DE3530087A1 - Vorrichtung zum hochleistungs-kathodenzerstaeuben - Google Patents

Vorrichtung zum hochleistungs-kathodenzerstaeuben

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DE3530087A1
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Germany
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cathode sputtering
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DE19853530087
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Carl-Ernst Eilers
Hartmut Dr Michel
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Siemens AG
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING 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
    • C23C—COATING 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
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34—Sputtering
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/34—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
    • H01J37/3402—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering using supplementary magnetic fields
    • H01J37/3405—Magnetron sputtering

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Hochleistungs- Kathodenzerstäuben (Sputtern), bei der in einem evakuier­ ten Prozeßraum ein Target, ein zu bestäubendes Substrat und Zuführungen für ein Prozeßgas angeordnet sind.
Bei derartigen Anlagen befinden sich die Prozeßgaszu­ führungen an nichtdefinierter Stelle an der Rezipienten wand. Diese indirekte Zufuhr des Prozeßgases hat zur Folge, daß ein mehr oder weniger großer Teil des Gases nicht in den Entladungsprozeß einbezogen wird. Insbe­ sondere bei niedrigen Drücken in der Prozeßkammer hat dies Auswirkungen auf die Sputterausbeute.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, bei einer Vorrich­ tung der eingangs genannten Art eine konstante Entladung, sowie eine hohe Sputterausbeute auch bei niedrigem Druck in der Prozeßkammer zu gewährleisten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Prozeßgaszuführungen in unmittelbarer Nähe des Tar­ gets parallel zum Targetrand angeordnet sind.
Es ist vorteilhaft, wenn die Prozeßgaszuführungen in einem Abstand von ca. 5 cm vom Target angeordnet sind.
Ein weiterer Vorschlag sieht vor, daß die Prozeßgaszu­ führungen und das Target unter einem Blendensystem an­ geordnet sind.
Die Vorteile des Gegenstandes der Erfindung werden an­ hand des folgenden Ausführungsbeispiels näher erläutert.
In der dazugehörenden Zeichnung ist schematisch darge­ stellt, wie in einem Prozeßraum 1 ein zu bestäubendes Substrat 2, ein Target 3 und ein Magnetron 4 angeordnet sind. Der Prozeßraum 1 wird über eine Ventilanordnung V 1 durch eine Tubomulekularpumpe T und eine vorgeschal­ tete Vorpumpe V evakuiert. Das Prozeßgas wird über ein Ventil V 2 den Prozeßgaszuführungen 5 zugeleitet. Durch diese direkte Gaszuführung wird erreicht, daß das Pro­ zeßgas in unmittelbarer Nähe des Targets 3 gleichmäßig verteilt und direkt in den Entladungsbereich 6 gelangt. Die Prozeßgaszuführungen 5 bestehen aus mehreren Gasauslaßöffnungen und sind in einigen cm Höhe, vorzugs­ weise 5 cm, oberhalb des Targets 3 parallel zum Target­ rand angeordnet.
Prozeßgaszuführung 5 und Target 3 befinden sich unter einem Blendensystem 7. Dadurch ist gewährleistet, daß das in die Entladungszone 6 einströmende Prozeßgas bei den Stoßprozessen in der Gasentladung voll zur Wirkung kommt. Gleichzeitig wird immer für die notwendige Rege­ nerierung des Prozeßgases gesorgt, da der Druck im Ent­ ladungsraum 6 wegen der Blende 7 höher als im Prozeß­ raum 1 ist. Auf diese Weise minimiert die direkte Gas­ zufuhr den Restgasanteil in der Entladungszone 6.
Durch die geschilderte Anordnung wird erreicht, daß eine konstante Entladung, auch bei niedrigen Drücken (3 hPa) im Prozeßraum, für eine hohe Sputterleistung sorgt und eine hohe Flexibilität in der geometrischen Anordnung ermöglicht wird.

Claims (3)

1. Vorrichtung zum Hochleistungs-Kathodenzerstäuben, bei der in einem evakuierten Prozeßraum ein Target, ein zu bestäubendes Substrat und Zuführungen für ein Prozeßgas angeordnet sind, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Prozeßgaszuführungen (5) in unmittelbarer Nähe des Targets (3) parallel zum Target­ rand angeordnet sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Prozeßgaszuführungen (5) in einem Abstand von ca. 5 cm vom Target (3) angeord­ net sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Prozeßgaszuführun­ gen (5) und das Target (3) unter einem Blendensystem (7) angeordnet sind.
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