DE3244691C2 - - Google Patents

Info

Publication number
DE3244691C2
DE3244691C2 DE19823244691 DE3244691A DE3244691C2 DE 3244691 C2 DE3244691 C2 DE 3244691C2 DE 19823244691 DE19823244691 DE 19823244691 DE 3244691 A DE3244691 A DE 3244691A DE 3244691 C2 DE3244691 C2 DE 3244691C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
target
magnetron sputtering
sputtering system
passage
magnet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE19823244691
Other languages
English (en)
Other versions
DE3244691C3 (de
DE3244691A1 (de
Inventor
Haruhiro Zushi Kanagawa Jp Kobayashi
Hidefumi Nishitama Tokio/Tokyo Jp Funaki
Takehiro Hino Tokio/Tokyo Jp Sakurai
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Anelva Corp
Original Assignee
Anelva Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP19236081A external-priority patent/JPS5893872A/ja
Priority claimed from JP57102260A external-priority patent/JPS58221275A/ja
Application filed by Anelva Corp filed Critical Anelva Corp
Publication of DE3244691A1 publication Critical patent/DE3244691A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3244691C2 publication Critical patent/DE3244691C2/de
Publication of DE3244691C3 publication Critical patent/DE3244691C3/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/34Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
    • H01J37/3411Constructional aspects of the reactor
    • H01J37/3414Targets
    • H01J37/3426Material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/34Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
    • H01J37/3402Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering using supplementary magnetic fields
    • H01J37/3405Magnetron sputtering
    • H01J37/3408Planar magnetron sputtering
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/34Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
    • H01J37/3488Constructional details of particle beam apparatus not otherwise provided for, e.g. arrangement, mounting, housing, environment; special provisions for cleaning or maintenance of the apparatus
    • H01J37/3497Temperature of target

Description

Die Erfindung betrifft eine Magnetron-Kathodenzerstäu­ bungs-Anlage zum Abscheiden von ferromagnetischen Stof­ fen mit einer mit einem Substrat verbundenen Anode, mit einer mit einem Target verbundenen Kathode und mit einer Magnetanordnung, die ein im wesentlichen parallel zur Targetoberfläche verlaufendes Magnetfeld erzeugt. Bei einer bekannten gattungsgemäßen Anlage (US-PS 42 99 678) sind Magnetpole der Magnetanordnung unterhalb des aus ferromagnetischem Material bestehenden Targets angeordnet. Um das im wesentlichen parallel zur Targetoberfläche verlaufende Magnetfeld zu erzeugen, muß eine spontane Magnetisierung des Targets beseitigt werden, indem es auf eine Temperatur gebracht wird, die gleich der oder größer als die Curie-Temperatur ist. Erst wenn das ferromagnetische Target auf Curie-Temperatur aufgeheizt worden ist, können die Feld­ linien durch das Target hindurchgehen und eine Magne­ tron-Bewegung der Elektronen bewirken. Bei der bekannten Anlage wird eine zusätzliche Maßnahme zur Entmagneti­ sierung des ferromagnetischen Targetmaterials darin gesehen, daß die Targetoberfläche mit relativ tiefen endlos verlaufenden Einkerbungen versehen ist. Ein Nachteil besteht darin, daß verhältnismäßig große Tempe­ raturen erreicht werden müssen, damit das ferromagne­ tische Target oberhalb der Curie-Temperatur ein paramag­ netisches Verhalten zeigt. Dies erfordert, daß entweder Infrarot-Lampen oder Heizungen mittels elektrischer Heiz­ widerstände abwechselnd genau und in einem aufwendigen Regelvorgang gesteuert werden müssen. Nachteilig ist es auch, daß die zur Erhaltung des paramagnetischen Zustands erforderliche Wärme zur Überführung des Targets in den ferromagnetischen Zustand kurzfristig wieder abgeführt werden muß, was zusätzliche Regelungsprobleme bedingt.
Bei einer weiteren bekannten Magnetron-Kathodenzerstäu­ bungs-Anlage mit unterhalb eines Targets angeordneten Magnetpolen (US-PS 41 59 909) besteht das Targetmaterial aus einer ferromagnetisches Material und nicht-ferromag­ netisches Material umfassenden Legierung. Das Target wird zur Ausbildung eines paramagnetischen Zustandes, in dem die Feldlinien das Target durchdringen können, auf Curie-Temperatur und darüber gebracht. Im Unterschied zu der aus der US-PS 42 99 678 bekannten Anlage ist die Curie-Temperatur aufgrund des besonderen Gemisches der einzelnen Targetkomponenten geringer als die Zerstäu­ bungstemperatur. Als Targetmaterial scheiden Metalle aus, die eine große Curie-Temperatur aufweisen, und die Anlage kann insbesondere nicht für Targets verwendet werden, die nur aus Fe oder Co bestehen oder die mit Fe legiert sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Magne­ tron-Kathodenzerstäubungs-Anlage zum Abscheiden von ferromagnetischen Stoffen zu schaffen, die die bei herkömmlichen Anlagen (US-PS 42 99 678; US-PS 41 59 909) bestehenden Nachteile (Aufheizen des Targets auf Curie- Temperatur und darüber) vermeidet.
Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen der eingangs genannten Anlage dadurch gelöst, daß die in Richtung auf das Substrat gelegenen Magnetpole der Mag­ netanordnung vor dem Target angeordnet sind,die Magnet­ pole von Metallblöcken oder -körpern umgeben sind, die eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweisen, und die Magnet­ pole und die Metallblöcke oder -körper, in Richtung auf das Substrat gesehen, mit Schutzschilden oder -schirmen abgedeckt sind, die aus dem gleichen oder ähnlichen ferromagnetischen Material wie das Target bestehen. Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Magnetpole vor dem Target und die Abdeckung der Vorderflächen der Pole mit einem Material, das die gleiche oder eine ähnliche Zusammensetzung wie das Target hat, ist das herkömmliche Aufheizen eines Target auf Curie-Temperatur und darüber vermieden. Daher entfallen bisher notwendige Maßnahmen zur Wärmesteuerung oder für eine spezielle einge­ schränkte Materialzusammensetzung des ferromagnetischen Targets hinsichtlich seiner Überführung in einen und seiner Rückführung aus einem pramagnetischen Zustand. Die Abdeckung der Magnetpole in Kombination mit deren Kühlung durch die sie umgebenen Metallblöcke oder -körper verbessert die Zerstäubungsgeschwindigkeit des ferromagnetischen Targetmaterials, wobei die Ablagerungs­ rate erheblich gesteigert wird.
Hinsichtlich einer besonders hohen Wärmeleitfähigkeit der Metallblöcke bestehen diese aus Kupfer, Aluminium oder rostfreiem Stahl. Gemäß einer Gestaltungsart der Erfindung können die Metallkörper auch aus einem dünnen ferromagnetischen Material bestehen.
Gemäß Ausgestaltungen der Erfindung bildet das Target entweder als solches eine Stützplatte für die auf dieser angeordneten Magnetpole, oder das Target ist in eine die Magnetpole tragende Stützplatte aus ferromagnetischem Material eingebettet. Auch kann es zweckmäßig sein, das Target auf der oberen Fläche einer Stützplatte aus ferromagnetischem Material anzuordnen.
Noch weitere Ausführungsarten der Erfindung sind mit den abhängigen Unteransprüchen angegeben.
Vorteile und Ausbildungsmöglichkeiten der Erfindung werden im folgenden anhand der in der schematischen Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 eine teilweise gebrochene axonometrische An­ sicht einer Ausführungsform einer Magnetron- Zerstäubungs-Anlage nach der Erfindung,
Fig. 2 und 3 Querschnitte abgewandelter Targetanord­ nungen,
Fig. 4 einen Querschnitt einer abgewandelten Ausfüh­ rungsform der Fig. 3, worin unter der Target­ stütze ein E-förmiges Joch angeordnet ist,
Fig. 5 eine axonometrische, teilweise geschnittene Ansicht einer abgewandelten Ausführungsform einer Zerstäubungs-Anlage nach der Erfin­ dung, bei der Kühlwasserdurchgänge durch Metallblöcke vorgesehen sind und
Fig. 6 bis 10 Querschnitte anderer Ausführungsformen der Targetanordnung mit Kühlwasserdurchgängen.
In der Zeichnung sind ähnliche oder gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen, während diejenigen Teile, die gleiche Funktionen aufweisen, mit gleichen Bezugsziffern unter Verwendung geeigneter Indizes bezeichnet sind.
In der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Magnetron-Kathodenzerstäubungs-Anlage 10 ist ein nach Art des Buchstaben T ausgebildeter Kathodenträger 12, der eine Kathode oder Katho­ denanordnung 15 trägt, in einem evakuierten Behälter 11 der Zerstäubungsanlage 10, die im folgenden auch als Zer­ stäubungsvorrichtung bezeichnet wird, vorgesehen. Der Kathodenträger 12 ist mit Kühlwasserdurchgängen 13a und 13b zum Durchsatz von Kühlwasser von einer äußeren Quel­ le und mit einer nicht gezeigten Drahtleitung versehen, die für das Zerstäuben bzw. Verdampfen erforderliche Verdrahtungen aufnimmt. Auf dem Kathodenträger 12 ist die im folgenden näher zu beschreibende Kathodenanordnung 15 angeordnet. Ein Substratträger 18, der geeignet ist, zu besprühende Substrate 16a, 16b, 16c, beispielsweise Polyesterfilme, zu tragen, ist über der Kathodenanordnung 15 in geeig­ netem Abstand angeordnet. Der Behälter ist mit einer nicht gezeigten Absaug- bzw. Evakuierungspumpe über ein Rohr 11a und mit einem nicht gezeigten Argongas-Behälter über ein Rohr 11b zur Bildung von Ionen zum Zwecke der Erzeugung des Zerstäubens bzw. Verdampfens verbunden.
Im einzelnen umfaßt die die Erfindung kennzeichnende Kathodenanordnung 15 gemäß Fig. 1 eine Stütz- oder Trag­ platte 21 aus weichem ferromagnetischem Material. Die Stützplatte 21 hat beispielsweise einen rechteckförmigen Aufbau und ist direkt auf dem Kathodenträger gelagert, und ein ringförmiger Permanentmagnet 22 ist nahe dem Umfang der Stützplatte 21 angeordnet. In der Mitte der Stützplatte 21 ist ein Permanentmagnet 23 angeordnet. Diese Magneten 22 und 23 bilden eine Magnetanordnung und werden derart magnetisiert, daß sie in vertikaler Richtung der Zeichnung unterschiedliche Polaritäten haben. Blattförmige Targets 24 aus ferromagnetischem Material wie z. B. Permalloy sind auf der Oberfläche der Stützplatte 21 zwischen Blöcken 25 und 27 angeordnet. Beispielsweise sind die Blöcke und weitere Blöcke 26a, 26b und 26c aus Metallmaterial wie Kupfer, rostfreiem Stahl, Aluminium oder dünnem ferromagnetischem Material hergestellt. Der Block 25 ist ringförmig und entlang der Innenseite des ringförmigen Magneten 22 angeordnet, während die Blöcke 26a, 26b und 26c als zueinander beabstandete säulen- oder stabförmige Körper an der Außenseite des Magneten 22 angeordnet sind. Den mittleren Magneten 23 umgibt der ringförmige Block 27.
Um die obere gegen das Substrat 16 gerichtete und Magnetpole bildende Fläche beider Polflächen des Magneten 22 und die Blöcke 25 und 26 abzudecken, ist ein ringförmiger Schirm oder Schutzschild 28 verwendet. Der Schirm 28 besteht aus dem gleichen Material wie die Targets 24, beispielsweise Permalloy. Ein ebenfalls aus Permalloy hergestellter Schirm 29 deckt die gegen das Substrat 16 gerichtete und Magnetpole bildende Poloberfläche des mittleren Magneten 23 und den Block 27 ab. Da es der Zweck der Magneten 22, 23 ist, ein magnetisches Feld parallel zu den Targets vor diesen zu bilden, müssen die Magneten 22 und 23 entgegengesetzt polarisiert werden. Die Stützplatte 21 kann mit Wasser gekühlt werden.
Nach Evakuieren des Behälters 11 mit Hilfe der Vakuum­ pumpe, beispielsweise auf einen Druck von 1,3×10-9 bar, wird in den Behälter Argongas mit einem Druck von 1,3×10-6 bar bis 1,3×10-5 bar eingeführt, während über die Kathode 15 und den evakuierten Behälter Hochfrequenz- oder Gleichstrom-Energie angelegt wird, um an der Kathode 15 ein negatives Potential, d. h. Kathodenfall zu erzeugen, um damit wiederum eine Glimmentladung zwischen der Kathode 15 und dem Behälter 11 zu erzeugen. Da die Magnetfeldlinien senkrecht das elektrische Feld, das im Kathodenfall erzeugt wird, kreuzen, unterliegen Elektronen in einem Plasma einer Magnetron-Bewegung, wodurch die Möglichkeit der Kolli­ sion mit Argon-Atomen und so der Wirkungsgrad der Ioni­ sation gesteigert werden. Folglich erhöht sich die Dichte des Plasmas, so daß eine große Anzahl Argon-Ionen auf die Oberfläche der Targets 24 und der Schirme 28, 29 aufprallen, wodurch sich versprühte Metallteilchen auf dem Substrat 16 ablagern und eine hohe Ablagerungsrate ergeben.
Die durch Target und Schirme 28 und 29 während des Zerstäuberbe­ triebes erzeugte Wärme wird schnell über die Stützplatte 21, den Kathodenträger 12 und das im Rohr 13 fließende Wasser ab­ geführt. Durch enge Anlage der Schirme 28, 29 gegen die Blöc­ ke 25, 26 und 27 und der Blöcke 25, 26 und 27 gegen die Stütz­ platte 21 und den Kathodenträger 12 wird ein der Wärmeleitung hinderlicher Widerstand maßgeblich reduziert, wodurch die Kühlwirkung verbessert wird. Dementsprechend ist es möglich, eine Überhitzung der Permanentmagneten zu verhindern, die zu einer Verschlechterung der Sprühwirkung führen würde, wie dies bei Anordnungen des Standes der Technik unvermeidbar ge­ wesen ist.
Fig. 2 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform der Kathoden­ anordnung 15. Dabei sind die Targets 24A in die Stützplatte 21A, die mit einer Kühleinrichtung versehen ist, eingebettet, und auf anderen Teilen der Stützplatte 21A sind ein ringförmiger Magnet 22, ringförmige Blöcke 25, 26a und 26c, ein zentral angeordneter Magnet 23 und ein den Magneten 23 umgebender Block 27 gelagert. Die die Magnete 22, 23 und die Blöcke 25, 26, 27 abdeckenden Schirme 28 und 29 sind aus dem gleichen oder ähnlichen Material wie die Targets 24A hergestellt.
Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der ein plattenförmig ausgebildetes Target 34 als Stützplat­ te mit einer Kühleinrichtung (entsprechend der Stützplatte 21 der Fig. 1) dient, während andere Bauteile denen in Fig. 2 entsprechen. Da bei dieser Ausführungsform das Target 34 als Stützplatte eingesetzt ist, ist der Aufbau vereinfacht und der Kühleffekt vergrößert.
Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung mit dem Unterschied gegenüber der in Fig. 3 gezeigten, daß ein nach Art eines E gebildetes Joch 40 aus einem weichen ferro­ magnetischen Material unter dem Target 34 aus ferromagne­ tischem Material angeordnet ist. Der mittige Vorsprung des Jochs 40 liegt dem mittleren Magneten 23 gegenüber, während die Vorsprünge an beiden Endabschnitten dem ringförmigen Magneten 22 gegenüberliegen. Die Rezesse 40a und 40b des Jochs 40 bilden Durchgänge zum Durchtritt von Kühlwasser in einer durch pfeile angedeuteten Richtung, wodurch das Target 34 und das Joch 40 gekühlt werden.
Bei dieser Konstruktion wird die von den Schirmen 28 und 29 erzeugte Wärme dem Target 34 durch Blöcke 25, 26 und 27 zu­ geführt und durch den Wasserfluß in dem Joch 40 entfernt.
Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Auf der oberen Fläche einer Stützplatte 21 aus ferromagnetischem Material sind nahe des Umfanges ein ringförmiger Magnet 22, ein mittig angeordneter Magnet 23, ringförmige Metallblöcke 25 und 26A, die sich entlang beider Seiten des Magneten 22 erstrecken und aus einem Metall mit hoher Wärmeleitfähigkeit bestehen, ein den Magneten 23 umgebender Metallblock 27 und Targets aus ferromagnetischem Material, beispielsweise Per­ malloy angeordnet. Die Magneten 22 und 23 sind in vertikaler Richtung entgegengesetzt magnetisiert. Ein aus dem gleichen oder ähnlichen Material wie die Targets 24 hergestellter Schirm 28 ist auf den Oberflächen des Magneten 22 und der Me­ tallblöcke 25 und 26A gelagert, wohingegen ein ebenfalls aus dem gleichen oder ähnlichen Metall wie die Targets 24 hergestellter Schirm 29 auf den Oberflächen des Magneten 23 und des Metallblocks 27 angeordnet ist. In den Zentral­ bereichen der Metallblöcke 25, 26A und 27 sind Wasserdurch­ gänge 25a, 26b, 26Aa, 26Ab bzw. 27b ausgebildet. Wie in Fig. 5 schematisch gezeigt, sind diese Wasserdurchgänge mit einer gemeinsamen Einlaßöffnung IN und einer gemein­ samen Auslaßöffnung OUT verbunden. Diese Einlaß- und Aus­ laßöffnungen IN und OUT sind in entsprechender Weise mit den Wasserdurchgängen 13a und 13b des in Fig. 1 gezeigten Kathodenträgers 12 verbunden, um Kühlwasser durchtreten zu lassen.
Da bei dieser Anordnung der Magnet 22, die Schirme 28 und 29, der Magnet 23 und die Stützplatte 21 einen Magnetflußkreis bilden, ergibt sich in Luftspalten zwischen den Schirmen 28 und 29 ein zweckmäßiger Magnetfluß. Die Magnetfelder in die­ sen Luftspalten sind parallel zu den Targetoberflächen vor diesen ausgebildet. Während des Zerstäubungsbetriebes erzeugen die Schirme 28 und 29 Wärme. Diese Wärme wird durch das durch die Wasserdurchgänge 25a, 25b, 26Aa, 26Ab, 27a und 27b fließende Kühlwasser entfernt und von den Metallblöcken 25, 26 und 27, die eine hohe Wärmeleitfähigkeit haben, ab­ sorbiert, so daß die Temperatur der Magneten 22 und 23 einen vorbestimmten Wert nicht überschreitet. Dadurch ist es mög­ lich, die Targets 24 mit einer höheren Energie zu beaufschla­ gen, um so die Ablagerungsrate zu steigern.
Die Anordnung von Metallblöcken ist besonders wirksam, um Wärme durch diese zu entfernen. So kann die Ablagerungsrate mehr als 3fach gesteigert werden gegenüber einer Anordnung, die nicht mit den Metallblöcken ausgestattet ist. Wenn, wie in der vorliegenden Ausführungsform, Wasserdurchgänge durch die Metallblöcke vorgesehen sind, kann die Ablagerungsrate noch weiter gesteigert werden.
Andere und weitere Ausführungsformen der Erfindung werden unter Bezugnahme auf Fig. 6-10 beschrieben.
In der Ausführungsform der Fig. 6 ist die Stützplatte 21 der Fig. 5 durch ein Target 34 gleicher Größe ersetzt, und ein E-förmiges Joch 40 aus weichem ferromagnetischen Material ist unter dem Target 34 angeordnet. Zwischen dem Joch 40 und der Rückfläche des Target 34 sind unabhängige Wasserdurchgänge 40a, 40b ausgebildet. Selbst wenn sich das Target 34 infolge des Zerstäubens bzw. Verdampfens abnutzt, ändern sich die mag­ netischen Eigenschaften nicht, da das Joch 40 einen Magnet­ flußkreis bildet, und so werden die Zerstäubungs- bzw. Ver­ dampfungseigenschaften konstant gehalten.
In der Ausführungsform der Fig. 7 sind Metallblöcke und Mag­ nete 22, 23 auf einer Targetplatte 34 gelagert. Bei dieser Ausführungs­ form wird jeder Schirm 28 aus einer Kombination von Teilen 28A und 28B gebildet, wobei die Teile 28B mit Wasserdurchgängen 28a und 28b ausgebildet sind. Kühlwasser fließt von dem Durchgang 28a zum Durchgang 28b. In gleicher Weise ist ein Schirm 29 durch ein Teil 29A und einem mit einer Ausnehmung versehenen Teil 29B aufgebaut, um einen Wasserdurchgang 29a zu bilden, der jeweils mit einer nicht gezeigten Einlaß- und Auslaßöffnung verbunden ist. Die Me­ tallblöcke 25, 26 und 27 weisen keinerlei Wasserdurchgang auf. Da bei dieser Ausführungsform die Wasserdurchgänge in den wärmeerzeugenden Schirmen 28 und 29 ausgebildet sind, kann die Wirksamkeit der Wärmeabsorption verbessert werden.
In der in Fig. 8 gezeigten Ausführungsform ist das in Fig. 6 gezeigte Joch mit der in Fig. 7 gezeigten Ausführungsform kombiniert, um die Vorteile beider Ausführungen zu erzielen.
Bei der in Fig. 9 gezeigten Ausführungsform häben die Metall­ blöcke 25 und 26 größere innere Abmessungen als die Außenab­ messung des Magneten 22, und die Höhe der Metallblöcke 25 und 26 ist größer als die Höhe des Magneten 22, wodurch Spalte 50a und 50b gebildet werden, die als Wasserdurchgänge zwischen den Schirmen 28 und den Metallblöcken 25 und 26 Verwendung finden. Weiterhin sind die Innenabmessung und die Höhe des Metallblocks 27 größer als jene des Magneten 23, wodurch ein Spalt 51 gebildet wird, der als Wasserdurchgang zwischen dem Schirm 29, Metallblock 27 und Magnet 23 dient. Entsprechend dieser Ausführungsform ist die Kühlwirkung sehr hoch, da Magnet,Metallblöcke und Schirme, die sämtlich Wärme erzeugen, alle direkt mit dem Wasser in Kontakt stehen. Da die oberen Flächen und die Seitenflächen der Magnete 22, 23 in Kontakt mit dem Kühlwasser stehen, werden die Magnete dar­ über hinaus äußerst wirksam gekühlt, wodurch die magnetischen Eigenschaften stabilisiert werden.
In der Ausführungsform der Fig. 10 ist das in Fig. 6 gezeigte Joch mit der Konstruktion der Fig. 9 kombi­ niert, um auf diese Weise die Vorteile beider Ausfüh­ rungsformen zu kombinieren.

Claims (9)

1. Magnetron-Kathodenzerstäubungs-Anlage (10) zum Abscheiden von ferromagnetischen Stoffen
  • - mit einer mit einem Substrat (16) verbundenen Anode (18) ,
  • - mit einer mit einem Target (24, 34) verbundenen Kathode und
  • - mit einer Magnetanordnung (22, 23), die ein im wesentlichen parallel zur Targetoberfläche verlau­ fendes Magnetfeld erzeugt,
dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die in Richtung auf das Substrat (16) gelegenen Magnetpole der Magnetanordnung (22, 23) vor dem Target (24, 34) angeordnet sind,
  • - die Magnetpole von Metallblöcken oder -körpern (25, 26a-26c, 26A, 27) umgeben sind, die eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweisen, und
  • - die Magnetpole und die Metallblöcke oder -körper, in Richtung auf das Substrat (16) gesehen, mit Schutzschilden oder -schirmen (28, 29) abgedeckt sind, die aus dem gleichen oder ähnlichen ferro­ magnetischen Material wie das Target (24, 34) be­ stehen.
2. Magnetron-Kathodenzerstäubungs-Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallblock (25, 26a-26c, 26A, 27) aus Kupfer, Aluminium oder rostfreiem Stahl besteht.
3. Magnetron-Kathodenzerstäubungs-Anlagen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß das Target (24) in eine Stützplatte (21A) aus ferromagnetischem Material eingebettet ist.
4. Magnetron-Kathodenzerstäubungs-Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß das Target (34) als Stützplatte dient.
5. Magnetron-Kathodenzerstäubungs-Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4 , dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Metallblock (25, 26A, 27) mit einem Durchgang (25a, 25b, 26Aa, 26Ab, 27a, 27b) zum Durchtritt von Kühlwasser versehen ist.
6. Magnetron-Kathodenzerstäubungs-Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5 , dadurch gekenn­ zeichnet, daß der magnetische Rückschluß der Magnetanordnung (22, 23) unterhalb des Targets (34) durch ein im Querschnitt E-förmiges Joch (40) aus weichem ferromagnetischem Material gebildet wird, wobei die Räume (40a, 40b) zwischen den Vor­ sprüngen zum Durchlaß von Kühlwasser vorgesehen sind.
7. Magnetron-Kathodenzerstäubungs-Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6 , dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Schirm (28, 29) mit einem Durchgang (28a, 28b, 29a) zum Durchlaß von Kühlwas­ ser versehen ist.
8. Magnetron-Kathodenzerstäubungs-Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7 , dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Magnetanordnung (22, 23) eine geringere Höhe als der Metallblock (25, 26, 27) aufweist, um Kühlwasserdurchgänge (50a, 50b, 51) zwischen dem Schirm (28, 29), der Magnetanordnung (22, 23) und dem Metallblock (25, 26, 27) zu bilden.
DE19823244691 1981-11-30 1982-11-30 Magnetron-Kathodenzerstäubungs-Anlage Expired - Fee Related DE3244691C3 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19236081A JPS5893872A (ja) 1981-11-30 1981-11-30 スパツタリング装置
JP57102260A JPS58221275A (ja) 1982-06-16 1982-06-16 スパツタリング装置

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE3244691A1 DE3244691A1 (de) 1983-06-23
DE3244691C2 true DE3244691C2 (de) 1991-05-29
DE3244691C3 DE3244691C3 (de) 1997-04-03

Family

ID=26442974

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19823244691 Expired - Fee Related DE3244691C3 (de) 1981-11-30 1982-11-30 Magnetron-Kathodenzerstäubungs-Anlage

Country Status (3)

Country Link
DE (1) DE3244691C3 (de)
FR (1) FR2517330B1 (de)
GB (1) GB2110719B (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19535894A1 (de) * 1995-09-27 1997-04-03 Leybold Materials Gmbh Target für die Sputterkathode einer Vakuumbeschichtungsanlage und Verfahren zu seiner Herstellung
DE19648390A1 (de) * 1995-09-27 1998-05-28 Leybold Materials Gmbh Target für die Sputterkathode einer Vakuumbeschichtungsanlage

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4515675A (en) * 1983-07-06 1985-05-07 Leybold-Heraeus Gmbh Magnetron cathode for cathodic evaportion apparatus
DE3429988A1 (de) * 1983-12-05 1985-06-13 Leybold-Heraeus GmbH, 5000 Köln Magnetronkatode zum zerstaeuben ferromagnetischer targets
DE3442206A1 (de) * 1983-12-05 1985-07-11 Leybold-Heraeus GmbH, 5000 Köln Magnetronkatode zum zerstaeuben ferromagnetischer targets
EP0144838B1 (de) * 1983-12-05 1989-10-11 Leybold Aktiengesellschaft Magnetronkatode zum Zerstäuben ferromagnetischer Targets
CH664303A5 (de) * 1985-04-03 1988-02-29 Balzers Hochvakuum Haltevorrichtung fuer targets fuer kathodenzerstaeubung.
DE19735469A1 (de) * 1997-08-16 1999-02-18 Leybold Materials Gmbh Target für die Sputterkathode einer Vakuumbeschichtungsanlage und Verfahren zu seiner Herstellung
DE19853943B4 (de) * 1997-11-26 2006-04-20 Vapor Technologies, Inc. (Delaware Corporation), Longmont Katode zur Zerstäubung oder Bogenaufdampfung sowie Vorrichtung zur Beschichtung oder Ionenimplantation mit einer solchen Katode
US6569294B1 (en) * 1999-07-15 2003-05-27 Seagate Technology Llc Sputtering target assembly and method for depositing a thickness gradient layer with narrow transition zone
DE10047440B4 (de) * 1999-09-21 2004-04-29 Sli Lichtsysteme Gmbh Trägermaterial

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4159909A (en) * 1977-07-25 1979-07-03 Motorola, Inc. Cathode target material compositions for magnetic sputtering
US4299678A (en) * 1979-07-23 1981-11-10 Spin Physics, Inc. Magnetic target plate for use in magnetron sputtering of magnetic films

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5534689A (en) * 1978-09-04 1980-03-11 Anelva Corp Sputtering device
JPS5554570A (en) * 1978-10-16 1980-04-21 Anelva Corp Sputtering apparatus for magnetic thin film formation
JPS5580221A (en) * 1978-12-13 1980-06-17 Mitsubishi Electric Corp Key switch
GB2051877B (en) * 1979-04-09 1983-03-02 Vac Tec Syst Magnetically enhanced sputtering device and method
JPS5616671A (en) * 1979-07-17 1981-02-17 Fujitsu Ltd Sputtering apparatus
JPS5952957B2 (ja) * 1980-06-16 1984-12-22 日電アネルバ株式会社 マグネトロン型スパッタ装置のカソ−ド部
JPH01293463A (ja) * 1988-05-20 1989-11-27 Sharp Corp 文字処理装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4159909A (en) * 1977-07-25 1979-07-03 Motorola, Inc. Cathode target material compositions for magnetic sputtering
US4299678A (en) * 1979-07-23 1981-11-10 Spin Physics, Inc. Magnetic target plate for use in magnetron sputtering of magnetic films

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
IEEE Trans. Mag., Vol. MAG-16(1980), S. 646-648 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19535894A1 (de) * 1995-09-27 1997-04-03 Leybold Materials Gmbh Target für die Sputterkathode einer Vakuumbeschichtungsanlage und Verfahren zu seiner Herstellung
DE19648390A1 (de) * 1995-09-27 1998-05-28 Leybold Materials Gmbh Target für die Sputterkathode einer Vakuumbeschichtungsanlage

Also Published As

Publication number Publication date
FR2517330B1 (fr) 1985-06-28
GB2110719A (en) 1983-06-22
DE3244691C3 (de) 1997-04-03
FR2517330A1 (fr) 1983-06-03
DE3244691A1 (de) 1983-06-23
GB2110719B (en) 1985-10-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0144572A2 (de) Magnetronkatode zum Zerstäuben ferromagnetischer Targets
DE3135208C2 (de)
DE3244691C2 (de)
DE19853943B4 (de) Katode zur Zerstäubung oder Bogenaufdampfung sowie Vorrichtung zur Beschichtung oder Ionenimplantation mit einer solchen Katode
DE3004546C2 (de) Penning-Zerstäubungsquelle
DE3433166C2 (de)
EP0144838B1 (de) Magnetronkatode zum Zerstäuben ferromagnetischer Targets
DE60105856T2 (de) Bogenverdampfer mit intensiver magnetführung für grossflächige targets
DE2729286C2 (de)
EP0210473A2 (de) Zerstäubungskathode nach dem Magnetronprinzip
DE10336422A1 (de) Vorrichtung zur Kathodenzerstäubung
DE3912572A1 (de) Zerstaeube-vorrichtung
DE3012935C2 (de) Zerstäubungsvorrichtung mit magnetischer Verstärkung
DE19939040A1 (de) Magnetronsputtergerät
DE3226717A1 (de) System und verfahren zum sputtern mit einer hohen rate
EP0896732A1 (de) Sputteranlage mit zwei längserstreckten magnetrons
DE19623359A1 (de) Vorrichtung zum Beschichten eines Substrats
DE4000941C2 (de) Magnetron-Zerstäubungsquelle
DE3411536C2 (de)
DE2815627C3 (de) Aufdampfquelle
DE2519537C2 (de) Elektronenstrahlgerät für Heiz-, Schmelz- und Verdampfungszwecke mit Ablenksystemen
DE1953659B2 (de) Ionenquelle für die Zerstäubung mit langsamen Ionen
DE3149254C2 (de)
DE4127261C1 (en) Sputtering equipment for coating large substrates with ferromagnetic and non-magnetic material - has cathode target comprising sub-targets, and cooling plates contg. magnet unit and poles shoes
DE3429988A1 (de) Magnetronkatode zum zerstaeuben ferromagnetischer targets

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8363 Opposition against the patent
8366 Restricted maintained after opposition proceedings
8305 Restricted maintenance of patent after opposition
D4 Patent maintained restricted
8339 Ceased/non-payment of the annual fee