DE19611433A1

DE19611433A1 - Verfahren zur Herstellung eines Sputtertargets

Info

Publication number: DE19611433A1
Application number: DE1996111433
Authority: DE
Inventors: Norbert Wollenberg
Original assignee: Leybold Materials GmbH
Current assignee: WC Heraus GmbH and Co KG
Priority date: 1996-03-22
Filing date: 1996-03-22
Publication date: 1997-09-25

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstel lung eines Targets mit Targetrückenplatte und Kühlkörper für die Sputterkathode einer Vakuumbe schichtungsanlage

Es ist ein Verfahren zum Befestigen von in Schei ben- oder Plattenform vorliegenden Targetmateria lien auf Kühltellern für Aufstäubanlagen bekannt (DE 29 33 835), bei dem die in Scheiben- oder Plattenform vorliegenden Targetmaterialien mittels Plasmaspritzen mit einer Kupfer-, Kupfer-Glas- oder Silberschicht über eine dem Targetmaterial angepaßte Haftschicht lösbar beschichtet und an schließend mit dem Kühlteller weichgelötet werden.

Bekannte Verfahren, bei denen die einzelnen Teile durch Weichlöten miteinander verbunden werden, ha ben den großen Nachteil, daß bei mehreren Lötstel len an einem Target die Gefahr besteht, daß sich die erste Lötstelle wieder löst, wenn die zweite Lötung vorgenommen wird. Dieser Nachteil ist ins besondere dann problematisch, wenn das Targetmate rial mit der Rückenplatte verlötet werden soll; die an der Rückenplatte vorgesehenen Kühlrohre aber ebenfalls mit der Rückenplatte mittels Weichlot befestigt worden sind.

Bekannt ist auch ein Verfahren (US 5,009,765) bei dem das kreisscheibenförmige Targetmaterial mit einer flanschförmigen Rückenplatte oder Träger verschweißt wird. Dieses bekannte Target ist je doch nicht mit einer Rohrkühlung ausgestattet, so daß sich das oben geschilderte Problem hier nicht stellt. Die Kühlflüssigkeit tritt vielmehr unmit telbar mit der Rückseite des Targetwerkstoffs in Kontakt, was unter anderem die große Gefahr des Kühlmitteleinbruchs in die Prozeßkammer birgt, wenn das Target durchgesputtert wird.

Im übrigen besteht bei diesem vorbekannten Target der Targetwerkstoff aus einem schweißbaren Werk stoff, so daß dieses Verfahren grundsätzlich nicht für z. B. Zinn-Targets geeignet ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu grunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Tar gets anzugeben, das die sichere Befestigung von Kühlrohren an der Rückenplatte ermöglicht, ohne daß die Gefahr besteht, daß beim späteren Auflöten (oder Ablöten) des Targetwerkstoffs sich die Kühl rohre wieder von der Rückenplatte ablösen. Die Verbindung der Kühlrohre mit der Rückenplatte soll außerdem so ausgeführt werden, daß der Wärmeein trag bei der Befestigung der Kühlrohre so gering bleibt, daß ein Verformen der Rückenplatte ausge schlossen wird.

Insbesondere soll das Verfahren geeignet sein, sehr lange, schmale Targets zur Beschichtung von Flachglas mit Zinn bzw. Zinnoxid herzustellen, die höchste Anforderungen an die Formtreue (Welligkeit, Verwindung, etc.) der Rückenplatte erfüllen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in die Targetrückenplatte eine die eine Wand eines Kühlkanals bildende erste Nut und eine zur ersten Nut mit geringem Abstand parallele zweite Nut und eine auf der der zweiten Nut abgewandten Seite der die Kühlkanalwand bildenden ersten Nut verlaufende parallele dritte Nut eingeschnitten wird, daß die Targetrückenplatte mit einer Heiz platte lösbar verbunden, beispielsweise mit dieser verschraubt oder verpratzt und auf etwa 300°C er hitzt wird, daß ein die beiden Seitenwände und die andere Kühlkanalwand bildender U-Profil-Zuschnitt in die erste Nut eingesetzt wird, wobei die Sei tenwände des Profilzuschnitts an den Seitenwänden der ersten Nut bündig anliegen, daß der mit dem Profilzuschnitt gebildete Kanal mit Inertgas ge füllt wird und die beiden von den Nuten gebildeten Stege der Targetrückenplatte im Wolfram-Inertgas- Schweißverfahren mit den Schenkeln des Profilzu schnitts fest verbunden werden, und daß auf die dem Profilzuschnitt abgekehrte Seite der Targe trückenplatte ein Rahmen aufgesetzt und die so mit der Targetrückenplatte gebildete trogförmige Ver tiefung mit dem Sputterwerkstoff, beispielsweise Zinn, ausgegossen wird.

Anstelle eines direkt auf die Targetrückenplatte aufgegossenen Targetwerkstoffs kann dieser auch erfindungsgemäß in Form eines flachen, plattenför migen Zuschnitts aufgelötet werden, ohne daß die Gefahr des Ablösens der Kühlrohre von der Targe trückenplatte infolge des Aufheizens der Targe trückenplatte auf Löttemperatur besteht.

Die Erfindung läßt die verschiedensten Ausfüh rungsmöglichkeiten zu; eine davon ist in den an hängenden Zeichnungen rein schematisch wiedergege ben und zwar zeigen:

Fig. 1 die Draufsicht auf ein Target mit aufge löteten oval konfigurierten Kühlrohren und mit diesen verbundenen Anschlußstut zen,

Fig. 2 den Schnitt nach den Linien A-A gemäß Fig. 1,

Fig. 3 den Teilschnitt durch das Target gemäß Fig. 1 und 2, jedoch in vergrößerter Darstellung und

Fig. 4 den Schnitt durch einen Gießrahmen zum Aufgießen des Targetwerkstoffs auf die Targetrückenplatte.

Wie Fig. 1 zeigt, ist auf der Targetrückenplatte 3 ein Rohrpaar in Gestalt von U-Profil-Zuschnitten 4, 4′ angeordnet, das über die Stutzen 17, 18 an eine Kühlmittelquelle anschließbar ist. Parallel jedem Profilzuschnitt 4 bzw. 4′ sind jeweils auf beiden Seiten Nuten 7, 8 in die Rückenplatte 3 eingearbeitet, wobei auch jeder Profilzuschnitt 4, 4′ selbst in eine vergleichsweise breite Nut 6, 6′, . . . eingesetzt ist. Die beiderseits jedes Pro filzuschnitts 4, 4′ verbleibenden Stege 5, 5′, . . . sind mittels Wolfram-Inertgas-Schweißverfahren mit den Seitenwänden des jeweiligen Profilzuschnitts 4, 4′ verschweißt, so daß sich mit den Innenwänden der Seitenteile 10, 11 der Profilzuschnitte 4, 4′, . . . Schweißwurzeln 19, 20 bilden. Während des Schweißvorgangs sind die von den Profilzuschnitten 4, 4′ gebildeten Kanäle mit einem Inertgas ge füllt, wobei die Schweißnähte 21, 22 jeweils so bemessen sind, daß der aufgeschmolzene Werkstoff die Nuten 7, 8 ausfüllt. Um ein Verziehen der Tar getrückenplatte 3 auszuschließen, wird während des Schweißvorgangs die Targetrückenplatte 3 auf eine in der Zeichnung nicht näher dargestellte Heiz platte aufgelegt und von dieser auf etwa 300°C erhitzt. Der Targetwerkstoff 9 selbst kann nach dem Schweißvorgang entweder als solide Platte weich aufgelötet oder aber auf die Targetrücken platte 3 aufgegossen werden, wozu der Rahmen 15 auf die Targetrückenplatte 3 aufgesetzt und mit dieser fest verschraubt wird. Nach dem Abguß kann der Rahmen 15 wieder entfernt werden.

Bezugszeichenliste

3 Targetrückenplatte
4, 4′ Kühlrohr, Profilzuschnitt
5, 5′ Steg
6 erste Nut
7 zweite Nut
8 dritte Nut
9 Sputterwerkstoff
10 Seitenwand, Schenkel
11 Seitenwand, Schenkel
12 Kühlkanalwand
14 Kanal, Kühlkanal
15 Rahmen
16 Kühlkanalwand
17 Anschlußstutzen
18 Anschlußstutzen
19 Schweißwurzel
20 Schweißwurzel
21 Schweißnaht
22 Schweißnaht

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines Targets mit Targetrückenplatte (3) und Kühlkörper (4) für die Sputterkathode einer Vakuumbeschichtungs anlage, dadurch gekennzeichnet, daß in die Targetrückenplatte (3) eine die eine Wand (16) eines Kühlkanals (14) bildende erste Nut (6) und
eine zur ersten Nut (6) mit geringem Abstand parallele zweite Nut (7) und
eine auf der der zweiten Nut (7) abgewandten Seite der die Kühlkanalwand (16) bildenden ersten Nut (6) Verlaufende parallele dritte Nut (8) eingeschnitten wird,
daß die Targetrückenplatte (3) mit einer Heizplatte lösbar verbunden beispielsweise mit dieser verschraubt oder verpratzt und auf etwa 300°C erhitzt wird,
daß ein die beiden Seitenwände (10, 11) und die andere Kühlkanalwand (12) bildender U-Profil-Zuschnitt in die erste Nut (6) einge setzt wird, wobei die Seitenwände (10, 11) des Profilzuschnitts an den Seitenwänden der ersten Nut (6) bündig anliegen,
daß der mit dem Profilzuschnitt gebildete Ka nal (14) mit Inertgas gefüllt wird und die beiden von den Nuten (7, 8) gebildeten Stege (5, 5′, . . . ) der Targetrückenplatte (3) im Wolfram-Inertgas-Schweißverfahren mit den Schenkeln (10, 11) des Profilzuschnitts fest verbunden werden, und
daß auf die dem Profilzuschnitt abgekehrte Seite der Targetrückenplatte (3) ein Rahmen (15) aufgesetzt und die so mit der Targetrüc kenplatte (3) gebildete trogförmige Vertie fung mit dem Sputterwerkstoff (9), vorzugs weise mit Zinn, ausgegossen wird.

2. Verfahren zur Herstellung eines Targets mit Targetrückenplatte (3) und Kühlkörper (4) für die Sputterkathode einer Vakuumbeschichtungs anlage, dadurch gekennzeichnet, daß in die Targetrückenplatte (3) eine die eine Wand (16) eines Kühlkanals (14) bildende erste Nut (6) und
eine zur ersten Nut (6) mit geringem Abstand, parallele zweite Nut (7) und
eine auf der der zweiten Nut (7) abgewandten Seite der die Kühlkanalwand (16) bildenden ersten Nut (6) verlaufende parallele dritte Nut (8) eingeschnitten wird,
daß die Targetrückenplatte (3) mit einer Heizplatte lösbar verbunden beispielsweise mit dieser verschraubt oder verpratzt und auf etwa 300°C erhitzt wird,
daß der die beiden Seitenwände (10, 11) und die andere Kühlkanalwand (12) bildender U-Profil-Zuschnitt in die erste Nut (6) einge setzt wird, wobei die Seitenwände (10, 11) des Profilzuschnitts an den Seitenwänden der ersten Nut (6) bündig anliegen,
daß der mit dem Profilzuschnitt gebildete Ka nal (14) mit Inertgas gefüllt wird und die beiden von den Nuten (7, 8) gebildeten Stege (5, 5′, . . . ) der Targetrückenplatte (3) im Wolfram-Inertgas-Schweißverfahren mit den Schenkeln (10, 11) des Profilzuschnitts fest verbunden werden, und
daß auf die dem Profilzuschnitt abgekehrte Seite der Targetrückenplatte (3) der Target werkstoff (9) in Form eines flachen, platten förmigen Teils aufgelötet, aufgepratzt oder aufgeschraubt wird.