DE19614487A1 - Sputterkathode - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Sputterkathode mit ei­ nem Kathodengrundkörper mit einem aus mindestens einem Teil gebildeten ebenen, plattenförmigen Tar­ get mit Rückenplatte sowie mit einem hinter dem Target angeordneten Magnetjoch mit zwei kreisför­ mig oder in oval er Konfiguration und koaxial zu­ einander in einer zur Targetebene parallelen Ebene angeordneten Magnetreihen unterschiedlicher Polung zur Erzeugung eines in sich geschlossenen Tunnels aus bogenförmig gekrümmten Feldlinien vor der Tar­ getfläche

Es ist eine Sputterkathode des infragestehenden Typs bekannt (US 4,865,708) bei der zwischen dem Target einerseits und dem Magnetjoch andererseits in der Ebene der Magnetreihen, und zwar unterhalb der Ebene der dem Target zugewandten vorderen Ma­ gnetflächen Segmente aus permeablem Werkstoff an­ geordnet sind, um den sich vor dem Target ausbil­ denden Tunnel aus gekrümmten Feldlinien konkav ab­ zulenken, um so einen breiteren Orosionsgraben am Target und damit eine höhere Targetstandzeit zu ermöglichen. In der Praxis hat sich jedoch ge­ zeigt, daß die Abflachung der Magnetfeldlinien des magnetischen Tunnels nicht in der erwünschten Art erfolgt, nämlich derart, daß sich die Feldlinien im unmittelbaren Bereich der Targetvorderseite über einen möglichst großen Bereich parallel zur Ebene des Targets ausrichten.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Auf­ gabe zugrunde, die Magnete und die Segmente so an­ zuordnen, daß sich ein flacher und besonders brei­ ter Orosionsgraben während des Sputterbetriebs ausbildet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, durch ein in eine Ausnehmung oder Vertiefung der Grund­ platte im Bereich zwischen den beiden einander pa­ rallelen Magnetreihen eingesetzten, als Parallel­ flach, Kreisringstück oder Ringstück ausgeformtes Segment aus magnetischem Werkstoff, wobei die Breite des Segments geringer bemessen ist, als der Abstand der beiden Magnetreihen zueinander.

Vorzugsweise ist der Einsatz oder das Segment aus Weicheisen gebildet und ist in die Vertiefung oder Ausnehmung in der Targetrückenplatte eingelötet.

Da die Rückenplatte in der Regel eine Kupferplatte ist und das Segment aus Weicheisen gebildet ist, ist das Segment zweckmäßigerweise mit Spiel in die Ausnehmung oder Vertiefung eingelegt.

Mit Vorteil ist zwischen Targetrückenplatte und Magnetanordnung eine Membrane vorgesehen, die dichtend an der targetseitigen Fläche des Katho­ dengrundkörpers anliegt.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der vom Magnetjoch, der Membrane und dem Kathodengrundkör­ per umschlossene Kanal vom Kühlmittel durchströmt.

Die Erfindung läßt die verschiedensten Ausfüh­ rungsmöglichkeiten zu; eine davon ist in der an­ hängenden Zeichnung, die den Teilschnitt durch ei­ ne Kathode zeigt, rein schematisch näher darge­ stellt.

Die Kathode besteht aus dem Kathodengrundkörper 3, mit etwa U-förmigem Querschnittsprofil, dem in diesen eingesetzten Magnetjoch 2 mit zwei Reihen von Magneten 4 und 5 unterschiedlicher Polung, dem Kunststoffeinsatz 6, dem Mittelsteg 7, der Membra­ ne 8, der Targetrückenplatte 9, der in die Rücken­ plattenvertiefung eingesetzten Reihe von Segmenten 10, 10′, . . . aus magnetischem Werkstoff, dem Tar­ get 1 (z. B. aus Zinn oder Kupfer), der Pratzlei­ ste 11, die mit Hilfe von Schrauben 12, 12′, . . . mit dem Kathodengrundkörper 3 verschraubt ist so­ wie den Schrauben 13, 13′, . . . , die die Targetrüc­ kenplatte 9 fest gegen den Mittelsteg 7 bzw. die Membrane 8 ziehen.

Durch jedes Segment 10 bzw. durch eine Reihe von dicht aneinanderliegenden Segmenten 10, 10′, . . ., die zusammen ein geschlossenes Oval bilden, wird der sich ausbildende magnetische Tunnel vor der Targetfläche 15 soweit abgeflacht, daß sich nach einer gewissen Betriebsdauer etwa der strichliert eingezeichnete Sputtergraben 14 ausbildet. Ent­ scheidend für die gewünschte flache Ausbildung des magnetischen Tunnels ist die Breite b jedes Seg­ ments 10 bzw. der Reihe von Segmenten, die gerin­ ger bemessen ist als das Maß c zwischen den beiden Magnetreihen 4, 5 und die Lage der Segmente 10, 10′, . . . unmittelbar im Bereich zwischen der Tar­ getrückseite und der Targetrückenplatte 9.

Claims (5)

1. Sputterkathode mit einem Kathodengrundkörper (3) mit einem aus mindestens einem Teil ge­ bildeten ebenen, plattenförmigen Target (1) mit Rückenplatte (9) sowie mit einem hinter dem Target (1) angeordneten Magnetjoch (2) mit zwei kreisförmig oder in ovaler Konfigu­ ration und koaxial zueinander in einer zur Targetebene parallelen Ebene angeordneten Ma­ gnetreihen (4, 5) unterschiedlicher Polung zur Erzeugung eines in sich geschlossenen Tunnels aus bogenförmigen gekrümmten Feldli­ nien vor der Targetfläche (15), gekennzeich­ net durch, in eine Ausnehmung oder Vertiefung (16) in der Rückenplatte (9) im Bereich zwi­ schen den beiden zueinander parallelen Magne­ treihen (4, 5) eingesetzte, als Parallelfla­ che, Kreisringstücke oder Ringstücke ausge­ formte Segmente (10, 10′, . . .), aus magneti­ schem Werkstoff, wobei die Breite (b) der Segmente (10, 10′, . . .) jeweils geringer be­ messen ist, als der Abstand (c) den die bei­ den Magnetreihen (4, 5) voneinander aufwei­ sen.

2. Sputterkathode nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß jedes Segment aus Weichei­ sen gebildet und in die Vertiefung oder Aus­ nehmung (16) in der Targetrückenplatte (9) eingelötet ist.

3. Sputterkathode nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß jedes Segment (10, 10′, . . .) mit Spiel in die Ausnehmung oder Vertie­ fung (16) in der Targetrückenplatte (9) ein­ gelagert ist.

4. Sputterkathode nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwischen Targetrückenplatte (9) und Magnetanordnung (4, 5) eine Membrane (8) vorgesehen ist, die dichtend an der tar­ getseitigen Fläche des Kathodengrundkörpers (3) anliegt.

5. Sputterkathode nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der vom Magnetjoch (2), der Membrane (8) und dem Kathodengrundkörper (3) umschlossene Kanal (17) von einem Kühlmittel durchströmt ist.