DE2253879A1 - Target mounting device for sequential sputtering - - without need to move substrate support or have movable shutters - Google Patents

Target mounting device for sequential sputtering - - without need to move substrate support or have movable shutters

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DE2253879A1
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Steven Hurwitt
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Materials Research Corp
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34Sputtering
    • C23C14/3407Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target

Abstract

The system permits sputter etch precleaning of substrates followed by sputtering deposition from a number of targets in sequence in a small dia. vacuum chamber. The mounting device, which may be a polygonal turret head mounted on a rotatable tubular shaft, holds the targets in a spaced angular position relative to the axis of rotation so that each target in sequence faces the substrate support. When the mounting device is rotated through corresponding angular positions.

Description

Vorrichtung zum Aufbringen von Filmschichten mittels Materialzerstäubung durch Ionenbeschuß Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufbringen von Filmschichten mittels Materialzerstäubung durch Ionenbeschuß und insbesondere eine Vorrichtung zum aufeinanderfolgenden Abscheiden dünner Filmschichten unterschiedlicher Materialien mittels Zerstäubung durch Ionenbeschuß. Device for applying film layers by means of material atomization by ion bombardment The invention relates to a device for applying layers of film by means of material atomization by ion bombardment and in particular a device for the successive deposition of thin film layers of different materials by means of atomization by ion bombardment.

Der Vorgang des Abscheidens einer dünnen filmartigen Schicht aus einem Material auf einem Körper eines anderen Materials dadurch, daß ein Materialstück bzw. ein Target des ersten Materials mit Gasionen bombardiert wird,.ist.als "Zerstäuben" wirtschaftlicher bekannt. Dieses verfahren gewinnt zunhmend an/Bedeutung bei der erstellung von homogenen, dünnen Filmschichten von Elementen, Legierungen oder Verbindungen auf einer Vielzahl unterschiedlicher Substrate1 die sich von Haibleitereinrichtungen bis zu Rasierklingen erstrecken.The act of depositing a thin film-like layer from a Material on a body of another material in that a piece of material or a target of the first material is bombarded with gas ions, .ist.as "sputtering" known more economically. This method is gaining increasing importance in the Creation of homogeneous, thin film layers of elements, alloys or compounds on a variety of different substrates1 that differ from semiconductor devices extend to razor blades.

Eine typische Metallzerstäubungsvorrichtung hat eine abdichtbare Kammer, eine Pumpanordnung zum Evakuieren der Kammer und eine elektrische Energiequelle, die entweder Gleichstrom mit hohem negativen Potential oder eine hochfrequente hohe Spannung erzeugt. Die mit Substrat bezeichneten zu beschichtenden Körper werden auf einem leitenden Substratträger angeordnet. Ein Körper des gewünschten Beschichtungsmaterials, der Target genannt wird, wird auf einer Targetträgerplatte befestigt, die dem Substratträger gegenüberliegt. Die Kammer wird dann abgedichtet und evakuiert, gewöhnlich auf einen Druck von etwa lo Torr, wodurch nahezu alle Oberflächenverunreinigungen auf dem Material des Targets und des Substrats sowie die die Atmosphäre bildenden Gase und Wassesdampf entfernt werden. Dann wird ein Inertgas, beispielsweise Argon, zugeführt, bis die Kammer einen Druck erreicht, der für eine Glimmentladung ausreicht und gewöhnlich zwischen 5 und 35 x wo 3torr liegt.A typical metal atomization device has a sealable chamber, a pumping arrangement for evacuating the chamber and an electrical energy source, which is either direct current with a high negative potential or a high frequency high Creates tension. The bodies to be coated are designated as the substrate arranged on a conductive substrate carrier. A body of the desired coating material, The target is called, is attached to a target carrier plate, which is the substrate carrier opposite. The chamber is then sealed and evacuated, usually at one Pressure of about lo Torr, eliminating almost all surface contaminants on the Material of the target and of the substrate and the gases forming the atmosphere and Water vapor can be removed. Then an inert gas, for example argon, is supplied, until the chamber reaches a pressure sufficient and usually for a glow discharge between 5 and 35 x where 3 torr is.

Die Quelle für die negative Gleichspannung (3000 bis 4000 V) oder für di c die Hochfrequenzenergie wird dann mit dem Target verbunden, während der Substratträger gewöhnlich auf Erdpotential oder in der Nähe davon gehalten wird. Dadurch wird das Target die Kathode und der Substratträger die Anode des Gasentladungssystems. Der Elektronenstrom von der Kathode zur Anode ionisiert das dazwischenliegende Gas. Die positiven Argonionen werden durch das elektrische Feld gegen das Target beschleunigt.The source for the negative DC voltage (3000 to 4000 V) or for di c the radio frequency energy is then connected to the target during the Substrate carrier is usually held at or near earth potential. As a result, the target becomes the cathode and the substrate carrier the anode of the gas discharge system. The electron flow from the cathode to the anode ionizes the gas in between. The positive argon ions are accelerated towards the target by the electric field.

Die Bombardierung des Targets durch diese Ionen führt zu einem Abschleudern von Teilchen des Targetmaterials, die auf dem Substrat abgeschieden werden.The bombardment of the target by these ions leads to it being thrown off of particles of the target material deposited on the substrate.

Oft ist für besondere Verwendungszwecke das Abscheiden von mehr als einem Material in aufeinanderfolgenden Schichten auf dem Substrat erforderlieh. Um Zeitverluste und Verunreinigungen zu vermeiden, die sich durch das Öffnen der Kr er für das Auswechseln der Targets zwischen den aufeinanderfolgenden Zerstäubungsstufen ergeben würden, werden gewöhnlich alle erforderlichen Targets in der Kammer angeordnet und das Substrat nacheinander gegenüber jedem Target angeordnet. Die übliche Anordnung besteht darin, daß die Targets in einem Kreis von dem Oberteil einer zylindrischen Kammer herabhängen und daß die Substrate auf einem Umlauftisch angeordnet sind, mit dem sie aufeinanderfolgend in die jeweilige Lage gegenüber jedem Target gedreht werden können.Often for special purposes, the deposition of more than a material required in successive layers on the substrate. In order to avoid loss of time and contamination caused by opening the Kr er for changing the targets between the successive sputtering stages usually all will required targets in arranged in the chamber and the substrate arranged in succession opposite each target. The usual arrangement is that the targets are in a circle from the top a cylindrical chamber and that the substrates on a turntable are arranged with which they are successively in the respective position opposite each target can be rotated.

Bei einer bestimmten Targetgröße kann durch diese Anordnung der erforderliche Kammerdurchmesser mehr als verdoppelt werden1 was zu erhöhten Kosten für die Kammer und zu längeren Evakuierungszeiten führt. Weiterhin wird die Gleichförmigkeit der Filmabscheidung schlechter, wenn sie außerhalb der Kammerachse durchgeführt wird. Außerdem ist es gewöhnlich erforderlich, zusätzlich eine drehbare Blende bzw. Klappe zwischen den Targets und dem Substrat anzuordnen, um die Targets, die bei der gerade durchgeführten Zerstäubung nicht benutzt werden, vor Verunreinigung zu schützen Das Problem, wie man eine Anzahl von Targets kompakt in der Achse der Kammer oder in der Nähe davon anordnet, ist dadurch kompliziert, daß elektrische Energie von hoher Gleichspannung oder Hochfrequenz erforderlich ist und Verbindungen für die Zufuhr eines flüssigen Kühlmittels zu der Targetträgerplatte erforderlich sind. Aus diesem Grunde sind die Targets herkömmlicherweise bezüglich der Kammer stationär angebracht, während die Substrate, die sich normalerweise auf Erdpotential oder in der Nähe davon befinden und gewöhnlich nicht direkt gekühlt werden, relativ zu den Targets bewegt werden.With a certain target size, this arrangement allows the required Chamber diameters can be more than doubled1 resulting in increased chamber costs and leads to longer evacuation times. Furthermore, the uniformity of the Film deposition is worse if it is carried out outside the chamber axis. In addition, it is usually necessary, in addition, a rotatable screen or flap to be arranged between the targets and the substrate in order to avoid the targets that are being processed carried out atomization are not used to protect against contamination The problem of how to get a number of targets compact in the axis of the chamber or located near it is complicated by the fact that electrical energy is taken from high DC voltage or high frequency is required and connections for the Supply of a liquid coolant to the target carrier plate are required. For this reason, the targets are conventionally stationary with respect to the chamber attached while the substrates, which are normally at ground potential or are close to and usually not directly cooled relative to the targets are moved.

So ist es beispielsweise bekannt, eine Vielzahl von Substraten auf einem beweglichen Träger, beispielsweise einem Drehtisch, wie vorstehend beschrieben, für das aufeinanderfolgende Aufstäuben von einem oder mehreren stationåren Targets anzuordnen, um die Ausnutzung eines Beschickungs und Evakuierungszyklus der Kammer zu erhöhen. Anstelle eines Drehtisches , der um die Achse der Kammer wie ein drehbares Tablett drehbar ist, wird bekanntlich auch ein sechseckiger Substratträger verwendet (US-PS 2 103 263), der um eine Achse senkrecht zur Kammerachse drehbar gelagert ist, so daß die an jeder der sechs Seiten befestigten Substrate aufeinanderfolgend einem einzigen Target ausgesetzt werden können, das in der Kammer an einem stationären axialen Träger angebracht ist.For example, it is known to have a large number of substrates a movable carrier, for example a turntable, as described above, for the successive sputtering of one or more stationary targets arrange to take advantage of a loading and evacuation cycle the Increase Chamber. Instead of a turntable that rotates around the axis of the chamber like A rotatable tray is rotatable, as is known, is also a hexagonal substrate carrier used (US-PS 2 103 263), which is rotatable about an axis perpendicular to the chamber axis is stored so that the substrates attached to each of the six sides are sequentially a single target that can be exposed to a stationary in the chamber axial carrier is attached.

Es ist weiterhin ein acht eckiger Substratträger (US-PS 3 400 o66) bekannt, der dem vorstehend beschriebenen sechseckigen Träger ähnlich ist und in der Mitte einer zylindrischen Kammer zwischen zwei Targets angebracht ist, die auf stationären axialen Trägern jeweils an einer Stirnseite der Kammer sitzen. Durch Drehen des achteckigen Substratträgers wird jedes Substrat der Reihe nach zuerst der Zerstäubungsabscheidung von einem Target und dann eine halbe Umdrehung später der Zerstäubungsabscheidung des zweiten Targets ausgesetzt. Diese Vorrichtung gestattet so ein aufeinanderfolgendes Aufstauben auf eine Anzahl von Substraten von ortsfesten bzw. station-iren Targets aus, die in der Kammerachse angebracht sind. Diese Anordnung ist jedoch auf maximal zwei Targets begrenzt.It is also an octagonal substrate carrier (US-PS 3 400 066) known, which is similar to the hexagonal support described above and in the center of a cylindrical chamber is mounted between two targets that are on stationary axial supports each sit on an end face of the chamber. By Rotating the octagonal substrate carrier turns each substrate in turn first sputter deposition from a target and then a half turn later subjected to sputter deposition of the second target. This device allows such a sequential dusting on a number of substrates from stationary or stationary targets that are attached to the chamber axis. This arrangement however, it is limited to a maximum of two targets.

Zum Stand der Technik gehört bereits eine Lösung des Problems.A solution to the problem is already part of the state of the art.

wie Kühlflüssigkeit und Zerstäubungsspannungen kompakt bzw.such as coolant and atomization voltages compact or

raumsparend angeordneten beweglichen Targets zugeführt werden können (US-PS 3 537 973). Bei dieser Vorrichtung werden zwei rechteckige Targetelektroden verwendet, die aneinander angrenze angebracht sind, entweder in der gleichen Ebene oder im Winkel zu der anderen Elektrode. Die Elektroden liegen dabei einer lagefesten bzw. stationären Substrtträgerplatte gegenüber. Ilohlleiter führen dabei den stationaren Elektroden die Zerstäubungsspannung zu und dienen auch als Leitungen für das flüssige Kühlmittel.Can be supplied to space-saving arranged moving targets (U.S. Patent 3,537,973). This device uses two rectangular target electrodes used, which are attached to each other, either in the same plane or at an angle to the other electrode. The electrodes are in a fixed position or stationary substrate support plate opposite. Ilohlleiter lead the stationary Electrodes apply the sputtering voltage and also serve as conduits for the liquid Coolant.

Dabei ist das Target aus dem einen Material an einer Elektrode un<i das Target des anderen Materials an der anderen Elektrode befestigt. Ein mit diesen beiden gleichen Materialien in zwei Lagen beschichtetes Target ist zwischen den beiden Elektroden für eine Bewegung von der einen Elektrode zur anderen nach Art des Umblätterns einer Seite in einem offenen Buch schwenkbar angebracht. Für das aufeinanderfolgende Aufstäuben wird das bewegliche Target zuerst in die eine Lage verschwenkt, in der es mit der einen der beiden Elektroden in Kontakt steht und diese abdeckt. Die freiliegende Beschichtung des beweglichen Targets besteht aus dem gleichen Material wie das der freiliegenden anderen Elektrode. Dieses Material wird dann auf das Substrat aufgestäubt. Danach wird das bewegliche Target in abdeckendem Kontakt mit der anderen Elektrode verschwenkt, wodurch die Beschichtung des Materials, das zu dem der nun freiliegenden ersten Elektrode identisch ist, ebenfalls freiliegt. Dann wird das zweite Material auf das Substrat aufgestäubt.The target is made of one material on an electrode un <i the target of the other material attached to the other electrode. One with these Target coated in two layers of the same materials is between the two electrodes for a movement from one electrode to the other according to Art of turning a page in an open book. For the successive sputtering turns the moving target into one layer first pivoted in which it is in contact with one of the two electrodes and this covers. The exposed coating of the moving target consists of the same material as that of the exposed other electrode. This material is then sputtered onto the substrate. After that, the moving target is in covering Pivoted contact with the other electrode, whereby the coating of the material, which is identical to that of the now exposed first electrode, is also exposed. The second material is then sputtered onto the substrate.

Diese Vorrichtung bildet somit tatsächlich eine Einrichtung, um das freiliegende Material auf den Flächen der Targetelektroden zu ändern, ohne daß die Elektroden selbst bewegt werden müssen. Dadurch wird vermieden, daß elektrische Energie und flüssiges Kühlmittel beweglichen Targets zugeführt werden. Die Vorrichtung hat jedoch den Nachteil, daß sie wiederum auf nur zwei verschiedene Targetmaterialien beschrankt ist und daß das bewegliche Target, das keine direkte Kühlung hat, bei einer ungünstigen hohen Temperatur arbeitet.This device thus actually constitutes a means for the to change exposed material on the surfaces of the target electrodes without affecting the Electrodes have to be moved by themselves. This avoids having electrical Energy and liquid coolant are supplied to moving targets. The device however, it has the disadvantage that it only uses two different target materials is limited and that the movable target, which has no direct cooling, at working at an unfavorably high temperature.

Erfindungsgenjäß soll deshalb eine Vorrichtung der eingangs genannten Art mit einer Targethalterungseinrichtung geschaffen werden, die für irgendeine praktische Anzahl unterschiedlicher Targets und für ein schnelles Anordnen eines jeden Targets in gewünschter Reihenfolge in einer Lage in der Achse einer zylindrischen Kammer gegenüber einem Substrat träger für den Zerstäubungsvorgang einsetzbar ist. Weiterhin sollen alle Targets mit Kühlflüssigkeit und wahlweise das zu zerstäubende Target mit elektrischer Energie versorgbar sein, während die übrigen Targets vor Verunreinigungen isoliert werden. Obwohl die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Vielzahl von Targets trägt, soll sie raumsparend und einfach gebaut, schnell zu handhaben sowie für eine breite Vielzahl von Zerstäubungsvor gängen einsetzbar sein, die entweder Wechsel- oder llocllfrequenzspannung verwenden. Weiterhin soll nur eine drehbare Vakuurnabdichtung erforderlich und die Verwendung von komplizierten beweglichen Y.lap~n ausgeschlossen sein.According to the invention, a device of the type mentioned at the outset is therefore intended Art can be created with a target holder device that can be used for any practical number of different targets and for quick placement of one each target in the desired order in a position in the axis of a cylindrical Chamber opposite a substrate carrier can be used for the sputtering process. Furthermore, all targets with cooling liquid and optionally the one to be atomized The target can be supplied with electrical energy, while the other targets are in front Impurities are isolated. Although the device according to the invention has a large number of targets, it should be space-saving, simple to build and quick to use as well as for a wide variety of Atomization processes that either Use AC or local frequency voltage. Furthermore, only one rotatable Vacuum sealing required and the use of complicated moving parts Y.lap ~ n be excluded.

Dies wird erfindungsgemäfS mit der eingangs beschriebenen Vorrichtung erreicht, die eine Einrichtung zum Halten einer Anzahl von Targets in beabstandeter Winkelanordnung relativ zu einer Drehachse derart hat, daß jedes Target nacheinander einem zentral in einer Vakuumkammer angeordneten Substratträger gegenüberliegt, wenn die llaLteeinrichtung über eine entsprechende Anzahl von Winkellagen um die Drehachse gedreht wird.This is achieved according to the invention with the device described at the beginning achieved which means for holding a number of targets in spaced apart Angular arrangement relative to an axis of rotation has such that each target one after the other is opposite a substrate carrier arranged centrally in a vacuum chamber, if the cooling device has a corresponding number of angular positions around the Rotation axis is rotated.

Bei einer bevorzugten Ausführungsforin hat die Targethalteeinrichtung die Fonn eines hohlen polygonalen Revolverkopfes, der auf einem rohrförmigen Schaft für die Drehung um die Schaftacllse in einem Lager gehaltert ist, das an der Wand der Kammer befestigt ist. Wenn diese Anordnung in einer herkönunlichen zylindrischen Kammer verwendet wird, wird der Schaft vorzugsweise mit seiner Achse senkrecht zur Kairunerachse angeordnet, wobei sich die Achsen schneiden. Zusätzlich schneiden Linien senkrecht zur Mitte einer jeden der polygonalen Seiten des Revolverkopfes, die auch durch die Mitte hindurchgehen, vorzugsweise die Schaftachse und liegen senkrecht dazu, wobei sie vorzugsweise auch in einer Ebene liegen, die die Kammerachse einschließt.In a preferred embodiment, the target holding device has the shape of a hollow polygonal turret head resting on a tubular shaft for rotation around the shaft axis is held in a bearing that is on the wall attached to the chamber. When this arrangement is in a conventional cylindrical Chamber is used, the shaft is preferably with its axis perpendicular to the Arranged Kairunerachse, whereby the axes intersect. Additionally cut Lines perpendicular to the center of each of the polygonal sides of the turret head, which also pass through the middle, preferably the shaft axis and lie perpendicular to it, whereby they preferably also lie in a plane which is the chamber axis includes.

Auf diese Weise wird bei Drehung des Revolverkopfes auf seinem Schaft nacheinander ein auf den Polygonflächen befestigtes Target in eine Lage in der Kammerachse gebracht, in der es einem Substratträger gegenüberliegt, der ebenfalls in der Kammerachse in geeigneter Beziehung für die Zerstäubungsabscheidung des Targetmaterials auf den Substraten auf dem Träger angeordnet ist.In this way, as the turret rotates on its shaft one after the other a target attached to the polygon surfaces in a position in the chamber axis brought, in which it is opposite a substrate carrier, which is also in the chamber axis in a suitable relationship for the sputter deposition of the target material the substrates is arranged on the carrier.

Der rohrförmige Schaft1 der den Träger des Revolverlcopfes b det, steht vorzugsweise durch die Wand der Kammer an einem Ende vor. Ein Kommutator1 der am äußeren Ende des Schaftes befestigt ist, führt Wechselspannung oder hochfrequente Spannung durch Hohlleiter innerhalb des Schaftes wahlweise einem jeden Target zu, wenn dieses in die Zerstäubungslage gedreht istw Die Hohlleiter dienen auch als Leitungen für die Kühiflüssigkeit zu den Targets während des Zerstäubungsvorgangs. Da der Schaft und der hohle Revolverkopf eine druckdichte Einheit bilden, können das Innere des Schaftes und der RevolverRopf auf Atmosphärendruck sein. Deshalb ist nur eine rotierende Vakuumdichtung erforderlich, die vorzugsweise innerhalb des Schaft lagers angeordnet wird, um die Kammer vor Verunreinigung durch Lagerschmierstoffe zu schütmeno Gegenstand der Erfindung ist somit eine Targethaltevorrichtung für das Vorreinigen durch Zerstäubungsätzen des Substrates und für die sich daran anschließende aufeinanderfolgende Zerstäubungsabscheidung von einer Vielzahl von Targets in einer Vakuumkammer von relativ kleinem Durchmessers ohne daß der Substratträger bewegt wird und bewegliche Klappen erforderlich sind. Die Haltevorrichtung hält die Targets bteabstandet in einer Winkelanordnung relativ zu einer Drehachse derart, daß jedes Target aufeinanderfolgend einem Substratträger gegenüberliegt, werni die Haltevorrichtung über eine entsprechende Vielzahl von Winkellagen um ihre Achse gedreht wird.The tubular shaft1 which b det the carrier of the turret head, preferably protrudes through the wall of the chamber at one end. A commutator 1 which is attached to the outer end of the shaft, carries alternating voltage or high frequency Voltage through waveguide within the shaft optionally to each target, when this is rotated into the atomized positionw The waveguides also serve as Lines for the cooling liquid to the targets during the atomization process. Since the shaft and the hollow turret head form a pressure-tight unit, can the inside of the shaft and the turret head must be at atmospheric pressure. That's why only a rotating vacuum seal is required, preferably within The stem bearing is placed to protect the chamber from contamination by bearing lubricants zu schütmeno The invention is therefore a target holding device for the pre-cleaning by sputter etching of the substrate and for the subsequent cleaning sequential sputter deposition of multiple targets in one Vacuum chamber of relatively small diameter without moving the substrate carrier and movable flaps are required. The holding device holds the targets spaced in an angular arrangement relative to an axis of rotation such that each Target successively opposite a substrate carrier, werni the holding device is rotated about its axis over a corresponding number of angular positions.

Die Haltevorrichtung hat vorzugsweise die Form eines polygonalen Revolverkopfes, der auf einem drehbaren rohrförmigen Schaft sitzt. Der Schaft steht durch die Kammerwand vor und trägt an seinem Außenende einen Kommutator, damit wahlweise eine elektrische Energiequelle mit jedem der Targets der Reihe nach verbunden werden kann, wenn diese gedreht werden, so daß sie dem Substratträger gegenüberliegen.The holding device preferably has the shape of a polygonal turret head, which sits on a rotatable tubular shaft. The shaft protrudes through the chamber wall before and carries a commutator at its outer end, thus optionally an electrical one Energy source can be connected to each of the targets in turn, if this are rotated so that they face the substrate carrier.

Anhand der beiliegenden Zeichnungen wird eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung näher erläutert.An example embodiment is illustrated with the aid of the accompanying drawings the invention explained in more detail.

Fig. 1 zeigt perspektivisch eine erfindux-gn mäße Targethaltevorrichtung.Fig. 1 shows in perspective a target holding device according to the invention.

Fig. 2 zeigt im Längsschnitt die Anordnung der Vorrichtung von Fig. 1 in einer Zerstäubungskammer.Fig. 2 shows in longitudinal section the arrangement of the device of Fig. 1 in an atomization chamber.

Fig. 3 ist ein Schnitt längs der Linie 3-3 von Fig. 2.FIG. 3 is a section taken along line 3-3 of FIG. 2.

Die in Fig. t gezeigte bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemuäßen Targethaltevorrichtung wird in eine Zerstäubungskammer herkömmlicher Konstruktion eingebaut. Die Targethaltevorrichtung l hat eine Einrichtung zum Halten der Targets in einer beabstandeten Winkelbeziehung um eine Achse, wobei die Halteeinrichtung vorzugsweise die Form eines polygonalen Revolverkopfes 2 hat Der Revolverkopf 2 ist ein Hohlwjrfl 3, von dem eine Seite an einer Halteeinrichtung, beispielsweise einem rohrförmigen Schaft 4, für eine Drehung um eine Achse senkrecht zu dieser Seite befestigt ist. An drei der vier Flachen des Würfels 3, die an die eine Seite angrenzen, sind Targets 5, 6 und 7 befestigt. An der vierten Fläche sitzt eine Metallplatte 8, deren Verwendungszweck nachste}lerld beschrieben wird Gewünschtenfalls können auch an allen vier Flächen des Würfels 3 Targets angebracht werden. Eine Zugangsplatte 9, die abdichtend an der sechsten Seite des Hohiwürfeis 3 durch Bolzen lo angebracht ist, gestattet einen Zugang ins Innere des Würfels, damit die elektrischen Leitungen und Kühlmittelleitungen (Fig. 2 und 3) mit der rückwärtigen Targetträgerplatte verbunden werden können. Um die Glimmentladung von einer Oberfläche nußer den Flächen eines jeden Targets zu unterdrücken, sind die Rückseite und die Seitenfläche eines jeden Targets von Dunkelraumabschirmungen 11 umgeben.The preferred embodiment of an inventive embodiment shown in FIG Target holder is placed in a sputtering chamber of conventional construction built-in. The target holding device 1 has a device for holding the targets in a spaced angular relationship about an axis, the retaining means The turret 2 preferably has the shape of a polygonal turret head 2 is a Hohlwjrfl 3, one side of which on a holding device, for example a tubular shaft 4, for rotation about an axis perpendicular thereto Side is attached. On three of the four surfaces of the cube 3 that are on one side adjoin, targets 5, 6 and 7 are attached. A metal plate sits on the fourth surface 8, the purpose of which is described below, if desired 3 targets can also be attached to all four faces of the cube. One Access plate 9, which is sealingly attached to the sixth side of the hollow ice 3 by bolts lo is attached, allows access to the interior of the cube so that the electrical Lines and coolant lines (Fig. 2 and 3) with the rear target carrier plate can be connected. Around the glow discharge from a surface other than the surfaces of each target are the back and the side face of one each target is surrounded by dark room shields 11.

Die bearbeiteten Flächen 12 und 13 an dem rohrförmigen Schaft 4 sorgen für einen Paßsitz für eine drehbare Jakunn'dichtung und ein Lager, wenn die I4alteeinrichtung 1 in einer Zertäubungskammer installiert wird. An dem Schaft sind außerhalb der Lagerfläche 13 durch einen Klemmring 15 Handgriffe 14 für ein Drehen des Revolverkbpfs in eine gewünschte Winkellage befestigt. Am Außenende des Schaftes 4 ist ein in Segmente unterteilter Kommutator 16 in einen Isolierstopfen 17 für die wahlweise Verbindung eines jeden Targets mit einer nicht gezeigten elektrischen Energiequelle eingesetzt, wenn das Target in die Zerstäubungslage gedreht ist. Der Kommutator hat die gleiche Anzahl von Segmenten wie Targetlagen auf dem Revolverkopf vor handen sind. So sind beispielsweise für den vier Seiten aufweisenden Revolverkopf der gezeigten Ausfuhrungsfors vier Segmente 16A, 16B, 16C und 16D vorgesehen, die den Targets 5, 6 bzw. 7 bzw. der Metallplatte 8 entsprechen.The machined surfaces 12 and 13 on the tubular shaft 4 provide for a snug fit for a rotatable Jakunn 'seal and a bearing, if the holding device 1 is installed in a sputtering chamber. On the shaft are outside the Bearing surface 13 by a clamping ring 15 handles 14 for turning the Revolverkbpfs attached in a desired angular position. At the outer end of the shaft 4 is an in Segments divided commutator 16 in an insulating plug 17 for the optional Connection of each target to a source of electrical energy, not shown used when the target is rotated into the sputtering position. The commutator has the same number of segments as the target positions on the turret head are. For example, those shown for the four-sided turret head are shown Ausungsfors four segments 16A, 16B, 16C and 16D are provided, which are the targets 5, 6 or 7 or the metal plate 8 correspond.

In den Figuren 2 und 3 ist die in Fig 1 gezeigte Targethaltevorrichtung in dem oberen Abschnitt 18 einer zylindrischen Zerstäubungskammer 19 installiert gezeigt Das äußere Ende des rohrförmigen Schaftes 4 steht durch einen Ringflansch 20 in der Wand der Kammer vor. Ein mit einem Flansch versehenes Gehäuse 21, das mit dem Flansch 20 verschraubt ist, enthält ein Lager 22 für die Halterung des Schaftes und des Revolverkopfes, um somit eine Drehung um eine Achse zu ermöglichen, welche die Kammerachse senkrecht sciineidet. Eine drehbare Vakuumabdichtung 23innerhalb des Lagers 22 verhindert ein Lecken zwischen den Schaft 4 und dem Schaft 20, wenn die Kammer evakuiert ist. Von der Mitte der Zugangsplatte 9 erstreckt sich ein Zapfen 24 zu einem Blindlager 25 in der Wand der Kammer, die dem Flansch 20 gegenüberliegt,geenüberliegt, um so eine zusätzliche Halterung für den Revolverkopf 2 zu erhalten.In FIGS. 2 and 3, the target holding device shown in FIG. 1 is shown installed in the upper section 18 of a cylindrical spray chamber 19 The outer end of the tubular shaft 4 stands through an annular flange 20 in the wall of the chamber. A flanged housing 21 which is screwed to the flange 20, contains a bearing 22 for the support of the shaft and the turret head, to thus a rotation around an axis allow which the chamber axis sciineine perpendicularly. A rotatable vacuum seal 23 inside the bearing 22 prevents leakage between the shaft 4 and the shaft 20 when the chamber is evacuated. From the center of the access panel 9 extends a pin 24 to a dummy bearing 25 in the wall of the chamber, which the flange 20 opposed, geenüberliges, so an additional holder for the turret head 2 to get.

In dem unteren Abschnitt 2i der Kammer 19 trägt eine ttetallplatte 27, die an einer leitenden Stange 28 angebracht ist, welche sich vom Boden der Kammer längs dc ha:nmerachse erstreckt, Substrate 29 für die Zerstäubungsbeschichtung von einem gegenüberliegenden Target auf dem Revolverkopf 2, beispielsweise von dem Target 6 in geeigneter Lage. Die leitende Stange 28 kann direkt mit der geerdeten hülle der Kammer 19 verbunden sein. Vorzugaweise ist sie jedoch gegenüber der Kammerhülle isoliert, damit eine Vorspannung bzw. Zerstäubungsspannungen an die Substrate angelegt werden können, falls dies erwünscht ist.In the lower section 2i of the chamber 19 carries a metal plate 27 attached to a conductive rod 28 extending from the bottom of the chamber extending along the axis of the axis, substrates 29 for the sputter coating of FIG an opposing target on the turret 2, for example from the target 6 in a suitable location. The conductive rod 28 can be connected directly to the grounded sheath the chamber 19 be connected. However, it is preferable to the chamber shell isolated so that a bias or sputtering voltages are applied to the substrates if so desired.

Ein bedeutender Vorteil der Targethaltevorrichtung gemäß der Erfindung besteht darin daß eiJIfache Einrichtungen für das wahlweise Anlegen elektrischer Spannung und einen Strom flüssigen Kühlmittels ZU dem für einen bestimmten Zerstäubungsvorgang verwendeten Target vorgesehen sind. Das hohle Innere des rohrförmigen Schaft es 4 und der Revolverkopf 2 gestatten es, getrennte ilohileiter 30A, 3oB, 30C und 30D von dem Außenende es Schaftes 4 für die jeweilige Verbindung mit Rohrstutzen 31A, 31B, 31C und 31D laufen zu lassen, die sich von der Rückseite einer jeden Targetbefestigungsplatte 32 aus erstrecken. Die Targetbefestigungsplatten 32 sind alle permanent mittels Isolatoren 33 an dem Revolverkopf 2 so befestigt, daß der Revolverkopf und der Schaft auf einem elektrischen Erdpotential gehalten werden können.A significant advantage of the target holding device according to the invention is that simple facilities for the optional application of electrical Voltage and a flow of liquid coolant to that for a particular atomization process used target are provided. The hollow interior of the tubular shaft it 4 and the turret 2 allow separate ilo conductors 30A, 30B, 30C and 30D from the outer end of the shaft 4 for the respective connection with pipe socket 31A, 31B, 31C and 31D run out from the back of each target mounting plate 32 from extend. The target mounting plates 32 are all permanent by means of Insulators 33 attached to the turret 2 so that the turret and the shaft can be kept at an electrical earth potential.

Jeder hohle Leiter 30 ist mit einem Segment des Kommutators 16 verbunden, das in der Winkellage dem jeweiligen Target entspricht. Bei der gezeigten Ausführungsform hat der Rommutator beispielsweise vier Segmente, die in einem Abstand von 90° angeordnet sind. Eine Kommutatorbürste 34 führt entweder eine Wechsel- oder hochfrequente Zerstäuberspannung von einer t9rsegm&nt nicht gezeigten Spannungsquelle wahlweise dem Kommuta 16zu, das dem einen Target, beispielsweise dem Target 6> entspricht das den Substraten 29 gegenüberliegt, wenn das Zerstäuben ausgeführt wird.Each hollow conductor 30 is connected to a segment of commutator 16, which corresponds in the angular position to the respective target. In the embodiment shown For example, the Rommutator has four segments, which are arranged at a distance of 90 ° are. A commutator brush 34 carries either an alternating or high-frequency atomizing voltage from a t9rsegm & nt voltage source, not shown, optionally to commuta 16, that corresponds to the one target, for example the target 6> that corresponds to the substrates 29 is opposite when atomizing is carried out.

Zusätzlich zu der Verbindung der Zerstäubungstargets mit der elektrischen Spanncingssquelle dienen die Hohlleiter 30A bis 30D als Leitungen für ein flüssiges Kühlmittel zu den Targetbefestigungsplatten. Um die Anzahl der Zuführ- und Rückführleitungen auf ein Minimum zu reduzieren, können die Targets durch zusätzliche Rohre innerhalb des Revolverkopfes mit ein ander verbunden sein. So verbindet beispielsweise ein nicht leitendes Rohr 35 die Halteplatte des Targets 5 mit der Halteplatte des Targets 7, während ein nicht leitendes Rohr 36 die Halteplatte des Targets 6 mit der Halteplatte der Metallplatte 8 verbindet.In addition to connecting the sputtering targets to the electrical The waveguides 30A to 30D serve as lines for a liquid tension source Coolant to the target mounting plates. To the number of supply and return lines The targets can be reduced to a minimum by additional tubes inside of the turret head must be connected to one another. For example, a non-conductive tube 35 the holding plate of the target 5 with the holding plate of the target 7, while a non-conductive tube 36, the holding plate of the target 6 with the holding plate the metal plate 8 connects.

Der Kühlmittelstrom kann aufeinanderfolgend zu allen Targets hergestellt werden, beispielsweise indem einfach eine flexible, nicht gezeigte Zuführleitung an eine Schraubkupplung 37A am Außenende des Hohlleiters 3oA, eine flexibles nicht gezeigte Abführleitung mit der Schraubkupplung 37B am Außenende des Hohlleiters 30B verbunden ist und ein kurzes, isoliertes, nicht gezeigtes Bogenstück zwischen den nicht gezeigten Schraubkupplungen 37C und 37D an den Enden der Leiter 30C bzw.The coolant flow can be established sequentially to all targets be, for example, simply by a flexible, not shown feed line to a screw coupling 37A at the outer end of the waveguide 3oA, a flexible one not The drain line shown with the screw coupling 37B at the outer end of the waveguide 30B is connected and a short, isolated, not shown elbow between the screw couplings 37C and 37D, not shown, at the ends of the conductors 30C and 30C, respectively.

3oD vorgesehen ist. Der Kühlmittelweg verlauft dann hinein durch den Leiter 30A zum Target 5, dann zum Target 7 durch das Rohr 35, heraus durch den Leiter 30C und unmittelbar zurück hinein durch den Leiter 30D zur Metallplatte 8, dann zum Target 6 über die Leitung 36 und schließlich heraus durch den Leiter 30B. Da die Gesamtdrehung des Revolverkopfes, die erforderlich sein würde, um jedes der Targets in die nach unten weisende Zerstäuberlage zu bringen, weniger als 3600 beträgt, besteht keine Notwendigkeit für eine starke Flexibilität der Kühlmittelverbindungsleitungen. Das ganze Kühlmittelzuführungssystem ist dann einfach, billig und erfordert keine beweglichen oder drehbaren Dichtungen.3oD is provided. The coolant path then runs in through the Conductor 30A to target 5, then to target 7 through tube 35, out through the conductor 30C and immediately back in through conductor 30D to metal plate 8, then to the Target 6 via line 36 and finally out through the Ladder 30B. Since the total rotation of the turret that would be required to bring each of the targets into the downward-facing atomizer layer, less than 3600, there is no need for great flexibility of the coolant connecting pipes. The whole coolant supply system is then simple, cheap and does not require any movable or rotating seals.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird folgendermaßen gearbeitet: Der obere Kammerabschnitt wird von dem unteren Kammerabschnitt abgehoben und die zu beschichtenden Substrate auf der Metallplatte 27 angeordnet, während die Targets aus den gewünschten Beschichtungsmaterialien an den HalteplattenlA2 befestigt werden. Dann wird der obere Kammerabschnitt/in die Lage abgesenkt, in der er in abdichtende Kontakt mit dem Flansch 39 steht.The device according to the invention is used as follows: The upper chamber section is lifted from the lower chamber section and the To be coated substrates arranged on the metal plate 27, while the targets of the desired coating materials are attached to the holding plates A2. Then the upper chamber section / is lowered into the position in which it is in sealing Contact with the flange 39 is.

Darauf wird die Kammer über eine Auspumpverbindung 40 mittels eines herkömmlichen nicht gezeigten Pumpsystems vorzugsweise auf ein Vakuum von wenigstens wo torr evakuiert. Anschließend wird ein eeignetes Gas, beispielsweise Argon, durch ein nicht gezeigtes Zuführventil am Einlaßflansch 41 zugeführt. Üblicherweise arbeitet das Vakuumpumpsystem weiter, so daß ein konstanter Argonstrom, der ausreicht, um einen Kammerdruck von etwa 5 bis 35 x lo 3Torr (5-35 microns) aufrechtzuerhalten, durch die Kammer strömt und während des Zerstäubungsvorganges freigesetzte Verunreinigungen wegtransportiert.The chamber is then opened via a pump-out connection 40 by means of a conventional pumping system, not shown, preferably to a vacuum of at least where torr evacuated. A suitable gas, for example argon, is then passed through a feed valve, not shown, is fed to the inlet flange 41. Usually works the vacuum pump system continues so that a constant argon flow that is sufficient to maintain a chamber pressure of about 5 to 35 x lo 3 Torr (5-35 microns), flows through the chamber and contaminants released during the atomization process transported away.

Das ursprüngliche hohe Vakuum sorgt nicht nur für ein Entfernen der atwosphärischen Gase und des Wasserdampfes, sondern auch für ein Absieden von Oberflächenverunreinigungen, wie ReilligUll$Sfl.Uide, von den Substraten und Targets. Trotzdem kann ein dünner Film auf den Substraten verbleiben, der das Anhaften des darauffolgend abgeschiedenen Targetmaterials nachteilig beeinflußt. Deshalb werden gewöhnlich die Substrate speziell durch das sogenannte Zerstäubungsätzen gereinigt.The original high vacuum not only removes the atmospheric gases and water vapor, but also for the removal of surface impurities, like ReilligUll $ Sfl.Uide, from the substrates and targets. Still, a thin Film remain on the substrates, preventing the adherence of the subsequently deposited Target material adversely affected. Therefore become common the substrates are specially cleaned by what is known as sputter etching.

Darunter ist nur eine umgekehrte Zerstäubung zu verstehen, bei welcher die Zerstäubungsspannung an den Substratträr angelegt wird, so daß eine dünne Substratmaterialschicht auf die gegenüberliegende Oberfläche zerstäubt wird.This is only to be understood as a reverse atomization, in which the sputtering voltage is applied to the substrate so that a thin substrate material layer is atomized onto the opposite surface.

Um eine Verunreinigung der Oberfläche eines der Targets 5, 6 oder 7 zu vermeiden, wird der Revolverkopf 2 durch die Handgriffe 14 s eit gedreht, bis die Metallplatte 8 nach unten zu den Substraten weist. Dann wird die Wechsel oder hochfrequente Spannung an die Stange 28 angelegt und die untere Konmutatorbürste 34, welche mit dem Kommutaeorsegment 16D, welches der Platte 8 in dieser Lage des Revolverkopfes entspricht, in Kontakt steht, kann durch geeignete, nicht gezeigte Schalter mit Erde verbunden werden. Zusätzlich können die Targets 5, 6, 7 bzw. die Platte 8 gereinigt werden, indem in gleicher Weise eine Vorzerstäubuüg stattfindet, während sie den geerdeten Flächen der Kammer gegenüberliegen und die Zerstäubungsspannung über entsprechende Kommutatorbürsten angelegt ist, beispielsweise über die obere Bürste 42.In order to contaminate the surface of one of the targets 5, 6 or 7, the turret 2 is rotated by the handles 14 until the metal plate 8 faces down towards the substrates. Then the change or high frequency voltage is applied to rod 28 and the lower mutator brush 34, which with the Kommutaeorsegment 16D, which the plate 8 in this position of the Turret head corresponds, is in contact, can by suitable, not shown Switches to be connected to earth. In addition, the targets 5, 6, 7 or the Plate 8 can be cleaned by performing a pre-atomization in the same way, while facing the grounded surfaces of the chamber and the sputtering voltage is applied via appropriate commutator brushes, for example via the upper one Brush 42.

Nach Abschluß der Vorzerstäubung wird der Revolverkopf 2 gedreht, bis das Target des zuerst abzuscheidenden Materials gegenüber den Substraten angeordnet ist. Dann wird die Förderung von Kühlfluid mit den Targets, wie oben beschrieben, verbunden und die gewünschte Zerstäubungsspannung über die Komeutatorbürste 34 angelegt. Zu diesem Zeitpunkt sind die Bürsten, die mit den anderen Kommutatorsegmenten in Kontakt stehen, vorzugsweise geerdet, so daß alle Oberflächen des Revolverkopfs und die Targets Erdpotential haben mit Ausnahme des den Substraten gegenüberliegenden Targets. Dadurch erfolgt die Zerstäubung nur von dem einen Target aus und infolge der Duikelraumabschirmung 11 nur von der Fläche dieses Targets aus. Die anderen Targets sind gegenüber Verunreinigung durch das zerstäubende Target durch ein geerdetes Ringschild 43 geschützt, welches die Dunkelraumabschirmung des zerstäubenden Targets mit einem Spielraum umgibt, der gerade gro genug ist, um die Drehung des Revolverkopfes zu gestatten.After completion of the pre-atomization, the turret head 2 is rotated, until the target of the material to be deposited first is arranged opposite the substrates is. Then the delivery of cooling fluid with the targets, as described above, connected and applied the desired atomizing voltage via the Komutator Brush 34. At this point the brushes that are in with the other commutator segments are in Make contact, preferably grounded, so that all surfaces of the turret head and the targets have earth potential with the exception of the one opposite the substrates Targets. As a result, the sputtering takes place only from and as a result of the one target the Duikelraumshield 11 only from the surface of this target. The others Targets are grounded to contamination from the sputtering target Protected ring shield 43, which the dark room shielding of the sputtering target with a margin surrounds that is just big enough to accommodate the rotation of the turret head.

Der Substratträger ist inzwischen entweder geerdet oder vorzugsweise mit einer nicht gezeigten herkömmlichen Gleichstrom-oder Hochfreuenzvorspannungsquelle verbunden worden. Der Zweck für das Anlegen einer Vorspannung an die Substrate besteht darin, daß man sie etwas mit positiven Argonionen reinigen will, um lose gehaltene eingeschlossene Gasatome zu cntfernen, die zusammen mit der anhaftenden, aufgestäubten Filmschicht abgeschieden werden. Dadurch erhält man eine Filmschicht mit höherer Dichte und einem besseren Jlaftungsvermögen.The substrate carrier is now either grounded or preferably with a conventional direct current or radio frequency bias source, not shown been connected. The purpose for applying a bias to the substrates is in the fact that one wants to purify them with positive argon ions, for loosely held ones to remove trapped gas atoms, which together with the adhering, sputtered Film layer are deposited. This gives a film layer with a higher Density and better ventilation.

Die Substratträgerplatte 27 ist von einem unteren, goerdeten Ringschild 44 umgebeii.The substrate carrier plate 27 is of a lower, earthed ring shield 44 env.

Der Fortschritt des Zerstäubungsviganges kann durch eine Sichtöffnung 45 beobachtet werden. Wenn die Abscheidung der ersten Filmschicht abgeschlossen ist, wird die Zerstäubungsspannung entfernt und der Revolverkopf gedreht, so daß das nächste Target sich in der Zerstäubungslage befindet. Das entsprechende Kommutatorsegment für das zweite Target steht dann automatisch mit der unteren Burste 34 für die Verbindung mit der Quelle für die Zerstäubungsspaiinung in Kontakt. Der Vorgang wird dann wiederholt bis die gewünschte Anzahl von Filmschichten nacheinander auf den Substraten durch Zerstäuben abgeschieden worden ist.The progress of the atomization route can be seen through a viewing port 45 can be observed. When the deposition of the first layer of film is complete the sputtering voltage is removed and the turret rotated so that the next target is in the sputtering position. The corresponding commutator segment the lower burst 34 then automatically represents the connection for the second target in contact with the source of the atomization coating. The process is then repeated until the desired number of film layers are successively applied to the substrates Sputter has been deposited.

Obwohl bei der gezeigten Revolverkopfvorrichtung der Kopf die Form eines Wiirfels hat, kann ein polygonaler Kopf mit irgendeiner vernünftigen Anzahl von Flächen verwendet werden, was von der Anzahl der erforderlichen verschiedenen Targetmaterialien abhängt. Wie vorstehend hereits ausgeführt wurde, bevorzugt man einen Zerstäubungsbereich, der lm die Kanmerachse herum zentriert angeordnet ist, dies ist jedoch nicht wesentlich.Although in the turret device shown, the head has the shape of a cube can have a polygonal head of any reasonable number of land used whatever the number of required different Target materials depends. As stated above, one is preferred an atomization area which is arranged centered around the Kanmer axis, however, this is not essential.

Die Achse des Revolverkopfes könnte beispielsweise mit der Kammerachse zusammenfallen, wobei eine Anzahl von Substraten um den Revolverkopf mit radial nach innen weisenden Flächen anzuordnen wäre. Andererseits können die Revolverkopfflächen im Winkel bezüglich der Drehachse oder auch in einer Ebene senkrecht zur Drehachse angeordnet werden, d. h. die Targethalteeinrichtungen könnten die Form eines umlaufenden Tisches haben.The axis of the turret head could, for example, coincide with the chamber axis coincide with a number of substrates around the turret with radial inward facing surfaces would be to be arranged. On the other hand, the turret surfaces at an angle with respect to the axis of rotation or in a plane perpendicular to the axis of rotation be arranged, d. H. the target holding devices could be in the form of a circumferential Have a table.

- Ansprüche - - Expectations -

Claims (9)

A n s p r ü c h e 1. Vorrichturkg zum Auftragen von Filmschichten mittels Materialzerstäubung durch Ionenbeschuß mit einer Kammer, wenigstens einem in der Kammer angeordneten Target für die Zerstäubung, einer elektrischen Energiequelle zum Entfernen des zerstäubten Materials von den Targets und mit Einrichtungen zum Tragen von wenigstens einem Substrat in der Kammer für die aufeinanderfolgende Zerstäubungsabscheidung von den Targets1 gekennzeichnet durch Halterungen (2) für die Targets (5, 6, 7) in der Ka . (19) in beabstandeten Winkellagen relativ zu einer Drehachse, so daß jedes Target (5, 6, 7) dem Substratträger (27) gegenüberliegt, wenn die Targethalterung um eine entsprechende Vielzahl von Winkellagen um diese Achse gedreht wird, durch eine Halteeinrichtung (4) für die Targethalterung (2) für die Rotation um die Achse wahlweise in jede Winkellage der genannten Vielzahl von Winkellagen und durch wahlweise herstellbare Verbindungen (30, 16) zwischen einem jeden Target und der elektrischen Spannungsquelle, wenn die Targethalterung (2) in die Winkellage gedreht ist, in der das eine Target (6) dem Substratträger (27) gegenüberliegt. A n p r ict 1. Device for applying layers of film by means of material atomization by ion bombardment with a chamber, at least one in the chamber arranged target for the sputtering, an electrical energy source for removing the sputtered material from the targets and with facilities for Supporting at least one substrate in the chamber for sequential sputter deposition by the targets1 characterized by holders (2) for the targets (5, 6, 7) in the Ka. (19) in spaced angular positions relative to an axis of rotation, so that each target (5, 6, 7) is opposite the substrate carrier (27) when the target holder is rotated about this axis by a corresponding plurality of angular positions a holding device (4) for the target holder (2) for rotation about the axis optionally in any angular position of the aforementioned plurality of angular positions and through optionally manufacturable connections (30, 16) between each target and the electrical Voltage source when the target holder (2) is turned into the angular position, in which the one target (6) is opposite the substrate carrier (27). 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Verbindung (4, 30A bis 30D) der Targets (5, 6, 7) mit einem Speicher für flüssiges Kühlmittel, wenn die Target halterung (2) in die Winkellage gedreht ist, in der das eine Target (6) dem Substratträger (27) gegenüberliegt.2. Apparatus according to claim 1, characterized by a connection (4, 30A to 30D) of the targets (5, 6, 7) with a reservoir for liquid coolant, when the target holder (2) is turned into the angular position in which the one target (6) opposite the substrate carrier (27). 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gckennzeichnet, daß die Targethalterung ein evolverkopf (2) mit rechteckigem Querschnitt ist, dessen Seiten Tangenten an einen Kreis sind, der konzentrisch zur Drehachse liegt, und daß die Targets (5, 6, 7) an den Seiten des Revolverkopfs (2) so anbringbar sind, daß die Linien, die senkrecht zu den Oberflächen verlaufen und durch die Mitten der Targets (5, 6, 7) hindurchgehen, die Drehachse in einem gemeinsamen Punkt schneiden.3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the target holder is an evolver head (2) with a rectangular cross-section, the Sides are tangents to a circle that is concentric to the axis of rotation, and that the targets (5, 6, 7) can be attached to the sides of the turret head (2), that the lines that are perpendicular to the surfaces and through the centers the targets (5, 6, 7) pass through, intersecting the axis of rotation at a common point. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Linien, die senkrecht zu den Oberflächen verlaufen und durch die Mitten der Targets (5, 6, 7) gehen, die Drehachse im wesentlichen in rechten Winkeln schneidens 4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the lines which run perpendicular to the surfaces and through the centers of the targets (5, 6, 7), cut the axis of rotation essentially at right angles 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Revolverkopf einen im wesentlichen quadratischen Querschnitt hat.5. Device according to claim 4, characterized in that the turret head is essentially a has a square cross-section. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnetX daß der Revolverkopf (2) im wesentlichen ein Würfel (3) ist.6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the turret head (2) is essentially a cube (3). 7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Haiteeinrichtung der Targethalterung (2) aus einem rohrförmigen Schaft (4), der an der Targethalterung k.onzentrisch zur Drehachse befestigt ist, und aus der mit der Kammer ( verbundenen Lagerung (22, 25) besteht, wodurch der Schaft (4) an die Targethalterung (2) um die Rotationsachse drehbar gehaltert ist.7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that that the holding device of the target holder (2) consists of a tubular shaft (4), which is attached to the target holder k. concentrically to the axis of rotation, and from the with the chamber (connected storage (22, 25) consists, whereby the shaft (4) to the target holder (2) is rotatably supported about the axis of rotation. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Schaft (4) abdichtend durch eine Wand der Kammer angrenzend an die Lagerung (22) vorsteht 8. Apparatus according to claim 7, characterized in that the tubular Shaft (4) sealed by a wall of the chamber adjacent to the bearing (22) protrudes 9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die wahlweise herstellbare Verbindung zwischen jedem Target (5, 6, 7) und der elektrischen Spannungs quelle einen aus Segmenten bestehenden Kommutator (16), der an deni Ende des durch die Kammerwand vorstehenden Schaftes (4) sitzt, wobei jedes Segment des Kommutators einer der Winkellagen der Targethalterung (2) entspricht. eine Leitung (30A bis 30D), die von jedem Segment des Kommutators (16) zu dem Target (5, 6, 7) führt, das in der entsprechenden Winkellage angeordnet ist, und eine Kontakteinrichtung (34) umfaßt, die mit der elektrischen Spannungsquelle verbunden lsW und in einer Winkellage zu dem Kommutator (16) so angeordnet ist, daß durch die Kontakteinrichtung (34) Energie auf das Segment übertragen wird, das der Winkellage der Targethalterung (2) entspricht in der das an das Segment angeschlossene Target (6) dem Substratträger (27) gegenüberliegt.9. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the optional connection between each Target (5, 6, 7) and the electrical voltage source one consisting of segments Commutator (16) attached to the end of the shaft protruding through the chamber wall (4) sits with each segment of the commutator one of the angular positions of the target holder (2) corresponds. a lead (30A to 30D) extending from each segment of the commutator (16) leads to the target (5, 6, 7) which is arranged in the corresponding angular position is, and a contact device (34) which is connected to the electrical voltage source connected lsW and is arranged in an angular position to the commutator (16) so that that through the contact device (34) energy is transmitted to the segment that the angular position of the target holder (2) corresponds to that connected to the segment The target (6) is opposite the substrate carrier (27). lo. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der von jedem Segment des Kommutators (16) zu dem Target (5, 6, 7), das in der entsprechenden Winkellage angeordnet ist, führende Leiter ein hohles Rohr (30A bis 30D) ist.lo. Device according to claim 9, characterized in that the from each segment of the commutator (16) to the target (5, 6, 7) in the corresponding Angular position is arranged, leading conductor is a hollow tube (30A to 30D). 11. Vorrichtung nach Anspruch io gekennzeiclmet durch Einrichtungen zum Verbinder eines Vorratsbehälters mit flüssigem Kühlmittel mit wenigstens einem der hohlen Leiter (3oA bis 30D), der zu einem der Targets (5, 6, 7) führt , während die Targethalterung (2) in die Winkellage drehbar ist, in der das eine Target (6) dem Substratträger (27) gegenüberliegt.11. The device according to claim io gekennzeiclmet by devices for connecting a storage container with liquid coolant to at least one the hollow conductor (3oA to 30D) that leads to one of the targets (5, 6, 7) while the target holder (2) can be rotated into the angular position in which one target (6) the substrate carrier (27) is opposite. L e e r s e i t eL e r s e i t e
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