DE19623359A1

DE19623359A1 - Vorrichtung zum Beschichten eines Substrats

Info

Publication number: DE19623359A1
Application number: DE19623359A
Authority: DE
Inventors: Martin Dr Baehr; Guenter Dr Braeuer; Erwin Winter
Original assignee: Leybold AG; Balzers und Leybold Deutschland Holding AG
Current assignee: Applied Materials GmbH and Co KG
Priority date: 1995-08-17
Filing date: 1996-06-12
Publication date: 1997-02-20
Also published as: JPH09104977A; US5688388A; BE1013025A3

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beschichten eines Substrats durch Zerstäuben der Oberfläche eines drehbaren, rohrförmigen Targets mittels elektrischer Energie, bei der das Target mit Magneten versehen ist, um eine sich in Längsrichtung des Targets erstreckende Zer stäubungszone zu erzeugen, und bei der zumindest ein Ma gnet mit innerhalb des Targets angeordneten Polschuhen aus magnetisch leitfähigem Material in Verbindung steht, um das magnetische Feld von dem Magneten zur Zer stäubungszone des Targets zu leiten.

Solche Vorrichtungen sind in der Fachwelt bekannt und beispielsweise in der DE-C-0 070 899 beschrieben. Das zy lindrische Target ist meist drehbar angeordnet, damit neues Targetmaterial in die Zerstäubungszone bewegt wer den kann, um größere Mengen Targetmaterial zerstäuben zu können oder auch um einen raschen Wechsel von einem zu einem anderen Targetmaterial zu ermöglichen.

Bei den bisher bekanntgewordenen Vorrichtungen sind die Magnete als Permanentmagnete ausgebildet und ausschließ lich im Inneren des Targets angeordnet. Da das Target je doch von einer Kühlflüssigkeit durchströmt sein muß, um die beim Zerstäuben entstehende Wärme abzuführen, ist es erforderlich zu verhindern, daß das wenig korrosionsfeste Material der Magnete mit der Kühlflüssigkeit, bei der es sich meist um Wasser handelt, in Berührung kommt. Bei der Vorrichtung nach der genannten DE-C-0 070 899 wird das dadurch erreicht, daß man die Magnete und Polschuhe in einem koaxial in dem Target angeordneten Hohlzylinder anordnet, der einen geringeren Durchmesser hat als es dem Innendurchmesser des Targets entspricht. Dadurch entsteht ein ringförmiger Zwischenraum, durch welchen die Kühlflüssigkeit geführt wird. Auf diese Weise erreicht man einen vollkommenen Korrosionsschutz der Magnete vor einem Angriff durch die Kühlflüssigkeit. Weiterhin wird durch den Hohlzylinder verhindert, daß die Magnete bei einem Auswechseln des Targets von diesem beschädigt oder sogar zerstört werden können und daß übermäßig viel Wärme vom Target in die Magnete gelangt und ihre Wirkung irre versibel aufheben kann. Nachteilig dabei ist jedoch, daß der Abstand der Polschuhe von der Wand des targettragen den Hohlkörpers durch den ringförmigen Zwischenraum ver größert wird, so daß die auf der Targetoberfläche wir kende magnetische Feldstärke stark abnimmt.

Um diesen Nachteil der zu geringen Feldstärke zu vermei den, ordnet man meist die Magnete mit den Polschuhen un mittelbar vor der Innenmantelfläche des Targets an und läßt den gesamten Hohlkörper von Kühlflüssigkeit durch strömen. Die Magnete schützt man dann vor Korrosion, in dem man ihre Oberfläche vernickelt. Das hat jedoch den Nachteil, daß ein Auswechseln des Targets äußerst vor sichtig erfolgen muß. Wird beim Auswechseln des Targets die vernickelte Oberfläche des Magneten durch Anstoßen mit dem Target örtlich beschädigt, kommt es dort beim Betrieb der Vorrichtung durch die Kühlflüssigkeit zu ei nem sehr raschen Unterrosten des Magnetmaterials und da mit zu einer Zerstörung der Magnete. Das kann sogar auch ohne mechanische Beschädigung der Magnete mittels des Targets eintreten, wenn die Nickelschicht von Anfang an Fehlstellen aufweist.

Bekannt ist weiterhin eine Kathodenzerstäubungsvorrich tung (DE 24 17 288) mit hoher Zerstäubungsrate mit einer Kathode, die auf einer ihrer Oberflächen das zu zerstäu bende und auf einem Substrat abzulagernde Material auf weist, mit einer derart angeordneten Magneteinrichtung, daß von der Zerstäubungsfläche ausgehende und zu ihr zu rückkehrende Magnetfeldlinien einen Entladungsbereich bilden, der die Form einer in sich geschlossenen Schleife hat, und mit einer außerhalb der Bahnen des zerstäubten und sich von der Zerstäubungsfläche zum Substrat bewegen den Materials angeordnete Anode, wobei die zu zerstäu bende und dem zu besprühenden Substrat zugewandte Katho denoberfläche eben ist und sich das Substrat nahe dem Entladungsbereich parallel zu der ebenen Zerstäubungsflä che über diese hinwegbewegen läßt, und bei der die das Magnetfeld erzeugende Magneteinrichtung auf der der ebe nen Zerstäubungsfläche abgewandten Seite der Kathode an geordnet ist.

Bekannt ist auch eine Kathodenanordnung für eine Zerstäu bungsvorrichtung (DE 27 29 286) mit einer rohrförmigen Kathode, die an ihrer Oberfläche das zu zerstäubende Ma terial in Form eines Targets enthält, und mit einer Ma gnetvorrichtung zur Erzeugung eines oder mehrerer Magnet felder, durch welche mindestens eine Elektronenfalle für die Oberfläche der Kathode bestimmt wird, wobei die Elek tronenfalle durch Verschieben der Magnetvorrichtung längs der Oberfläche der Kathode verschiebbar ist.

Bei dieser Kathodenanordnung ist es auch möglich, die rohrförmige Umhüllung in Bezug auf die Magnetvorrichtung zu bewegen, so daß ein sehr gleichmäßiger effektiver Ver brauch des Kathodenmaterials stattfinden kann, wobei auch verschiedene Materialarten zerstäubt werden können. Das Substrat ist dazu in einer Ebene angeordnet, die sich parallel der Längsachse der rohrförmigen Umhüllung er streckt.

Man hat darüber hinaus eine Einrichtung zur Durchführung vakuumtechnologischer Prozesse im magnetfeldverstärkten elektrischen Entladungen vorgeschlagen (DD 1 23 952), be stehend aus einer magnetfelderzeugenden Einrichtung und einem Target mit negativem Potential und einer Anode, zwischen denen die elektrische Entladung brennt, wobei die magnetfelderzeugende Einrichtung mit ihren Polschuhen ringförmig und konzentrisch zur Kathode ausgebildet ist, und entsprechend dem durchzuführenden vakuumtechnologi schen Prozeß im Inneren des rohrförmigen Targets oder au ßen herum angeordnet ist und in Achsrichtung begrenzte inhomogene torusförmige Magnetfelder erzeugt, deren Hauptfeldrichtung im Bereich des Targets parallel zu des sen Achsenrichtung gerichtet ist, wobei die Anode bei An ordnung der magnetfelderzeugenden Einrichtung im Target dieses rohrförmig umgibt und bei Anordnung um das Target in diesem als Rohr oder Vollmaterial angeordnet ist, und wobei die magnetfelderzeugende Einrichtung, das rohrför mige Target und die Anode relativ zueinander bewegbar sind.

Ferner ist eine Einrichtung zum Hochratezerstäuben nach dem Plasmatronprinzip bekannt (DD 2 17 964), bestehend aus einer magnetfelderzeugenden Einrichtung mit Ringspalt, einem gekühlten rohrförmigen Target und einer Anode, wo bei die magnetfelderzeugende Einrichtung einen in sich geschlossenen, langgestreckten Ringspalt besitzt und in dem Target so angeordnet ist, daß ihre große Achse paral lel zur Targetachse verläuft, und eine Anode das Target so umgibt, daß der Ringspaltbereich frei ist und mittels einer Verstelleinrichtung der Abstand zwischen der Anode und der Targetoberfläche auf einen festen Wert einstell bar ist, wobei zum Erzeugen einer Relativbewegung um die große Achse zwischen dem Target und der magnetfelderzeu genden Einrichtung ein Antrieb angeordnet ist, und an der magnetfelderzeugenden Einrichtung eine Vorrichtung zur Veränderung des Abstands zwischen dieser und dem Target angeordnet ist.

Zum Stand der Technik gehört auch eine Kathode zur Vaku umzerstäubung (EP 0 461 035), umfassend einen Hohlkörper in Form eines Rotationskörpers, welcher um seine Achse rotieren kann, mit einer Seitenwand, die sich entlang der Achse erstreckt, und zwei Stirnseiten im wesentlichen senkrecht zur Achse, wobei der Hohlkörper mindestens am äußeren seiner Seitenwand aus zu zerstäubendem Material gebildet ist, mit einem Magnetkreis zum magnetischen Ein schluß, der nahe einem Target vorgesehen ist, und Pole, Teile aus magnetisch-permablem Metall und Magnetisiermit tel, die zur Erzeugung eines magnetischen Flusses in dem Magnetkreis geeignet sind, und mit einer Einrichtung zur Verbindung mit einem Kühlkreis für die Zirkulierung einer Kühlflüssigkeit in dem Hohlkörper, mit einer Einrichtung zur Verbindung mit einem elektrischen Versorgungskreis, und mit einer Triebeinrichtung zur Drehung des Hohlkör pers um seine Achse, wobei der Magnetkreis sich peripher in Bezug auf den Hohlkörper erstreckt, das Magnetisier mittel außerhalb diesem vorgesehen ist, die Pole des Ma gnetkreises entlang zweier Erzeugenden dieses Hohlkörpers vorgesehen sind und mit einem Bogen der Seitenwand des Hohlkörpers, der sich zwischen diesen beiden Erzeugenden befindet, der das Target der Kathode bildet.

Schließlich ist eine Kathodenzerstäubungsvorrichtung be kannt (D-OS 27 07 144) mit einer eine zu zerstäubende Fläche aufweisenden Kathode, einer Magneteinrichtung nahe der Kathode und an der der zu zerstäubenden Fläche gegen überliegenden Seite zur Erzeugung magnetischer Kraftli nien, von denen wenigstens einige in die zu zerstäubende Fläche eintreten und aus ihr wieder heraustreten, und zwar in Schnittpunkten, die voneinander im Abstand lie gen, zwischen denen die Kraftlinien kontinuierlich bogen förmige Segmente im Abstand von der zu zerstäubenden Flä che bilden, wobei letztere zusammen mit den Kraftlinien eine Begrenzung für einen geschlossenen Bereich bildet, wodurch ein tunnelförmiger Bereich gebildet wird, der über einem dadurch definierten Pfad auf der zu zerstäu benden Fläche liegt, wobei geladene Teilchen die Neigung zeigen, im tunnelförmigen Bereich zurückgehalten zu wer den und sich entlang diesem zu bewegen, sowie mit einer Anode in Nachbarschaft zur Kathode und mit einem Anschluß der Kathode und der Anode an eine Quelle elektrischen Po tentials, wobei wenigstens die zu zerstäubende Fläche innerhalb eines evakuierbaren Behälters liegt, wobei eine Bewegungsrichtung zur Herstellung einer Relativbewegung zwischen dem magnetischen Feld und der zu zerstäubenden Oberfläche unter Beibehaltung ihrer räumlichen Nachbar schaft vorgesehen ist und der erwähnte Pfad die zu zer stäubende Fläche überstreicht, und zwar in einem Flächen bereich, der größer ist als der vom ruhenden Pfad einge nommene Flächenbereich.

Bei dieser zylindrischen Kathodenzerstäubungsvorrichtung kann die an einem zylindrischen Träger befestigte Ma gneteinrichtung sowohl gedreht als auch auf und ab bewegt werden, so daß sie auf der gesamten Oberfläche die Zer stäubung hervorrufen kann, wobei es aber auch möglich ist, bestimmte Bereiche auszuwählen.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Vorrich tung der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß eine Korrosion des Magneten oder der Magnete durch das Kühlme dium nicht zu befürchten ist, zugleich jedoch der Magnet oder die Magnete vor einer Überhitzung durch die Wärme des Targets ausreichend geschützt ist.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Magnet außerhalb des Targets angeordnet ist und die Übertragung des magnetischen Feldes auf die innerhalb des Targets angeordneten Polschuhe durch das Target hindurch über enge Spalten erfolgt.

Durch diese erfindungsgemäße externe Anordnung des Magne ten oder auch eines Magnetsystems wird erreicht, daß es bei einem Auswechseln des Targets nicht zu einer mechani schen Beschädigung des Magneten oder Magnetsystems kommen kann. Weiterhin kann man auf einen aufwendigen Schutz des Magneten vor Korrosion verzichten, weil der Magnet nicht mehr mit dem in dem Target und dem Kühlmedium in Berüh rung kommen kann. Zwischen dem Target und den Polschuhen einerseits und dem Magnet andererseits kann man sehr enge Spalten vorsehen, so daß die magnetischen Flußverluste gering sind. Diese lassen sich im übrigen dadurch aus gleichen, daß man einen oder mehrere größere Magnete als bei einer internen Anordnung vorsieht. Das ist im Gegen satz zum Stand der Technik ohne Probleme möglich, weil außerhalb des Targets genügend Platz zur Verfügung steht.

Dank der Erfindung ergibt sich eine hohe Targetausnut zung, die sich durch eine geringe Randbelegung im Reak tivprozeß auszeichnet. Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat eine hohe Betriebssicherheit und erlaubt einen beson ders stabilen, arcingfreien Beschichtungsprozeß.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung liegt darin- daß fluchtend zu den Polschuhen in dem Target an einer Seite des Targets ein Magnetfluß-Leitkörper ange ordnet ist, welcher mit dem Magnet in Verbindung steht. Durch diese Gestaltung kann der Magnet oder können die Magnete relativ weit entfernt von dem Target angeordnet werden, so daß sie kaum der Prozeßwärme ausgesetzt sind. Das ermöglicht es, mit höheren Targettemperaturen zu fahren, was für manche zu sputternden Werkstoffe vorteil haft ist und zusätzlich dazu dienen kann, das Substrat durch die Wärme des Targets aufzuwärmen, sofern das für den Beschichtungsvorgang notwendig oder förderlich ist.

Auf dem Target entsteht eine in etwa ein Rechteck bil dende Zerstäubungszone, wenn der Magnetfluß-Leitkörper drei zur Mantelfläche des Targets hin gerichtete, paral lele Polschuhe hat und zu beiden Seiten des mittleren Polschuhes jeweils ein Magnet angeordnet ist, der jeweils mit einem gleichen Pol gegen den mittleren Polschuh und mit seinem gegenüberliegenden Pol gegen den äußeren Pol schuh anliegt. Hierdurch tritt der magnetische Fluß im abzutragenden Bereich des Targets dachförmig aus und es entsteht ein geschlossener Plasmaring.

Alternativ ist es jedoch auch möglich, bei einem Magnet fluß-Leitkörper, welcher drei zur Mantelfläche des Hohl körpers hin gerichtete, parallele Polschuhe hat und bei dem der mittlere Polschuh gegen einen Pol eines Magneten anliegt oder durch den Magneten selbst gebildet ist, vor zusehen, daß der Magnet mit seinem anderen Pol mit einem die beiden äußeren Polschuh miteinander verbindende Schenkel aus magnetisch leitfähigem Material verbunden ist.

Der Magnet kann oder die Magnete können, wie bei ver gleichbaren Vorrichtungen üblich, Permanentmagnete sein. Durch die erfindungsgemäße externe Magnetanordnung ist es jedoch auch ohne Schwierigkeiten möglich, daß der Magnet oder die Magnete Elektromagnete sind, weil auch dann keine elektrischen Leitungen in das Target führen müssen, was besonders bei einem drehbar angeordneten, Target ho hen baulichen Aufwand erfordern würde.

Die Polschuhe innerhalb des Targets können zu einem ein Bauteil bildenden Block vereint werden, wenn gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung die Polschuhe in nerhalb des Targets durch zwei Abstandskörper aus magne tisch nicht leitfähigem, jedoch wärmeleitendem Material miteinander zu einer Zylindersäule verbunden sind.

Die Kühlung des Targets gestaltet sich besonders einfach, wenn in den Polschuhen und/oder den Abstandskörpern Kühl kanäle für eine Wärme des Targets abführende Kühlflüssig keit vorgesehen sind.

In Kathodenzerstäubungsanlagen werden oftmals zwei Katho den nebeneinander eingesetzt, um eine größere Zerstäu bungsleistung zu erzielen. Das ist bei der erfindungsge mäßen Vorrichtung mit nur einem einzigen Magnetsystem möglich, wenn der Magnetfluß-Leitkörper drei parallele Polschuhe hat, welche durch einen mittleren Schenkel und zumindest einen Magneten miteinander verbunden sind, und wenn an den zueinander gegenüberliegenden Seiten der Pol schuhe jeweils ein Target mit zu den Polschuhen des Ma gnetfluß-Leitkörpers fluchtenden Polschuhen angeordnet ist.

Besonders hohe Sputterraten ergeben sich bei einer sol chen Vorrichtung, wenn die beiden Targets abwechselnd mit entgegengesetzt gepolter Spannung verbindbar sind.

Anzumerken ist, daß bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung das Target wie bei vergleichbaren Vorrichtungen entweder an negativem Potential einer Gleichspannungsquelle, aber auch an eine gepulste Spannung oder Hochfrequenz ange schlossen werden kann.

Die Erfindung läßt verschiedene Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips sind drei da von schematisch in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. In ihr zeigen die

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines für die Erfindung wesentlichen Bereichs der Vor richtung,

Fig. 2 einen Querschnitt durch eine Vorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 3 einen horizontalen Schnitt durch einen End bereich eines targettragenden Hohlkörpers der Vorrichtung,

Fig. 4 einen Querschnitt durch eine zweite Ausfüh rungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 5 einen Querschnitt durch eine dritte Ausfüh rungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Die Fig. 1 zeigt ein von einem Ritzel 1 angetriebenes, als Hohlkörper ausgebildetes Target 2, welches um eine Targetachse R zu rotieren vermag. Im Inneren des Targets 2 sind drei Polschuhe 3, 4, 5 aus einem magnetisch leit fähigen Material derart angeordnet, daß zwischen ihnen und der Innenmantelfläche ein beispielsweise für den Pol schuh 5 positionierter Spalt 6 verbleibt.

Außerhalb des Hohlkörpers 1 ist ein Magnetfluß-Leitkörper 7 angeordnet, welcher drei zu dem Hohlkörper 1 hin ge richtete, parallele Polschuhen 8, 9, 10 hat, die eben falls unter Bildung eines beispielsweise für den Polschuh 10 positionierten Spalts 11 bis unmittelbar vor das Target 2 führen. Zwischen den Polschuhen 8, 9 und 10 ist jeweils ein Magnet 12, 13 angeordnet. Die Magnete 12, 13 bilden zusammen mit einem quer zur Kathodenlängsachse R verlaufenden, gegen jeweils eine der Stirnflächen der Ma gnete 12, 13 anliegenden Magnet 32 und einem weiteren, ebenfalls quer verlaufenden, die gegenüberliegenden Stirnflächen der Magnete 12, 13 verbindenden, strichpunk tiert dargestellten Magneten 33 einen Magnetrahmen 34, der von den Polschuhen 8, 10 und zwei entsprechend der Magnete 32, 33 quer verlaufenden Polschuhen 35, 36 einge rahmt wird.

Dem Target 2 gegenüber ist ein flaches, zu beschichtendes Substrat 37 dargestellt, zu dem hin ein geschlossenes, langgestrecktes Oval bildender Magnettunnel 38 gerichtet ist.

Dadurch, daß oberhalb des rotierenden rohrförmigen Tar gets vier Magnete 12, 13, 32, 33 bzw. Reihen von Magneten angeordnet sind, die zusammen den schmalen, rechteckigen Magnetrahmen 34 bilden und vollständig von den Polschuhen 8, 10, 35, 36 umschlossen bzw. eingerahmt sind, und da durch, daß sich eine entsprechende rahmenförmige Konfigu ration von Polschuhen 3, 4, 5 auch im Inneren des Targets 2 befindet, bildet sich der Magnettunnel 38 zwischen dem Substrat 37 und dem Target 2 aus, der jedoch keinen ent sprechenden Sputtergraben auf der Targetoberfläche ab trägt, da das Target 2 während des Abstäubungsprozesses rotiert.

Es ist klar, daß alle in Längsrichtung angeordneten Pol schuhe 8, 9, 10; 3, 4, 5 durch sich quer zur Targetrota tionsachse R erstreckende Polschuhe 35, 36 verbunden sein müssen, damit der geschlossene, ein langgestrecktes Oval bildende Magnettunnel 38 entsteht. Weiterhin ist klar, daß die Halterung und Lagerung des rotierenden, motorisch angetriebenen Targets 2 ein aufwendiges Lager an der Beschichtungskammerwand verlangt.

Die Schnittdarstellung gemäß Fig. 2 zeigt wiederum den Magnetfluß-Leitkörper 7 mit den Polschuhen 8, 9 und 10. Die Magnete 12, 13 liegen mit einem gleichen Pol 14, 15 - bei spielsweise S - gegen den Polschuh 9 und mit ihrem entgegengesetzten Pol 16, 17 - also bei diesem Beispiel N - gegen die Polschuhe 8, 10 an. Dadurch kommt es zu einem magnetischen Fluß durch die Polschuhe 8, 9, 10 zu den Polschuhen 3, 4, 5. An der den Magneten 12, 13 gegenüber liegenden Seite des Targets 2 sind Feldlinien 18, 19 dargestellt, durch welche zwei miteinander in Verbindung stehende Bereiche einer Zerstäuberzone 20 festgelegt sind und die den in Fig. 1 gezeigten Magnettunnel 38 bilden.

Zwischen den Polschuhen 3, 4 und 4, 5 ist jeweils ein Ab standskörper 21, 22 aus elektrisch nicht leitendem Mate rial angeordnet. Dadurch wird aus den Polschuhen 3, 4, 5 und den Abstandskörpern 21, 22 insgesamt ein zylindri scher Block gebildet, der von dem zylindrischen Target 2 mit geringem Spiel umschlossen wird. Sowohl in den Ab standskörpern 21, 22 als auch in den Polschuhen 3, 4, 5 oder auch in nur einem dieser Bauteile können Kühlkanäle 23, 24 angeordnet sein, durch welche ein Kühlmedium, üb licherweise Wasser, fließt, um die Prozeßwärme abzufüh ren.

Der Horizontalschnitt gemäß Fig. 3 durch einen Endbe reich des Targets 2 zeigt, daß die Polschuhe 3, 4, 5 stirnseitig durch ein Joch 25 miteinander verbunden sind. Dadurch hat die Zerstäuberzone 20, welche den Erosions graben bildet, auf dem Target 2 die Form eines Recht eckes, von dem in Fig. 2 ein u-förmiger Bereich zu sehen ist.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 sind die Polschuhe 8, 9 durch einen Schenkel 26 zu einem u-förmigen, eintei ligen Bauteil miteinander verbunden. Statt wie gemäß Fig. 1 eines mittleren Polschuhes 9 ist ein Magnet 27 vor gesehen, welcher auf dem Schenkel 26 aufsitzt und bis un mittelbar vor das Target 2 reicht. Dieser Magnet 27 hat zum Target 2 hin seinen einen Pol 28 und zum Schenkel 26 hin seinen anderen Pol 29. Bei dem Magneten 27 kann es sich genau wie bei den Magneten 12, 13 der vorangegange nen Ausführungsform um einen Permanentmagnet oder einen Elektromagnet handeln. Zur Verdeutlichung wurde in Fig. 4 eine Spule 31 dargestellt.

Die in Fig. 5 gezeigte Vorrichtung hat zwei jeweils ein Target 2, 2a bildende identische Hohlkörper. Der Magnet fluß-Leitkörper 7 ist spiegelsymmetrisch zu einer Linie 30 ausgebildet, so daß mit geringem Abstand zu den Enden der Polschuhe 8, 9, 10 sich die Targets 2, 2a befinden können. Im Bereich der Linie 30 sind die Polschuhe 8, 9, 10 wie bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2 durch die Magnete 12, 13 miteinander verbunden. Auch die Magnetisierung entspricht der nach den Fig. 1 und 2.

Bezugszeichenliste

1 Ritzel
2 Target
3 Polschuh
4 Polschuh
5 Polschuh
6 Spalt
7 Magnetfluß-Leitkörper
8 Polschuh
9 Polschuh
10 Polschuh
11 Spalt
12 Magnet
13 Magnet
14 Pol
15 Pol
16 Pol
17 Pol
18 Feldlinie
19 Feldlinie
20 Zerstäuberzone
21 Abstandskörper
22 Abstandskörper
23 Kühlkanal
24 Kühlkanal
25 Joch
26 Schenkel
27 Magnet
28 Pol
29 Pol
30 Linie
31 Spule
32 Magnet
33 Magnet
34 Magnetrahmen
35 Polschuh
36 Polschuh
37 Substrat
38 Magnettunnel

Claims

1. Vorrichtung zum Beschichten eines Substrats (37) durch Zerstäuben der Oberfläche eines um eine Längsachse (R) drehbaren, rohrförmigen Targets (2) mittels elektrischer Energie, bei der das Target (2) mit Magneten (12, 13, 32, 33) versehen ist, um eine sich in Längsrichtung des Tar gets (2) erstreckende Zerstäuberzone (20) zu erzeugen, und bei der zumindest ein Magnet (12, 13) mit innerhalb des Targets (2) angeordneten Polschuhen (3, 4, 5) aus ma gnetisch leitfähigem Material in Verbindung steht, um das magnetische Feld von dem Magneten (12, 13) zur Zer stäubungszone (20) des Targets (2) zu leiten, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet (12, 13) außerhalb des Targets (2) angeordnet ist und die Übertragung des ma gnetischen Feldes auf die innerhalb des Targets (2) an geordneten Polschuhe (3, 4, 5) durch das Target (2) hin durch über enge Spalten (6, 11) erfolgt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß fluchtend zu den Polschuhen (3, 4, 5) in dem Target (2) an einer Seite des Targets (2) ein Magnetfluß-Leit körper (7) angeordnet ist, welcher mit dem Magnet (12, 13) in Verbindung steht.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß der Magnetfluß-Leitkörper (7) drei zur Mantelfläche des Targets (2) hin gerichtete, parallele Polschuhe (8, 9, 10) hat und zu beiden Seiten des mitt leren Polschuhes (9) jeweils ein Magnet (12, 13) angeord net ist, der jeweils mit einem gleichen Pol (14, 15) ge gen den mittleren Polschuh (9) und mit seinem gegenüber liegenden Pol (16, 17) gegen den jeweils äußeren Polschuh (8, 10) anliegt.

4. Vorrichtung nach zumindest einem der vorangehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetfluß-Leit körper (7) drei zur Mantelfläche des Targets (2) hin ge richtete, parallele Polschuhe (8, 9, 10) hat und der mittlere Polschuh (9) gegen einen Pol (28) eines Magneten (27) anliegt oder durch den Magnet (27) selbst gebildet ist, der mit seinem anderen Pol (29) mit einem die beiden äußeren Polschuhe (8, 9) miteinander verbindende Schenkel (26) aus magnetisch leitfähigem Material verbunden ist.

5. Vorrichtung nach zumindest einem der vorangehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet (27) oder die Magnete (12, 13) Permanentmagnete sind.

6. Vorrichtung nach zumindest einem der vorangehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet (27) oder die Magnete (12, 13) Elektromagnete sind.

7. Vorrichtung nach zumindest einem der vorangehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Polschuhe (3, 4, 5) innerhalb des Targets (2) durch zwei Abstandskörper (21, 22) aus magnetisch nicht leitfähigem, jedoch wärme leitendem Material miteinander zu einer Zylindersäule verbunden sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in den Polschuhen (3, 4, 5) und/oder den Abstandskör pern (21, 22) Kühlkanäle (23, 24) für eine Wärme des Tar gets (2) abführende Kühlflüssigkeit vorgesehen sind.

9. Vorrichtung nach zumindest einem der vorangehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetfluß-Leit körper (7) drei parallele Polschuhe (8, 9, 10) hat, wel che durch einen mittleren Schenkel (26) und zumindest ei nen Magnet (12, 13) miteinander verbunden sind und daß an den zueinander gegenüberliegenden Seiten der Polschuhe (8, 9, 10) jeweils ein als Hohlkörper ausgebildetes Tar get (2, 2a) mit zu den Polschuhen (8, 9, 10) des Magnet fluß-Leitkörpers (7) fluchtenden Polschuhen (3, 4, 5) angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Targets (2, 2a) abwechselnd mit entgegengesetzt gepolter Spannung verbindbar sind.

11. Vorrichtung nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnete (12, 13) mit an ihren Stirnflächen angeordneten, quer zur Tar getlängsachse (R) sich erstreckenden Magneten (32, 33) zusammen einen Magnetrahmen (34) bilden, welcher von den Polschuhen (8, 10) und diese an ihren Stirnflächen mit einander verbindenden Polschuhen (35, 36) eingerahmt ist.

12. Vorrichtung nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede dem Target (2) zugekehrte Fläche der Polschuhe (8, 9, 10) der Form des als Hohlzylinder ausgebildeten Targets (2) angegli chen ist.

13. Vorrichtung nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die der zylindri schen Innenwand des Targets (2) zugekehrten Seitenflächen der inneren Polschuhe (3, 4, 5) als Zylindermantelflächen ausgebildet sind.

14. Vorrichtung nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zumindest eine Stirnfläche jedes sich quer zur Targetlängsachse (R) erstreckenden Polschuhes (35, 36) mit der Wand der Be schichtungskammer fest verbunden, vorzugsweise ver schraubt ist, wobei die sich jeweils parallel zur Targe trotationsachse (R) erstreckenden Polschuhe (8, 9, 10) jeweils mit einem sich quer erstreckenden Polschuh (35, 36) fest verbunden, beispielsweise verschraubt sind.