei der Zerstäubung elektrisch leitender Materialien im Gleichstrombetrieb. Bereits die Herstellung von Targets aus chemischen Verbindungen geeigneter Eigenschaften ist für viele Materialien sehr problematisch.Use is by a factor of 2 to 5 less than in the atomization of electrically conductive materials in DC operation. Already the production of targets from chemical compounds of suitable properties is very problematic for many materials.
Es ist auch gelungen, durch Zerstäubung eines rein metallischen Targets in einem reaktiven Gas oder einem Gemisch aus einem Edelgas und einem reaktiven Gas chemische Verbindungen aufzustäuben. Y/ird dabei der Partialdruck de.s reaktiven Gases niedrig gewählt, so ist der Reaktionsgrad der aufgestäubten Schicht zu gering,-d. h; die geforderte stöchiometrische Zusammensetzung wird nicht erreicht. Wird dagegen ein hoher Partialdruck des reaktiven Gases gewählt, so tritt eine drastische Verminderung der Zerstäubungsrate ein, weil sich das Target ganz oder teilweise mit einer oberflächlichen Schicht der Verbindung überzieht. Zum Betrieb der Entladung ist außerdem entweder ein technisch aufwendigerer Hochfrequenz-Generator erforderlich, oder es besteht eine große Wahrscheinlichkeit dafür, daß im Gleichstrombetrieb Überschläge der Entladung auftreten, die zur Verschlechterung der Schichteigenschaften führen.It has also been possible to sputter chemical compounds by atomizing a purely metallic target in a reactive gas or a mixture of a noble gas and a reactive gas. If the partial pressure of the reactive gas is chosen to be low, the degree of reaction of the sputtered layer is too low, -d. H; the required stoichiometric composition is not achieved. If, on the other hand, a high partial pressure of the reactive gas is selected, a drastic reduction of the atomization rate occurs because the target is completely or partially coated with a superficial layer of the compound. For the operation of the discharge either a technically complex high-frequency generator is also required, or there is a high probability that in DC operation flashovers of the discharge occur, leading to the deterioration of the layer properties.
Es ist versucht worden, durch verschiedene Einrichtungen zum Gaseinlaß die stöchiometrische Zusammensetzung der aufgestäubten Schichten bei der reaktiven Zerstäubung zu verbessern und dabei eine höhere Zerstäubungsrate zu erreichen. So wurde für das konventionelle Zerstäuben mit einer Diodenanordnung eine Einrichtung bekannt, mit welcher das reaktive Gas großflächig nahe der Katode oder auch gleichmäßig durch das Target zugeführt wird (DE-AS 1938 131). Dem reaktiven Zerstäuben eines metallischen Targets im Gleichstrombetrieb und der Erhöhung der Zer— stäubungsrate wirkt diese Maßnahme gerade entgegen. Der Einlaß von reaktivem Gas oder Gasgemisch durch das Target hindurch aktiviert die Bildung von chemischen Verbindungen auf der Targetoberfläche in starkem Maße und bedingt dadurch das Zerstäuben im Hochfrequenzbetrieb mit sehr niedriger Rate und geringem Wirkungsgrad. Alle bekannten Verfahren und Einrichtungen liefern jedoch für Schichten stöchiometrischer Zusammensetzung der Verbindung auch dann nur eine niedrige Kondensationsrate im Be-Attempts have been made to improve the stoichiometric composition of the sputtered layers in the reactive sputtering by various means for gas inlet and thereby achieve a higher sputtering rate. Thus, a device was known for the conventional sputtering with a diode array, with which the reactive gas is supplied over a large area near the cathode or evenly through the target (DE-AS 1938 131). This measure counteracts the reactive sputtering of a metallic target in DC operation and the increase of the atomization rate. The introduction of reactive gas or gas mixture through the target greatly activates the formation of chemical compounds on the target surface, thereby causing sputtering in high frequency operation at a very low rate and low efficiency. However, all known methods and devices provide for layers of stoichiometric composition of the compound only a low condensation rate in the
reich von 0,01 ·.. 0,1 μΐη/min. Für viele Materialien ist das reaktive Zerstäuben im Gleichstrombetrieb infolge der chemischen Reaktion des Targets nicht realisierbar.rich of 0.01 · .. 0.1 μΐη / min. For many materials, reactive sputtering in DC mode is not feasible due to the chemical reaction of the target.
Das Ziel der Erfindung ist es, bei Gewährleistung oder Verbesserung der chemischen Zusammensetzung von Schichten aus Verbindungen die Ökonomie der reaktiven Zerstäubung zu verbessern.The object of the invention is to improve the economics of reactive sputtering while ensuring or improving the chemical composition of layers of compounds.
Darle_gung des Wesens der_Erfindun^Lending of the essence of invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und die zugehörige Einrichtung zu schaffen, welche das reaktive Zerstäuben nach dem Prinzip des Plasmatrons ermöglicht und dabei sowohl einen ausreichenden Reaktionsgrad am Substrat als auch eine hohe Zerstäubungsrate und damit eine hohe Aufjstäuberate ermöglicht. Das Verfahren soll auf dem Zerstäuben eines metallischen Targets in einem reaktiven Gas beruhen und bevorzugt im Gleichötrombetrieb möglich sein.The invention has for its object to provide a method and the associated device, which allows the reactive sputtering according to the principle of the plasmatron and thereby allows both a sufficient degree of reaction at the substrate and a high sputtering rate and thus a high Aufjstäuberate. The method should be based on the sputtering of a metallic target in a reactive gas and preferably be possible in Gleichötrombetrieb.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit metallischem Target in einem Gasgemisch eines reaktiven Gases und eines Edelgases in der Arbeitskammer dadurch gelöst, daß das Edelgas getrennt vom Reaktionsgas durch Durchtrittsöffnungen im Target von der Targetrückseite zur Targetoberfläche im Bereich des Ringspaltes, d. h. in der Zone maximaler Targeterosion und maximaler Plasmakonzentration eingeführt wird. Die Durchflußmenge des Edelgases wird im Bereich von 1 bis 20 · 10 J Torr 1 · s ' je Zentimeter Länge des Ringspaltes eingestellt und beim Betrieb des Plasmatrons konstant gehalten. Das Reaktionsgas wird mit an sich bekannten Methoden und Einrichtungen direkt in die Arbeitskammer, bevorzugt im Bereich der Substrate- eingelassen.According to the invention the object is achieved with a metallic target in a gas mixture of a reactive gas and a noble gas in the working chamber, that the noble gas separated from the reaction gas through passages in the target from the Tarruckückseite to the target surface in the region of the annular gap, ie in the zone of maximum target erosion and maximum Plasma concentration is introduced. The flow rate of the inert gas is set in the range of 1 to 20 × 10 J Torr 1 × s' per centimeter of the annular gap and kept constant during operation of the plasmatron. The reaction gas is introduced by methods and devices known per se directly into the working chamber, preferably in the region of the substrates.
Das erfindungsgemäße Verfahren sichert, daß im Bereich des Targets durch Edelgas der notwendige Arbeitsdruck der Plasmatron-Entladung erreicht wird und ein gerichteter Edelgasstrom vomThe inventive method ensures that in the region of the target by inert gas, the necessary working pressure of the plasmatron discharge is achieved and a directed noble gas flow from
Target zum Substrat und zur Diffusionspumpe entsteht. Der Partialdruck des reaktiven Gases, der sich durch Diffusion von reaktivem Ga3 entgegen diesem Edelgasstrom in unmittelbarer Umgebung des Targetbereiches im Ringspalt einstellt, ist außerordentlich klein. Auf diese V/eise tritt in dem Targetbereich keine Reaktion des metallischen Targets mit dem reaktiven Gas ein, und es wird für einen großen Wertebereich der Zerstäubungsrate und des Druckes des reaktiven Gases in der Arbeitskammer am Target reines Metall mit der für Metalle erreichbaren sehr hohen Rate zerstäubt· In der Arbeitskammer in der Umgebung der Substrate läßt sich andererseits unabhängig von den Vorgängen am Target ein so hoher Partialdruck des reaktiven Gases einstellen, daß die Bildung der chemischen Verbindung mit hohem Reaktionsgrad gewährleistet ist, d. h. die wegen der hohen Aufstäuberate erforderliche große Menge de3 reaktiven Gases bereitgestellt v/erden kann. Dadurch werden gute Stöchiometrie der aufgestäubten Verbindung und damit gute Schichteigenschaften erreicht« Die Einstellung der angegebenen Durchflußmenge für das Edelgas gewährleistet das beschriebene Wirkprinzip, ohne daß sich infolge von Y/irbe!bildung an den Durchtrittsöffnung gen Instabilitäten der Plasmatron-Entladung und damit Betriebsstörungen ausbilden·Target to the substrate and the diffusion pump is created. The partial pressure of the reactive gas, which is established by diffusion of reactive Ga3 against this noble gas flow in the immediate vicinity of the target area in the annular gap, is extremely small. In this way, in the target region, no reaction of the metallic target with the reactive gas occurs, and for a large range of atomization rate and reactive gas pressure in the working chamber at the target, pure metal having the very high rate achievable for metals On the other hand, in the working chamber in the vicinity of the substrates, such a high partial pressure of the reactive gas can be adjusted independently of the processes on the target that the formation of the chemical compound having a high degree of reaction is ensured; H. the large amount of deoxygenated gas required due to the high purging rate can be provided. This ensures good stoichiometry of the sputtered compound and thus good coating properties. "The adjustment of the specified flow rate for the noble gas ensures the described operating principle without instabilities of the plasmatron discharge and thus malfunctions due to formation of moisture at the passage opening.
Die Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens, bestehend aus der bekannten Plasmatron-Zerstäubungsquelle mit einem durchbrochenen Target und den darüber angeordneten zu beschichtenden Substraten, ist dadurch gekennzeichnet, daß in der Zerstäubungsquelle ein Zuführungsrohr für das Edelgas angeordnet ist, welches in ihrem Inneren endet. Das Zuführungsrohr ist durch strahlenförmig angeordnete Verbindungskanäle mit ein oder zwei Verteilungskanälen verbunden, welche in ihrer Form der Form des Ringspaltes des Magnetsystems angepaßt sind. Diese Verteilungskanäle stehen mit den Durchtrittsöffnungen im Target auf der Targetrückseite in Verbindung» Die Durchtrittsöffnungen befinden sich im Bereich des Ringspaltes des Plasmatrons, d· h. zwischen den Polen der zugehörigen Magneteinrichtung, sind gleichmäßig auf die Länge des Ringspaltes bezogen angeordnet und bilden mit der Richtung der elektrischen Feldlinien auf der Targetoberfläche einen Winkel von mehl' als 10°. Der genannte Win-The device for carrying out the method, consisting of the known Plasmatron sputtering source with a perforated target and arranged above it to be coated substrates, characterized in that in the sputtering source, a supply pipe for the noble gas is arranged, which ends in its interior. The feed tube is connected by radially arranged connecting channels with one or two distribution channels, which are adapted in shape to the shape of the annular gap of the magnet system. These distribution channels are connected to the passage openings in the target on the target rear side »The passage openings are located in the region of the annular gap of the plasmatron, ie. between the poles of the associated magnetic device, are arranged uniformly based on the length of the annular gap and form with the direction of the electric field lines on the target surface an angle of flour 'than 10 °. The mentioned win-
kel zwischen den Durchtrittsöffnungen und den elektrischen Feldlinien auf der Targetoberflache sichert, daß die Plasma— tronentladung weitgehend auf die Targetoberfläche beschränkt bleibt und nicht die inneren Wandungen der Durchtrittsöffnungen zerstäubt werden. Der Kühlwasserkanal der Zerstäubungsquelle befindet sich auf der Rückseite des Targets im Bereich maximaler Targeterosion·The angle between the passage openings and the electric field lines on the target surface ensures that the plasma charge is largely confined to the target surface and that the inner walls of the passages are not atomized. The cooling water channel of the sputtering source is located on the back of the target in the area of maximum target erosion ·
Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Einrichtung besteht darin, daß die Durchtrittsöffnungen im Target die Form von Kanälen mitAn expedient embodiment of the device is that the passage openings in the target in the form of channels
einem Kanalquerschnitt im Bereich von 0,3 ··· 3 mm und mit einem Abstand je zweier benachbarter Kanäle von weniger als 15 mm angeordnet sind. Das kann beispielsweise durch Anbringen einer größeren Zahl schräger Bohrungen in gleichem Abstand untereinander entlang einer Linie auf dem Target, die mit der Mitte des Ringspaltes übereinstimmt, erreicht werden.a channel cross-section in the range of 0.3 ··· 3 mm and with a distance of two adjacent channels of less than 15 mm are arranged. This can be achieved, for example, by attaching a larger number of inclined holes equidistant from one another along a line on the target that coincides with the center of the annular gap.
Eine andere vorteilhafte Ausführung der Einrichtung ist dadurch gekennzeichnet. daß die Durchtrittsoffnungen die Form eines oder zweier Schlitze haben, deren Form konzentrisch zum . Ringspalt ist und deren Breite 0,5 ··· 2 mm beträgt. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Durchtrittsöffnungen nicht nur auf einer Linie auf dem Target liegen, die mit der bütte des Ringspaltes, der Zone maximaler Targeterosion, zusammenfällt, sondern wenn die Durchtrittsöffnungen auf zwei konzentrischen geschlossenen Linien symmetrisch zu dieser Zone maximaler Targeterosion liegen. Auf diese V/eise wird erreicht, daß die lokale Druckverteilung auf dem Target der Inhomogenität der Targeterosion entgegenwirkt, die mit dem Plasmatron-Prinzip verbunden ist. Die Abtragung des Targets im Verlaufe der Zerstäubung erfolgt gleichmäßiger. Dadurch wird der Materialausnutzungsgrad des Targets verbessert.Another advantageous embodiment of the device is characterized. that the Durchtrittsoffnungen have the form of one or two slots whose shape concentric to. Annular gap is and whose width is 0.5 ··· 2 mm. Furthermore, it is advantageous if the passage openings are not only on a line on the target, which coincides with the chest of the annular gap, the zone of maximum target erosion, but if the passages are symmetrical to this zone of maximum target erosion on two concentric closed lines. In this way, it is achieved that the local pressure distribution on the target counteracts the inhomogeneity of the target erosion, which is connected to the plasmatron principle. The removal of the target in the course of atomization is more uniform. This improves the material utilization rate of the target.
Eine weitere zweckmäßige Ausführung der Einrichtung besteht darin, daß die Durchtrittsöffnungen im Target durch Poren eines Bintermetallurgisch hergestellten Materials geschaffen werden. In diesem Falle läßt sich naturgemäß kein bestimmter Winkel zwischen der Richtung der elektrischen Feldlinien auf der Targetoberfläche und den Durchtrittsöffnungen im Target angeben. Ma-Another expedient embodiment of the device is that the passage openings are created in the target by pores of a Binter metallurgically produced material. In this case, of course, can not specify a certain angle between the direction of the electric field lines on the target surface and the passage openings in the target. ma-
terialien mit Poren, die durch Sintern hergestellt werden und den Anforderungen entsprechen, sind als sogenannte Fritten bekannt ·materials with pores produced by sintering and meeting the requirements are known as so-called frits.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann mit einer geringfügigen Abwandlung auch mit großem Vorteil für das nichtreaktive Zerstäuben mit hoher Rate eingesetzt werden. Dazu wird lediglich die Zufuhr des reaktiven Gases in die Arbeitskammer unterbunden. Abgestimmt auf das Saugvermögen des Vakuumerzeugers der Zerstäubungsanlage wird der Edelgasstrom innerhalb des angegebenen Bereiches für die Durchflußmenge so eingestellt, daß sich lokal im unmittelbaren Targetbereich im Ringspalt der minimal mögliche Gasdruck zur Aufrechterhaltung der Piasmatron-Entladung einstellt. Im Bereich der Substrate ist auf diese Weise der Edelgas-Partialdruck wesentlich niedriger, so daß sich sehr reine Schichten mit niedrigem Gasgehalt und extrem guten Schichteigenschaften aufstäuben lassen»The method according to the invention, with a slight modification, can also be used to great advantage for high-rate non-reactive sputtering. For this purpose, only the supply of the reactive gas is prevented in the working chamber. Adjusted to the pumping speed of the vacuum generator of the atomization system, the noble gas flow within the specified range for the flow rate is adjusted so that the minimum possible gas pressure is set locally in the immediate target area in the annular gap to maintain the piasmatone discharge. In the area of the substrates, the noble gas partial pressure is significantly lower in this way, so that very pure layers with a low gas content and extremely good layer properties can be dusted »
In der zugehörigen Zeichnung ist eine Zerstäubungseinrichtung im Schnitt dargestellt. Es wird das Aufstäuben von Titanoxid unter Verwendung eines Plasmatrons kreisrunder rotationssymmetrischer Bauart beschrieben. Das Target 1 besteht aus rein metallischem Titan. Zum Betrieb des Plasmatrons wird ein Gleichstromgenerator mit einer Leistung von 8 kW eingesetzt. Als reaktives Gas wird Sauerstoff verwendet, welches direkt in die Arbeitskammer eingelassen wirdoIn the accompanying drawing, a sputtering device is shown in section. It describes the sputtering of titanium oxide using a Plasmatrons circularly symmetrical design. The target 1 consists of pure metallic titanium. To operate the plasmatron, a DC generator with a power of 8 kW is used. The reactive gas used is oxygen, which is introduced directly into the working chamber
Ein separater Strom von Argon mit einer Durchflußmenge von 0,1 Torr 1 · s , das entspricht 3 ° Λ0 J Torr 1 · s 'je Zentimeter Länge des Ringspaltes des Plasmatrons, wird durch Durchtritt soff nungen 2 im Target 1 von der Targetrückseite zur Targetoberfläche eingelassen. Die Durchflußmenge wird mit Hilfe eines Gasmengenmessers und eines Regelventils konstant gehalten. Das zu beschichtende Substrat 3 ist ebenso wie die Plasmatron-Zerstäubungsquelle 4 in der Arbeitskammer 5 der Zerstäubungseinrichtung angeordnet» Das Target 1 ist zur Schaffung eines gu-A separate stream of argon with a flow rate of 0.1 Torr 1 · s, which corresponds to 3 ° J0 J Torr 1 · s' per centimeter length of the annular gap of the plasmatron is by passing soff openings 2 in the target 1 from the Tarruckückseite to the target surface admitted. The flow rate is kept constant by means of a gas flow meter and a control valve. The substrate 3 to be coated, like the plasmatron sputtering source 4, is arranged in the working chamber 5 of the sputtering device. The target 1 is used to create a
ten Wärmeübergangs mit dem Magnetsystem 6 verschraubt. Beim Zerstäuben fällt der Targetbereich maximaler Targeterosion praktisch mit der Mitter des Ringspaltes 7 zusammen, der von dem Magnetsystem 6 gebildet wird. Der Einlaß des Argons erfolgt durch Zuführungsrohr 8» welches durch das Magnetsystem б hindurch ins Innere der Zerstäubungsquelle 4 führt· über strahlenförmig angeordnete Verbindungskanäle 9 ist das Zuführungsrohr 8 mit zwei Verteilungskanälen 10 verbunden. Diese Verteilungskanäle 10 sind symmetrisch aufgebaut und so dimensioniert, daß zwischen einzelnen Teilen der Verteilungskanäle 10 nur unbedeutende Druckdifferenzen auftreten. Die Verteilungskanäle 10 liegen -konzentrisch zum Ringspalt 7» es sind also Ringkanäle mit Kreisform. Der Kühlwasserkanal 11 der Zerstäubungsquelle. 4 befindet sich auf der Targetrückseite im Bereich.maximaler Targeterosion · Das Edelgas strömt durch zahlreiche Durchtrittsöffnungen 2 im Target 1 von der Targetrückseite zur Targetoberfläche, tritt dort aus dem Target 1 aus und bildet einen Edelgasstrom mit einer Vorzugsrichtung zur Saugöffnung 12 der Pumpe·, Die Durchtrittsöffnungen 2 sind Bohrungen mit einem Durchmesser von 1,5 mm und einem gleichmäßigen Abstand von 4 mm entlang zweier Kreislinien auf dem Target 1, die symmetrisch zur Mitte des Ringspaltes 7 liegen. Die Durchtrittsöffnungen 2 bilden den Winkel α, im Beispiel 30°, mit der Targetnormalen, die praktisch der Richtung des elektrischen Feldes auf der Targetoberfläche entspricht. Die Lage der Durchtrittsöffnungen 2 sichert eine relativ homogene Targeterosion im Verlaufe des Zerstäubungsprozesses. Der Einlaß 13 für das reaktive Gas in die Arbeitskammer 3 befindet sich in Substratnähe. Spezielle Gaseinlaßvorrichtungen sind für das gewählte Beispiel nicht erforderlich. Es kann ein hoher Sauerstoffpartialdruck im Bereich 10 Pa eingestellt werden, ohne daß sich das Target 1 mit einer Oxidschicht bedeckt. Auf diese Weise werden auf dem Substrat 3 absorptionsfreie Titanoxidschichten mit guter Stöchiometrie und guten Schichteigenschaften bei extrem hoher Aufstäuberate kondensiert.th heat transfer bolted to the magnet system 6. During sputtering, the target area of maximum target erosion practically coincides with the center of the annular gap 7, which is formed by the magnet system 6. The inlet of the argon takes place through feed tube 8 which leads through the magnet system 1b into the interior of the atomization source 4. The supply tube 8 is connected to two distribution channels 10 via connection channels 9 arranged in a radial manner. These distribution channels 10 are constructed symmetrically and dimensioned so that between parts of the distribution channels 10 only insignificant pressure differences occur. The distribution channels 10 are concentric to the annular gap 7 "so they are annular channels with circular shape. The cooling water channel 11 of the sputtering source. The noble gas flows through numerous passages 2 in the target 1 from the target back to the target surface, exiting from the target 1 and forming a noble gas flow with a preferred direction to the suction opening 12 of the pump Passage openings 2 are holes with a diameter of 1.5 mm and a uniform distance of 4 mm along two circular lines on the target 1, which lie symmetrically to the center of the annular gap 7. The passage openings 2 form the angle α, in the example 30 °, with the target normal, which corresponds in practice to the direction of the electric field on the target surface. The position of the passage openings 2 ensures a relatively homogeneous target erosion in the course of the sputtering process. The inlet 13 for the reactive gas in the working chamber 3 is located near the substrate. Special gas inlet devices are not required for the example chosen. It can be a high oxygen partial pressure in the range 10 Pa are set without the target 1 covered with an oxide layer. In this way, absorption-free titanium oxide layers with good stoichiometry and good layer properties are condensed on the substrate 3 at an extremely high purging rate.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD21193079A DD150480A1 (en) | 1979-04-02 | 1979-04-02 | PROCESS AND DEVICE FOR REACTIVE DISTURBANCE |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD21193079A DD150480A1 (en) | 1979-04-02 | 1979-04-02 | PROCESS AND DEVICE FOR REACTIVE DISTURBANCE |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| DD150480A1 true DD150480A1 (en) | 1981-09-02 |
Family
ID=5517441
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DD21193079A DD150480A1 (en) | 1979-04-02 | 1979-04-02 | PROCESS AND DEVICE FOR REACTIVE DISTURBANCE |
Country Status (1)
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| DD (1) | DD150480A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3209792A1 (en) * | 1981-03-17 | 1982-11-04 | Clarion Co., Ltd., Tokyo | DEVICE FOR APPLYING THIN LAYERS |
| US4412906A (en) * | 1980-12-27 | 1983-11-01 | Clarion Co., Ltd. | Sputtering apparatus |
-
1979
- 1979-04-02 DD DD21193079A patent/DD150480A1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4412906A (en) * | 1980-12-27 | 1983-11-01 | Clarion Co., Ltd. | Sputtering apparatus |
| DE3209792A1 (en) * | 1981-03-17 | 1982-11-04 | Clarion Co., Ltd., Tokyo | DEVICE FOR APPLYING THIN LAYERS |
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