DE102013100382B4

DE102013100382B4 - Magnetronanordnung

Info

Publication number: DE102013100382B4
Application number: DE102013100382.6A
Authority: DE
Inventors: Klaus Schneider; Mario Wichtery; Christoph Kaiser
Original assignee: Von Ardenne Asset GmbH and Co KG
Current assignee: Von Ardenne Asset GmbH and Co KG
Priority date: 2013-01-15
Filing date: 2013-01-15
Publication date: 2019-12-05
Anticipated expiration: 2033-01-16
Also published as: DE102013100382A1

Abstract

Magnetronanordnung (100), aufweisend:• einen Träger (3);• ein auf oder über dem Träger (3) angeordnetes Target (4) ;• eine Target-Haltestruktur (6) zum Halten des Targets (4); und• eine zwischen der Target-Haltestruktur (6) und dem Target (4) angeordnete und das Target (4) elektrisch kontaktierende elastische Kopplungsstruktur (5);• wobei das Target (4) einen Zentralbereich (104) und mindestens einen Randbereich (106) aufweist,• wobei der Zentralbereich (104) dicker ist als der mindestens eine Randbereich (106), und• wobei die elastische Kopplungsstruktur (5) nur den Randbereich (106) des Targets (4) elektrisch leitend koppelt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Magnetronanordnung.
Ein Planarmagnetron besteht bekannterweise aus einem Magnetsystem, einem Kühlsystem, um die Abwärme des Sputterprozesses abzuführen und einem Target.
Das Target wird üblicherweise indirekt mittels des Kühlsystems gekühlt. Bei speziellen Materialien / Prozessen kann es jedoch erforderlich sein, dass das Targetmaterial nicht gekühlt wird und somit höhere Temperaturen annimmt.
In diesem Fall ist für die thermische Abschirmung des Magnetsystems zu sorgen. Eine solche Lösung ist in DE 100 18 858 A1 beschrieben.
DE 10 2005 019 101 A1 beschreibt ein Verfahren zum Beschichten von Substraten, bei welchem ein Substrat durch einen Magnetron-Zerstäubungsprozess mit einem zu zerstäubenden Target und einem rotierenden Magnetsystem beschichtet wird.
US 6 689 254 B1 beschreibt eine Sputteranordnung, welche eine Kathodenanordnung, eine bewegbare Magnetanordnung mit integrierter Kühlvorrichtung und eine bewegbare Targetanordnung mit einer Kühlvorrichtung aufweist.
WO 2004/ 007 791 A1 beschreibt eine Targetträgeranordnung, welche einen Träger und einen auf dem Träger angeordneten Targetmantel aufweist.
Nachteilig bei dieser Lösung ist jedoch die ungleichmäßige elektrische Kontaktierung zwischen dem Target und der Halteleiste.
In verschiedenen Ausführungsformen wird eine Magnetronanordnung bereitgestellt, bei welcher eine gleichmäßigere elektrische Kontaktierung zwischen dem Target und einer Target-Haltestruktur (beispielsweise einer Target-Halteleiste) erreicht wird.
In verschiedenen Ausführungsformen wird eine Magnetronanordnung bereitgestellt, aufweisend: einen Träger; ein auf oder über dem Träger angeordnetes Target; eine Target-Haltestruktur zum Halten des Targets; und eine zwischen der Target-Haltestruktur und dem Target angeordnete und das Target elektrisch kontaktierende elastische Kopplungsstruktur; wobei das Target einen Zentralbereich und mindestens einen Randbereich aufweist, wobei der Zentralbereich dicker ist als der mindestens eine Randbereich, und wobei die elastische Kopplungsstruktur nur den Randbereich des Targets elektrisch leitend koppelt.
In einer Ausgestaltung kann die Target-Haltestruktur eine Target-Halteleiste sein.
In noch einer Ausgestaltung kann die elastische Kopplungsstruktur ein Federelement aufweisen.
In noch einer Ausgestaltung kann das Federelement eine oder mehrere elektrisch leitfähige Kontaktfedern aufweisen.
In noch einer Ausgestaltung kann die Target-Haltestruktur und die elastische Kopplungsstruktur teilweise oberhalb des mindestens einen Randbereichs des Targets angeordnet sein.
In noch einer Ausgestaltung kann die Magnetronanordnung ferner eine Magnetstruktur aufweisen; wobei der Träger zwischen der Magnetstruktur und dem Target angeordnet sein kann.
In noch einer Ausgestaltung kann die Magnetronanordnung ferner eine Kühlungsstruktur aufweisen; wobei der Träger zwischen der Kühlungsstruktur und dem Target angeordnet sein kann.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Figur dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.
Die Figur zeigt eine Querschnittansicht einer Magnetronanordnung gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen.
Wie in der Figur dargestellt, weist eine Magnetronanordnung 100 einen Träger (beispielsweise in Form einer Trägerplatte) 3 auf, sowie ein auf einer ersten Seite des Trägers 3 auf oder über dem Träger 3 angeordnetes (Sputter-)Target 4 (auch bezeichnet als Targetkachel 4) auf. Zwischen dem Träger 3 und dem Target 4 kann ein Spalt (beispielsweise ein Vakuumspalt) 102 vorgesehen sein.
Das Target 4 weist einen Zentralbereich 104 sowie mindestens einen Randbereich 106 auf. Der Zentralbereich 104 ist dicker als der mindestens eine Randbereich 106.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der Träger 3 eine Vertiefung aufweisen, wobei das Target 4 teilweise in der Vertiefung aufgenommen sein kann. Dabei kann das Target 4 bis zu der Dicke des Randbereichs 106 in der Vertiefung aufgenommen sein und der Rest des Targets 4 (und somit beispielsweise der Zentralbereich 104) kann sich aus der Vertiefung heraus erstrecken.
Auf dem Randbereich 106 des Targets 4 ist eine (elektrisch leitfähige) elastische Kopplungsstruktur 5 (beispielsweise in Form einer oder mehrerer elektrisch leitfähiger Kontaktfedern 5, beispielsweise eine oder mehrere Druck-Kontaktfedern) zum elektrischen Kontaktieren des Targets 4 (mittels des Randbereichs 106) vorgesehen.
Weiterhin kann auf der elektrisch leitfähigen elastischen Kopplungsstruktur 5 eine Target-Haltestruktur 6 (beispielsweise in Form einer oder mehrerer Target-Halteleisten 6) vorgesehen sein, welche die elastische Kopplungsstruktur 5 zusammendrückt. So liegt beispielsweise die Last des Targets 4 auf den Target-Halteleisten 6 auf und die Kontaktfedern 5 werden (beispielsweise komplett) zusammengedrückt.
Die elektrisch leitfähige elastische Kopplungsstruktur 5 kann in verschiedenen Ausgestaltungen eine so geringe Elastizität oder Federkraft aufweisen, dass sie keine Auswirkung auf die Lage des Targets 4 hat.
Die Target-Haltestruktur 6 und die elastische Kopplungsstruktur 5 können teilweise oberhalb des mindestens einen Randbereichs 106 des Targets 4 angeordnet sein (anders ausgedrückt lateral überlappend angeordnet sein, und die elastische Kopplungsstruktur 5 koppelt den Randbereich 106 des Targets 4 elektrisch leitend.
Wie in der Figur ferner dargestellt, weist die Magnetronanordnung 100 auf einer der ersten Seite des Trägers 3 gegenüberliegenden zweiten Seite des Trägers 3 eine Magnetstruktur 1 (anders ausgedrückt ein Magnetsystem 1, welches einen oder mehrere Magnete, beispielsweise Permanentmagnete aufweist) auf. Weiterhin kann auf der zweiten Seite des Trägers 3 eine Kühlungsstruktur 2 (anders ausgedrückt ein Kühlsystem 2) vorgesehen sein.
In verschiedenen Ausführungsformen wird eine Magnetronanordnung in Form einer Anordnung zum physikalischen Abscheiden aus der Gasphase (beispielsweise eine SputterAnordnung) bereitgestellt mit Planarmagnetrons, wobei die Anordnung eine Magnetronanordnung aufweist, wie sie oben beschrieben wurde und im Folgenden noch näher erläutert wird.
Anschaulich wird eine Magnetronanordnung mit einer Kontaktfeder zwischen Target und Halteleiste bereitgestellt.
Die Kontaktfeder besitzt in verschiedenen Ausgestaltungen eine so geringe Federkraft, dass sie keine Auswirkung auf die Lage der Targetkachel hat. Bei einer horizontalen Anwendung liegt somit die Last der Targetkachel auf den Halteleisten auf und die Kontaktfedern werden komplett flach gedrückt.

Claims

Magnetronanordnung (100), aufweisend: • einen Träger (3); • ein auf oder über dem Träger (3) angeordnetes Target (4) ; • eine Target-Haltestruktur (6) zum Halten des Targets (4); und • eine zwischen der Target-Haltestruktur (6) und dem Target (4) angeordnete und das Target (4) elektrisch kontaktierende elastische Kopplungsstruktur (5); • wobei das Target (4) einen Zentralbereich (104) und mindestens einen Randbereich (106) aufweist, • wobei der Zentralbereich (104) dicker ist als der mindestens eine Randbereich (106), und • wobei die elastische Kopplungsstruktur (5) nur den Randbereich (106) des Targets (4) elektrisch leitend koppelt.
Magnetronanordnung (100) gemäß Anspruch 1, wobei die Target-Haltestruktur (6) eine Target-Halteleiste (6) ist.
Magnetronanordnung (100) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die elastische Kopplungsstruktur (5) ein Federelement (5) aufweist.
Magnetronanordnung (100) gemäß Anspruch 3, wobei das Federelement (5) eine oder mehrere elektrisch leitfähige Kontaktfedern (5) aufweist.
Magnetronanordnung (100) gemäß Anspruch 1, • wobei die Target-Haltestruktur (6) und die elastische Kopplungsstruktur (5) teilweise oberhalb des mindestens einen Randbereichs (106) des Targets (4) angeordnet sind.
Magnetronanordnung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner aufweisend: • eine Magnetstruktur (1); • wobei der Träger (3) zwischen der Magnetstruktur (1) und dem Target (4) angeordnet ist.
Magnetronanordnung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, ferner aufweisend: • eine Kühlungsstruktur (2); • wobei der Träger (3) zwischen der Kühlungsstruktur (2) und dem Target (4) angeordnet ist.