DE29618882U1

DE29618882U1 - Kathodenzerstäubungsanlage

Info

Publication number: DE29618882U1
Application number: DE29618882U
Authority: DE
Original assignee: Balzers Process Systems GmbH
Current assignee: Balzers Process Systems GmbH
Priority date: 1996-10-30
Filing date: 1996-10-30
Publication date: 1997-01-16
Anticipated expiration: 2006-10-31

Description

Leybold Systems GmbH Wilhelm-Rohn-Straße 25

63450 Hanau

Kathodenzerstäubungsanlage

Die Neuerung betrifft eine Kathodenzerstäubungsanlage mit zumindest einer von einem Außengehäuse begrenzten, als Vakuumkammer ausgebildeten, zumindest eine Kathode mit einem Target aufweisenden Kathodenstation, in welcher ein Substrathalter zum Halten eines zu beschichtenden Substrats, beispielsweise einer Datenspeicherdisk, angeordnet ist und die zumindest einen GaseinlaS und zumindest einen mit einer Vakuumpumpe zu verbindenden Gasauslaß aufweist.

Eine Kathodenzerstäubungsanlage der vorstehenden Art ist beispielsweise in der US-A 45 58 388 beschrieben. Bei ihr wird ein Substrat in der Kathodenstation mittig auf einer Achse gehalten, auf der zu beiden Seiten des Substrats jeweils eine Kathode mit einem Target angeordnet ist, um beide Seiten des Substrats gleichzeitig durch Sputtern

zu beschichten. Zur Erzeugung des notwendigen Vakuums ist im Außengehäuse der Kathodenstation quer zu der durch die Kathoden führenden Achse ausgerichtet eine mit einer Vakuumpumpe verbundener Gasauslaß vorgesehen. An einer Stirnseite des Außengehäuses befindet sich oberhalb der Kathode der Gaseinlaß.

Eine Anlage der vorstehenden Art, aber mit der Gaseinlaß- und Gasauslaßöffnung in der durch die Kathode und das zu beschichtende Substrat führenden Achse, ist in der DE 41 40 862 beschrieben. Diese koaxial angeordneten Gaszuführungskanäle und die Absaugung der Gase um die Kathode herum durch die mit der Kathode in Achse liegende Absaugöffnung bietet besondere Vorteile hinsichtlich einer gleichmäßigen Gasverteilung.

Diese ist besonders bei reaktiven Zerstäubungsprozessen wichtig. Die Regelung des Reaktivgasdruckes erfolgt im allgemeinen über die Dosierung der zugeführten Gases, kann aber auch in aufwendiger Weise über die Drosselung der Sauggeschwindigkeit eingestellt werden.

Der vorliegenden Neuerung liegt die Aufgabenstellung zugrunde, eine einfache Möglichkeit zur Einstellung der Sauggeschwindigkeit der Pumpe zu finden, ohne die oben erwähnten Vorteile der koaxialen Gasführung aufzugeben.

Gemäß der Neuerung wird diese Aufgabe durch eine Ringlochblende im peripheren Gasführungskanal der

Kathode gelöst, die über einen Drehantrieb gegen einen Flansch mit entsprechenden, auf einem Kranz angeordneten Bohrungen, verdreht werden kann.

Fig. 1 und 2 verdeutlichen eine von vielen Ausgestaltungsbeispielen .

Fig. 1 zeigt eine Hälfte einer in der DE 41 40 862 beschriebenen Prozeßstation 1. Sie ist bei Beidseitenbeschichtung symmetrisch ausgerüstet. Der Einfachheit halber wird nur eine Seite beschrieben. In der Mittelebene der Prozeßstation 1 wird ein Substrat 11 über Haltefedern 12 und den Transportarm 13 vor der Kathode 7 für die Beschichtung in Position gebracht. Durch Zerstäuben des Targets 8 wird der Bereich innerhalb der Beschichtungsmaske 10, 10^! beschichtet.

Die Beschichtungsquelle 7 ist als Magnetron mit schematisch dargestelltem Magnetsystem 9 und Dunkelraumabschirmung 10, 10', die gleichzeitig das Beschichtungsfenster definiert, ausgebildet. Die geerdete Dunkelraumabschirmung ist über die Isolatoren 19, 19' an der hochliegenden Kathode 7 und dem Target 8, die Kathode über Isolatoren 14, 15' an der Vakuumwand der Prozeßstation 1 befestigt. Am Umfang der Kathode 7 sind konzentrische Strömungkanäle in Form von Bohrungen und Kanälen angeordnet, die bei der zentrischen Gasaustrittsöffnung 5 wieder zusammenführen. An der Öffnung 5 ist eine Turbomolekularpumpe 3 angeflanscht. Die Richtung der Gasströmung oder des Druckgradienten ist mit Pfeilen 4, 4', 4", ... angedeutet.

Wie in Fig. 2 verdeutlicht, befinden sich die Bohrungen 6, 6^!, .. in einem fest die Kathode umfassenden Ring 20. Deckungsgleich zu dem Ring 20 kann eine Lochringscheibe 21 mittels eines Drehantriebs 18 über die Welle 17 um die Hauptachse um etwa einen Lochdurchmesser verdreht werden. Dazu greift ein an der Welle 17 befestigter Finger 16 mit einem Kugellager nach Art eines Kulissensteines in einen Schlitz, der radial in einer Bohrung 6, 6' fixiert ist. Durch Drehen der Welle 17 mittels des Antriebes 18 um 18 0° verschiebt sich die Lochringscheibe 21 um etwa eine Lochbreite gegenüber der kongruenten, feststehenden Lochreihe des Flansches 20. Die Strömungsquerschnitte der Bohrungen lassen sich so wie bei der Spritztülle eines Gartenschlauches zwischen zu und offen einstellen.

Mit dieser Anordnung kann in einfacher raumsparender und kostengünstiger Weise der Reaktivgasdruck in der Prozeßkammer 1 über die Drosselung der Sauggeschwindigkeit eingestellt bzw. geregelt werden.

Bezugszeichenliste

1	4 ' , 4 "	Prozeßstation
2		Außengehäuse
3		Turbomolekularpumpe
4,	6 ' , 6 "	Richtung der Gasströmung oder
		des Druckgradienten
5		Gasaustrittsoffnung
6,		Bohrung
7	10'	Kathode
8		Target
9		Magnetsystem
10,		Dunkelraumabschirmung mit Be-
		schichtungsmaske
11	14'	Target
12	15'	Haltefeder
13		Sub s t r a 11 rage r
14,		Isolator
15,		Bohrung
16	19'	Finger
17		Welle
18		Antrieb
19,	Isolator .
20	Lochringflansch
21	Lochringscheibe

Claims

Schutzansprüche

1. Kathodenzerstäubungsanlage mit zumindest einer von einem Außengehäuse (2, 2') begrenzten, als Vakuumkammer ausgebildeten, zumindest eine Kathode (7) und ein Target (8) aufweisenden Kathodenstation (1) , in welcher ein Substrat (11), z. B. eine Datenspeicherscheibe mit der Kathode (7) und der Gasabsaugöffnung (5) in Achse liegt, wobei die Gasströmungskanäle (6, 6') koaxial am Umfang der Kathode angeordnet sind und in der Gasabsaugöffnung (5) hinter der Kathode zusammenführen, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Gas Strömungskanäle (6, 6') variierbar ist.

2. Kathodenzerstäubungsanlage nach Anspruch 1 mit zumindest einer von einem Außengehäuse (2, 2') begrenzten, als Vakuumkammer ausgebildeten, zumindest eine Kathode (7) und ein Target (8) aufweisenden Kathodenstation (1) , in welcher ein Substrat (11), z. B. eine Datenspeicherscheibe mit der Kathode (7) und der Gasabsaugöffnung (5) in Achse liegt, wobei die Gasströmungskanäle (6, 6') koaxial am Umfang der Kathode angeordnet sind und in der Gasabsaugöffnung (5) hinter der Kathode zusammenführen, dadurch gekennzeichnet, daß die

Strömungskanäle aus Bohrungen bestehen, deren Querschnitt veränderbar ist.

3. Kathodenzerstäubungsanlage nach Anspruch 1 und 2 mit zumindest einer von einem Außengehäuse (2, 2') begrenzten, als Vakuumkammer ausgebildeten, zumindest eine Kathode (7) und ein Target (8) aufweisenden Kathodenstation (1), in welcher ein Substrat (11), z. B. eine Datenspeicherscheibe mit der Kathode (7) und der GasabSäugöffnung (5) in Achse liegt, wobei die Gasströmungskanäle (6, 6') koaxial am Umfang der Kathode angeordnet sind und in der Gasabsaugöffnung (5) hinter der Kathode zusammenführen, dadurch, gekennzeichnet, daß die Bohrungen durch zwei Scheiben (20) und (21) mit gleichem Lochmuster geführt sind, wobei eine Scheibe fest und die andere gegen die feste verdrehbar ist.