DE4000941A1

DE4000941A1 - Magnetron-zerstaeubungsquelle

Info

Publication number: DE4000941A1
Application number: DE19904000941
Authority: DE
Inventors: Hiromichi Takei; Hidenori Suwa
Original assignee: Ulvac Inc; Nihon Shinku Gijutsu KK
Current assignee: Ulvac Inc
Priority date: 1989-01-20
Filing date: 1990-01-15
Publication date: 1990-08-02
Anticipated expiration: 2010-01-16
Also published as: JPH02194171A; DE4000941C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Magnetron-Zerstäubungsquelle, die eine bessere Ausbeutung eines ferromagnetischen Targets ermög licht.

In Fig. 13 ist eine Magnetron-Zerstäubungsvorrichtung mit einer herkömmlichen Magnetron-Zerstäubungsquelle dargestellt. Sie besitzt eine Vakuumkammer 20 mit einer Öffnung 21 zur Einlei tung eines Gases sowie eine Gasauslaßöffnung 22. Im Innern der Vakummkammer 20 ist eine plattenförmige Anode 24 angeordnet, auf der Substrate 23 montiert sind. Ferner befindet sich in der Vakummkammer 20 eine Magnetron-Zerstäubungsquelle 25. Die Anode 24 und die Magnetron-Zerstäubungsquelle 25 liegen einander gegenüber. Die Magnetron-Zerstäubungsquelle 25 besitzt ein kastenartiges Gehäuse 8, in dem sich ein Elektromagnet 1 befindet. Dieser liegt hinter einem scheibenförmigen ferro magnetischen Target 6, das auch als Kathode dient. Der Elektro magnet 1 besitzt ein zentrales vertikales Joch 2 b, das hinter dem zentralen Bereich des Targets 6 angeordnet ist, sowie ein kreisförmiges peripheres vertikales Joch 2 c, das im rückseiti gen Bereich des Targets 6 angeordnet ist. Von dem peripheren Joch 2 c des Elektromagneten 1 ausgehende magnetische Feldlinien 26 verlaufen durch das Target 6, werden von dessen Oberfläche gestreut, verlaufen dann wieder durch das Target 6 und gelangen schließlich zu dem zentralen vertikalen Joch 2 b. Fig. 14 zeigt die Anordnung der um die Oberfläche des auch als Kathode dienenden Targets 6 auftretende magnetischen Feldlinien 26. In Fig. 13 ist die Stromversorgung für die Zerstäubungsvorrich tung mit 27 bezeichnet. Es handelt sich beispielsweise um eine Hochfrequenzquelle, die mit dem Target 6 verbunden ist.

Bei dieser bekannten Vorrichtung stehen die durch elektrische Entladung zwischen der Anode 24 und dem Target 6 erzeugten Elektronen in der Nähe der Oberfläche des Targets 6 unter der Einwirkung von magnetischen Streulinien 26. In der Nähe der Oberfläche des Targets 6 kollidieren sie mit den Gasmolekülen, während sie sich in einer in Fig. 15 dargestellten Zykloiden bahn bewegen. Dadurch erregen oder ionisieren sie das Gas und erzeugen in diesem ein Plasma hoher Dichte. Die Ionen in dem Plasma kollidieren mit dem Target 6, zerstäuben dieses, und die zerstäubten Partikeln des Targets haften an der Oberfläche der Substrate 23 und bilden darauf dünne Schichten.

Bei einer Vorrichtung, bei der eine herkömmliche Zerstäubungs quelle eingesetzt wird, wird ein Teil der magnetischen Ladung derjenigen magnetischen Feldlinien 26, die von dem Elektro magneten 1 ausgehen, für die magnetische Sättigung des ferro magnetischen Targets 6 verbraucht. Der verbleibende Teil der magnetischen Ladung streut zur Vorderseite des Targets 6. Das Target 6 wird jedoch allmählich abgetragen, so daß sich bei fortschreitender Zerstäubung eine Vertiefung auf seiner Ober fläche bildet. Es entsteht sich ein verbrauchter Bereich in Form einer Mulde. Dieser verbrauchte Bereich ist dünn und hat deshalb einen großen magnetischen Widerstand, so daß die magnetische Streuung begünstigt wird. Dies hat ein Anwachsen des magnetischen Feldes in der Nähe der Oberfläche des ver brauchten Bereichs zur Folge, so daß die Dichte des Plasmas dementsprechend groß wird und die Zerstäubung nur in dem ver brauchten Bereich weiterhin kräftig fortschreitet, während in dem übrigen Bereich überhaupt keine Zerstäubung mehr stattfin det. Dies ist mit dem Nachteil verbunden, daß der nutzbare Teil des Targets kleiner wird, so daß die Effizienz bei der Ausnut zung des Targets 6 extrem absinkt, wodurch die Wirtschaftlich keit beeinträchtigt und das Intervall bis zum Einsetzen des nächsten neuen Targets aufgrund des konzentrierten und raschen Verbrauchs des betreffenden Teils des Targets verringert wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zerstäubungs quelle zu schaffen, die wirtschaftliche Vorteile bietet, indem sie den Wirkungsgrad bei der Ausnutzung des Targets verbessert, so daß das Target erst nach relativ langer Zeit ausgewechselt werden muß.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Magnetron-Zerstäubungs quelle mit einem Elektromagneten mit wenigstens zwei vertikalen Jochen, die mit einem vorbestimmten Abstand zueinander angeord net sind, die gekennzeichnet ist durch
magnetisch leitende Teile, die vorstehende Joche umfassen, die jeweils mit dem vorderen Endbereich eines der vertikalen Joche des Elektromagneten magnetisch verbunden sind,
eine zur Befestigung eines Targets dienende Trägerplatte aus einem gut wärmeleitenden Material, die mit den magnetisch leitenden Teilen in einem in Richtung von deren Höhe gemessenen vorbestimmten Abstand von deren vorderer Stirnseite verschweißt sind,
ein aus einem ferromagnetischen Körper bestehendes Target mit einer Dicke, die kleiner ist als der genannte vorbestimmte Abstand, wobei dieses Target auf der Oberfläche der Trägerplat te derart befestigt ist, daß zwischen seinen Rändern und den magnetisch leitenden Teilen Zwischenräume vorhanden sind,
Polstücke, die von der vorderen Stirnseite der vorstehenden Joche über die zwischen dem Target und den magnetisch leitenden Teilen (4 a, 4 b) gebildeten Zwischenräume ragen und diese über decken, so daß von den einander gegenüberliegenden Polstücken in dem Raum in der Nähe der Oberfläche des Targets ein im wesent lichen parallel zur Oberfläche des Targets verlaufendes magne tisches Feld ausgebildet wird, durch das Plasma hoher Dichte erzeugt wird und das Target durch die Ionen in diesem Plasma zerstäubt wird.

Die erfindungsgemäße Magnetron-Zerstäubungsquelle arbeitet in der Weise, daß die durch elektrische Entladung erzeugten Elek tronen mit den Gasmolekülen kollidieren, während sie unter dem Einfluß des magnetischen Feldes in der Nähe der Oberfläche des ferromagnetischen Targets, in dem ein magnetisches Feld vorhan den ist, eine Zykloidenbewegung ausführen. Sie erzeugen ein Plasma hoher Dichte, zerstäuben das Target durch die Ionen in dem Plasma und bewirken, daß die Partikeln des Targets auf den Oberflächen der Substrate haften und dort Dünnfilmschichten bilden. Da zwischen dem Endbereich des ferromagnetischen Tar gets und den magnetisch leitenden Teilen, die die vorstehenden Joche und die vertikalen Joche des Elektromagneten umfassen, Zwischenräume bestehen, verlaufen nur sehr wenige der von den magnetisch leitenden Teile erzeugten magnetischen Feldlinien durch das Innere des Targets. Infolgedessen erhält man magneti sche Feldlinien, die stets im wesentIichen parallel zur Ober fläche des Targets verlaufen und stark genug sind. Deshalb kann in einem großen Bereich in Oberflächennähe des Targets ein Plasma hoher Dichte erzeugt werden, und es ist möglich, einen großen Bereich des Oberfläche des Targets durch die Ionen in dem Plasma gleichförmig zu zerstäuben, so daß die Effizienz bei der Ausbeutung des Targets steigt und das Target während einer langen Zeit verwendet werden kann. Da die Zwischenräume zwi schen dem Target und den magnetischen leitenden Teilen von den Polstücken überdeckt sind, die aus den oberen Endbereichen der einzelnen vorstehenden Joche herausragen, wird verhindert, daß elektrische Entladung in die Zwischenräume eindringt, so daß die Partikeln der magnetisch leitenden Teile, die durch das Zer stäubung erzeugt werden, sich nicht mit den auf den Substraten zu bildenden Schichten vermischen.

Mit der erfindungsgemäßen Anordnung lassen sich folgende Vor teile erzielen:

1. Da die diejenigen magnetischen Feldlinien, die von einem der Polstücke zu dem anderen Polstück verlaufen, teilweise ein Magnetfeld bilden, das in der Nähe der Oberfläche des Targets parallel zu dieser Oberfläche verläuft, findet eine gleichför mige Zerstäubung der Oberfläche des Targets durch die Ionen in dem Plasma statt, so daß das Target nicht mehr partiell ver braucht wird. Dadurch werden die Effizienz bei der Ausbeutung des Targets und damit die Wirtschaftlichkeit verbessert. Gleichzeitig wird das Intervall vergrößert, in dem das Target gegen ein neues Target ausgetauscht werden muß.

2. Da jedes der Polstücke die Zwischenräume zwischen den Rand bereichen des Targets und den magnetisch leitenden Teilen über deckt, kann keine elektrische Ladung in diese Zwischenräume eindringen. Dadurch wird verhindert, daß Verunreinigungen, die von anderen Partikeln als solchen des Targets herrühren, in die auf den Substraten auszubildenden Schichten eindringen können.

Im folgenden sei die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert:

Fig. 1 zeigt eine Schnittansicht eines ersten Ausführungsbei spiels der Erfindung,

Fig. 2 zeigt einen Schnitt längs der Linie II-II von Fig. 1,

Fig. 3 zeigt den Bereich, in dem das Target bei dem ersten Ausführungsbeispiel gleichmäßig zerstäubt wird,

Fig. 4 zeigt eine Schnittansicht eines zweiten Ausführungs beispiels der Erfindung,

Fig. 5 zeigt eine Schnittansicht eines dritten Ausführungs beispiels der Erfindung,

Fig. 6 zeigt eine Schnittansicht eines vierten Ausführungs beispiels der Erfindung,

Fig. 7 zeigt eine Schnittansicht eines fünften Ausführungs beispiels der Erfindung,

Fig. 8 zeigt eine Schnittansicht eines sechsten Ausführungs beispiels der Erfindung,

Fig. 9 zeigt eine Schnittansicht eines siebten Ausführungs beispiels der Erfindung,

Fig. 10 zeigt eine Schnittansicht eines achten Ausführungs beispiels der Erfindung,

Fig. 11 zeigt eine Schnittansicht eines neunten Ausführungs beispiels der Erfindung,

Fig. 12 zeigt eine Schnittansicht eines zehnten Ausführungs beispiels der Erfindung,

Fig. 13 zeigt eine Zerstübungsvorrichtung mit einer herkömm lichen Magnetron-Zerstäubungsquelle,

Fig. 14 zeigt in perspektivischer Ansicht die Erzeugung von magnetischen Feldlinien in dem oberflächennahen Raum des Targets, das gleichzeitig als Kathode dient,

Fig. 15 zeigt in perspektivischer Ansicht die Zykloidenbahn der Elektronen in dem oberflächennahen Raum des Targets, das gleichzeitig als Kathode dient.

Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungs gemäßen Magnetron-Zerstäubungsquelle zur Verwendung in einer Zerstäubungsvorrichtung. Ein Elektromagnet 1, der in einer Vakuumkammer Substraten gegenüberliegt, besitzt ein Joch 2 und eine Spule 3. Das Joch 2 besteht aus einem Bodenteil 2 a, einem zentralen vertikalen Joch 2 b, das aus der Mitte des Bodenteils 2 a nach oben ragt, und ein peripheres Joch 2 c, das von dem Umfangsbereich des Bodenteils 2 a nach oben ragt, so daß es das zentrale vertikale Joch 2 b in vorbestimmtem Abstand kreisförmig umschließt. Alle diese Joche bestehen aus einem Teil. Die Spule besteht aus einer zentralen Spule 3 a, die um das zentrale ver tikale Joch 2 b gewickelt ist, ferner einer inneren peripheren Spule 3 b, die auf der Innenseite des peripheren vertikalen Jochs 2 c, d.h. auf der dem zentralen vertikalen Joch 2 b zuge kehrten Seite, angeordnet ist, und einer äußeren peripheren Spule 3 c, die auf der Außenseite des peripheren vertikalen Jochs 2 c angeordnet ist. An der vorderen Stirnseite des zentra len vertikalen Jochs 2 b des Elektromagneten 1 ist der untere Endbereich eines zentralen vorstehenden Jochs 4 a aus reinem Eisen, d.h. ein weichmagnetischer Körper, dichtschließend befestigt. Das zentrale vertikale Joch 2 b und das zentrale vorstehende Joch 4 a bilden ein magnetisch leitendes Teil 4 c einer magnetisch verbundenen Konstruktion. An der vorderen Stirnseite des peripheren vertikalen Jochs 2 c ist der untere Endbereich eines peripheren vorstehenden Jochs 4 b aus reinem Eisen dichtschließend befestigt, das das zentrale vorstehende Joch 4 a in vorbestimmtem Abstand kreisförmig umschließt. Das periphere vertikale Joch 4 c und das periphere vorstehende Joch 4 b bilden ebenfalls ein magnetisch leitendes Teil 4 d einer verbundenen Konstruktion. In den Zwischenraum zwischen den magnetisch leitenden Teilen 4 c und 4 d ist eine Trägerplatte 5 a geschweißt, die zur Befestigung eines Targets dient und aus Kupfer besteht, das ein guter Wärmeleiter ist. Sie hat von der vorderen Stirnseite der einzelnen magnetisch leitenden Teile in Höhenrichtung einen Abstand h ₁. Außerdem ist an dem Außenumfang des magnetisch leitenden Teils 4 d eine Trägerplatte 5 b ange schweißt, die ebenfalls aus Kupfer besteht und eine periphere Abdeckung bildet. In dem Ausführungsbeispiel von Fig. 1 ist die Anordnung so getroffen, daß zwischen der Rückseite der Träger platte 5 a zur Befestigung des Targets und den rückseitigen Stirnflächen des zentralen vorstehenden Jochs 4 a und des peri pheren vorstehenden Jochs 4 b ein Abstand h ₂ vorhanden ist.

Auf der Vorderseite der Trägerplatte 5 a ist ein ringförmiges Target 6 befestigt. Es besteht aus einem ferromagnetischen Körper, dessen Dicke kleiner ist als der genannte Abstand h ₁. Zwischen den inneren und äußeren Randbereichen des Targets 6 und den einzelnen magnetisch leitenden Teilen 4 c bzw. 4 d sind Zwischenräume 12 vorgesehen. Die Vorderseite des Targets 6 liegt den Substraten gegenüber. Auf den vorderen Stirnseiten der einzelnen magnetisch leitenden Teile, d.h. des zentralen vorstehenden Jochs 4 a und des peripheren vorstehenden Jochs 4 b sind Polstücke 7 a und 7 b, die aus dem gleichen Material beste hen wie das Target 6, mit Hilfe von (nicht dargestellten) Schrauben lösbar derart befestigt, daß sie die Zwischenräume 12 überdecken. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die ein zelnen Polstücke 7 a und 7 b so ausgebildet, daß sie die Randbe reiche des Targets 6 in einem gewissen Grad überlappen. Jedes der Polstücke 7 a und 7 b hat zu der Oberfläche des Targets 6 einen vorbestimmten Abstand. Die einander gegenüberstehenden Flächen der Polstücke 7 a und 7 b sind senkrecht zur Oberfläche des Targets 6 gerichtet. Wenn die einzelnen magnetisch leiten den Teile 4 c und 4 d erregt werden und magnetische Feldlinien 26 von dem Polstück 7 a zu dem Polstück 7 b verlaufen, geht ein Teil dieser Feldlinien 26 durch das Innere des Targets 6, während der übrige Teil der Feldlinien ein magnetisches Feld längs der Oberfläche des Targets 6 ausbildet. Auf der Rückseite der peripheren Trägerplatte 5 b, die als Randabdeckung dient, ist der obere Teil der offenen Seite eines Elektromagnetgehäuses 8 mit Hilfe von (nicht dargestellten) Schrauben lösbar befestigt. Dieses Gehäuse 8 hat die Form eines mit einem Boden versehenen Kastens und umschließt den Elektromagneten 1. Zwischen dem kastenförmigen Gehäuse 8 des Elektromagneten und dem peripheren vertikalen Joch 2 c befindet sich ein Zwischenraum 9 a, der als Wasserdurchgang dient. Ein weiterer Zwischenraum 9 b, der eben falls als Wasserdurchgang dient, ist zwischen dem peripheren vertikalen Joch 2 c und dem zentralen vertikalen Joch 2 b ausge bildet. Die beiden Wasserdurchgänge 9 a und 9 b sind außerhalb des kastenförmigen Gehäuses 8 des Elektromagneten 1 in Reihen anordnung mit einem (nicht dargestellten) Schlauch verbunden. Das durch diese Wasserdurchgänge fließende Wasser kühlt das zentrale vorstehende Joch 4 a, das periphere vorstehende Joch 4 b, die zentrale Spule 3 a, die innere periphere Spule 3 b, die äußere periphere Spule 3 c, die Trägerplatte 5 a zur Befestigung des Targets usw.

Wenn bei dem vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispiel der Elektromagnet 1 erregt wird, kollidieren die in dem Raum in Oberflächennähe des Targets 6 durch elektrische Entladung erzeugten Elektronen - wie bei der herkömmlichen Zerstäubungs vorrichtung - mit den Gasmolekülen, während sie durch die Ein wirkung des magnetisches Feldes im oberflächennahen Bereich des Targets 6 eine Zykloidenbahn durchlaufen. Sie erzeugen dabei eine Plasma hoher Dichte, wobei das Target 6 durch die Ionen des Plasmas zerstäubt wird, und bewirken, daß die Partikeln des Targets 6 an der Oberfläche der Substrate haften und dort dünne Schichten bilden. Da die mit dem vertikalen Joch 3 des Elektro magneten 1 magnetisch verbundenen Polstücke 7 a und 7 b über der Oberfläche des Targets 6 angeordnet sind, entstehen in Ober flächennähe magnetische Feldlinien 26, die im wesentlichen parallel zu der Oberfläche verlaufen. Diese magnetischen Feld linien 26 ändern sich bei fortschreitendem Verbrauch des Tar gets 6 nicht sehr stark, und das Target 6 wird von den Ionen des in Oberflächennähe des Targets 6 erzeugten Plasmas zer stäubt. Die Markierungen "xx" in Fig. 3 veranschaulichen den Bereich, in dem gleichförmige Zerstäubung stattfindet. Wenn die Oberfläche des Targets 6 gleichförmig zerstäubt wird, entsteht kein muldenartiger verbrauchter Bereich, so daß die Ausbeutung des Targets 6 verbessert wird. Dies ist eine Folge der Tatsa che, daß die ausnutzbare Fläche vergrößert wird. Da die Pol stücke 7 a und 7 b außerdem die Zwischenräume 12 zwischen den Randbereichen des Targets 6 und den magnetisch leitenden Teilen 4 c und 4 d überdecken, ist verhindert, daß die elektrische Entladung in diese Zwischenräume 12 eindringt, so daß an den magnetisch elektrischen Teilen 4 c und 4 d überhaupt keine Zerstäubung stattfindet. Die Partikeln der magnetisch leitenden Teile 4 c und 4 d vermischen sich deshalb nicht als Verunreini gungen mit den auf den Substraten auszubildenden dünnen Schich ten.

Fig. 4 zeigt eine zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung. Es unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel darin, daß die unteren Abschnitte der einander gegenüberliegenden Seiten der Polstücke 7 a und 7 b, d.h. die unteren Hälften der einander gegenüberliegenden Polstücke 7 a und 7 b, vertikal zu der Oberfläche des Targets 6 verlaufen, während die oberen Abschnitte der einander gegenüberliegenden Seiten 13, d.h. die oberen Hälften der der einander gegenüberliegenden Seiten 13, mit der Oberfläche des Targets 6 einen Winkel von 45° bilden. Im übrigen entspricht die Anordnung dem ersten Ausführungs beispiel.

Da die oberen Hälften der einander gegenüberliegenden Seiten 13 der Polstücke 7 a und 7 b durch die geneigten Flächen verjüngt sind, können die durch Zerstäubung von dem Target 6 abgegebenen Partikeln durch diese verjüngten Bereiche hindurch zu dem Sub strat gelangen und an diesem haften, ohne mit den oberen Hälf ten der einander gegenüberliegenden Seiten 13 zu kollidieren. Dadurch verbessert sich die Effizienz der Haftung der von dem Target 6 zerstäubten Partikeln an den Substraten. Der Neigungs winkel ist übrigens nicht auf den genannten Wert von 45° beschränkt sondern kann auch eine andere Größe haben.

Fig. 5 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Es handelt sich um eine Variante der Magnetron-Zerstäubungsquelle von Fig. 1, bei der in den Zwischenräumen zwischen den Rand bereichen des Targets 6 und den magnetisch leitenden Teilen 4 c und 4 d nichtmagnetische Körper 10 a und 10 b angeordnet sind.

Bei dem in Fig. 6 dargestellten vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung, das eine Variante der Magnetron-Zerstäubungsquelle gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel von Fig. 4 ist, sind in den Zwischenräumen 12 zu beiden Seiten des Teils 6 nichtmagne tische Körper 10 a und 10 b vorgesehen.

Das in Fig. 7 gezeigte fünfte Ausführungsbeispiel der Erfindung stellt eine weitere Variante des Ausführungsbeispiels von Fig. 1 dar. Hier sind die Zwischenräume 12 der Magnetron-Zerstäu bungsquelle mit einem guten Wärmeleiter 14 ausgefüllt, der ein stückig mit der Trägerplatte 5 a zur Befestigung des Targets ausgebildet ist. Gleichzeitig berühren die Endbereiche des Wärmeleiters 14 die Polstücke 7 a und 7 b. Bei diesem fünften Ausführungsbeispiel können die Polstücke 7 a und 7 b durch den Wärmeleiter 14 gekühlt werden.

Das in Fig. 8 gezeigte sechste Ausführungsbeispiel der Erfin dung stellt eine Verbesserung der Magnetron-Zerstäubungsquelle nach dem zweiten Ausführungsbeispiel von Fig. 4 dar. Die Verbesserung besteht darin, daß die Zwischenräume 12 mit einem guten Wärmeleiter ausgefüllt sind, der einstückig mit der Trägerplatte 5 a ausgebildet ist, und daß die Endbereiche dieses Wärmeleiters 14 die Polstücke 7 a und 7 b berühren. Auch bei diesem sechsten Ausführungsbeispiel können die Polstücke 7 a und 7 b durch den Wärmeleiter 14 gekühlt werden.

Bei dem in Fig. 9 gezeigten siebten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind das Polstück 7 b und eine Polstückbefestigungs platte 11 b, die aus demselben Material besteht wie die periphe ren vorstehenden Joche 4 b, mit Hilfe von (nicht dargestellten) Schrauben überlappend an dem vorderen Endbereich des peripheren vorstehenden Jochs 4 b lösbar befestigt, das den magnetisch leitenden Teil 4 d bildet. Außerdem sind das Polstück 7 a und eine Polstückbefestigungsplatte 11 a, die aus demselben Material besteht wie das periphere vorstehende Joch 4 a, durch (nicht dargestellte) Schrauben lösbar an dem vorderen Endbereich des peripheren vorstehenden Jochs 4 a überlappend befestigt, das das magnetisch leitende Teil 4 c bildet.

Bei dem in Fig. 10 gezeigten achten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Konstruktion der Trägerplatte 5 b für die periphere Abdeckung in der Weise modifiziert, daß die gesamte Außenfläche des peripheren vorstehenden Jochs 4 b dem Kühl wasserdurchgang zugekehrt ist, so daß die Kühlkapazität ent sprechend vergrößert wird.

Bei dem in Fig. 11 gezeigten neunten Ausführungsbeispiel der Erfindung liegen die Position, in der das zentrale vertikale Joch 2 b, das das magnetisch leitende Teil 4 c bildet, und das zentrale vorstehende Joch 4 a miteinander dicht verbunden sind, und die Position, in der das periphere vertikale Joch 2 c, das das andere magnetisch leitende Teil 4 d bildet, und das peri phere vorstehende Joch 4 b miteinander dicht verbunden sind, in Höhe der rückseitigen Fläche der Trägerplatte 5 a. Es ist übri gens auch bei den vorangehend beschriebenen ersten bis achten Ausführungsbeispielen möglich, diese Verbindungsstellen an einer mit der rückseitigen Fläche der Trägerplatte fluchtenden Position anzuordnen.

In Fig. 12 ist ein zehntes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Dieses ist in Abänderung des ersten Ausführungs beispiels von Fig. 1 so ausgebildet, daß die Position, in der das zentrale vertikale Joch 2 b, das das magnetisch leitende Teil 4 c bildet, und das zentrale vorstehende Joch 4 a miteinan der dicht verbunden sind, und die Position, in der das periphe re vertikale Joch 2 c, das das andere magnetisch leitende Teil 4 d bildet, und das periphere vorstehende Joch 4 b miteinander dicht verbunden sind, sich jeweils zwischen der Vorderfläche und der rückseitigen Fläche der Trägerplatte 5 a zur Befestigung des Targets befinden. Eine solche Anordnung der Verbindungs stelle zwischen der zwischen der Vorderfläche und der rücksei tigen Fläche der Trägerplatte 5 a ist auch bei dem ersten bis achten Ausführungsbeispiel möglich.

Bei den vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispielen sind zwei vertikale Joche, nämlich das zentrale vertikale Joch 2 b und das periphere vertikale Joch 2 c vorgesehen. Die Anzahl der vertikalen Joche kan jedoch auch drei oder mehr betragen. Der Raum zwischen dem zentralen vertikalen Joch 2 b und dem peri pheren vertikalen Joch 2 c ist, wie in Fig. 2 gezeigt, in Form eines Ovals ausgebildet. Stattdessen kann er auch ein Polygon, z.B. ein Rechteck oder dgl., sein. Die Position, in der das zentrale vertikale Joch 2 b und das zentrale vorstehende Joch 4 a dicht miteinander verbunden sind, und die Position, in der das periphere vertikale Joch 2 c und das periphere vorstehende Joch 4 b dicht miteinander verbunden sind, können jeweils auch ober halb der Oberfläche der Trägerplatte 5 zur Befestigung des Targets liegen.

Claims

1. Magnetron-Zerstäubungsquelle mit einem Elektromagneten (1) mit wenigstens zwei vertika len Jochen (2 b, 2 c), die mit einem vorbestimmten Abstand zuein ander angeordnet sind, gekennzeichnet durch
magnetisch leitende Teile, die vorstehende Joche (4 a, 4 b) umfassen, die jeweils mit dem vorderen Endbereich eines der vertikalen Joche (2 b, 2 c) des Elektromagneten (1) magnetisch verbunden sind,
eine zur Befestigung eines Targets (6) dienende Trägerplat te (5 a) aus einem gut wärmeleitenden Material, die mit den magnetisch leitenden Teilen in einem in Richtung von deren Höhe gemessenen vorbestimmten Abstand (h ₁) von deren vorderer Stirn seite verschweißt sind,
ein aus einem ferromagnetischen Körper bestehendes Target (6) mit einer Dicke, die kleiner ist als der genannte vorbe stimmte Abstand (h ₁), wobei dieses Target (6) auf der Oberflä che der Trägerplatte (5 a) derart befestigt ist, daß zwischen seinen Rändern und den magnetisch leitenden Teilen (4 a, 4 b) Zwischenräume (12) vorhanden sind, und
Polstücke (7 a, 7 b), die von der vorderen Stirnseite der vorstehenden Joche (4 a, 4 b) über die zwischen dem Target (6) und den magnetisch leitenden Teilen (4 a, 4 b) gebildeten Zwischenräume (12) ragen und diese überdecken,
so daß von den einander gegenüberliegenden Polstücken (7 a, 7 b) in dem Raum in der Nähe der Oberfläche des Targets (6) ein im wesentlichen parallel zur Oberfläche des Targets (6) ver laufendes magnetisches Feld ausgebildet wird, durch das Plasma hoher Dichte erzeugt wird und das Target durch die Ionen in diesem Plasma zerstäubt wird.

2. Magnetron-Zerstäubungsquelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die unteren Abschnitte der einander zuge kehrten Seiten der einander gegenüberstehenden Polstücke ver tikal zur Oberfläche des Targets verlaufen und daß die oberen Abschnitte der einander zugekehrten Seiten der Polstücke gegen über der Oberfläche des Targets geneigt sind.

3. Magnetron-Zerstäubungsquelle nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Zwischenraum (12) zwi schen den Randbereichen des Targets (6) und den magnetisch leitenden Teilen (4 a, 4 b) nichtmagnetische Teile (10 a, 10 b) angeordnet sind.

4. Magnetron-Zerstäubungsquelle nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenräume zwischen dem Target und den magnetisch leitenden Teilen von einem guten Wärmeleiter ausgefüllt sind, der die Polstücke berührt und einstückig mit den Trägerplatten zur Befestigung des Targets ausgebildet ist.