DE102014110441A1 - Endblock-Anordnung zum drehbaren Lagern einer Rohrkathode - Google Patents

Endblock-Anordnung zum drehbaren Lagern einer Rohrkathode Download PDF

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Abstract

Eine Endblock-Anordnung (100) zum drehbaren Lagern einer Rohrkathode (112) kann gemäß verschiedenen Ausführungsformen Folgendes aufweisen: mindestens ein Basisgehäuse (116a); eine in dem Basisgehäuse (116a) drehbar gelagerte Welle, welche sich aus dem Basisgehäuse (116a) heraus erstreckt zum Kuppeln einer Rohrkathode (112) an die Welle; eine Isolierstruktur (120, 122), welche an dem Basisgehäuse (116a) befestigt ist, wobei sich die Welle durch die Isolierstruktur (120, 122) hindurch erstreckt, mindestens zwei Wandelemente (102, 104), welche derart bereitgestellt und relativ zueinander angeordnet sein können, dass diese eine gemeinsame Durchgangsöffnung (222) bilden, in die sich die Welle hinein erstreckt; und wobei die mindestens zwei Wandelemente (102, 104) mittels der Isolierstruktur (120, 122) derart abgestützt sind, dass die mindestens zwei Wandelemente (102, 104) und die Welle (110, 110f) voneinander elektrisch isoliert sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Endblock-Anordnung zum drehbaren Lagern einer Rohrkathode.
  • Im Allgemeinen können Werkstücke oder Substrate prozessiert oder behandelt, z.B. bearbeitet, beschichtet, erwärmt, geätzt und/oder strukturell verändert werden. Ein Verfahren zum Beschichten eines Substrat ist beispielsweise die Kathodenzerstäubung (das so genannte Sputtern oder die Sputterdeposition). Mittels Sputterns kann beispielsweise eine Schicht oder können mehrere Schichten auf einem Substrat abgeschieden werden. Dazu kann mittels einer Kathode ein plasmabildendes Gas ionisiert werden, wobei mittels des dabei gebildeten Plasmas ein abzuscheidendes Material (Targetmaterial) der Kathode zerstäubt werden kann. Das zerstäubte Targetmaterial kann anschließend zu einem Substrat gebracht werden, an dem es sich abscheiden und eine Schicht bilden kann.
  • Modifikationen der Kathodenzerstäubung sind beispielsweise das Sputtern mittels eines Magnetrons, das so genannte Magnetronsputtern oder das so genannte reaktive Magnetronsputtern. Dabei kann das Bilden des Plasmas mittels eines Magnetfeldes unterstützt werden, welches die Ionisationsrate des plasmabildenden Gases beeinflussen kann. Das Magnetfeld kann mittels eines Magnetsystems erzeugt werden, wobei mittels des Magnetfelds ein Plasmakanal, d.h. ein so genannter Race-Track, ausgebildet werden kann, in dem sich das Plasma bilden kann. Zum Sputtern kann das Targetmaterial zwischen dem Plasmakanal und dem Magnetsystem angeordnet sein oder werden, so dass das Targetmaterial von dem Magnetfeld durchdrungen werden kann und der Plasmakanal auf dem Targetmaterial verlaufen kann. Wird das Targetmaterial beim Sputtern zerstäubt, kann das Targetmaterial entlang des Plasmakanals von der Kathode abgetragen werden.
  • Um das Abtragen von Targetmaterial gleichmäßig auf einer Kathode zu verteilen, kann die Kathode relativ zu einem Magnetsystem bewegt werden. Beispielsweise kann die Kathode rohrförmig, als so genannte Rohrkathode, eingerichtet sein, wobei eine Rohrkathode ein Targetgrundrohr aufweisen kann, auf dessen äußerer Mantelfläche Targetmaterial befestigt werden kann. Das Magnetsystem kann im Inneren des Targetgrundrohrs angeordnet sein, so dass beim Drehen des Targetgrundrohrs um das Magnetsystem auf dem Targetgrundrohr angeordnetes Targetmaterial unter dem Plasmakanal hindurch bewegt und dabei schichtweise abgetragen werden kann.
  • Herkömmlicherweise wird eine Abschirmung an der Rohrkathode (an dem Targetrohr) befestigt, z.B. kann die Abschirmung radial um die Rohrkathode herum angeordnet sein und in direktem Kontakt mit der Rohrkathode stehen oder mittels eines Lagers indirekt an der Rohrkathode montiert sein. Eine mit der Rohrkathode fest verbundene Abschirmung kann sich beispielsweise mit der Rohrkathode mitdrehen.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können zum drehbaren Lagern und Versorgen einer Rohrkathode verwendete Komponenten (z.B. eine Drehdurchführung, ein Lager, ein Antrieb, eine elektrische Zuleitung und/oder eine Dichtung) als ein so genannter Endblock bereitgestellt sein oder werden. Dabei kann der Endblock aufgrund der direkten Nähe zu dem Prozessierbereich (in dem sich das zerstäubte Targetmaterial ausbreitet) einer hohen Temperatur, dem Plasma und/oder dem zerstäubten Material ausgesetzt sein, welche den Beschichtungsprozess oder die Haltbarkeit des Endblocks beeinträchtigen können.
  • Ein Aspekt verschiedener Ausführungsformen kann anschaulich darin gesehen werden, eine Häusung für einen Endblock bereitzustellen, welche den Endblock vor dem Sputterprozess abschirmen und/oder das Einwirken des Sputterns auf den Endblock reduzieren kann. Eine Häusung kann gemäß verschiedenen Ausführungsformen eingerichtet sein die Bestandteile eines Endblocks vor einem Anlagern von zerstäubtem Targetmaterial, dem zerstäubenden Einfluss eines Plasmas und/oder einem Einwirken von (beispielsweise von dem Plasma emittierter) Wärmestrahlung zu schützen. Ferner kann die Häusung elektrisch isoliert (z.B. floatend) von dem Endblock eingerichtet sein, so dass elektrische Überschläge auf den Endblock verhindert oder zumindest reduziert werden können.
  • Ein weiterer Aspekt verschiedener Ausführungsformen kann anschaulich darin gesehen werden, eine Häusung für einen Endblock bereitzustellen, welche ein schnelles und einfaches Montieren der Häusung an dem Endblock ermöglicht. Ein Montieren und/oder Demontieren der Häusung kann zum Austauschen der Rohrkathode erforderlich sein, z.B. wenn das Targetmaterial verbraucht ist. Aus diesem Grund kann die Häusung (mit anderen Worten eine Gehäuse) lösbar an dem Endblock befestigt sein und mehrere miteinander verbindbare Häusungsteile (mit anderen Worten mehrere Gehäuseteile) aufweisen, welche jeweils Teiloberflächen des Endblocks abdecken und/oder abschirmen.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann zum Montieren einer Häusung an einem Endblock (beispielsweise innerhalb einer Vakuum-Prozessierkammer) eine mit den Häusungsteilen verbundene Verbindungsstruktur (beispielsweise aufweisend eine Schraube und ein zugehöriges Gewinde, oder eine Schraube und ein entsprechend zugehöriger Bolzen) bereitgestellt sein, mittels derer die Häusungsteile lösbar miteinander verbunden werden können und/oder mittels derer die Häusung lösbar mit einem Endblock verbunden werden kann. Anschaulich kann die Häusung derart eingerichtet sein, dass zum Montieren der Häusung an dem Endblock keine zusätzlichen und/oder losen Montageteile benötigt werden.
  • Anschaulich kann die Gefahr eines unbeabsichtigten Verlierens von zusätzlichen und/oder losen Montageteilen (z.B. bei einer herkömmlichen Endblock-Anordnung Schrauben, Muttern oder Spannringe) verringert werden. Das Auffinden verlorener Montageteile in der Vakuum-Prozessierkammer kann eine zur Montage/Demontage notwendige Unterbrechung des Betriebs der Sputter-Anlage verlängern, und daher zusätzliche Kosten verursachen.
  • Zum Halten der Rohrkathode kann ein Endblock eine (in einer Drehdurchführung) drehbar gelagerte Welle aufweisen, an der die Rohrkathode (z.B. mittels eines Flanschs oder einer Kupplung) befestigt, z.B. geklemmt werden kann. Zum Drehen der Rohrkathode kann ein Endblock als Antriebsendblock eingerichtet sein und antreibende Komponenten (z.B. eine weitere Welle, eine Spindel, ein Getriebe und/oder einen Riemen) aufweisen, welche mit der drehbar gelagerten Welle gekoppelt sein können. Der Antriebsendblock kann mit einem Motor gekuppelt sein, wobei mittels eines Getriebes und/oder eines Riemens ein Drehmoment (und/oder eine Drehbewegung) von dem Motor auf die drehbar gelagerte Welle und damit auf die Rohrkathode übertragen werden kann, so dass die Rohrkathode gedreht werden kann. Anschaulich kann der Antriebsendblock als Drehdurchführung wirken, so dass eine außerhalb der Vakuum-Prozessierkammer erzeugte Drehbewegung auf eine Rohrkathode innerhalb der Vakuum-Prozessierkammer übertragen werden kann.
  • Ferner kann ein Endblock zum Versorgen der Rohrkathode als so genannter Medienendblock eingerichtet sein. Der Medienendblock kann zum Zuführen und Abführen einer Kühlflüssigkeit, welche durch das Targetgrundrohr hindurch geleitet werden kann, eine Kühlmittelzuführung (z.B. eine Rohrleitung) aufweisen. Ferner kann der Medienendblock zum Versorgen der Rohrkathode mit elektrischer Energie elektrische Leitungen, Kabel und/oder Kontakte aufweisen. Anschaulich kann der Medienendblock als Drehdurchführung wirken, so dass Kühlmittel und/oder elektrische Energie von außerhalb der Vakuum-Prozessierkammer einer Rohrkathode innerhalb der Vakuum-Prozessierkammer zugeführt werden können.
  • Das Sputtern kann gemäß verschiedenen Ausführungsformen mittels eines Magnetrons erfolgen. Ein Magnetron kann z.B. genau eine Rohrkathode aufweisen und als sogenanntes Rohrmagnetron eingerichtet sein. Um die Zerstäubungsrate zu erhöhen und/oder unterschiedliche Materialien gleichzeitig zu zerstäuben, können beispielsweise mehrere (z.B. zwei oder mehr als zwei) Rohrkathoden verwendet werden. Beispielsweise können jeweils zwei Rohrkathoden parallel zueinander angeordnet sei, wobei die zwei Rohrkathoden jeweils an zwei Endblöcken befestigt sein oder werden können. Beispielsweise kann ein Magnetron zwei Rohrkathoden aufweisen und als sogenanntes Doppel-Rohrmagnetron eingerichtet sein.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann zum Sputtern ein elektrisches Feld zwischen einer Rohrkathode und einer der Rohrkathode zugeordneten Anode bereitgestellt sein. Anschaulich kann eine Rohrkathode als rohrförmige Elektrode wirken. Dazu kann die Rohrkathode mit elektrischer Energie versorgt werden, so dass zwischen der Rohrkathode und der Anode ein Stromfluss ausgebildet werden kann. Werden zwei Rohrkathoden verwendet, können die zwei Rohrkathoden derart eingerichtet sein, dass zwischen den zwei Rohrkathoden ein elektrisches Feld (z.B. ein elektrisches Wechselfeld) bereitgestellt sein kann. Anschaulich kann die eine Rohrkathode als erste rohrförmige Elektrode und die andere Rohrkathode zweite rohrförmige Elektrode wirken.
  • Zum Sputtern kann ein Magnetron in einer Vakuum-Prozessierkammer angeordnet werden, so dass das Sputtern in einem Vakuum erfolgen kann. Dazu kann eine Vakuum-Prozessierkammer mit einem Pumpensystem gekoppelt sein, so dass innerhalb der Vakuum-Prozessierkammer ein Vakuum und/oder ein Unterdruck bereitgestellt sein oder werden kann. Ferner kann die Vakuum-Prozessierkammer derart eingerichtet sein, dass die Umgebungsbedingungen (die Prozessbedingungen) innerhalb der Vakuum-Prozessierkammer (z.B. Druck, Temperatur, Gaszusammensetzung, usw.) während des Sputterns eingestellt oder geregelt werden können. Die Vakuum-Prozessierkammer kann dazu beispielsweise luftdicht, staubdicht und/oder vakuumdicht eingerichtet sein oder werden. Beispielsweise kann der Vakuum-Prozessierkammer ein ionenbildendes Gas (Prozessgas) oder ein Gasgemisch (z.B. aus einem Prozessgas und einem Reaktivgas) mittels einer Gaszuführung zugeführt werden. Bei einem reaktiven Magnetronsputtern kann das zerstäubte Material beispielsweise mit einem Reaktivgas reagiert und das Reaktionsprodukt abgeschieden werden.
  • Eine Endblock-Anordnung zum drehbaren Lagern einer Rohrkathode kann gemäß verschiedenen Ausführungsformen Folgendes aufweisen: mindestens ein Basisgehäuse; eine in dem Basisgehäuse drehbar gelagerte Welle, welche sich aus dem Basisgehäuse heraus erstreckt zum Kuppeln einer Rohrkathode an die Welle; eine Isolierstruktur, welche an dem Basisgehäuse befestigt ist, wobei sich die Welle durch die Isolierstruktur hindurch erstreckt, mindestens zwei Wandelemente, welche derart bereitgestellt und relativ zueinander angeordnet sind, dass diese eine gemeinsame Durchgangsöffnung bilden können (z.B. wenn diese zusammengefügt sind), in die sich die Welle hinein erstreckt; und wobei die mindestens zwei Wandelemente mittels der Isolierstruktur derart abgestützt sind, dass die Wandelemente und die Welle voneinander elektrisch isoliert sind.
  • Das Basisgehäuse der Endblock-Anordnung kann zum Halten der drehbaren Lagerung der Welle eingerichtet sein. Ferner kann das Basisgehäuse eingerichtet sein weitere Komponenten der Endblock-Anordnung zu halten und/oder zu lagern, z.B. eine mit der drehbaren Welle gekuppelte Kraftübertragungsstruktur (z.B. ein Zahnrad, einen Zugmittelantrieb, einen Riemen, usw.) zum Übertragen einer Kraft (oder eines Drehmoments) auf die drehbar gelagerte Welle, zum Drehen der Welle mittels der Kraft (bzw. des Drehmoments). Ferner kann das Basisgehäuse eingerichtet sein, zum Versorgen einer Rohrkathode verwendete Komponenten der Endblock-Anordnung (z.B. eine elektrische Zuleitung, eine Kühlmittelzuführung und/oder eine Dichtung) zu halten und/oder zu lagern.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Isolierstruktur die mindestens zwei Wandelemente derart abstützen, dass die Wandelemente und das Basisgehäuse voneinander elektrisch isoliert sind.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann zwischen den mindestens zwei Wandelementen und der Welle ein ringförmiger Spalt gebildet sein.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die mindestens zwei Wandelemente jeweils einen Einsteckabschnitt aufweisen, wobei einer der Einsteckabschnitte in Form eines Vorsprungs und der andere der Einsteckabschnitte in Form einer Längsnut ausgebildet ist, wobei die Einsteckabschnitte zum Zusammenfügen beider Wandelemente ineinander steckbar eingerichtet sind.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Isolierstruktur mehrere Stützelemente aufweisen, wobei zumindest eines der mindestens zwei Wandelemente eine Nut aufweist, in welche mindestens eines der mehreren Stützelemente eingreift, so dass die Wandelemente formschlüssig von den mehreren Stützelementen gestützt werden.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die mehreren Stützelemente um die Welle herum angeordnet sein.
  • Eine Rohrkathode kann eingerichtet sein zum Behandeln eines Substrats in einem Vakuum, z.B. zum Beschichten eines Substrats. Beispielsweise kann Material (z.B. Targetmaterial) von der Rohrkathode zerstäubt werden, zum Beschichten des Substrats mit dem zerstäubten Material.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Isolierstruktur einen Aufnahmering aufweisen, welcher die Welle umgibt, wobei der Aufnahmering mehrere Aussparungen aufweisen kann, wobei jedes Stützelement in einer Aussparung des Aufnahmerings angeordnet ist.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann zwischen den mindestens zwei Wandelementen und dem Aufnahmering ein ringförmiger Spalt gebildet sein.
  • Eine Endblock-Anordnung kann gemäß verschiedenen Ausführungsformen Folgendes aufweisen: einen drehbar gelagerten Kupplungsabschnitt zum Halten einer Rohrkathode; mindestens zwei voneinander lösbare Wandelemente, welche zusammengefügt eine gemeinsame Durchgangsöffnung bilden können, in die sich der Kupplungsabschnitt hinein erstrecken kann; und eine Isolierstruktur, welche zwischen dem Kupplungsabschnitt und den mindestens zwei Wandelementen angeordnet sein kann und die mindestens zwei Wandelemente derart abstützen kann, dass die Wandelemente und der Kupplungsabschnitt voneinander elektrisch isoliert sind.
  • Der Kupplungsabschnitt kann einen Teil der Welle aufweisen, z.B. den Teil der Welle, welcher sich aus dem Basisgehäuse heraus erstreckt. Ferner kann der Kupplungsabschnitt eine Targetbefestigung aufweisen, welche zum Kuppeln der Rohrkathode an die Welle eingerichtet sein kann. Die Isolierstruktur (Stützstruktur) kann gemäß verschiedenen Ausführungsformen mehrere Stützelemente aufweisen, z.B. zwei, drei, vier, fünf oder sechs Stützelemente, oder mehr als sechs Stützelemente. Ferner kann die Isolierstruktur einen Aufnahmering mit mehreren Aussparungen aufweisen und die mehreren Stützelemente können passend zu den mehreren Aussparungen in dem Aufnahmering eingerichtet sein, so dass die mehreren Stützelemente mittels des Aufnahmerings gehalten werden können. Dabei können die mehreren Stützelemente elektrisch isolierend eingerichtet sein, so dass die Wandelemente von dem Kupplungsabschnitt elektrisch isoliert sind.
  • Eine Endblock-Anordnung kann gemäß verschiedenen Ausführungsformen Folgendes aufweisen: einen drehbar gelagerten Kupplungsabschnitt zum Halten einer Rohrkathode; mindestens zwei voneinander lösbare Wandelemente, welche zusammengefügt eine gemeinsame Durchgangsöffnung bilden können, in die sich der Kupplungsabschnitt hinein erstrecken kann; und mindestens drei elektrisch isolierende Stützelemente, welche zwischen dem Kupplungsabschnitt und den mindestens zwei Wandelementen angeordnet sein können und die mindestens zwei Wandelemente derart abstützen können, dass die Wandelemente und der Kupplungsabschnitt voneinander elektrisch isoliert sind.
  • In analoger Weise können mehr als zwei Wandelemente derart eingerichtet sein, dass diese zusammengefügt eine gemeinsame Durchgangsöffnung bilden.
  • Werden zwei Rohrkathoden (z.B. in einem Doppel-Rohrmagnetron) zum Behandeln eines Substrats in einem Vakuum verwendet kann eine Endblock-Anordnung zwei drehbar gelagerte Kupplungsabschnitte zum Halten der zwei Rohrkathoden aufweisen, wobei die zwei voneinander lösbaren Wandelemente zusammengefügt zwei gemeinsame Durchgangsöffnungen bilden können, wobei sich in jede der zwei Durchgangsöffnungen genau ein Kupplungsabschnitt hinein erstrecken kann. Ferner können mindestens drei elektrisch isolierende Stützelemente die mindestens zwei Wandelemente derart abstützen, dass die Wandelemente und die zwei Kupplungsabschnitte voneinander elektrisch isoliert sind.
  • Die Wandelemente können beispielsweise zusammengefügt sein oder werden, wenn diese zum Abdecken eines Endblocks an den Endblock montiert werden. Beispielsweise kann jedes Wandelement Teil eines Häusungsteils sein, wobei die Häusungsteile zum Bilden einer Häusung zusammengefügt und/oder montiert werden können.
  • Die Stützelemente können ein elektrisch und/oder thermisch isolierendes Material aufweisen. Beispielsweise können die Stützelemente eine Keramik, z.B. eine oxydische Keramik (wie Aluminiumoxid (Al2O3) oder Zirkonoxid (ZrO2)), eine Gaskeramik, eine Nitritkeramik (wie Siliziumnitrid (Si3N4)) und/oder ein Carbitkeramik (wie Siliziumcarbid (SiC)) aufweisen, beispielsweise eine gesinterte und/oder gepresste Keramik.
  • Ein elektrisch und/oder thermisch isolierendes Material kann eine möglichst geringe elektrische und/oder thermische Leitfähigkeit aufweisen, um anschaulich einen möglichst großen elektrischen Potentialunterschied (eine möglichst große Spannung) und/oder einen möglichst großen Temperaturunterschied zwischen dem Kupplungsabschnitt und den Wandelementen zu ermöglichen. Mit anderen Worten kann in dem elektrisch und/oder thermisch isolierenden Material ein möglichst großer Temperaturgradient und/oder ein möglichst großer Gradient eines elektrischen Potentials bereitstellt werden.
  • Der drehbar gelagerte Kupplungsabschnitt kann beispielsweise einen Teil einer drehbar gelagerten Welle oder einen Teil einer drehbar gelagerten Hohlwelle aufweisen. Ferner kann der drehbar gelagerte Kupplungsabschnitt eingerichtet sein ein Targetgrundrohr zu halten und dazu beispielsweise eine Kupplung aufweisen mittels der eine Rohrkathode und/oder ein Targetgrundrohr an der drehbar gelagerten Welle befestigt (z.B. geklemmt, gesteckt oder geschraubt) werden kann.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann zwischen den zwei zusammengefügten Wandelementen und dem Kupplungsabschnitt ein ringförmiger Spalt gebildet sein. Der ringförmige Spalt kann anschaulich derart eingerichtet sein, dass eine Plasmabildung zwischen den mindestens zwei Wandelementen und dem Kupplungsabschnitt verhindert oder zumindest verringert werden kann. Beispielsweise kann der Spalt eine Spaltbreite aufweisen, welche von einem Abstand der mindestens zwei Wandelemente zu dem Kupplungsabschnitt definiert sein kann, wobei die Spaltbreite kleiner sein kann als eine vorgegebene Spaltbreite. Die vorgegebene Spaltbreite kann anschaulich von einem elektrischen Feld in dem Spalt und/oder einem Gasdruck in dem Spalt definiert sein, und derart eingerichtet sein, dass sich in dem Spalt kein Plasma bilden kann.
  • Ferner können die mindestens zwei Wandelemente jeweils einen Einsteckabschnitt aufweisen, wobei einer der Einsteckabschnitte in Form eines Vorsprungs und der andere der Einsteckabschnitte in Form einer Längsnut ausgebildet sein kann, wobei die Einsteckabschnitte zum Zusammenfügen beider Wandelemente ineinander steckbar eingerichtet sein können. Beispielsweise können die zusammengefügten mindestens zwei Wandelemente mittels der Einsteckabschnitte formschlüssig miteinander verbunden sein.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann zumindest eines der mindestens zwei Wandelemente eine Nut aufweisen, in welche mindestens eines der Stützelemente eingreifen kann, so dass die Wandelemente formschlüssig von den Stützelementen gestützt werden können.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die Stützelemente plattenförmig und/oder scheibenförmig ausgebildet sein.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Endblock-Anordnung ferner einen Aufnahmering aufweisen, welcher den Kupplungsabschnitt umgibt, wobei der Aufnahmering mindestens drei Aussparungen aufweisen kann, wobei jedes Stützelement in einer Aussparung des Aufnahmerings angeordnet sein kann. Der Aufnahmering kann anschaulich ein Durchgangsloch aufweisen, durch welches der Kupplungsabschnitt hindurch erstreckt sein kann.
  • Die Aussparungen können auf einer dem Kupplungsabschnitt abgewandten Seite (z.B. dem äußeren Rand) des Aufnahmerings angeordnet sein. Beispielsweise können die Aussparungen und die Stützelemente derart eingerichtet sein, dass jedes Stützelement über den äußeren Rand des Aufnahmerings übersteht, wobei der überstehende Teil eines Stützelements einen Vorsprung bilden kann an welchem ein Wandelement abgestützt sein kann. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Vorsprung in eine dazu passende Nut in einem Wandelement einsteckbar eingerichtet sein.
  • Der Aufnahmering kann beispielsweise an einem Basisgehäuse eines Endblocks befestigt sein und anschaulich den Kupplungsabschnitt zentrisch umgeben. Mittels des Aufnahmerings kann eine Position und/oder Lage der Wandelemente relativ zu dem Kupplungsabschnitt definiert sein. Anschaulich kann der Aufnahmering die Stützelemente derart halten, dass ein Spalt zwischen den Wandelementen und dem Kuppelabschnitt homogen und/oder gleichmäßig eingerichtet ist. Ferner kann der Aufnahmering zum Montieren und/oder Demontieren der Stützelemente eingerichtet sein, und z.B. lösbar an einem Basisgehäuse eines Endblocks befestigt sein.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Aussparung des Aufnahmerings derart geformt sein, dass ein in der Aussparung angeordnetes Stützelement formschlüssig in der Aussparung des Aufnahmerings befestigt ist. Beispielsweise kann eine Aussparung des Aufnahmerings eine Oberfläche des Aufnahmerings durchdringen und dabei eine Öffnung bilden. Um ein Stützelement formschlüssig in der Aussparung des Aufnahmerings zu befestigen, kann eine Ausdehnung der Öffnung kleiner sein, als eine Ausdehnung des in der Aussparung des Aufnahmerings angeordneten Stützelements. Anschaulich kann das Stützelement sich durch die Öffnung hindurch erstrecken, wobei die Öffnung derart eingerichtet sein kann, dass das Stützelement nicht durch die Öffnung hindurch passt.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein Wandelement Teil eines haubenförmigen Häusungsteils sein. Ein haubenförmiges Häusungsteil kann mehrere Wandelemente aufweisen, wobei zumindest zwei Wandelemente des haubenförmigen Häusungsteils einander gegenüberliegen und mit zumindest einem weiteren Wandelement des haubenförmigen Häusungsteils verbunden sein können. Anschaulich kann ein haubenförmiges Häusungsteil eingerichtet sein ein Basisgehäuse eines Endblocks zumindest teilweise abzudecken. Beispielsweise können zwei gegenüberliegende Seiten eines Basisgehäuses mittels eines haubenförmigen Häusungsteils zumindest teilweise abgedeckt werden.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann zumindest eines der mindestens zwei Wandelemente Teil eines einstückigen (z.B. monolithisch ausgebildeten) Häusungsteils sein.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das haubenförmige Häusungsteil einstückig (z.B. monolithisch) ausgebildet sein. Analog kann ein Wandelement einstückig (z.B. monolithisch) ausgebildet sein.
  • Beispielsweise können ein Wandelement und/oder ein Häusungsteil mittels eines Gussverfahrens (z.B. Spritzgussverfahrens, Druckgussverfahrens, Niederdruckgießverfahrens oder Kokillengießverfahrens) einstückig hergestellt sein. Ferner kann das Gussverfahren derart eingerichtet sein, dass vorgegebene Strukturen zum Verbinden von Wandelementen und/oder Häusungsteilen miteinander (z.B. Gewinde, Durchgangslöcher, Nuten, Vorsprünge und/oder Federn) beim Herstellen eines Wandelements und/oder eines Häusungsteils berücksichtigt werden, und keine weiteren Verfahrensschritte notwendig sind, um Strukturen zum Verbinden auszubilden.
  • Anschaulich können ein Wandelement und/oder ein Häusungsteil aus einem Stück bestehen und beispielsweise eine homogene Materialzusammensetzung aufweisen. Beispielsweise können ein Wandelement und/oder ein Häusungsteil mittels eines Aluminiumgussverfahrens hergestellt sein.
  • Um z.B. Passgenauigkeit zwischen mehreren Wandelementen und/oder Häusungsteilen herzustellen und/oder eine Passgenauigkeit zu verbessern, kann ein mittels eines Gussverfahrens hergestellter Häusungsteil-Rohling bearbeitet, z.B. gefräst, gebohrt und/oder geschliffen werden.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die mindestens zwei Wandelemente derart eingerichtet sein, dass diese von dem Kupplungsabschnitt montierbar und/oder demontierbar sind, wenn eine Rohrkathode von dem Kupplungsabschnitt gehalten wird. Anschaulich können die mindestens zwei Wandelemente derart eingerichtet sein, dass diese zum Zusammenfügen und/oder zum Bilden einer Häusung beidseitig an den Kupplungsabschnitt herangeführt werden können, wobei die zusammengefügten mindestens zwei Wandelemente anschließend miteinander verbunden werden können.
  • Ein Targetgrundrohr kann einen Durchmesser (senkrecht zur Rotationsachse des Targetgrundrohrs) in einem Bereich von ungefähr 5 cm bis ungefähr 50 cm aufweisen, z.B. in einem Bereich von ungefähr 10 cm bis ungefähr 30 cm. Ein Targetgrundrohr kann eine Länge und/oder eine Ausdehnung entlang der Längserstreckung des Targetgrundrohrs (parallel zur Rotationsachse des Targetgrundrohrs) in einem Bereich von ungefähr 1 m bis ungefähr 6 m aufweisen, z.B. in einem Bereich von ungefähr 2 m bis ungefähr 5 m.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die Wandelemente eine Wärmeabschirmung eines Endblocks bereitstellen, und eine hohe Wärmeleitung und/oder eine hohe Wärmeverlustleistung aufweisen. Beispielsweise kann ein Wandelement einer Häusung für einen Endblock ein Material mit einer hohen spezifischen Wärmeleitfähigkeit aufweisen und/oder eine Häusung kann derart eingerichtet sein, dass mehrere Wandelemente in einem guten thermischen Kontakt zueinander montierbar sein können (indem beispielsweise zusammengefügte Wandelemente anschaulich eine möglichst große gemeinsame Kontaktfläche aufweisen können). Anschaulich kann eine Häusung mit einer hohen Wärmeleitung möglichst gleichmäßig erwärmt werden, wobei sich die Temperatur der Bestandteile der Häusung (z.B. mehrerer Wandelemente) ausgleichen kann und somit eine Beschädigung der Bestandteile der Häusung oder eine Beschädigung der Bestandteile des Endblocks aufgrund einer zu hohen thermischen Belastung vermieden werden kann.
  • Ein Wandelement und/oder ein Häusungsteil können gemäß verschiedenen Ausführungsformen Aluminium oder eine Aluminiumlegierung (z.B. aufweisend Kupfer, Magnesium, Mangan, Silizium, Eisen, Titan, Beryllium, Lithium, Chrom, Zink, Zirconium und/oder Molybdän), beispielsweise AlSi, AlSiCu, AlSiMg, AlCuTi oder AlMg aufweisen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können ein Wandelement und/oder ein Häusungsteil ein Material und/oder eine Legierung mit einer thermischen Leitfähigkeit größer als 100 W/(m K), z.B. größer als 200 W/(m K), z.B. größer als 300 W/(m K) oder z.B. größer als 400 W/(m K) aufweisen.
  • Aufgrund des Ablagerns von zerstäubtem Targetmaterial auf einem Wandelement kann eine Oberfläche des Wandelements beschichtet werden und es kann es notwendig sein, das Wandelement auszutauschen oder zumindest zu demontieren, so dass die beschichtete Oberfläche des Wandelements gereinigt werden kann. Wird die beschichtete Oberfläche nicht gereinigt, kann sich Material mit zunehmender Dicke der Ablagerung von der beschichteten Oberfläche des Wandelements lösen. Von der Oberfläche eines Wandelements abgelöstes Material (Flitter) kann sich beispielsweise unkontrolliert in der Vakuum-Prozessierkammer ablagern (z.B. auf einem zu beschichtenden Substrat, einer Elektrode oder einem Transportsystem) wodurch der Sputterprozess beeinträchtigt werden kann.
  • Beispielsweise kann auf einem Substrat angelagertes Material die resultierenden Schichteigenschaften beeinträchtigen, z.B. kann ein Teil des Substrats von angelagertem Material abgeschattet werden und dabei ein Beschichten des abgeschatteten Teils verhindert werden. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Oberfläche eines Wandelements derart aufgeraut sein, dass ein Anhaften einer Ablagerung an dem Wandelement verbessert ist, so dass die Häufigkeit, mit der ein Wandelement (oder zumindest Bestandteile einer Häusung) getauscht und/oder gereinigt werden müssen, möglichst gering ist.
  • Um eine Oberfläche (z.B. die im montierten Zustand dem Endblock abgewandte Oberfläche) eines Wandelements aufzurauen, kann die Oberfläche beispielsweise mit einem Strahlmittel (beispielsweise mit einem Metalloxid, wie Korund, einem Metallnitrid, einem Metallcarbit oder einem Halbmetallcarbit, wie SiC) bestrahlt werden, oder anderweitig z.B. mittels Sandstrahlens, Glasstrahlens, Schleifens oder Ätzens bearbeitet werden. Dabei kann das Schleifmittel und/oder das Strahlmittel eine Körnung von beispielsweise F12 oder größer aufweisen. Eine aufgeraute Oberfläche kann beispielsweise eine mittlere Rauheit (oder Mittelrauhwert, RMS-Rauheit) in einem Bereich von ungefähr 0,2 µm bis ungefähr 5 µm aufweisen, z.B. in einem Bereich von ungefähr 0,5 µm bis ungefähr 4 µm.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.
  • Es zeigen
  • 1A und 1B jeweils eine Endblock-Anordnung in einer schematischen Querschnittsansicht;
  • 2A und 2B jeweils eine Endblock-Anordnung in einer schematischen Seitenansicht;
  • 3A und 3B jeweils eine Endblock-Anordnung in einer schematischen Querschnittsansicht;
  • 4A eine Haube in einer schematischen Perspektivansicht;
  • 4B einen Deckel in einer schematischen Perspektivansicht;
  • 4C einen Aufnahmering in einer schematischen Perspektivansicht;
  • 4D ein Stützelement in einer schematischen Perspektivansicht;
  • 5A bis 5E jeweils eine Endblock-Anordnung in einer schematischen Perspektivansicht;
  • 6 eine Endblock-Anordnung in einer schematischen Querschnittsansicht;
  • 7A und 7B jeweils eine Endblock-Anordnung in einer schematischen Perspektivansicht; und
  • 8A bis 8C jeweils eine Endblock-Anordnung in einer schematischen Querschnittsansicht.
  • In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die Teil dieser bilden und in denen zur Veranschaulichung spezifische Ausführungsformen gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeübt werden kann. In dieser Hinsicht wird Richtungsterminologie wie etwa „oben“, „unten“, „vorne“, „hinten“, „vorderes“, „hinteres“, usw. mit Bezug auf die Orientierung der beschriebenen Figur(en) verwendet. Da Komponenten von Ausführungsformen in einer Anzahl verschiedener Orientierungen positioniert werden können, dient die Richtungsterminologie zur Veranschaulichung und ist auf keinerlei Weise einschränkend. Es versteht sich, dass andere Ausführungsformen benutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Es versteht sich, dass die Merkmale der hierin beschriebenen verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen miteinander kombiniert werden können, sofern nicht spezifisch anders angegeben. Die folgende ausführliche Beschreibung ist deshalb nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen, und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird durch die angefügten Ansprüche definiert.
  • Im Rahmen dieser Beschreibung werden die Begriffe "verbunden", "angeschlossen" sowie "gekoppelt" verwendet zum Beschreiben sowohl einer direkten als auch einer indirekten Verbindung, eines direkten oder indirekten Anschlusses sowie einer direkten oder indirekten Kopplung. In den Figuren werden identische oder ähnliche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen, soweit dies zweckmäßig ist.
  • Eine herkömmliche Endblock-Anordnung kann zum Montieren und/oder Demontieren einer Häusung einen hohen und/oder einen sich wiederholenden Montageaufwand erfordern. Beispielsweise kann eine herkömmliche Häusung zwei Halbschalen aufweisen, welche miteinander verschraubt werden müssen, um diese an einem Endblock zu montieren. Eine herkömmliche Häusung (z.B. eine herkömmliche Abschirmung) kann eine hohe Anzahl zum Montieren benötigter Teile aufweisen (z.B. 4 bis 6 Schrauben), welche die Prozesssicherheit beeinträchtigen kann, da eine Wahrscheinlichkeit eines der Teile beim Montieren zu verlieren mit der Anzahl der Teile steigen kann.
  • Ferner kann eine herkömmliche Häusung einen hohen Fertigungsaufwand aufweisen. Beispielsweise kann eine herkömmliche Häusung aus Blechen hergestellt werden, welche umgeformt, gefügt, geschweißt, gefräst und/oder gebohrt werden müssen. Daher kann eine herkömmliche Häusung hohe Produktions- und Fertigungskosten aufweisen, lange Rüstzeiten und eine erforderliche Kapitalbindung zur Lagerhaltung aufgrund vieler Teile und/oder Bauteile (z.B. Ersatzteile) erhöhen.
  • Eine herkömmliche Häusung kann ferner als (z.B. geschweißte) Edelstahlkonstruktion ausgeführt sein. Die Wärmeleitung von Edelstahl kann geringer sein, als notwendig, um anschaulich genügend Wärme abführen zu können. Wird nicht genügend Wärmeabgeführt kann es zu einer lokalen Erwärmung kommen und ein thermisch bedingter Verzug verursacht werden.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine thermisch stabile Häusung bereitgestellt werden, welche wenige Bauteile aufweisen und eine zeitlich kurze Montage ermöglichen kann. Beispielsweise kann eine Häusung an einer modulartig aufgebauten Drehdurchführung (z.B. an einem Endblock) einer Sputtereinrichtung (z.B. einem Magnetron) befestigt werden, wobei die Häusung eine Haube und eine Frontabdeckung (oder einen Deckel) mit Verbindungselementen zum Verbinden der Haube mit dem Deckel aufweisen kann.
  • Anschaulich können die als Häusung (oder Abschirmung) dienenden Bauteile aus prozesstechnologischen Gründen notwendig sein. Beispielsweise können ein Endabschnitt einer Rohrkathode (oder eines rohrförmigen Targets) und deren flanschartige Verbindung (mit dem Endblock) derart nahe an ein Plasma und/oder einen Plasmakanal heranreichen, dass diese selbst zur Quelle der Verdampfung (und anschaulich vom Plasma zerstäubt) werden können. Von der flanschartigen Verbindung und/oder dem Targetgrundrohr zerstäubtes Material kann mit dem zerstäubten Targetmaterial vermischt werden und so die Qualität einer daraus gebildeten Beschichtung (auf einem Substrat) verringern. Anschaulich kann dadurch eine auf einem Substrat abgeschiedene Beschichtung verunreinigt werden.
  • Ferner kann eine Häusung als elektrische und thermische Abschirmung wirken und eine elektrische Durchführung und/oder elektrische Zuführung (in den Prozessraum des Plasma-Prozesses) schützen. Anschaulich kann eine zum Versorgen einer Rohrkathode eingerichtete elektrische Zuführung bis an den Sputterprozess heran reichen und es erfordern mittels einer Häusung vor vagabundierenden Plasmen geschützt zu werden. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Häusung eingerichtet sein spannungsführende (z.B. leistungstragende und/oder stromtragende) Bauteile elektrisch isoliert zu umgeben.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Häusung für Drehdurchführungen an Sputtereinrichtungen bereitgestellt werden, welche anschaulich als isolierte Dunkelfeldabschirmung wirken kann. Anschaulich kann ein Abstand (Dunkelfeldabstand) zwischen der Häusung und den zu umgebenden Bauteilen (oder zu schützenden Bauteilen) derart gering eingerichtet sein, dass ein Brennen eines Plasmas (und/oder eine Plasmabildung) zwischen der Häusung und den zu schützenden Bauteilen (z.B. Endblock, Flansch und/oder Targetgrundrohr) verringert werden kann (Dunkelfeldabschirmung).
  • Der Dunkelfeldabstand der Häusung von den zu umgebenden Bauteilen kann von der (zum Sputtern verwendeten) elektrischen Spannung, einem elektrischen Feld, einem Vakuumdruck (z.B. einem Druck des ionenbildenden Gases) und/oder einer Gasdichte (z.B. einer Massendichte eines Gases und/oder einem Verhältnis der Dichten zweier Gase) definiert sein oder werden. Anschaulich kann der Dunkelfeldabstand gerade so groß sein, dass sich in dem Spalt zwischen Häusung zu den zu schützenden Bauteilen beim Sputtern kein Plasma bilden kann. Beispielsweise können zwei in dem Dunkelfeldabstand angeordnet Bauteile die freie Weglänge von Elektronen begrenzen, wobei eine Ionisationsrate des plasmabildenden Gases verringert werden kann.
  • Beim Sputtern (z.B. bei zerstäubenden Plasmaprozessen) kann Streudampf (z.B. zerstäubtes Targetmaterial) an einer Häusung kondensieren (Streudampfablagerung), wobei an betroffenen Bauteilen Schichten aufwachsen können, welche die Geometrie und die Oberfläche der betroffenen Bauteile verändern können. Beispielsweise können die aufwachsenden Schichten eine mechanische Berührung zu anderen spannungführenden (potentialtragenden) Bauteilen verursachen, wobei der Sputterprozess von ungewollten Gasentladungen (Arc) zwischen den sich berührenden Bauteilen gestört werden kann.
  • Beim Sputtern (während des Sputterprozesses) kann Wärme entstehen, welche alle Bauteile in der Umgebung des Sputterprozesses im Vakuum mittels (Wärme)Strahlung und mittels auftreffender Partikel belasten kann. Die Wärmeenergie kann (von den belasteten Bauteilen) im Vakuum und/oder einem Unterdruck zum Großteil ausschließlich mittels Strahlung (Wärmestrahlung) wieder abgegeben werden, da mit sinkendem Gasdruck weniger Wärmeenergie mittels thermischer Konvektion abgegeben werden kann.
  • Anschaulich kann ein gutes thermisches Verhalten notwendig sein, um die in Plasmanähe entstehende Wärme mittels einer Häusung (aufgrund von Wärmeleitung) auf die Rückseite der Drehdurchführung befördern zu können und so ein prozessverträgliches Wärmegleichgewicht bereitstellen zu können. Dabei kann die Häusung derart eingerichtet sein, dass weder die Drehdurchführung, noch die Umgebung der Drehdurchführung übermäßig von Wärmestrahlung belastet werden kann.
  • Mit anderen Worten kann Wärme besser abgegeben werden, wenn diese mittels Wärmeleitung auf die gesamte Häusung verteilt und von dort mittels Wärmestrahlung wieder abgegeben werden kann. Anschaulich kann dabei die abstrahlende Oberfläche vergrößert werden. Dazu können die Haube und die Frontabdeckung beispielsweise eine Aluminiumlegierung aufweisen, welche anschaulich ein guter Wärmeleiter sein kann und eine schnelle Verteilung von Wärmeenergie auf annähernd gleichem thermischem Niveau bereitstellen kann.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Häusung bei ungenügender thermischer Sicherheit (z.B. zu starker Erwärmung) mehrlagig ausgeführt werden.
  • Mittels Gusstechnik und/oder einem Gussverfahren können aus Aluminiumlegierungen gefertigte Bauteile präzise und kostengünstig hergestellt werden. Anschaulich lassen sich in einem Gussverfahren beispielsweise ausreichend gleichmäßige Abstände zwischen der Kappe und dem Drehdurchführungsgehäuse (Basisgehäuse) realisieren. Die Haube und der Deckel (Frontabdeckung) können ferner mittels eines Gussverfahrens vorgefertigt werden, wobei eine Passgenauigkeit zwischen Haube und Deckel beispielsweise zerspanend hergestellt werden.
  • Auf Bauteilen aus Aluminiumlegierungen können mittels Bestrahlens mit Korundstrahlgut beispielsweise sehr saubere und raue Oberflächen hergestellt werden, welche für die Sputterumgebung geeignet sein können. Auf rauen Oberflächen können Beschichtungen anschaulich länger aufwachsen, bevor diese sich lösen und die Oberfläche gereinigt werden muss, um ein ansammeln abgelöster Schichten in einer Vakuum-Prozessierkammer zu vermeiden.
  • Das Verbinden der Haube mit der Frontabdeckung kann mittels zweier symmetrischer Verbindungselemente erfolgen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die Verbindungselemente (z.B. Schrauben und/oder Gewinde) einer Verbindungsstruktur kraftschlüssig oder formschlüssig verbindend sein. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die Verbindungselemente beidseitig oder einseitig bedienbar sein. Mit anderen Worten kann die Häusung derart eingerichtet sein, dass extrem wenige Bauteile zum Wechsel des Targetgrundrohrs demontiert werden müssen. Anschaulich kann eine Montagezeit kurz sein, da die (thermische) Häusung derart eingerichtet sein kann, dass diese mittels zweier Verbindungselemente verriegelbar sein kann.
  • Wird ein Abschirmen mehrerer nebeneinander angeordneter Drehdurchführungen benötigt (z.B. bei einem Doppel-Magnetron) kann die Häusung (z.B. eine Haube und ein Deckel) skaliert (z.B. verbreitert und/oder vergrößert) werden und beispielsweise mit jeweils einer Durchgangsöffnung für jede Drehdurchführung bereitgestellt werden. Anschaulich können die Wandelemente derart eingerichtet sein, dass diese ein Abschirmen eines Endblocks oder zweier Endblöcke für ein Doppel-Rohrmagnetron ermöglichen.
  • 1A und 1B veranschaulichen eine Endblock-Anordnung 100 in einer schematischen Ansicht, gemäß verschiedenen Ausführungsformen, wobei 1A einen Querschnitt entlang einer von einer Richtung 101 und einer Richtung 105 aufgespannten Ebene zeigt und 1B einen Querschnitt entlang einer Ebene senkrecht zu der Richtung 105 zeigt.
  • Die Endblock-Anordnung 100 kann einen Endblock 116 aufweisen, der an eine Gehäusewand 106 oder an eine Kammerwand 106 einer Vakuum-Prozessierkammer montiert sein kann. Die Kammerwand 106 kann Teil des Kammergehäuses oder eines Kammerdeckels (z.B. eines so genannten Magnetrondeckels) der Vakuum-Prozessierkammer sein. Anschaulich kann sich die dem Endblock zugewandte Seite 106i der Kammerwand 106 während eines Sputterprozesses im Inneren einer Vakuum-Prozessierkammer befinden und die dem Endblock abgewandte Seite der Kammerwand 106 kann sich während eines Sputterprozesses außerhalb der Vakuum-Prozessierkammer befinden oder an einem weiteren Bauteil der Vakuum-Prozessierkammer montiert sein.
  • An und/oder in dem Endblock 116 kann eine Welle 110 (z.B. eine Hohlwelle 110) befestigt bzw. gelagert sein, wobei sich die Welle 110 beispielsweise entlang der Richtung 101 erstrecken kann. Die Welle 110 kann drehbar gelagert oder drehbar in dem Endblock 116 abgestützt sein (z.B. drehbar um eine Drehachse 111). An der Welle 110 kann zum Durchführen eines Sputterprozesses ein Targetgrundrohr 112 (z.B. als Teil einer Rohrkathode 112) befestigt sein oder werden. Beispielsweise kann das Targetgrundrohr 112 auf die Welle 110 aufgesteckt werden und/oder mittels einer Targetbefestigung 110f (z.B. einem Flansch und/oder einer Klemme) fixiert werden.
  • Zum Sputtern kann in einem Plasmabereich 109 ein Plasma erzeugt werden, welches an dem Targetgrundrohr 112 angeordnetes Targetmaterial zerstäuben kann. Beispielsweise kann in dem Plasmabereich 109 der Plasmakanal (z.B. der Racetrack) verlaufen. Das zerstäubte Targetmaterial kann sich von dem Targetgrundrohr 112 weg in einen Prozessierbereich ausbreiten (z.B. mit einer Geschwindigkeitskomponente entgegen der Richtung 105), wobei in dem Prozessierbereich ein Substrat mit dem zerstäubten Targetmaterial beschichtet werden kann.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Welle 110 ein Versorgen eines angekuppelten Targetgrundrohrs 112 mit Kühlflüssigkeit bereitstellen. Beispielsweise kann Kühlflüssigkeit mittels einer in der Welle 110 angeordneten Kühlflüssigkeitszuführung dem Targetgrundrohr 112 zugeführt werden. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann mittels der Welle 110 ein elektrisches Versorgen des Targetgrundrohrs 112 erfolgen. Beispielsweise kann die Welle 110 mittels einer elektrischen Zuführung mit einer elektrischen Spannungsversorgung (und/oder elektrischen Leistungsversorgung) gekoppelt sein. Mit anderen Worten kann eine elektrische Spannung und/oder ein elektrischer Strom mittels der elektrischen Zuführung (z.B. Kabel, Kontakte, elektrische Leitungen) dem Targetgrundrohr 112 zugeführt werden.
  • Anschaulich können die Welle 110, die Targetbefestigung 110f und das Targetgrundrohr 112 zum Sputtern ein gemeinsames elektrisches Potential (Kathodenpotential) aufweisen und als spannungsführende (oder potentialführende) Komponenten (oder Bauteile) bezeichnet werden.
  • Ferner kann der Endblock 116 einen ringförmigen Befestigungsbereich 124 aufweisen, an welchem ein Aufnahmering 120 befestigt werden kann. Der Befestigungsbereich 124 kann anschaulich die drehbar gelagerte Welle 110 umgeben. Zum Befestigen des Aufnahmerings 120 kann der Befestigungsbereich 124 beispielsweise eine oder mehrere Gewindebohrungen aufweisen, in welche jeweils eine (z.B. sich durch den Aufnahmering 120 hindurch erstreckende) Schraube geschraubt werden kann.
  • An dem Aufnahmering 120 können mehrere Stützelemente 122 angeordnet sein, welche thermisch und/oder elektrisch isolierend ausgebildet sein können. Dazu kann der Aufnahmering 120 mehrere Aussparungen 120t (Aufnahmetaschen 120t) aufweisen, wobei jede der Aussparungen 120t zum Aufnehmen genau eines Stützelements 122 eingerichtet sein kann.
  • Der Aufnahmering 120 kann beispielsweise eingerichtet sein die Stützelemente 122 zu klemmen, wenn der Aufnahmering 120 an dem Befestigungsbereich 124 befestigt wird. Dazu können die Aussparungen 120t anschaulich schmaler eingerichtet sein, als die Stützelemente 122.
  • Ist ein Klemmen der Stützelemente 122 z.B. aufgrund einer thermischen Ausdehnung der Stützelemente 122 schwierig, können die Aussparungen 120t alternativ eingerichtet sein, die Stützelemente 122 formschlüssig zu halten. Beispielsweise können die Aussparungen 120t an die Form der Stützelemente 122 angepasst sein, so dass diese in die Aussparungen 120t gelegt werden können und mittels Befestigens des Aufnahmerings 120 an dem Befestigungsbereich 124 ein Formschluss erfolgt.
  • Ferner können die Stützelemente 122 derart eingerichtet sein, dass diese über den Aufnahmering 120 überstehen (entlang Richtung 105 oder radial von der Drehachse 111 weg), wenn die Stützelement 122 in den Aussparungen 120t angeordnet sind. Beispielsweise kann ein über den Aufnahmering 120 überstehender Teil eines Stützelements 122 einen Vorsprung definieren.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die Stützelemente 122 in Form einer Scheibe einer Platte, eines Ringsegments und/oder eines Rings ausgebildet sein. Die Stützelemente 122 können aus einem elektrisch und/oder thermisch isolierenden Material bestehen oder alternativ einen mit einem elektrisch und/oder thermisch isolierenden Material beschichteten Träger aufweisen.
  • Der Endblock 116 kann einen Endblock-Sockel 116b aufweisen, welcher anschaulich ein Basisgehäuse 116a mit der Kammerwand 106 verbinden kann. Beispielsweise kann der Endblock-Sockel 116b an der Kammerwand befestigt oder ein Bestandteil der Kammerwand sein.
  • Ferner kann an dem Endblock 116 eine Isolatorplatte 126 angeordnet sein, welche den Endblock-Sockel 116b und das Basisgehäuse 116a elektrisch und/oder thermisch voneinander isolieren kann. Dazu kann die Isolatorplatte 126 ein elektrisch und/oder thermisch isolierendes Material aufweisen.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Isolatorplatte 126 von mindestens einer Durchgangsöffnung durchdrungen sein, durch welche hindurch ein Versorgen des Targetgrundrohrs 112 ermöglicht werden kann. Alternativ kann die Isolatorplatte 126 als eine den Endblock 116 umlaufende Isolatorplatte 126 eingerichtet sein.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Häusung für einen Endblock 116 bereitgestellt sein, wobei die Häusung ein erstes Wandelement 102 und ein zweites Wandelement 104 aufweisen kann. Anschaulich kann die Häusung mehrere Häusungsteile aufweisen, wobei das erste Wandelement 102 Teil eines ersten Häusungsteils 102 und das zweite Wandelement 104 Teil eines zweiten Häusungsteils 104 sein kann.
  • Eines der Häusungsteile kann in Form einer Haube 102 (haubenförmig) ausgebildet sein, und eines der Häusungsteile kann in Form eines Deckels 104 und/oder einer Frontabdeckung 102 ausgebildet sein, wobei der Deckel 104 und/oder die Frontabdeckung 104 anschaulich eingerichtet sein können eine Öffnung der Haube 102 zumindest teilweise abzudecken.
  • Der zweite Häusungsteil 104 kann einen Verbindungssbereich 104b aufweisen, in welchem z.B. Schrauben und/oder Gewinde (Verbindungselemente) zum Verbinden beider Häusungsteile 102, 104 miteinander angeordnet sein können. Anschaulich können beide Häusungsteile 102, 104 (die Haube 102 und der Deckel 104) zusammengefügt eine Häusung bilden und/oder als (z.B. thermische und/oder elektrische) Abschirmung wirken.
  • Die Häusungsteile 102, 104 (die Haube 102 und der Deckel 104) können jeweils mehrere Vorsprünge 126v aufweisen, welche derart eingerichtet sein können, dass diese mit der Isolatorplatte 126 einen Formschluss (z.B. entlang einer Richtung 101) bilden können, wenn die Häusungsteile 102, 104 (die Haube 102 und der Deckel 104) an dem Endblock 116 montiert sind.
  • Anschaulich können die Vorsprünge 126v zum Abstützen der Häusungsteile 102, 104 (der Haube 102 und des Deckels 104) eingerichtet sein und als Abstützelemente 126v wirken. Dabei kann das Abstützen der Haube 102 derart erfolgen, dass zwischen der Haube 102 und dem Endblock 116 ein Spalt mit einer Spaltbreite 116d (z.B. größer als der Dunkelfeldabstand) verbleibt.
  • Die Vorsprünge 126v können derart eingerichtet sein, einen Querschnitt der sich zum Abstützen berührenden Flächen der Häusungsteile 102, 104 (der Haube 102 und des Deckels 104) und der Isolierplatte 126 zu minimieren. Beispielsweise kann ein geringer Querschnitt der sich berührenden Flächen eine Wärmeleitung zwischen den Häusungsteilen 102, 104 (der Haube 102 und dem Deckel 104) und der Isolierplatte 126 reduzieren.
  • Alternativ können elektrisch und/oder thermisch isolierende Vorsprünge 126v an der Isolierplatte 126 angeordnet sein und/oder befestigt sein und die dazugehörige Abstützfläche (an denen einer der Vorsprünge 126v abstützt) an der Haube 102 bzw. an dem Deckel 104 angeordnet sein. Beispielsweise können elektrisch und/oder thermisch isolierende Vorsprünge 126v in einer Vertiefung im Endblock 116 (z.B. im Basisgehäuse 116a und/oder im Endblock-Sockel 116b) oder auf einer Oberfläche des Endblocks 116 befestigt oder abgestützt sein (z.B. geschraubt, geklebt oder geklemmt).
  • Ferner können die Haube 102 und der Deckel 104 (Frontabdeckung 104) im montierten Zustand von den Stützelementen 122 gestützt werden. Dabei können die Haube 102 und der Deckel 104 derart eingerichtet sein, dass diese mit den Stützelementen 122 einen Formschluss (z.B. entlang einer Richtung 105) bilden.
  • Die Haube 102 und der Deckel 104 können derart eingerichtet sein, dass jeweils zwischen der Haube 102 und den spannungsführenden Komponenten, sowie zwischen dem Deckel 104 und den spannungsführende Komponenten ein Spalt 122d und ein Spalt 116d verbleibt. Die Spalte 122d, 116d können anschaulich von der Position der Haube 102 und des Deckels 104 relativ zu dem Endblock definiert sein oder werden. Die Position der Haube 102 und des Deckels 104 relativ zu dem Endblock kann ferner von dem gebildeten Formschluss mit den Stützelementen 122 und/oder mit der Isolatorplatte 126 definiert sein oder werden. Anschaulich können die Haube 102 und der Deckel 104 derart gestützt werden, dass diese das Basisgehäuse 116a, den Endblock-Sockel 116b und/oder spannungsführende Komponenten nicht berühren.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann mittels einer Dichtung zwischen der Welle 110 und dem Endblock 116 (bzw. dem Basisgehäuse 116a) das Innere des Endblocks 116 gegen das Innere der Vakuum-Prozessierkammer abgedichtet sein, wobei das Innere des Basisgehäuses 116a einen höheren Druck (z.B. Atmosphärendruck oder den Druck der Kühlflüssigkeit) aufweisen kann, als das Innere der Vakuum-Prozessierkammer. Anschaulich kann es notwendig sein das Basisgehäuse 116a, massiv und stabil (z.B. druckstabil) auszuführen und beispielsweise mit der Vakuum-Prozessierkammer, einer Kammerwand und/oder dem Targetgrundrohr 112 vakuumdicht zu verbinden.
  • Dazu kann das Basisgehäuse 116a beispielsweise einen Teil der Kammerwand 106 bilden und zum Trennen von Vakuum und Atmosphärendruck vakuumtauglich eingerichtet sein. Ist der Endblock 116 an der Kammerwand 106 befestigt können der Endblock 116, das Basisgehäuse 116a und/oder die Kammerwand 106 ein gemeinsamen Potential (Kammerpotential) aufweisen. Beispielsweise kann ein Teil des Endblocks 116 (z.B. der Endblock-Sockel 116b) mit der Kammerwand 106 elektrisch leitend verbunden sein.
  • Soll das Basisgehäuses 116a beispielsweise gewechselt werden, kann ein Demontieren von zum Lagern oder zum Versorgen des Targetgrundrohrs 112 eingerichteten Komponenten (Lagerkomponenten) und/oder Dichtungen notwendig sein. Demgegenüber kann eine Häusung 102, 104 zum Schutz des Endblocks 116 am Basisgehäuse 116a des Endblocks befestigt sein, und derart eingerichtet sein, dass die Häusung 102, 104 ohne ein Demontieren von Lagerkomponenten gewechselt werden kann.
  • Ferner kann eine Häusung 102, 104 zum Schutz des Endblocks 116 beispielsweise ohne zusätzliche Dichtungen und leicht (z.B. mit einer geringeren Wandstärke als eine Kammerwand 106) ausgeführt sein oder werden und anschaulich möglichst einfach montierbar an dem Endblock 116 befestigt sein oder werden, zum schnellen Wechseln und Reinigen (z.B. bei Streudampfablagerungen) und/oder Austauschen (z.B. bei Verschleiß) der Häusung 102, 104.
  • Ferner kann eine Häusung 102, 104 zum Schutz des Endblocks 116 elektrisch isoliert (z.B. floatend) von der Kammerwand 106 und/oder elektrisch isoliert von dem Endblock 116 befestigt sein oder werden, wobei elektrische Überschläge zwischen den spannungsführenden Komponenten der Endblock-Anordnung 100 und der Häusung 102, 104 reduziert oder vermieden werden können.
  • 2A und 2B veranschaulichen eine Endblock-Anordnung 100 in einer schematischen Ansicht, gemäß verschiedenen Ausführungsformen, wobei 2A einen Querschnitt entlang einer von der Richtung 103 und der Richtung 105 aufgespannten Ebene zeigt und 2B einen Querschnitt entlang einer Ebene senkrecht zu der Richtung 105 zeigt.
  • Die Haube 102 und der Deckel 104 können im montierten Zustand eine (kreisartig) runde Durchgangsöffnung 222 bilden, durch die sich das Targetgrundrohr 112 hindurch erstrecken kann. Mit anderen Worten kann die Durchgangsöffnung 222 als Umgreifung des Targetgrundrohrs 112 ausgebildet sein. Anschaulich können die Haube 102 und der Deckel 104 zwei Halbschalen bilden, welche den Endabschnitt einer Rohrkathode und/oder den Endabschnitt des Targetgrundrohrs 112 (den Rohransatz) und deren flanschartige Targetbefestigung 110f unmittelbar umgreifen können. Die Haube 102 und der Deckel 104 können derart eingerichtet sein, dass zwischen diesen und den umgriffenen Teilen ein Spalt 122d ausgebildet werden kann. Der Spalt 122d kann beispielsweise ringförmig sein.
  • Dabei kann ein Abstand der Haube 102 und des Deckels 104 zu dem (beim Sputtern potentialführenden) Targetgrundrohr 112 gleichmäßig eingerichtet sein, so dass ein Spalt 122d zwischen dem Targetgrundrohr 112 und der Haube 102 bzw. zwischen dem Targetgrundrohr 112 und dem Deckel 104 gebildet ist. Anschaulich können die Haube 102 und der Deckel 104 als isolierte Dunkelfeldabschirmung wirken, und die Drehdurchführung inklusive der flanschartigen Targetbefestigung 110f (Targetrohrverbindung 110f) und den Rohransatz umschließen und/oder abdecken.
  • Ferner können die Haube 102 und der Deckel 104 im montierten Zustand in einem Abstand 202d von der Kammerwand 106 am Endblock 116 abgestützt sein. Somit können die Häusung 102, 104 und die Kammerwand 106 thermisch isoliert und/oder elektrisch isoliert voneinander eingerichtet sein. Ferner kann der Abstand 202d groß genug eingerichtet sein, so dass sich beim Sputtern keine elektrischen Überschläge zwischen Kammerwand und der Häusung 104, 102 bilden, beispielsweise kann der Abstand 202d in einem Bereich von 0,5 cm bis 10 cm eingerichtet sein.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die Haube 102 und der Deckel 104 im montierten Zustand den Endblock 116 von elektrostatischen oder dynamischen elektrischen Feldern (beispielsweise von einem stationären elektrischen Feld oder einem Wechselfeld, z.B. einem hochfrequenten oder niederfrequenten Wechselfeld oder einem gepulsten Wechselfeld) zumindest teilweise abschirmen (Dunkelfeldabschirmung). Beispielsweise kann ein Eindringen eines elektrischen Feldes in einen Spalt 116d, 122d zwischen dem Endblock 116 und der Haube 102 und/oder zwischen dem Endblock 116 und dem Deckel 104 gedämpft erfolgen.
  • 3A und 3B veranschaulichen eine Endblock-Anordnung 100, gemäß verschiedenen Ausführungsformen, jeweils in einem schematischen Querschnitt entlang einer von einer Richtung 103 und einer Richtung 105 aufgespannten Ebene.
  • Die Haube 102 und der Deckel 104 können derart eingerichtet sein, dass ein zwischen der Haube 102 und dem Deckel 104 gebildeter Spalt 204s verkleinert werden kann, wenn die Haube 102 und der Deckel 104 miteinander montiert sind. Beispielsweise kann durch den Spalt 204s hindurch gelangender Streudampf reduziert werden, je geringer eine Spaltbreite (z.B. der Abstand zwischen der Haube 102 und dem Deckel 104) ist.
  • Anschaulich kann der Spalt 204s derart eingerichtet sein, dass ein Eindringen des Streudampfs in den Spalt 204s erschwert werden kann, so dass sich möglichst wenig Streudampf an hinter der Häusung 102, 104 liegenden Bauteilen ablagern kann. Beispielsweise können an dem Spalt 204s (oder an der Trennebene) zwischen der Haube 102 und dem Deckel 104 Einsteckabschnitte 302 (z.B. Formschlußelemente 302) angeordnet sein, welche im montierten Zustand der Haube 102 mit dem Deckel 104 ineinander greifen und so anschaulich einen blickdichten Spaltverschluss 302 bilden können. Ferner können Bewegungsfreiheitsgrade der Haube 102 mit dem Deckel 104 zueinander mittels des Spaltverschlusses 302 reduziert werden.
  • 4A veranschaulicht eine Haube 102 und 4B veranschaulicht einen Deckel 104, gemäß verschiedenen Ausführungsformen, in einer schematischen Perspektivansicht.
  • Wie vorangehend beschrieben ist, können die Haube 102 und der Deckel 104 im montierten Zustand eine Durchgangsöffnung 222 bilden. Dazu können die Haube 102 und der Deckel 104 jeweils eine Aussparung 402 aufweisen, welche die Durchgangsöffnungen 222 im montierten Zustand begrenzen kann. Anschaulich kann die Aussparung 402 derart eingerichtet sein (z.B. groß genug), dass sich das Targetgrundrohr 112 im montierten Zustand durch die gebildete Durchgangsöffnungen 222 hindurch erstrecken kann.
  • Die Haube 102 und der Deckel 104 können eine weitere Aussparung 406 aufweisen, welche derart eingerichtet sein kann, dass beim Aufstecken der Haube 102 und des Deckels 104 auf den Endblock die Targetbefestigung 110f in die Aussparung 406 greift (oder passt). Anschaulich kann die Aussparung 406 derart eingerichtet sein, dass ein Berühren der Targetbefestigung 110f mit der Haube 102 bzw. dem Deckel 104 vermieden werden kann, wenn die Haube 102 und der Deckel 104 montiert sind (oder wenn das Targetgrundrohr 112 z.B. gedreht wird).
  • Ferner können die Haube 102 und/oder der Deckel 104 eine ringförmige Nut 404 oder eine sich entlang eines Abschnitts des Umfangs der Durchgangsöffnung 222 von Haube 102 und/oder Deckel 104 teilweise erstreckende Nut 404 (beispielsweise eine entlang der Krümmung der Durchgangsöffnung 222 verlaufende Nut) aufweisen, die derart eingerichtet sein kann, dass der von den Stützelementen 122 gebildete Vorsprung und/oder ein Teil eines Stützelements 122 beim Aufstecken der Haube 102 auf den Endblock 116 in die Nut 404 eingreifen kann, so dass Formschluss zwischen der Haube 102 und einem in die Nut 404 eingreifenden Stützelement 122 erfolgen kann.
  • Mittels Anordnens (mindestens dreier) Isolatorscheiben können bei der Montage der Haube 102 beispielsweise Bewegungs-Freiheitsgrade der Haube 102 reduziert werden. Die verbleibende Verdrehbarkeit der Haube kann mittels der seitlichen Abstützungen (z.B. an der Isolatorplatte 126) reduziert werden.
  • Beispielsweise können mindestens drei Isolatorscheiben (Stützelemente) verwendet werden zum Bilden einer stabilen formschlüssigen Verbindung. Analog kann der Aufnahmering 120 mindestens drei Aussparungen 120t aufweisen, wobei jedes Stützelement 122 in einer Aussparung 120t des Aufnahmerings 120 aufgenommen werden kann
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die Kappe 102 und der Deckel 104 im montierten Zustand formschlüssig ineinander greifen. Dazu können die Kappe 102 und der Deckel 104 jeweils einen Einsteckabschnitt 408 aufweisen, wobei einer der Einsteckabschnitte 408 in Form eines Vorsprunges oder eines Zapfen und der andere der Einsteckabschnitte 408 in Form einer Längsnut eingerichtet sein kann.
  • Analog dazu können die Kappe 102 und der Deckel 104 an der den Spalt 204s bildenden Trennebene Einsteckabschnitte 302 (Formschlußelemente 302) aufweisen, welche im montierten Zustand der Haube 102 mit dem Deckel 104 ineinandergreifen und so anschaulich den blickdichten Spaltverschluss bilden können. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die Einsteckabschnitte 302 an der Trennebene der Haube 102 zum Deckel 104 Nut-/Feder-artig oder auch schuppenartig überlagernd ausgebildet sein.
  • Die Einsteckabschnitte 408, 302 können derart eingerichtet sein, dass diese jeweils formschlüssig ineinander greifen, wenn die Kappe 102 und der Deckel 104 montiert sind, in den montierten Zustand gebracht und/oder zusammengefügt werden.
  • 4C veranschaulicht einen Aufnahmering 120 gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Ansicht und 4D ein Stützelement 122 gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Ansicht.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein Stützelement als scheibenförmiger Isolator 122 (Isolatorscheibe 122) eingerichtet sein, welcher eingerichtet sein kann ein elektrisches und/oder thermisches Isolieren zwischen dem Endblock 116 und der Haube 102 bzw. zwischen dem Endblock 116 und dem Deckels 104 zu ermöglichen.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Aufnahmering 120 mehrere (mindestens drei, z.B. vier, fünf, sechs oder mehr als sechs) Aussparungen 120t (Aufnahmetaschen 120t) aufweisen, welche anschaulich derart eingerichtet sein können, dass in jede Aussparung 120t eine Isolatorscheibe 122 passt. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können drei Isolatorscheiben 122 auf dem Umfang des Aufnahmerings 102 verteilt in den entsprechenden Aussparungen 120t angeordnet sein, wobei im montierten Zustand (mindestens) zwei Isolatorscheiben 122 von einem der Häusungsteile 102, 104 (oder Wandelemente 102, 104) berührt werden können. Alternativ können mehr als drei (z.B. vier, fünf, sechs, oder mehr als sechs) Isolatorscheiben 122 auf dem Umfang des Aufnahmerings 102 verteilt in den entsprechenden Aussparungen 120t angeordnet sein.
  • Das Montieren und/oder das Fixieren der am Endblock 116 montierten Haube 102 und des am Endblock 116 montierten Deckels 104 kann mittels Formschluss an den Isolatorscheiben 122 und den Abstützflächen an der Isolationsplatte 126 erfolgen. Anschaulich können die Isolatorscheiben 122 derart eingerichtet sein, dass diese beim Montieren der Haube 102 und des Deckels 102 an dem Endblock in die Nut 404 an der Haube 102 und/oder in eine passende Aussparung in dem Deckel 104 greifen können.
  • Alternativ kann ein Stützelement 122 anderweitig geformte Isolatoren 122 aufweisen, welche eingerichtet sein können ein elektrisches und/oder thermisches Isolieren zwischen dem Endblock 116 und der Haube 102 bzw. des Deckels 104 zu ermöglichen. Beispielsweise kann ein Stützelement 122 einen eckigen Querschnitt aufweisen und/oder gekrümmt sein und den Aufnahmering 120 segmentweise umgeben, wenn das gekrümmte Stützelement 122 in einer dazu passenden Aussparung 120t in dem Aufnahmering 120 angeordnet sind.
  • 5A bis 5E veranschaulichen jeweils eine Endblock-Anordnung 100 in einer schematischen Ansicht, gemäß verschiedenen Ausführungsformen, wobei ein Aufstecken und/oder Montieren der Haube 102 und des Deckels 104 gezeigt ist.
  • In 5A ist ein Endblock 116 ohne Haube 102 und Deckel 104 gezeigt. Wie in 5B veranschaulicht ist, kann die Haube 102 beispielsweise zum Montieren der Häusung 102, 104 auf den Endblock 116 aufgesteckt 501 werden. Dabei kann die Endblock-Anordnung 100 derart eingerichtet sein, dass die Haube 102 an mindestens einem Stützelement 122 und der Isolatorplatte 126 abgestützt werden kann, wie in 5C dargestellt ist.
  • Anschließend kann der Deckel 104 auf den Endblock 116 und/oder die Haube 102 aufgesteckt 503 werden, wie in 5D dargestellt ist, wobei die Einsteckabschnitte 408, 302 der Haube 102 und des Deckels 104 jeweils ineinander greifen können und ein Formschluss erfolgen kann. Anschaulich können die Einsteckabschnitte 408, 302 ineinander steckbar eingerichtet sein. Zum Fixieren können der Deckel und die Haube miteinander verbunden werden, z.B. mittels einer Verbindungsstruktur, wie vorangehend beschrieben ist, z.B. mittels einer Schraube und eines Gewindes, welche als Verschluss wirken können.
  • 6 veranschaulicht eine Endblock-Anordnung 100 in einer schematischen Ansicht, gemäß verschiedenen Ausführungsformen, wobei die Einsteckabschnitte 408 einen Verschluss aufweisen können, mittels dessen die Haube 102 und der Deckel 104 miteinander verbunden werden können.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein Einsteckabschnitt 408 als Vorsprung 608v und der andere Einsteckabschnitt 408 als Längsnut 608n ausgebildet sein. Anschaulich kann der Vorsprung 608v derart eingerichtet sein, dass dieser in die Längsnut 608n passt, so dass der Vorsprung 608v beim Montieren der Haube 102 und des Deckels 104 miteinander in die Längsnut 608n gesteckt werden kann.
  • Die Längsnut 608n kann von zwei Längsnut-Wandabschnitten begrenzt werden, wobei jeder Längsnut-Wandabschnitt von einer Durchgangsöffnung 602, 618 durchdrungen sein kann. Die Durchgangsöffnungen 602, 618 können in den Längsnut-Wandabschnitten derart angeordnet sein, dass die Durchgangsöffnungen 602, 618 in den Längsnut-Wandabschnitten miteinander fluchten.
  • Ferner kann der Vorsprung 608v von einer Durchgangsöffnung 604 durchdrungen sein. Die Durchgangsöffnung 604 in dem Vorsprung 608 kann derart angeordnet sein, dass diese mit den Durchgangsöffnungen 602, 618 in den Längsnut-Wandabschnitten fluchten, wenn die Einsteckabschnitte 408 ineinander gesteckt sind. Jede Durchgangsöffnung 602, 604, 618 kann beispielsweise als Bohrung, Längsloch und/oder mit einem anderen Querschnitt ausgebildet sein.
  • Ferner kann in einer der Durchgangsöffnungen 618 der Längsnut-Wandabschnitte ein Gewinde angeordnet sein, in welches eine passende Schraube 620 und/oder ein passender Gewindebolzen 620 geschraubt werden kann. Die Durchgangsöffnung 604 des Vorsprungs 608v kann derart eingerichtet sein, dass beim Schrauben der Schraube 620 und/oder des Gewindebolzens 620 aus dem Gewinde heraus diese/r in die Durchgangsöffnung 604 des Vorsprungs 608v greifen kann. Anschaulich können die Schraube 620 und/oder der Gewindebolzen 620 und die Durchgangsöffnung 604 des Vorsprungs 608v als Verschluss wirken, welcher die Haube 102 und den Deckel 104 formschlüssig miteinander verbindet (z.B. quer zur Richtung 605).
  • Ferner kann die Durchgangsöffnung 604 des Vorsprungs 608v verjüngt 604v sein, so dass beim Schrauben der Schraube 620 und/oder des Gewindebolzens 620 aus dem Gewinde heraus (z.B. entgegen Richtung 605) diese/r gegen den Vorsprung 608v pressen kann. Anschaulich kann die Durchgangsöffnung 604 des Vorsprungs 608v derart eingerichtet sein, dass die Schraube 620 und/oder der Gewindebolzen 620 nicht vollständig durch die Durchgangsöffnung 604 des Vorsprungs 608v hindurch passt. Die Durchgangsöffnung 604 des Vorsprungs 608v kann beispielsweise einen Innenzahn und/oder einen asymmetrischen Querschnitt aufweisen, welcher die Durchgangsöffnung 604 des Vorsprungs 608v verjüngt 604v. Alternativ kann eine Ausdehnung (z.B. der Durchmesser) quer zur Richtung 605 der Durchgangsöffnung 604 des Vorsprungs 608v kleiner sein als, der Durchmesser der Schraube 620 und/oder des Gewindebolzens 620 (z.B. des Schraubenkopfes und/oder Bolzenkopfes.
  • Ferner kann eine der Durchgangsöffnungen 602 der Längsnut-Wandabschnitte derart eingerichtet sein, dass diese einen Zugang zur Schraube 620 im montierten Zustand der Haube 102 und des Deckels 104 miteinander ermöglicht, und/oder dass sich die Schraube 620 im demontierten Zustand der Haube 102 und des Deckels 104 aus dem Gewinde der Durchgangsöffnung 618 herausdrehen und vollständig von dem Einsteckabschnitt 408 lösen lässt.
  • Beispielsweise kann die Ausdehnung der Durchgangsöffnung 602 der Längsnut-Wandabschnitte (z.B. der kleinste Querschnitt der Durchgangsöffnung 602 quer zur Einschraub-Richtung der Schraube, z.B. quer zur Richtung 105) größer sein als die entsprechende Ausdehnung der Schraube 120 (z.B. der Durchmesser der Schraube 120 oder Durchmesser des Schraubenkopfes).
  • 7A und 7B veranschaulichen jeweils eine Endblock-Anordnung 100, gemäß verschiedenen Ausführungsformen, in einer schematischen Ansicht, wobei die Aussparungen 120t zum Aufnehmen der Isolatorscheiben in einem Zwischenring 120a angeordnet sein können. Anschaulich können die Aussparungen 120t als Durchgangsöffnungen am Rand des Zwischenrings 120a eingerichtet sein.
  • Ferner kann die Endblock-Anordnung 100 einen Befestigungsring 120b aufweisen, welcher von außen auf den Zwischenring 120a aufgelegt werden und an dem Basisgehäuse 116a befestigt werden kann, so dass die Isolatorscheiben 122 formschlüssig befestigt sein können. Der Befestigungsring 120b und der Zwischenring 120a können anschaulich zusammengefügt den Aufnahmering 120 bilden.
  • 8A und 8B veranschaulichen jeweils eine Endblock-Anordnung 100, gemäß verschiedenen Ausführungsformen, in einer schematischen Querschnittsansicht.
  • Die Aussparungen 120t können als Bohrung 120t mit einen Durchmesser 802d eingerichtet sein, wobei der Durchmesser 802d der Bohrung 120t derart eingerichtet sein kann, dass die Isolatorscheiben 122 in die Bohrung 120t passen. Um ein formschlüssiges Befestigen der Isolatorscheiben 122 zu ermöglichen, kann der Mittelpunkt der Bohrung innerhalb des Aufnahmerings 120 (oder des Zwischenrings 120a), z.B. in einem Abstand zum äußeren Rand des Aufnahmerings 120 (oder des Zwischenrings 120a) angeordnet sein, so dass eine Ausdehnung 804d mit der eine Aussparung 120t den äußeren Rand des Aufnahmerings 120 (oder des Zwischenrings 120a) durchdringt kleiner ist, als der Durchmesser 802d der Bohrung und/oder eine Ausdehnung 802d (z.B. ein Durchmesser 802d) der Isolatorscheiben 122.
  • 8C veranschaulicht jeweils eine Endblock-Anordnung 100, gemäß verschiedenen Ausführungsformen, in einer schematischen Querschnittsansicht.
  • Der Deckel 104 kann alternativ zu einer Nut 404, in welche eines der Stützelemente 804 einsteckbar sein kann, eine Aussparung 804 aufweisen, welche derart eingerichtet sein kann, dass ein Aufstecken des Deckels 104 (z.B. aus Richtung 101) auf eines der Stützelemente 804 erleichtert sein kann. Anschaulich kann die Aussparung 804 auf der dem Endblock 116 zugewandten Seite geöffnet sein, so dass ein seitliches Aufstecken und/oder ein Aufstecken aus einer seitlichen Richtung erfolgen kann.
  • Wie oben beschrieben wurde, wird herkömmlicherweise eine Abschirmung an der Rohrkathode (an dem Targetrohr) befestigt, z.B. kann die Abschirmung radial um die Rohrkathode herum angeordnet sein und in direktem Kontakt mit der Rohrkathode stehen oder mittels eines Lagers indirekt an der Rohrkathode montiert sein. Eine mit der Rohrkathode fest verbundene Abschirmung kann sich beispielsweise mit der Rohrkathode mitdrehen.
  • Im Gegensatz dazu kann eine Abschirmung 102, 104 gemäß verschiedenen Ausführungsformen an dem Basisgehäuse 116a des Endblocks 116 gelagert sein (z.B. können das erste Wandelement 102 und das zweite Wandelement 104 mittels der Isolierstruktur 120, 122 an dem Basisgehäuse 116a des Endblocks 116 montiert sein). Das erste Wandelement 102 und das zweite Wandelement 104 können sich anschaulich zumindest teilweise um den Endblock 116 herum erstrecken und somit eine elektrisch floatende Häusung 102, 104 für den Endblock 116 bereitstellen.
  • Beispielsweise kann die Isolierstruktur 120, 122 in einem Abstand zu der Rohrkathode und/oder zu dem Kupplungsabschnitt 110, 110f (z.B. berührungsfrei) befestigt sein, z.B. wenn eine Rohrkathode 112 an dem Endblock 116 montiert ist. Damit kann erreicht werden, dass die Häusungsteile 102, 104 (bzw. die mindestens zwei Wandelemente 102, 104) von dem elektrischen Potential der Rohrkathode 112 entkoppelt (auf gleitendem bzw. floatendem Potential) befestigt sein oder werden können, wobei keine Lagerung der Häusungsteile 102, 104 an der Rohrkathode 112 notwendig ist. Die Isolierstruktur 120, 122 kann, wie in 8A bis 8C dargestellt ist, einen direkten körperlichen Kontakt zu dem Befestigungsbereich 124 des Endblocks 116 aufweisen und somit an dem Basisgehäuse 116a des Endblocks 116 befestigt und/oder mechanisch gehalten werden. Damit kann anschaulich eine stabile und konstruktiv einfache Befestigung für die als Abschirmung wirkenden Bauteile (z.B. das erste Wandelement 102 und das zweite Wandelement 104) bereitgestellt sein oder werden. Ferner können die Häusungsteile 102, 104 (bzw. die mindestens zwei Wandelemente 102, 104) gemäß verschiedenen Ausführungsformen mechanisch von der Rohrkathode 112 entkoppelt sein oder werden, so dass diese sich nicht mit der Rohrkathode 112 mitdrehen.

Claims (11)

  1. Endblock-Anordnung (100) zum drehbaren Lagern einer Rohrkathode (112), die Endblock-Anordnung (100) aufweisend: • mindestens ein Basisgehäuse (116a); • eine in dem Basisgehäuse (116a) drehbar gelagerte Welle, welche sich aus dem Basisgehäuse (116a) heraus erstreckt zum Kuppeln einer Rohrkathode (112) an die Welle; • eine Isolierstruktur (120, 122), welche an dem Basisgehäuse (116a) befestigt ist, wobei sich die Welle durch die Isolierstruktur (120, 122) hindurch erstreckt, • mindestens zwei Wandelemente (102, 104), welche derart bereitgestellt und relativ zueinander angeordnet sind, dass diese eine gemeinsame Durchgangsöffnung (222) bilden, in die sich die Welle hinein erstreckt; und • wobei die mindestens zwei Wandelemente (102, 104) mittels der Isolierstruktur (120, 122) derart abgestützt sind, dass die mindestens zwei Wandelemente (102, 104) und die Welle (110, 110f) voneinander elektrisch isoliert sind.
  2. Endblock-Anordnung (100) gemäß Anspruch 1, wobei die Isolierstruktur (120, 122) die mindestens zwei Wandelemente (102, 104) derart abstützt, dass die mindestens zwei Wandelemente (102, 104) und das Basisgehäuse (116a) voneinander elektrisch isoliert sind.
  3. Endblock-Anordnung (100) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei zwischen den mindestens zwei Wandelementen (102, 104) und der Welle (110, 110f) ein ringförmiger Spalt (122d) gebildet ist.
  4. Endblock-Anordnung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die mindestens zwei Wandelemente (102, 104) jeweils einen Einsteckabschnitt (408, 302) aufweisen, wobei einer der Einsteckabschnitte (408, 302) in Form eines Vorsprungs und der andere der Einsteckabschnitte (408, 302) in Form einer Längsnut ausgebildet ist, wobei die Einsteckabschnitte (408, 302) zum Zusammenfügen der mindestens zwei Wandelemente (102, 104) ineinander steckbar eingerichtet sind.
  5. Endblock-Anordnung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Isolierstruktur (120, 122) mehrere Stützelemente (122) aufweist, wobei zumindest eines der mindestens zwei Wandelemente (102, 104) eine Nut aufweist, in welche mindestens eines der mehreren Stützelemente (122) eingreift, so dass die mindestens zwei Wandelemente (102, 104) formschlüssig von den mehreren Stützelementen (122) gestützt werden.
  6. Endblock-Anordnung (100) gemäß Anspruch 5, wobei die Stützelemente (122) plattenförmig und/oder scheibenförmig ausgebildet sind.
  7. Endblock-Anordnung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die mindestens zwei Wandelemente (102, 104) Aluminium aufweisen.
  8. Endblock-Anordnung (100) gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei die Isolierstruktur (120, 122) einen Aufnahmering (120) aufweist, welcher die Welle (110, 110f) umgibt, wobei der Aufnahmering (120) mehrere Aussparungen aufweist, wobei jedes Stützelement (122) in einer Aussparung des Aufnahmerings (120) angeordnet ist.
  9. Endblock-Anordnung (100) gemäß Anspruch 8, wobei eine Aussparung des Aufnahmerings (120) derart geformt ist, dass ein in der Aussparung aufgenommenes Stützelement (122) formschlüssig in der Aussparung des Aufnahmerings (120) befestigt ist.
  10. Endblock-Anordnung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei eines der mindestens zwei Wandelemente (102, 104) Teil eines haubenförmigen Häusungsteils ist.
  11. Endblock-Anordnung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei zumindest eines der mindestens zwei Wandelemente (102, 104) Teil eines einstückigen Häusungsteils ist.
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