DE4235953A1

DE4235953A1 - Sputtering source esp for large area deposition - has inexpensive linear hollow cathode formed of parallel planar targets

Info

Publication number: DE4235953A1
Application number: DE19924235953
Authority: DE
Inventors: Thomas Dr Rer Nat Jung
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 1992-10-23
Filing date: 1992-10-23
Publication date: 1994-04-28
Anticipated expiration: 2012-10-24
Also published as: DE4235953C2

Abstract

In a sputtering source with a linear hollow cathode, an anode, a current supply, an inlet for an inert gas stream and a substrate, the novelty is the provision of at least one linear hollow cathode consisting of planar, parallel targets of the same or similar size so that substrate-side openings and opposite openings for inert gas feed are formed, end walls being provided at the end face openings and being electrically insulated wrt the targets (2) and the anode (9). USE/ADVANTAGE - For prodn. of thin films, esp. large area coatings (claimed). The source has a simple and inexpensive hollow cathode, which ensures uniform target erosion, and has a planar construction which facilitates target cooling.

Description

Die Erfindung betrifft eine Sputterquelle mit einer Hohlkathode zum reaktiven Beschichten von Substraten.The invention relates to a sputter source with a Hollow cathode for reactive coating of substrates.

Sputterquellen zum reaktiven Beschichten sind be kannt.Sputter sources for reactive coating are knows.

So beschreibt K. Ishii, J. Vac. Sci. Technol. A7 (2), S. 256 (1989) ein Beschichtungsverfahren, bei dem mittels Argongasstrom bei einem Druck von 0,25 bis 1 Torr durch eine Hohlkathode abgestäubtes Kathodenma terial mit einer hohen Rate auf einem über der Katho denöffnung angeordneten Substrat abgeschieden wird.For example, K. Ishii, J. Vac. Sci. Technol. A7 (2), S. 256 (1989) a coating process in which using argon gas flow at a pressure of 0.25 to 1 Torr cathode mass dusted by a hollow cathode material at a high rate on one over the Katho the opening arranged substrate is deposited.

In der DD 2 94 511 wird ebenfalls ein Verfahren und eine Vorrichtung zum reaktiven Gasflußsputtern vor geschlagen. Dabei wird ebenfalls von dem die Hohlka thode darstellenden Targets Material abgestäubt, das auf dem Substrat abgelagert wird. Die dazu verwendete Hohlkathode besteht aus mehreren gegeneinander elek trisch isolierten Targets, die eine zylindrische Hohlkathode bilden, an deren rückseitigem Ende eine Einströmöffnung für Inertgas oder einer Gaseinstrom öffnung für reaktives Gas vorhanden ist.DD 2 94 511 also describes a method and a device for reactive gas flow sputtering beaten. The Hohlka material depicting the material is deposited on the substrate. The one used for this Hollow cathode consists of several against each other trically isolated targets that are cylindrical Form hollow cathode, at the rear end of one Inflow opening for inert gas or a gas inflow There is an opening for reactive gas.

Mit diesen Hohlkathoden des Standes der Technik ist es aber nur möglich, relativ kleine Substrate zu be schichten, da die zu beschichtende Oberfläche von der substratseitigen Öffnung der Hohlkathode abhängt.With these hollow cathodes is the state of the art but it is only possible to be relatively small substrates layer, because the surface to be coated from the depends on the substrate-side opening of the hollow cathode.

Weiterhin sind auch lineare Hohlkathoden bekannt ([1] H. Koch, L.J. Friedrich, V. Hinkel, F. Ludwig, B. Politt, and T. Schurig, J. Vac. Sci. Technol., A9 (1191) 2374; [2] T. Jung, Patentanmeldung der FhG vom 27.03.1992, Titel "Vorrichtung zum reaktiven Hohlka thodensputtern", Aktenzeichen P 42 10 125.5) die aus mehreren planaren Targetteilen oder einem oder meh reren gekrümmten Targetteilen bestehen.Linear hollow cathodes are also known ([1] H. Koch, L.J. Friedrich, V. Hinkel, F. Ludwig, B. Politt, and T. Schurig, J. Vac. Sci. Technol., A9 (1191) 2374; [2] T. Jung, patent application by the FhG dated 27.03.1992, title "Device for reactive Hohlka thodensputtern ", file number P 42 10 125.5) die aus several planar target parts or one or more reren curved target parts exist.

Nachteilig ist hier, daß mehrere Einzeltargets und/ oder Targetteile in aufwendiger Form erforderlich sind. Besonders nachteilig bei diesen Hohlkathoden, die aus mehreren Einzeltargets bestehen, ist die Kom bination mit einer zusätzlichen Wasserkühlung. Diese Wasserkühlung muß dann entsprechend dem unterschied lich geformten Targetmaterial ausgebildet sein und ist dementsprechend aufwendig. Diese Hohlkathoden bringen den weiteren Nachteil unerwünschter Ablage rungen in Targetnischen mit sich. Isolierstoffe wer den dabei oft mitbeschichtet und nehmen dann nach einiger Zeit in unkontrollierter Weise an Entladung und Beschichtung teil. The disadvantage here is that several individual targets and / or target parts in complex form required are. Particularly disadvantageous with these hollow cathodes, which consist of several individual targets is the com combination with additional water cooling. This Water cooling must then differ accordingly Lich formed target material and is accordingly complex. These hollow cathodes bring the further disadvantage of unwanted filing in target niches. Insulating materials who often co-coated and then take over uncontrolled discharge for some time and coating part.

Es ist auch bekannt bei den vorstehend beschriebenen Hohlkathoden die Hohlkathode durch ein Gehäuse zu umschließen. Die Hohlkathode ist dabei auf der Seite der Arbeitsgaseinströmung offen gegenüber dem Vakuum raum oder mittels einer Wand oder eines Hohlraumes verschlossen. Alle sonstigen Targetpotential führen den Teile (z. B. Bauteile der Targetaufhängung und Kühlung) sind für Gase und Entladung frei zugänglich oder mit Metallteilen unter Verwendung von Isolier stoffen oder nur durch Isolierstoffe abgedeckt.It is also known from those described above Hollow cathode the hollow cathode through a housing enclose. The hollow cathode is on the side the working gas inflow open to the vacuum room or by means of a wall or a cavity locked. All other target potential lead the parts (e.g. components of the target suspension and Cooling) are freely accessible for gases and discharge or with metal parts using insulation fabrics or only covered by insulating materials.

Durch diese Ausgestaltung kommt es zu spürbaren para sitären Arbeitsgasströmen an der Hohlkathode außen vorbei. In dem Fall, wenn die Seite der Arbeitsgas einströmung mittels einer Wand verschlossen ist, kommt es zu häufigen Kurzschlüssen durch beschichtete Isolierkörper. Außerdem ist eine vollständig isolie rende Abdeckung aller sonstigen Targetpotential füh renden Teile aufwendig, ein Verzicht darauf kann je doch zu Schichtverunreinigung durch Sputterabtrag und bei Kontakt mit Reaktivgas auch zu unerwünschten Bo genentladungen führen.This configuration leads to noticeable para stationary working gas flows on the outside of the hollow cathode past. In the case when the side of the working gas inflow is closed by a wall, there are frequent short circuits due to coated Insulating body. It is also completely isolated covering all other target potential parts are expensive, a waiver can ever but to layer contamination by sputter removal and upon contact with reactive gas also to undesirable Bo cause gene discharges.

Allen vorstehend beschriebenen Sputterquellen ist gemein, daß sie nur bedingt dazu geeignet sind, um großflächige Substrate zu beschichten. Für die groß flächige Beschichtung wurden bisher lineare Hohlka thoden in Form der eingangs beschriebenen Ausgestal tung, d. h. aus mehreren einzelnen unterschiedlich geformten Targetmaterialien verwendet. Die zu beschichtende Fläche entspricht dabei aber immer der durch die Hohlkathode aufgespannten Fläche.All of the sputtering sources described above is common that they are only conditionally suitable to to coat large-area substrates. For those big Up to now, flat coatings have been linear hollow methods in the form of the configuration described at the beginning tung, d. H. different from several individual shaped target materials used. The too coating surface always corresponds to that area spanned by the hollow cathode.

Eine weitere Methode ist die Beschichtung mittels Matrix. Eine Matrix ist jedoch sehr aufwendig, beson ders wenn eine Kühlung notwendig ist. Für eine echte zweidimensionale Beschichtung ist deshalb eine Sub stratbewegung erforderlich.Another method is by means of coating Matrix. However, a matrix is very complex, especially when cooling is necessary. For a real one two-dimensional coating is therefore a sub strat movement required.

Somit sind aus dem Stand der Technik keine Verfahren und Vorrichtungen bekannt, die eine großflächige Be schichtung mit einfachen Sputterquellen ermöglichen.Thus, there are no methods from the prior art and devices known that a large Be Allow layering with simple sputter sources.

Hier setzt die vorliegende Erfindung ein, deren Auf gabe es ist, eine einfache und kostengünstige Sput terquelle zur Verfügung zu stellen, die es ermög licht, insbesondere großflächiges Substrate zu be schichten.This is where the present invention comes in, whose there is a simple and inexpensive sput to provide the source that made it possible light, especially large-area substrates layers.

Die Erfindung wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildun gen, bezüglich der Ausgestaltung der Sputterquelle, ergeben sich aus den kennzeichnenden Merkmale der Unteransprüche 2 bis 10.The invention is characterized by the characteristic features of claim 1 solved. Advantageous further training gene, regarding the design of the sputter source, result from the characteristic features of the Subclaims 2 to 10.

Die erfindungsgemäße Lösung zeichnet sich besonders dadurch aus, daß die Hohlkathode aus zwei Targethälf ten besteht, wobei die Stirnseiten durch Stirnwände, die gegenüber den Targethälften isoliert sind, ver schlossen sind. Durch diese erfindungsgemäße Lösung ist es möglich, Targets in einfacher Form zu verwen den. Die Targets können planar sein und z. B. recht eckig. Somit sind keine komplizierten Targetformen, wie bisher aus dem Stand der Technik bekannt, notwen dig. Günstig hierbei ist, daß die Beschichtung der Stirnwände keinen Einfluß auf die Entladung und die Beschichtung des Substrates hat. Die Stirnwände kön nen zudem aus einem billigen Werkstoff, z. B. Metall sein. Dies hat den Vorteil, daß sich die Stirnwände leicht bearbeiten lassen. Die erfindungsgemäß vorge schlagene Hohlkathode zeichnet sich weiterhin noch dadurch aus, daß die Targets gleichmäßig abgetragen werden.The solution according to the invention is particularly noteworthy characterized in that the hollow cathode consists of two target halves ten exists, the end faces by end walls, which are isolated from the target halves, ver are closed. Through this solution according to the invention it is possible to use targets in a simple form the. The targets can be planar and e.g. B. right angular. So there are no complicated target shapes, as previously known from the prior art, necessary dig. It is favorable here that the coating of the Front walls have no influence on the discharge and the Has coating of the substrate. The end walls can NEN also made of a cheap material, e.g. B. metal his. This has the advantage that the end walls easy to edit. The pre-invented beating hollow cathode still stands out characterized in that the targets are removed evenly become.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird vorge schlagen, die Isolierung der Stirnwand gegenüber den Targets dadurch zu erreichen, daß ein Spalt zwischen den Stirnseiten der Targets und der Stirnwand freige lassen wird. Bevorzugt hat der Spalt eine Breite von 0,1 mm bis 10 mm. Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß statt der Isolierung durch Inertgas, d. h. durch den Spalt, dieser Spalt mit einem Iso liermaterial wie Keramik und/oder Glas und/oder Glim mer teilweise oder vollständig ausgefüllt wird. Die erfindungsgemäß vorgeschlagene lineare Hohlkathode bringt noch den weiteren Vorteil mit sich, daß, be dingt durch die einfache planare Konstruktion, sehr leicht eine Targetkühlung angebracht werden kann.According to a preferred embodiment is pre beat the insulation of the bulkhead opposite the To achieve targets in that a gap between clear the faces of the targets and the bulkhead will let. The gap preferably has a width of 0.1 mm to 10 mm. A further development of the invention provides that instead of isolation by inert gas, d. H. through the gap, this gap with an iso liermaterial such as ceramics and / or glass and / or Glim is partially or completely filled out. The Linear hollow cathode proposed according to the invention has the further advantage that, be because of the simple planar construction, very much target cooling can easily be attached.

Die Erfindung vereinigt somit zwei wesentliche Vor teile gegenüber dem Stand der Technik. Erstens ent steht durch die vorgeschlagene Hohlkathode eine sehr einfache und billige Hohlkathode, die den Vorteil hat, daß sie einen gleichmäßigen Abtrag der Targets gewährleistet. Zweitens ist durch die planare Konstruktion das Anbringen einer Targetkühlung äußerst einfach.The invention thus combines two main advantages parts compared to the prior art. First, ent stands by the proposed hollow cathode a very simple and cheap hollow cathode, which has the advantage has an even removal of the targets guaranteed. Second is through the planar Construction attaching a target cooling extremely simple.

Ein weiterer erfindungswesentlicher Aspekt der vor geschlagenen Hohlkathode besteht noch darin, daß durch die planare Konstruktion es möglich ist, nicht nur eine Hohlkathode aus zwei Targethälften (Anspruch 5) zu bilden, sondern daß mindestens zwei bis zehn oder auch noch mehr Hohlkathoden parallel angeordnet werden können, wobei jeweils benachbarte Hohlkathoden ein Target gemeinsam haben. Die Stirnwand verschließt dann alle stirnseitige Hohlkathodenöffnungen gemein sam. Durch diese erfindungsgemäße Ausgestaltung wird nun erreicht, daß entsprechend der Anzahl der paral lelen Hohlkathoden große Flächen gleichmäßig be schichtet werden können und daß zusätzlich auch noch Targetmaterial gespart wird, weil benachbarte Hohlka thoden jeweils nur ein Target gemeinsam haben. Vor teilhaft ist bei den vorgeschlagenen parallelen Hohl kathoden, daß jeweils auch nur eine gemeinsame Tar getkühlung für benachbarte Targets notwendig ist. Die vorgeschlagene Lösung erlaubt somit großflächige Be schichtungen in zwei Dimensionen mit hohen Raten und ohne Substratbewegung. Zusätzlich wird Targetmaterial bzw. Kühlvorrichtungen eingespart. Die Sputterquelle besitzt zudem dann einen geringen Platzbedarf. Die Konstruktion bringt weiterhin mit sich, daß ein ge ringer Aufwand bei der Abschirmung der Targetkühl- und Befestigungsvorrichtungen notwendig ist.Another essential aspect of the invention beaten hollow cathode is still that due to the planar construction it is not possible only one hollow cathode from two target halves (claim 5) form, but that at least two to ten or even more hollow cathodes arranged in parallel can be, each with adjacent hollow cathodes have a target in common. The front wall closes then all the hollow cathode openings at the end in common sam. This configuration according to the invention now achieved that according to the number of paral lel hollow cathodes evenly on large areas can be layered and that in addition Target material is saved because neighboring Hohlka methods only have one target in common. Before is par for the proposed parallel hollow cathodes that only one common tar cooling for neighboring targets is necessary. The proposed solution thus allows large-area loading layers in two dimensions with high rates and without substrate movement. In addition, target material or cooling devices saved. The sputter source then also has a small footprint. The Construction also entails that a ge less effort in shielding the target cooling and fastening devices is necessary.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Hohlkathode und die Einströmvorrichtung für den Inertgasstrom durch ein Gehäuse umschlossen ist. Er findungswesentlich ist dabei, daß das Gehäuse so aus gelegt ist, daß auf der Seite der substratseitigen Hohlkathodenöffnung ebenfalls eine Öffnung vorhanden ist, die so groß ist, daß sie den Gasstrom zum Sub strat nicht oder nur wenig behindert. Eine weitere wesentliche Bedingung ist, daß für den unerwünschten Gasweg, d. h. außen um die Hohlkathode herum, ein hinreichend großer Strömungswiderstand besteht. Dies kann erreicht werden durch einen geringen Querschnitt und/oder lange und verwinkelte Wege, so daß nur ein vernachlässigbarer kleiner Teil des Arbeitsgases die sen Weg nimmt und von den anderen Targetpotential führenden Teilen abgetragenes Material auf keinem Weg in unerwünschten Mengen in den Arbeitsgasstrom und mit ihm als Verunreinigung zum Substrat gelangen kann. Das Gehäuse kann dabei teilweise identisch sein mit der äußeren Wand des Vakuumbehälters, in dem die Beschichtung stattfindet. Der Vorteil dabei ist, das Arbeitsgas wird voll genutzt, da es nahezu vollstän dig den Weg durch die Hohlkathode nehmen muß. Eine schädliche Beschichtung von Isolierbauteilen tritt nicht ein. Schichtverunreinigungen durch Sputterab trag anderer Bauteile können vermieden oder verhin dert werden. Die sonstige Targetpotential führenden Bauteile kommen nicht mit eventuellem Reaktivgas in Kontakt.A further development of the invention provides that the Hollow cathode and the inflow device for the Inert gas flow is enclosed by a housing. He It is essential to the invention that the housing looks like this is placed on the side of the substrate Hollow cathode opening also has an opening which is so large that it blocks the gas flow to the sub strat not or only slightly disabled. Another essential condition is that for the unwanted Gas path, d. H. around the outside of the hollow cathode there is a sufficiently large flow resistance. This can be achieved by a small cross section and / or long and winding paths, so that only one negligible small part of the working gas takes away and from the other target potential material removed from leading parts in no way in undesirable amounts in the working gas stream and get to the substrate as an impurity can. The housing can be partially identical with the outer wall of the vacuum container in which the Coating takes place. The advantage is that Working gas is fully used because it is almost complete dig must take the path through the hollow cathode. A harmful coating of insulating components occurs not a. Layer contamination from sputterab other components can be avoided or prevented be changed. The other target potential leading Components do not come with any reactive gas Contact.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird noch vorgeschlagen, an der substrat seitigen Öffnung des Gehäuses Drosselstellen anzu bringen. Die Drosselstelle stellt für den Gasstrom eine Querschnittsverringerung dar, und damit eine Geschwindigkeitssteigerung und somit eine Verringe rung der Reaktivgasdiffusion zum Target. Der Quer schnitt der Drosselstelle kann dabei in etwa die Grö ße des Querschnitts der Hohlkathodenöffnung besitzen.According to a further preferred embodiment of the Invention is still proposed on the substrate side opening of the throttle restriction bring. The throttle point provides for the gas flow a reduction in cross-section, and thus a Speed increase and thus a decrease reactive gas diffusion to the target. The cross cut the throttle point can roughly the size have the cross-section of the hollow cathode opening.

Eine weitere erfindungsgemäße Ausgestaltung sieht vor, daß Vorrichtungen für die Einspeisung von Reak tivgas durch ein Mehrfachdüsensystem (z. B. ein oder mehrere Rohre mit hinreichend vielen kleinen seitli chen Öffnungen, die z. B. auf das Substrat gerichtet sind), welches außerhalb der Hohlkathode zwischen Hohlkathode und Substrat angeordnet ist, vorgesehen ist. Somit behindert es den Gas- und Targetmaterial strom zum Substrat nicht oder nur sehr wenig. Die Mehrfachdüsen müssen außerdem vom Substrat soweit entfernt sein und aus so vielen Einzeldüsen bestehen, daß sie das Reaktivgas hinreichend gleichmäßig in der erforderlichen Konzentration über der Substratober fläche verteilen können. Sie müssen weiter von der Hohlkathodenöffnung soweit entfernt ist, daß das ge gen den Arbeitsgasstrom diffundierende Reaktivgas an keiner Stelle der aktiven Targetoberfläche eine Kon zentration erreichen kann, die eine für das Verfahren bedeutende chemische Umwandlung bewirkt.Another embodiment of the invention provides before that devices for feeding Reak active gas through a multiple nozzle system (e.g. one or several tubes with a sufficient number of small sides Chen openings that z. B. directed to the substrate are), which outside the hollow cathode between Hollow cathode and substrate is provided is. It therefore hinders the gas and target material current to the substrate not or very little. The Multiple nozzles must also go as far from the substrate be removed and consist of so many individual nozzles, that the reactive gas is sufficiently uniform in the required concentration above the substrate top can distribute space. You have to continue from the Hollow cathode opening is removed so far that the ge reactive gas diffusing against the working gas flow nowhere in the active target surface a con concentration can reach the one for the procedure significant chemical transformation.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge der Erfin dung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der Zeichnungen.Other features, details and advantages of the Erfin tion result from the following description of the Drawings.

Hierbei zeigenShow here

Fig. 1 eine lineare Hohlkathode mit zwei Targets und durch Spalt getrennte Stirnwände in
a) der Draufsicht
b) Seitenansicht; Fig. 1 shows a linear hollow cathode with two targets and end walls separated by gap
a) the top view
b) side view;

Fig. 2 zeigt gekoppelte lineare Hohlkathoden ohne Targetkühlung mit durch Spalt getrennten Stirnwänden in der Draufsicht; Fig. 2 shows coupled linear hollow cathodes without target cooling with end walls separated by a gap in plan view;

Fig. 3 zeigt ebenfalls gekoppelte lineare Hohlkatho den, hier aber mit einer Targetkühlung; Fig. 3 also shows coupled linear hollow cathode, but here with target cooling;

Fig. 4 zeigt gekoppelte lineare Hohlkathoden in ei ner Querschnittdarstellung mit Targetkühlung; Fig. 4 shows coupled linear hollow cathodes in egg ner cross-sectional view with target cooling;

Fig. 5 zeigt eine Hohlkathode bestehend aus zwei Targethälften mit Gehäuse in der Querschnittsdarstel lung; Fig. 5 shows a hollow cathode consisting of two target halves with housing in the cross-sectional representation;

Fig. 6 zeigt eine lineare Hohlkathode nach Fig. 5 mit zusätzlichen Drosselklappen und Reaktivgasdüsen; FIG. 6 shows a linear hollow cathode according to FIG. 5 with additional throttle valves and reactive gas nozzles;

Fig. 7 zeigt eine Hohlkathode mit externer Mehrfach reaktivgasdüse und Gasdrossel in der Querschnittsdar stellung. Fig. 7 shows a hollow cathode with external multiple reactive gas nozzle and gas throttle in the cross-sectional position.

Fig. 1 zeigt eine lineare Hohlkathode 1 mit zwei Targets 2 und durch Spalt 3 getrennte Stirnwände 4. In Fig. 1 ist die lineare Hohlkathode 1 isoliert dargestellt. Fig. 1a (Draufsicht) zeigt dabei eine lineare Hohlkathode 1 bestehend aus zwei Targethälf ten 2 sowie einer entsprechenden Targetkühlung 5. Die Stirnwand 4 ist dabei durch einen Spalt 3 von den Stirnseiten 6 der Hohlkathode 1 getrennt. Die Isolie rung im Beispielsfall nach Fig. 1 wird demnach hier durch Inertgas erreicht. Der Spalt besitzt dabei be vorzugt eine Größe von 0,1 mm bis 10 mm. Aus Fig. 1b (Seitenansicht) ist zu ersehen, daß im Beispielsfall nach Fig. 1 die Targets 2 und die Targetkühlung 5 eine rechteckige planare Form besitzen. Das Plasma brennt im Betrieb zwischen den Targets 2. Fig. 1 shows a linear hollow cathode 1 with two targets 2 and 3 separate gap end walls 4. In Fig. 1, the linear hollow cathode 1 is shown in isolation. FIG. 1a (top view) shows a linear hollow cathode 1 consisting of two Targethälf th 2, and a corresponding target cooling 5. The end wall 4 is separated from the end faces 6 of the hollow cathode 1 by a gap 3 . The insulation in the example of FIG. 1 is therefore achieved here by inert gas. The gap preferably has a size of 0.1 mm to 10 mm. From Fig. 1b (side view) it can be seen that in the example of Fig. 1, the targets 2 and the target cooling 5 have a rectangular planar shape. The plasma burns between the targets 2 during operation.

Fig. 2 zeigt nun gekoppelte lineare Hohlkathoden 1 ohne Targetkühlung 5 in der Draufsicht. Erfindungs gemäß haben hier jeweils benachbarte Hohlkathoden 1 nur ein Target 2. In Fig. 2 ist die Stirnwand 4 wie derum durch einen Spalt von der Stirnseite 5 der li nearen Hohlkathoden 1 getrennt, um eine Isolierung zu bewerkstelligen. Erfindungsgemäß kann die Isolierung aber auch durch Isoliermaterial hergestellt werden. Fig. 2 shows coupled linear hollow cathode 1 without cooling target 5 in plan view. According to the invention, adjacent hollow cathodes 1 each have only one target 2 . In Fig. 2, the end wall 4 is again separated by a gap from the end face 5 of the li near hollow cathode 1 in order to achieve insulation. According to the invention, the insulation can also be produced by insulating material.

Fig. 3 zeigt ebenfalls wiederum gekoppelte lineare Hohlkathoden 1 in der Draufsicht, nun hier nur mit einer Targetkühlung 5. Ein erfindungswesentlicher Vorteil bei der hier vorgeschlagenen Lösung besteht darin, daß jeweils zwei benachbarte Hohlkathoden 1 nur eine Targetkühlung 5 benötigen. Dadurch wird nicht nur Platz gespart, sondern die Hohlkathode 1 ist billig und verfahrenstechnisch einfach herzustel len. Fig. 3 shows also in turn coupled linear hollow cathode 1 in a top view, now only with a target cooling 5. An advantage essential to the invention in the solution proposed here is that two adjacent hollow cathodes 1 each require only one target cooling 5 . This not only saves space, but the hollow cathode 1 is cheap and technically simple to manufacture.

Fig. 4 zeigt nun gekoppelte lineare Hohlkathoden nach Fig. 3, nun in der Querschnittsdarstellung. Fig. 4 macht sehr schön deutlich, daß durch die er findungsgemäße gekoppelte parallele Anordnung der linearen Hohlkathoden eine großflächige Substratbe schichtung möglich ist, da sich das Plasma, das durch die einzelnen linearen Hohlkathoden geführt wird, vor dem Substrat vereinigt und so eine großflächige Be schichtung ermöglicht. Zum Betrieb strömt dabei aus den Einstromvorrichtungen 8 Inertgas durch die Hohl kathoden 1 und trägt Targetmaterial ab, das auf dem Substrat 7 niedergeschlagen wird. In Fig. 4 ist da bei eine Anode 9 eingesetzt. Es ist aber auch möglich, einzelne Anoden zu verwenden. FIG. 4 now shows coupled linear hollow cathodes according to FIG. 3, now in the cross-sectional representation. Fig. 4 shows very nicely that by the inventive coupled parallel arrangement of the linear hollow cathode a large-area substrate coating is possible, since the plasma that is guided through the individual linear hollow cathodes, unites in front of the substrate and thus a large-area coating enables. For operation, inert gas flows from the inflow devices 8 through the hollow cathodes 1 and removes target material which is deposited on the substrate 7 . In Fig. 4 there is an anode 9 used. However, it is also possible to use individual anodes.

Fig. 5 zeigt nun eine Ausführungsform einer erfin dungsgemäßen linearen Hohlkathode 1 bestehend aus zwei Targethälften 2 und entsprechenden Targetkühlun gen 5 mit einem Gehäuse 10. Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Ausgestaltung des Gehäuses 10 wird nun erreicht, daß der durch die Einströmvorrichtungen 8, hier eine Gasdüse, erzeugte Inertgasstrom fast aus schließlich durch die Hohlkathode 1 selbst geführt wird, da der Weg links und rechts an der Hohlkathode 1 vorbei durch den engen Querschnitt stark behindert ist. Fig. 5 shows an embodiment of a linear hollow cathode to the invention OF INVENTION 1 consisting of two halves 2 and corresponding target gene Targetkühlun 5 with a housing 10. Due to the inventive design of the housing 10 it is now achieved that the inert gas flow generated by the inflow devices 8 , here a gas nozzle, is almost completely guided through the hollow cathode 1 itself, since the path to the left and right past the hollow cathode 1 through the narrow Cross section is severely impaired.

Fig. 6 zeigt nun ein Sputterquelle nach Fig. 5, jedoch hier mit zusätzlich einer Drosselstelle 11 und Reaktivgasdüsen 12. Die Reaktivgasdüsen 12 sind dabei zwischen der substratseitigen Öffnung und dem Sub strat 7 hier außerhalb des Gehäuses 10 angeordnet. Die Drosselstellen 11 bewirken eine Konzentrierung des Inertgasstromes und damit eine Verringerung der Reaktivgasdiffusion zum Target. FIG. 6 now shows a sputter source according to FIG. 5, but here with an additional throttle point 11 and reactive gas nozzles 12 . The reactive gas nozzles 12 are arranged between the substrate-side opening and the substrate 7 here outside the housing 10 . The throttling points 11 bring about a concentration of the inert gas flow and thus a reduction in the reactive gas diffusion to the target.

Fig. 7 zeigt nun wiederum eine Hohlkathode 1 mit ex ternen Mehrfachreaktivgasdüsen 12 und eine Gasdrossel 11 wiederum in der Querschnittsdarstellung. In diesem Ausführungsbeispiel ist kein Gehäuse 10 vorgesehen, sondern lediglich eine Gasdrossel 11 und entsprechen de Reaktivgasdüsen 12. Fig. 7 shows again a hollow cathode 1 with external multiple reactive gas nozzles 12 and a gas throttle 11 again in the cross-sectional view. In this exemplary embodiment, no housing 10 is provided, but only a gas throttle 11 and correspond to de reactive gas nozzles 12 .

Claims

1. sputtering source with a linear hollow cathode, an anode, a suitable power supply, an inflow device for the inert gas flow and a substrate, characterized in that at least one linear hollow cathode ( 1 ) is seen before, which are the same or approximately the same from planar, parallel arranged large tar gets ( 2 ), so that substrate-side openings and opposite openings for feeding the inert gas arise and that on the openings openings ( 6 ) end walls ( 4 ) are easily seen, compared to the targets ( 2 ) and Anode ( 9 ) are electrically insulated.

2. Sputter source according to claim 1, characterized in that the electrical insulation is achieved by inert gas by the end walls ( 4 ) through a gap ( 3 ) with a distance of 0.1 mm to 10 mm from the end faces ( 6 ) Cathode ( 1 ) are separated.

3. Sputter source according to claim 1 to 2, characterized in that the gap ( 3 ) is partially or completely filled by an insulating material such as ceramic and / or glass and / or mica.

4. Sputter source according to claim 1 to 3, characterized in that the respective targets ( 2 ) with a target cooling ( 5 ) are provided.

5. Sputter source according to claim 1 to 4, characterized in that a hollow cathode ( 1 ) consisting of two targets ( 2 ) is provided.

6. Sputtering source according to claims 1 to 4, characterized in that two to ten parallel hollow cathodes ( 1 ) are provided, with adjacent hollow cathodes ( 1 ) each having a target ( 2 ) in common sam.

7. Sputtering source according to claim 6, characterized in that adjacent targets ( 2 ) are cooled by a common target cooling ( 5 ).

8. sputtering source according to claim 1 to 7, characterized in that a housing ( 10 ) is provided which encloses the targets ( 2 ) and the inflow device ( 8 ) for the inert gas stream, the housing ( 10 ) being designed so that the from the inflow device ( 8 ) emerging gas stream is almost exclusively finally through the opening on the substrate side opposite opening, and that the housing ( 10 ) at the substrate-side opening also has an opening which corresponds approximately to the size of the substrate-side opening itself.

9. sputtering source according to claim 8, characterized in that at the substrate-side opening Drosselstel len ( 11 ) are provided.

10. sputtering source according to claim 8 to 9, characterized in that outside the housing ( 10 ) and below the substrate ( 7 ) additionally Einströmvorrich lines ( 12 ) are provided for reactive gas.

11. Use of the sputter source according to claim 1 to 10 for producing thin layers in particular for the production of large-scale coating exercises.