DE10010448C1 - Kathode - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kathode 11 zum Beschichten eines Substrats mit mindestens zwei Magnete 8, 8' aufweisenden Jochschenkeln 1, 2, die eine Jochplatte 9 umgeben, die aus mindestens zwei Jochplattenteilen gebildet ist, wobei zumindest ein Teil der Jochplatte 9 mittels einer Stellvorrichtung verstellbar ist, wobei die aus zwei oder mehreren Teilen 9 gebildete Jochplatte 9 von den Jochschenkeln 1, 2 getrennt ist, die entweder einzeln oder gemeinsam gegenüber der Jochplatte 9 verstellbar oder wobei alle Teile relativ gegeneinander verstellbar sind.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kathode zum Beschichten einen Substrats mit mindestens zwei entgegengesetzt gepolte Magnetringe aufweisenden Jochschenkeln, die eine Jochplatte umgeben, die aus mindestens zwei Jochplattenteilen gebildet ist, wobei zumindest ein Teil der Jochplatte mittels einer Stellvorrichtung verstellbar ist.

Es sind bereits Vorrichtungen aus der DE 41 27 260 C1 und DE 41 27 261 C1 bekannt, die sich beide auf eine Magnetron-Sputterquelle bzw. auf eine Zerstäubungseinrichtung beziehen, die vorzugsweise der Beschichtung großer Substrate mit ferromagnetischem und nichtferromagnetischem Material dient. Die aus Kathode (Target), Anode und Magnetsystem bestehende Einrichtung ist derart aufgebaut, daß das Target aus mindestens zwei galvanisch getrennten Teiltargets besteht, daß an die Teiltargets beliebige Spannungen gelegt werden können. Die Teiltargets sind auf ebenso getrennten Teilkühlplatten befestigt. Auf der Targetseite dem Substrat abgewandt sind Magneteinheiten angeordnet, und mit Polschuhen sind diese an die Kühlplatten gekoppelt. Zwischen den Magneteinheiten und den Targets mit Kühlplatten ist eine Relativbewegung möglich. Mit dieser Vorrichtung kann die gewünschte Targetausnutzung nicht effektiv erhöht und die Beschichtungsgleichmäßigkeit auf einem zu beschichteten Teil in zufriedenstellender Weise erreicht werden. Das gleiche gilt auch für die Vorrichtung zum Beschichten von Substraten unter Verwendung einer Bogenentladung und einer Kathodenzerstäubung (EP 459 137 A2), mit einem evakuierbaren Gefäß, in dem zumindest ein Target, eine zugehörige Anode sowie ein Substratträger angeordnet und die zugehörigen Strom- und Spannungsversorgungen vorgesehen sind und jedem Target eine Magnetanordnung zugeordnet ist, wobei die aus einem Mittelpol- Permanentmagneten und diesen mit Abstand umgebenden, entgegengesetzt gepolten Rand-Permanentmagneten bestehende Magnetanordnung relativ zum zugehörigen Target derart verschiebbar gelagert ist, daß im Targetbereich in einer ersten, dem Target benachbarten Position ein eine Kathodenzerstäubung ermöglichendes Magnetfeld und in einer zweiten, bezüglich des Targets beabstandeten Position ein eine Bogenentladung ermöglichendes Magnetfeld erzeugt wird.

Es ist schließlich eine Vorrichtung zum Beschichten eines Substrats durch Kathodenzerstäubung bekannt (DE 198 13 075 A1), die in einem Rezipienten eine innere, nach dem Magnetronprinzip arbeitende erste Zerstäubungskathode mit einem ersten Target und eine ebenfalls nach dem Magnetronprinzip arbeitende, ringförmige zweite Zerstäuberkathode mit einem kreisringförmigen zweiten Target aufweist. Die innere Zerstäubungskathode ist mit einer Verstellvorrichtung zum Verstellen des axialen Abstands zwischen den beiden Zerstäuberkathoden ausgestattet. Damit soll bei stark gekrümmten Substraten und einem geringen Abstand zum Target eine hohe, über die Fläche des Substrats möglichst gleichmäßige Sputterrate gewährleistet werden. Da nur eine Axialverstellung des mittleren Teils der Zerstäuberkathode möglich ist, läßt sich bei Verstellung der Kathode nur die Sputterrate beeinflussen und somit auch in bestimmten Grenzen eine gleichmäßigere Beschichtungsdicke erzielen. Eine Beschichtungsgleichmäßigkeit über die gesamte Fläche des Substrats, insbesondere im Randbereich des Substrats, kann mit einer derartigen Anordnung nicht zufriedenstellend gelöst werden. Auch mit dem Einsatz von Elektromagneten, dem Hub des kompletten Magnetjochs bzw. der rotierend angeordneten Magnetsätze läßt sich eine ausreichende Verbesserung der Beschichtungsgleichmäßigkeit des Substrats erreichen, aber mit folgenden Nachteilen. Beim Auftreten von Lichtbögen in der Plasmaentladung (Arcing) kann in die Magnetspule eine Spannung induziert werden, die die Sputterstromversorgung zerstören kann. Ferner kann bei der statischen Beschichtung auf ein nicht bewegtes Substrat der Hub des kompletten Magnetjochs Einflüsse der zunehmenden Targeterosion und somit auf die Schichtgleichmäßigkeit nicht in vollem Umfang korrigieren. Bei Verwendung eines rotierenden Magnetsatzes kann eine bestimmte Schichtgleichmäßigkeit nur in einem bestimmten Rahmen gewährleistet werden, doch ist die Korrektur des Einflusses der Targeterosion nicht möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Targetausnutzung zu erhöhen und die Beschichtungsgleichmäßigkeit auf einem zu beschichtenden Teil zu verbessern.

Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß die aus zwei oder mehreren Teilen gebildete Jochplatte von den Jochschenkeln getrennt ist, die entweder einzeln oder gemeinsam gegenüber der Jochplatte verstellbar oder wobei alle Teile relativ gegeneinander verstellbar sind.

Durch die vorteilhafte Ausbildung der aus zwei oder mehreren Teilen gebildeten Jochplatte, die von den Jochschenkeln getrennt ist, können alle Teile relativ gegeneinander verstellt bzw. verschoben werden.

Durch Verstellen des mittleren Teils der Jochplatte, beispielsweise über einen in der Zeichnung nicht dargestellten Stellmotor, wird ein immer größer werdender Spalt gebildet, wodurch ein immer größer werdender Flußwiderstand für den Magneten gebildet wird. Hierdurch wird das Magnetfeld vor dem Joch abgeschwächt. Der mittlere Teil kann als an drei Stellen gelagerter Ring ausgebildet sein. Durch die Schwächung des Magnetfelds läßt der Plasmafluß nach, und die gesamte Breite des Sputtergrabens schrumpft dadurch zusammen. Solange das Magnetfeld symmetrisch ausgebildet ist, wird der Sputtergraben nur geringfügig beeinflußt. Durch die Schwächung des Magnetfelds wird aber auch die Spannung erhöht und somit auf einfache Weise die Qualität der Schichtzusammensetzung, insbesondere bei metallischen Schichten über die gesamte Oberfläche des Substrats, insbesondere auch im Randbereich wesentlich verbessert.

Vorteilhaft ist es hierzu auch, daß die aus zwei oder mehreren Teilen gebildete Jochplatte von den Jochschenkeln getrennt ist, die entweder einzeln oder gemeinsam gegenüber der Jochplatte verstellbar sind, wobei Teile der Jochplatte gegenüber den Jochschenkeln einzeln oder gemeinsam verstellbar sind. Durch die Trennung der Jochplatte von den Jochschenkeln lassen sich auf einfache Weise die Magnetjochschenkel variieren bzw. auf- und abbewegen. Durch die unterschiedliche und voneinander unabhängige Jochschenkelverstellung kann das Magnetfeld in vorteilhafter Weise so beeinflußt werden, daß das Plasma einmal mehr nach innen, zur Mitte oder zur anderen Außenseite verstellt wird. Dadurch kann auf günstige Weise das Substrat einmal mehr innen oder mehr außen beschichtet werden. Ferner kann durch die erfindungsgemäße Verstellung der Jochschenkel und/oder der Jochplatte die Spannung so beeinflußt werden, daß auf kostengünstige Weise die Qualität positiv beeinflußt wird.

Eine zusätzliche Möglichkeit ist gemäß einer Weiterbildung, daß die Jochplatte als Ringplatte ausgebildet ist und die beiden Jochplattenteile ebenfalls ringförmig ausgebildet sind.

Ferner ist es vorteilhaft, daß der mittlere bzw. konzentrisch zur Mittelachse der Kathode angeordnete Jochplattenteil einen trapezförmigen Querschnitt aufweist, der einzeln oder gemeinsam mit dem äußeren und/oder inneren, ringförmigen Jochplattenteil gegenüber den Jochschenkeln und/oder gegenüber dem Target verstellbar ist.

Vorteilhaft ist es auch, daß die beiden Jochplattenteile zumindest in einer Stellung eine plane, durchgehende Oberfläche bilden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist schließlich vorgesehen, daß die Kathode zumindest aus einem kreisförmigen Target, den inneren und äußeren, je einen Magneten aufweisenden Jochschenkeln und der aus mehreren Teilen gebildeten Jochplatte besteht, wobei das Target fest und die Jochschenkel verstellbar in einer Halterung geführt sind.

Von besonderer Bedeutung ist für die vorliegende Erfindung, daß die Jochschenkel und/oder die Jochplatte bzw. deren Teile über eine Stellvorrichtung in Abhängigkeit von einstellbaren Parametern automatisch verstellbar sind. Die Permanentmagnete sitzen also in vorteilhafter Weise auf dem Joch, welches das rückseitig verlaufende Magnetfeld kurzschließt. Das ferromagnetische Joch kann ein Vielfaches der Feldlinien aufnehmen, da die magnetische Flußdichte durch das Joch bedeutend höher ist. In vorteilhafter Weise ist das Joch aus mehreren Teilen gebildet und gegenüber den Jochschenkeln mit Abstand angeordnet. Es ist vorteilhaft, das Joch am Übergang vom Jochschenkel zur Jochplatte zu trennen. Die vorgesehene Spaltbreite kann zwischen 0,05 und 0,3 mm insbesondere zwischen 0,1 und 0,2 mm groß sein. Die an diesen Spalten auftretenden Magnetfeldlinien sind nur geringfügig gestört, so daß das Magnetfeld vor dem Target kaum negativ beeinflußt wird. Durch die Trennung zwischen Jochschenkel und Jochplatte können die einzelnen Jochschenkel, wie bereits erwähnt, unabhängig voneinander einzeln oder gemeinsam gegenüber der Jochplatte verschoben werden, ohne den Magnetfluß zwischen Jochschenkel und Jochplatte zu verändern. Die Position des Permanentmagneten kann aber gegenüber der Jochplatte verändert werden, um das Magnetfeld insbesondere vor dem Target in der gewünschten Weise so zu beeinflussen, daß der Plasmaschwerpunkt zwischen den Jochschenkeln in jede gewünschte Richtung verschoben werden kann, so daß eine Gleichmäßigkeit der Schichtverteilung auf der Substratoberfläche auf kostengünstige Weise erreicht wird.

Vorteilhaft mit dieser Anordnung ist die stufenlose Regelung des Magnetflusses mittels des trapezförmigen Rings, wozu die Magnetjochschenkel variiert bzw. auf- und abbewegt werden können. Durch die unterschiedliche und voneinander unabhängige Jochschenkel-Verstellung kann das Magnetfeld so beeinflußt werden, daß das Plasma einmal mehr nach innen oder nach außen verstellt wird, und dadurch wird auf dem Substrat einmal mehr innen oder mehr außen beschichtet. Ferner kann die erfindungsgemäße Verstellung der Jochschenkel oder der Jochplatte wie die Spannung, wie bereits erwähnt, ausgeglichen bzw. auf einfache Weise erhöht und somit die Schichtqualität positiv beeinflußt werden.

Im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Ausbildung und Anordnung ist es von Vorteil, daß der Ringmagnet mit dem Jochschenkel fest verbindbar und mit diesem verstellbar ist.

Vorteilhaft ist es ferner, daß das sich von dem Target bildende Plasma durch Verstellen der Jochschenkel und/oder der Spannung und/oder der Flußstärke in seiner Lage oder Größe veränderbar ist.

Außerdem ist es vorteilhaft, daß zwischen dem Außenumfang der Jochplatte und der gegenüberliegenden Seite des Jochschenkels ein Ringspalt zwischen 0,05 mm und 0,3 mm insbesondere ein Ringspalt zwischen 0,1 mm und 0,2 mm gebildet ist.

In vorteilhafter Weise werden die verstellbaren Jochschenkel in Schienen geführt, wobei die Halterungen der Schienenführung aus magnetischen oder aus nicht magnetischen Teilen bestehen. Diese Teile haben jedoch keinen negativen Einfluß auf das Magnetfeld. Die Verstellung der Jochschenkel kann über pneumatische oder hydraulische Stellelemente erfolgen.

Ferner ist es möglich, zwischen Jochschenkel und Jochplatte einen kleinen Spalt zu generieren, um auf diese Weise eine Verstellung der Jochschenkel zu ermöglichen. Die hierdurch auftretenden geringen Störfelder spielen vor dem Target keine Rolle mehr, auch die geringfügige Abnahme des Magnetflusses hat keinen negativen Einfluß auf die Schichtbildung des Substrats.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sind in den Patentansprüchen und in der Beschreibung erläutert und in den Figuren dargestellt. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Kathode zum Beschichten eines Substrats mit mindestens zwei entgegengesetzt gepolte Magnete aufweisenden Jochschenkeln in der Ausgangsposition, wobei die Jochplatte aus mindestens zwei getrennt voneinander ausgebildeten Teilen besteht und der mittlere Teil der Jochplatte nach unten verschoben ist,

Fig. 2 eine ähnliche Darstellung wie in Fig. 1, wobei der mittlere Teil der Jochplatte vollständig in den übrigen Teil der Jochplatte eingeschoben ist und eine Ebene bildet,

Fig. 3 die Relativverstellung der innen und außen liegenden Jochschenkel gegenüber der Jochplatte, wobei hierzu der Plasmaring mehr nach außen verschoben ist,

Fig. 4 eine ähnliche Darstellung wie in Fig. 3, wobei der Plasmaring nach innen verlagert ist,

Fig. 5 eine Verstellung des mittleren Jochplattenrings gegenüber den Jochplattenschenkeln,

Fig. 6 eine zum Stand der Technik gehörende Kathode, wobei der mittlere Teil der Jochplatte um eine Achse drehbar gelagert ist und Jochplatte und Jochschenkel sonst aus einem Stück bestehen.

In der Zeichnung ist in Fig. 1 mit 11 eine Kathode bzw. Magnetronkathode bezeichnet, die zum Beschichten eines Substrats aus mindestens zwei ringförmig ausgebildeten Magneten 8, 8' besteht, die fest mit einem äußeren Jochschenkel 1 und einem inneren Jochschenkel 2 verbunden sind. Die in Fig. 1 und auch in den übrigen Figuren lediglich schematisch dargestellten Jochschenkel 1 und 2 sind Teil der Kathode 11, die koaxial zu einer Längsachse 15 ausgerichtet ist. In der Zeichnung ist in Fig. 1 lediglich die rechte Hälfte der Kathode 11 wiedergegeben. Die inneren und äußeren Jochschenkel 1 und 2 können in den in der Zeichnung nicht dargestellten Halterungen verschiebbar angeordnet sein und mittels einer ebenfalls in der Zeichnung nicht dargestellten Stellvorrichtung parallel zur Längsachse 15 bzw. zur Mittelachse 12 der linken Hälfte der Kathode 11 auf- und abwärts bewegt werden. Es ist auch möglich, die Jochschenkel 1, 2 in Abhängigkeit von Parametern automatisch zu steuern, um auf diese Weise eine gleichmäßige Beschichtung des Substrats sicherzustellen.

Zwischen dem äußeren Jochschenkel 1 und dem inneren Jochschenkel 2 befindet sich eine ringförmig ausgebildete Jochplatte 9, die aus zwei Jochplattenteilen 9 und 9" gebildet sein kann. Die äußeren und inneren Jochplattenteile 9" und 9''' sind ebenfalls ringförmig ausgebildet. Das mittlere, ringförmige Jochplattenteil 9' ist im Querschnitt trapezförmig ausgebildet und verjüngt sich mit Bezug auf Fig. 1 nach oben und läßt sich in einen ebenfalls trapezförmigen Ausschnitt vollständig hinein- bzw. hinausfahren. Hierzu können die beiden Jochplattenteile 9" und 9''' mit einer in der Zeichnung nicht dargestellten Stellvorrichtung verbunden sein, so daß die Jochplatten 9", 9''' sowie die Innen- und Außenjochschenkel 1 und 2 relativ gegeneinander verstellbar sind. Gemäß Fig. 1 ist das Jochplattenteil 9' etwas aus der trapezförmigen Öffnung 16 herausgeschoben. In Fig. 2 bildet das Jochplattenteil 9' mit den beiden anderen Jochplattenteilen 9", 9''' eine plane Oberfläche.

Vor den Ringmagneten 8, 8' befindet sich das Target 7 mit seiner Targetoberfläche 6, die parallel zur Oberfläche der Jochplatte 9 verläuft.

In Fig. 1 sind die magnetischen Feldlinien 3 symmetrisch zur Achse 12 ausgerichtet.

Die Kathode 11, die als Magnetronkathode ausgebildet und ebenfalls über eine in der Zeichnung nicht dargestellte Vorrichtung verstellbar ist, ist in einem in der Zeichnung ebenfalls nicht dargestellten Rezipienten angeordnet, der beim Arbeitsprozeß über eine Pumpenanlage evakuiert wird. In dem Rezipienten befindet sich die Kathode 11 mit dem Target 7 und einem Substrathalter zur Aufnahme eines Substrats. Die Kathode 11 ist, wie bereits erwähnt, kreisförmig ausgebildet und das zugehörige Substrat, beispielsweise eine zu beschichtende CD, ebenfalls. Die Kathode 11 wird über die aus dem Rezipienten herausragenden Träger gehalten und über die in der Zeichnung nicht dargestellte Verstellvorrichtung verstellt, damit der Abstand zwischen der Oberfläche des Targets und dem Substrat variiert werden kann.

Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 sind darüber hinaus auch die Jochplatte 9 bzw. die einzelnen Jochplattenteile 9', 9" und 9''' gegenüber dem Target 7 verstellbar angeordnet. Ferner können die einzelnen Jochschenkelteile 1 und 2 gegenüber der Jochplatte 9 bzw. gegenüber dem Target ebenfalls verstellt werden (vgl. hierzu Fig. 3 und 4). Hierdurch läßt sich das Magnetfeld des Magnetrons bzw. der Kathode 11 verändern.

Die Permanentmagnete 8, 8' sitzen hierzu fest auf dem Joch, das das rückseitig verlaufende Magnetfeld kurzschließt. Das ferromagnetische Joch kann ein Vielfaches der Feldlinien im Vergleich zur umgebenden Luft bzw. Vakuum aufnehmen, da die magnetische Flußdichte durch das Joch bedeutend höher ist. In vorteilhafter Weise ist das Joch bzw. die einzelnen Jochschenkel 1, 2 nicht aus einem Stück gefertigt, sondern gemäß Fig. 1 an bestimmten Stellen geschnitten.

Wie insbesondere aus Fig. 1 hervorgeht, ist zwischen dem Außenumfang 19 der Jochplatte 9 und der gegenüberliegenden Seite 14 des Jochschenkels 1 und 2 ein Ringspalt 10 gebildet, der zwischen 0,05 mm oder 0,3 mm insbesondere zwischen 0,1 mm und 0,2 mm groß sein kann. Auf diese Weise läßt sich entweder das Jochplattenteil 9', 9", 9''' oder die beiden Jochschenkel 1 und 2 relativ gegeneinander verstellen. Der geringfügige Spalt 10 zwischen der Jochplatte 9 oder deren Teilen und den Jochschenkeln 1 und 2 ist derart klein, daß er keinen großen Widerstand für den magnetischen Fluß darstellt. Die an diesen Spalten 10 austretenden Feldlinien stellen lokale Störungen mit geringer Reichweite dar, so daß das Magnetfeld vor dem Target 7 fast unbeeinflußt bleibt.

Werden die Jochschenkel 1 und 2 bzw. die Jochplatten 9', 9", 9''' in ihrer Lage verändert, wird der Magnetfluß zwischen den Jochschenkeln 1, 2 und der Jochplatte 9 nicht verändert. Auf jeden Fall kann bei dieser Anordnung die Lage der Permanentmagnete 8, 8' gegenüber dem Target 7 verändert werden und somit auch das Magnetfeld vor dem Target gezielt beeinflußt werden. Durch die unterschiedlichen Verstellmöglichkeiten entweder der Jochplattenteile 9 bis 9" oder der Jochschenkel 1 und 2 läßt sich der Plasmaschwerpunkt gemäß Fig. 1 und 2 entweder nach rechts gemäß Fig. 3 oder nach links gemäß Fig. 4 verschieben.

Wird beispielsweise lediglich das mittlere, ringförmige Jochplattenteil 9' aus der Stellung gemäß Fig. 1 bzw. gemäß Fig. 4 in die Position gemäß Fig. 5 verstellt, so wird der Magnetfluß durch das Joch abgeschwächt. Durch diesen Unterbrecher (Jochplatte 9') wird auf einfache Weise der Magnetfluß durch die Jochplatte geregelt, d. h. abgeschwächt oder verstärkt. Hierzu wird das trapezförmig ausgebildete Jochplattenteil 9' auf- und abwärts bewegt. Wird beispielsweise das Jochplattenteil 9' entfernt, entsteht zwischen dem Jochplattenteil 9", 9''' und dem mittleren, trapezförmigen Jochplattenteil 9' eine Unterbrechung. Durch kontinuierliches Entfernen des trapezförmigen Jochplattenteils 9' von dem Jochplattenteil 9", 9''' wird das Magnetfeld kontinuierlich abgeschwächt (vgl. hierzu Fig. 5), wobei die Magnetfeldlinien 3' die Ausgangslage der Jochplatte gemäß Fig. 1 und die Magnetfeldlinien 3 die Lage wiedergeben, bei der die Jochplatte 9' nach unten bewegt worden ist.

Durch Verstellen des mittleren Teils der Jochplatte wird, wie bereits erwähnt, der Spalt zunehmend vergrößert, wodurch ein immer größer werdender Flußwiderstand für den Magneten gebildet wird. Das trapezförmig ausgebildete Teil 9' kann als an drei Stellen gelagerter Ring ausgebildet sein. Durch die Schwächung des Magnetfelds läßt der Plasmaeinschluß im Randbereich nach und schrumpft über die gesamte Breite des Sputtergrabens etwas zusammen. Solange das Magnetfeld symmetrisch ausgebildet ist, wird der Sputtergraben nur geringfügig beeinflußt. Durch die Schwächung des Magnetfelds wird aber auch die Spannung erhöht und somit auf einfache Weise die Qualität der Schichtzusammensetzung auf der Oberfläche des Substrats verändert. Diese Vorrichtung eignet sich insbesondere bei metallischen Schichten.

Mit der erfindungsgemäßen Anordnung ist auch eine stufenlose Regelung des Magnetflusses durch Verstellen des trapezförmigen Jochplattenteils 9 möglich. Ebenso können auch die Jochschenkel 1 und 2 kontinuierlich auf- und abwärts bewegt werden. Hierdurch kann, wie bereits erwähnt, das Magnetfeld derart beeinflußt werden, daß das Plasma in jede gewünschte Lage verstellt werden kann, so daß das Plasma sich einmal mehr im inneren Bereich bzw. mehr im äußeren Bereich des Targets befindet und somit sicherstellt, daß über die gesamte Oberfläche des Substrats eine gleichmäßige Schichtdicke erreicht wird. Ebenfalls kann auch die Schichtdicke über die Breite des Substrats beeinflußt werden. Durch die trapezförmige Ausbildung des Jochplattenteils 9' läßt sich dieses fast genau in die entsprechende Aussparung in dem anderen Jochplattenteil 9", 9''' einschieben, so daß in der Endlagestellung des Jochplattenteils 9 eine plane, d. h. durchgehende Oberfläche auf der Jochplatte 9 gebildet wird.

Bezugszeichenliste

1

Jochschenkel

2

Jochschenkel

3

Magnetfeldlinien

4

Oberfläche

4

' Oberfläche

5

Plasmaring

6

Targetoberfläche

7

Target

8

Magnete

8

' Magnete

9

Jochplatte

9

' Jochplattenteil

9

" Jochplattenteil

9

''' Jochplattenteil

10

Spalt

11

Kathode, Magnetron-Kathode

12

Mittelachse von Teil

9

14

Seite

15

Mittelachse der Kathode

11

16

Öffnung

19

Außenumfang

Claims (10)

1. Kathode (11) zum Beschichten eines Substrats mit mindestens zwei Magnete (8, 8') aufweisenden Jochschenkeln (1, 2), die eine Jochplatte (9) umgeben, die aus mindestens zwei Jochplattenteilen gebildet ist, wobei zumindest ein Teil der Jochplatte (9) mittels einer Stellvorrichtung verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die aus zwei oder mehreren Teilen (9) gebildete Jochplatte (9) von den Jochschenkeln (1, 2) getrennt ist, die entweder einzeln oder gemeinsam gegenüber der Jochplatte (9) verstellbar oder wobei alle Teile relativ gegeneinander verstellbar sind.

2. Kathode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aus zwei oder mehreren Teilen (9) gebildete Jochplatte (9) von den Jochschenkeln (1, 2) getrennt ist, die entweder einzeln oder gemeinsam gegenüber der Jochplatte (9) verstellbar sind, wobei Teile der Jochplatte (9) gegenüber den Jochschenkeln (1, 2) einzeln oder gemeinsam verstellbar sind.

3. Kathode nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Jochplatte (9) als Ringplatte ausgebildet ist und die beiden Jochplattenteile (9", 9''') ebenfalls ringförmig ausgebildet sind.

4. Kathode nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere bzw. konzentrisch zur Mittelachse (12) der Kathode (11) angeordnete Jochplattenteil (9') einen trapezförmigen Querschnitt aufweist, der einzeln oder gemeinsam mit dem äußeren und/oder inneren, ringförmigen Jochplattenteil (9", 9''') gegenüber den Jochschenkeln (1, 2) und/oder gegenüber dem Target (7) verstellbar ist.

5. Kathode nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Jochplattenteile (9", 9''') zumindest in einer Stellung eine plane, durchgehende Oberfläche (4, 4') bilden.

6. Kathode nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode (11) zumindest aus einem kreisförmigen Target (7), den inneren und äußeren, je einen Magneten (8, 8') aufweisenden Jochschenkeln (1, 2) und der aus mehreren Teilen (9', 9", 9''') gebildeten Jochplatte (9) besteht, wobei das Target (7) fest und die Jochschenkel (1, 2) verstellbar in einer Halterung geführt sind.

7. Kathode nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Jochschenkel (1, 2) und/oder die Jochplatte (9) bzw. deren Teile (9', 9", 9''') über eine Stellvorrichtung in Abhängigkeit von einstellbaren Parametern automatisch verstellbar sind.

8. Kathode nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringmagnet (8, 8') mit dem Jochschenkel (1, 2) fest verbindbar und mit diesem verstellbar ist.

9. Kathode nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das sich vor dem Target (7) bildende Plasma (5) durch Verstellen der Jochschenkel (1, 2) und/oder der Spannung und/oder der Flußstärke in seiner Lage oder Größe veränderbar ist.

10. Kathode nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Außenumfang (19) der Jochplatte (9) und der gegenüberliegenden Seite (14) des Jochschenkels (1, 2) ein Ringspalt (10) zwischen 0,05 mm und 0,3 mm insbesondere ein Ringspalt zwischen 0,1 mm und 0,2 mm gebildet ist.