DE4310241A1 - Vorrichtung zur Kathodenstrahlzerstäubung, die ein durch Mikrowellen erzeugtes Plasma verwendet - Google Patents
Vorrichtung zur Kathodenstrahlzerstäubung, die ein durch Mikrowellen erzeugtes Plasma verwendetInfo
- Publication number
- DE4310241A1 DE4310241A1 DE19934310241 DE4310241A DE4310241A1 DE 4310241 A1 DE4310241 A1 DE 4310241A1 DE 19934310241 DE19934310241 DE 19934310241 DE 4310241 A DE4310241 A DE 4310241A DE 4310241 A1 DE4310241 A1 DE 4310241A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- cavity
- targets
- magnets
- magnetic field
- plasma
- 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.)
- Ceased
Links
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 title description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 29
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- 239000002585 base Substances 0.000 claims description 3
- 239000012458 free base Substances 0.000 claims description 2
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 description 9
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 6
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 239000012809 cooling fluid Substances 0.000 description 1
- 238000010410 dusting Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- C23C14/228—Gas flow assisted PVD deposition
-
- 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
- C23C14/35—Sputtering by application of a magnetic field, e.g. magnetron sputtering
- C23C14/352—Sputtering by application of a magnetic field, e.g. magnetron sputtering using more than one target
-
- 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
- C23C14/35—Sputtering by application of a magnetic field, e.g. magnetron sputtering
- C23C14/354—Introduction of auxiliary energy into the plasma
- C23C14/357—Microwaves, e.g. electron cyclotron resonance enhanced 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
- H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
- H01J37/32192—Microwave generated discharge
-
- 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
- H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
- H01J37/32192—Microwave generated discharge
- H01J37/32211—Means for coupling power to the plasma
- H01J37/3222—Antennas
-
- 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
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Katho
denstrahlzerstäubungsvorrichtung.
Sie bezieht sich auf die Herstellung von dünnen Schich
ten, die für mikroelektronische Anwendungen bestimmt sind,
und auch auf die Herstellung von dünnen Schichten für opti
sche Vorrichtungen.
Im Gebiet der Kathodenstrahlzerstäubung findet die Ver
wendung eines durch eine angehängte Quelle erzeugten Plasmas
schon seit langem in den "Trioden" genannten Systemen Ver
wendung.
Das Interesse an solchen Systemen besteht darin, die Pa
rameter für die Plasmaerzeugung von den Parametern für die
Kathodenstrahlzerstäubung zu entkoppeln.
Unter den Bedingungen einer Elektronenzyklotronresonanz
erlaubt eine Mikrowellenentladung ein Plasma mit einem höhe
ren Ionisationsgrad bei einem niedrigeren Druck als die
klassischen Entladungen zu erhalten.
Eine mittels einer Diode durchgeführte Zerstäubung wird
bei einem Druck in der Größenordnung von 1 Pa durchgeführt,
und eine mittels eines Magnetrons durchgeführte Zerstäubung
wird bei einem Druck in der Größenordnung von 10-1 Pa durch
geführt, während man durch eine Mikrowellenentladung unter
den Bedingungen einer Elektronenzyklotronresonanz ein Plasma
bei einem Druck in der Größenordnung von 10-2 Pa erzeugen
kann.
Das Interesse, bei niedrigem Druck zu arbeiten, liegt
darin, die Verschmutzung der gebildeten Schichten und die
Thermalisierung der zerstäubten Teilchen zu minimieren.
Die Verbindung einer Mikrowellenentladung und einer Ka
thodenstrahlzerstäubung wurde bereits gemacht.
Eine solche Verbindung ist zum Beispiel im folgenden Do
kument offengelegt:
Der Artikel von T. ONO et al. in "Japanese Journal of
Applied Physics", Band 23, Nr. 8, August 1984, Seiten L534
bis L536.
Dieses Dokument beschreibt ein Plasmaabscheidungssystem
unter Elektronenzyklotronresonanzbedingungen.
In diesem System, das schematisch in Fig. 3 dargestellt
ist, wird das Plasma in einer speziellen Kammer 2 erzeugt,
in die die Mikrowellen MO durch ein Quarzfenster 4 einge
führt werden.
Magnete 6, die in dem in dieser Fig. 3 gezeigten Bei
spiel aus Magnetspulen bestehen, sind um diese Kammer 2
herum angeordnet.
Diese Magnete erlauben, ein Magnetfeld von 875×10-4 T zu
erzeugen, das zum Erhalt der Elektronenzyklotronresonanz
notwendig ist.
Dieses Magnetfeld dient außerdem dazu, einen Plasmafluß
aus der Entladungskammer 2 zu führen.
Nach dem Herausführen gelangt dieses Plasma in das In
nere einer zylindrischen Kathode 8, die durch geeignete Mit
tel 10 negativ polarisiert ist und die daher zerstäubt wird.
Die aus dieser Zerstäubung resultierenden Teilchen dif
fundieren in alle Richtungen und insbesondere auf das Sub
strat oder die Substrate 10, die in einer Abscheidungsein
fassung angeordnet sind.
Ein Teil dieser Teilchen wird in dem Plasma ionisiert
und von diesen negativ selbstpolarisierten Substraten ange
zogen.
Man sieht außerdem in der Fig. 3 Kanäle c1 für die Zir
kulation eines Kühlfluids für das System, Kanäle c2 zum Ein
führen von für die Kathodenstrahlzerstäubung notwendigen Ga
sen in das System und Kanäle c3 zum Pumpen dieser Gase.
Das systematisch in Fig. 3 dargestellte System erlaubt,
dichte Abscheidungen mit guten Eigenschaften ohne Erwärmung
der Substrate zu erhalten.
Jedoch besitzt dieses bekannte System auch verschiedene
Nachteile:
- - Da die Mikrowellen durch ein Quarzfenster eingeführt werden, bedeckt sich dieses Fenster mit einer Abscheidung und diese Abscheidung ist entsprechend der Natur des zer stäubten Materials geeignet, eine Abschirmung für die Mikro wellen zu bilden was eine Verwendungsbeschränkung dar stellt.
- - Da die Entladung unter den Elektronenzyklotronreso nanzbedingungen in einer besonderen Kammer stattfindet, ist das Plasma in dieser besonderen Kammer am dichtesten und nicht am Punkt seiner Verwendung, welcher die Kathode ist, woraus ein Wirkungsverlust resultiert.
- - Das für die Resonanz notwendige Magnetfeld ist auf das Substrat oder die Substrate gerichtet, und die energeti schen, ionisierten Teilchen, deren Trajektorien sich um die Feldlinien winden, werden daher auf diese Substrate gerich tet, und entsprechend der Energie dieser Teilchen riskiert man, daß Fehler in den abgeschiedenen Schichten erzeugt wer den.
- - Die Gleichförmigkeit der Abscheidung ist mit ±5° auf einen Durchmesser von 10 Zentimetern gegeben, was für be stimmte Anwendungen klar nicht ausreichend ist, insbesondere in der Optik, wo man Gleichförmigkeiten in der Größenordnung von 1% auf Durchmessern größer als 10 Zentimeter erhalten muß.
- - Entsprechend der Natur des zu zerstäubenden Materials ist die Herstellung einer zylindrischen Kathode nicht sehr einfach.
Die vorliegende Erfindung hat zur Aufgabe, diese pro
bleme zu lösen.
Sie hat zum Gegenstand eine Kathodenstrahlzerstäubungs
vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie umfaßt:
- - eine gerade Anzahl, wenigstens gleich 4, von ebenen Targets, die zu zweien einander gegenüberliegen und einen polyederhohlraum begrenzen, wobei die Basis dieses Hohlraums frei ist,
- - Magnete, die jeweils mit den Targets verbunden sind und zum Erzeugen eines Magnetfelds in dem Hohlraum vorgese hen sind, wobei jeder Magnet gegenüber dem entsprechenden Target außerhalb des Hohlraums angeordnet ist,
- - wenigstens eine in diesem Hohlraum befindliche, paral lel zu den Targets angeordnete Mikrowellenantenne, wobei diese Antenne dazu vorgesehen ist, eine Mikrowellenentladung in dem Hohlraum zu erzeugen und in diesem dank eines in die sen Hohlraum eingeführten, Plasma-erzeugenden Gases ein Plasma zu erzeugen, und
- - einen Substratträger, der gegenüber der freien Basis des Hohlraums angeordnet ist und der dazu bestimmt ist, ein Substrat zu halten, das man mit Material bedecken möchte, aus dem die Targets bestehen.
Vorzugsweise umfaßt die erfindungsgemäße Vorrichtung au
ßerdem Abdeckungen, die jeweils mit den Targets verbunden
sind, wobei jede Abdeckung die zu zerstäubende Oberfläche
des entsprechenden Targets begrenzt.
Dies ermöglicht, die Form der Targets zu optimieren, um
eine gute Dickengleichförmigkeit der Abscheidung auf dem
Substrat zu erhalten.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann außerdem Vorrich
tungen zum Drehen des Substratträgers um seine Achse umfas
sen.
Der Substratträger kann elektrisch leitend sein, und die
Vorrichtung kann außerdem Vorrichtungen zum Polarisieren
dieses Substratträgers umfassen.
Vorzugsweise umfaßt die Vorrichtung Vorrichtungen, die
vorgesehen sind, die von den Magneten erzeugten magnetischen
Feldlinien auf den Flächen derjenigen Magnete, die auf der
gegenüberliegenden Seite der Targets liegen, zu schließen.
Dies erlaubt den Einschluß des Magnetfelds zwischen den
Targets zu verbessern.
Schließlich sind die Magnete vorzugsweise so ausgewählt,
daß das durch diese erzeugte Magnetfeld ungefähr gleich
875×10-4 T auf der Höhe der Mikrowellenantenne beträgt.
Die vorliegende Erfindung wird durch die Lektüre der Be
schreibung von Ausführungsbeispielen, die hiernach lediglich
beispielhaft und keinesfalls einschränkend gegeben sind, un
ter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen besser ver
standen werden.
Fig. 1 ist eine schematische Draufsicht auf ein speziel
les Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kathoden
strahlzerstäubungsvorrichtung.
Fig. 2 ist ein schematischer, longitudinaler Querschnitt
durch die in Fig. 1 gezeigte und in eine Abscheidungseinfas
sung integrierte Vorrichtung.
Fig. 3 ist eine schematische Ansicht einer bekannten und
zuvor beschriebenen Kathodenstrahlzerstäubungsvorrichtung.
Die erfindungsgemäße Kathodenstrahlzerstäubungsvorrich
tung, die schematisch in einer Draufsicht in Fig. 1 darge
stellt ist, umfaßt:
- - vier ebene Targets 16,17, 18 und 19, die sich jeweils zu zweien gegenüberliegen,
- - einen Substratträger 20,
- - einen magnetische Struktur, die aus vier identischen Magneten 21, 22, 23, 24 besteht, und
- - wenigstens eine Mikrowellenantenne 25.
Die ebenen Targets 16 bis 19 begrenzen einen Hohlraum in
der Form eines rechtwinkligen parallelepipeds, wobei die
oberen und unteren Flächen dieses Hohlraums frei, das heißt
offen, sind.
Die Targets 16 bis 19 sind polarisiert, entweder ge
trennt oder gemeinsam, um zerstäubt zu werden.
Die Targets 16, 17, 18 und 19 sind jeweils mit Abdeckun
gen 16a, 17a, 18a und 19a versehen, die elektrisch leitend
und auf Masse gelegt sind.
Jede Abdeckung ist vorgesehen, die zu zerstäubende Ober
fläche auf jedem Target, das mit dieser Abdeckung verbunden
ist, zu begrenzen.
So kann man die Form des Targets optimieren, um eine
gute Dickengleichförmigkeit der Abscheidung auf dem Substrat
oder den Substraten 26, die auf dem Substratträger 20 ange
ordnet sind, zu erhalten.
Der Substratträger 20 ist unter der unteren, offenen
Fläche des von den Targets begrenzten Hohlraums derart ange
ordnet, daß das Substrat 26, das er trägt, parallel zu den
freien Flächen des von diesem Hohlraum geformten Paral
lelepipeds ist.
Es sind nicht dargestellte Vorrichtungen zum Regeln des
Abstands zwischen dem Substrat und den Targets vorgesehen.
Die durch einen Pfeil F gekennzeichneten Vorrichtungen
in Fig. 2 sind vorgesehen, um den Substratträger 20 (und so
mit das Substrat 26) um seine Achse X, die mit der Achse Y
des durch die Targets begrenzten Hohlraums zusammenfällt, zu
drehen.
Der Substratträger 20 kann elektrisch leitend sein und
über geeignete Vorrichtungen 28 auf ein festes Potential ge
legt sein.
Die vier identischen Magnete 21, 22, 23 und 24 sind je
weils hinter den entsprechenden Targets angeordnet.
Genauer befindet sich jeder Magnet gegenüber einer Seite
des entsprechenden Targets, dessen andere Seite eine der
Seiten des Hohlraums bildet.
Wie man in Fig. 1 sieht, sind die Nord- (N) und Süd- (S)
Pole der Magnete so angeordnet, daß, wenn man die dem Inne
ren des Hohlraums gegenüberstehenden Pole betrachtet, die
nächsten pole entgegengesetzt sind.
Auf diese Weise schließt sich das von den Magneten er
zeugte Magnetfeld von einem Magneten zu den nächsten, be
nachbarten Magneten.
Das Magnetfeld ist somit zwischen den Targets 16 bis 19
eingeschlossen, und man minimiert die Magnetfeldverluste in
Richtung des Substrats 26.
Der Einschluß des Magnetfelds kann verbessert werden,
indem man den magnetischen Fluß hinter den Magneten
schließt.
Um dies durchzuführen, verwendet man, wie man es in Fig.
1 sieht, ein Gehäuse 30, das aus einem magnetischen Material
besteht und dessen innere und obere Seiten offen sind.
Dieses Gehäuse 30 ist in Kontakt mit den Seiten der Ma
gnete, die zur Außenseite des von den Targets begrenzten
Hohlraums gerichtet sind.
In dem dargestellten Beispiel ruht, wie man es in Fig. 2
sieht, jedes Target mit seiner peripherie auf einem Target
träger 32, der elektrisch leitend ist und mit Polarisations
vorrichtungen 34 verbunden ist, die vorgesehen sind, das
entsprechende Target auf eine geeignete Spannung zu bringen,
die die Zerstäubung dieses Targets ermöglicht; der diesem
Target entsprechende Magnet ist in dem durch diesen Target
träger und das entsprechende Target begrenzten Raum angeord
net; in diesem Beispiel ist jede Abdeckung gleichfalls dazu
vorgesehen, eine parasitäre Zerstäubung des entsprechenden
Targetträgers zu verhindern.
Kühlvorrichtungen durch Zirkulation 16b, 17b, 18b und
19b sind jeweils mit den Targets 16, 17, 18 und 19 verbunden
und zum Abkühlen derselben vorgesehen, wie man in Fig. 1
sieht (diese Kühlvorrichtungen sind in Fig. 2 nicht darge
stellt).
Die Fig. 2 stellt schematisch die Integration der in
Fig. 1 dargestellten Vorrichtung in einer Abscheidungsein
fassung 36 dar.
Diese Einfassung 36 ist dicht und über Kanäle 38 mit
nicht dargestellten Pumpvorrichtungen verbunden, die ermög
lichen, in der Einfassung 36 einen für die Kathodenstrahl
zerstäubung geeigneten Druck herzustellen.
Man sieht in Fig. 2 außerdem eine Röhre 40, die ermög
licht, ein Plasma-erzeugendes Gas in die Einfassung 36 zu
leiten.
In der Erfindung verwendet man, wie man gesehen hat,
eine Mikrowellenantenne, die in Fig. 1 das Bezugszeichen 25
trägt und die in dem durch die Targets begrenzten Hohlraum
angeordnet ist, wobei diese Antenne parallel zu den Targets
ist.
Man kann indessen auch mehrere Mikrowellenantennen ver
wenden, was in der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Vor
richtung der Fall ist, bei der man vier Mikrowellenantennen
verwendet, also die Antenne 25 und drei weitere Mikrowellen
antennen mit den Bezugszeichen 42, 44 und 46.
Diese Antennen 25, 42, 44 und 46 sind in dem durch die
Targets begrenzten Hohlraum angeordnet und sind parallel zu
den Targets und diesen nahe.
Die Mikrowellenantennen erzeugen eine Mikrowellenentla
dung und erzeugen somit ein Plasma in dem Hohlraum dank des
in diesen eingeführten Gases.
Da dieses Plasma von dem Magnetfeld eingeschlossen wird,
verfügt man über ein dichtes Plasma auf der Höhe der Targets
und daher an der Stelle, an der das Plasma verwendet wird.
Wie man in Fig. 2 sieht, werden die Antennen 25, 42, 44
und 46 durch ein Magnetron 48 über einen Mikrowellenleiter
50 und Koaxialkabel 52 mit elektromagnetischer Energie ver
sorgt.
Das Gehäuse 30 ist von den Wänden der Einfassung ge
trennt und ruht auf dieser mittels elektrisch isolierender
Träger 54.
In der Tat sind Kurzschlußströme zwischen den Targets
und der Einfassung 36, die im allgemeinen aus einem elek
trisch leitenden Material besteht (und auf Masse gelegt
ist), zu vermeiden.
Natürlich sind in diesem Fall elektrisch isolierende
Durchgänge für die Verbindungen zwischen den Polarisations
vorrichtungen 34 (im allgemeinen außerhalb der Einfassung
36) und den Targetträgern (die sich im Innern der Einfassung
36 befinden) vorgesehen; gleichfalls sind die Mikrowellenan
tennen in dem Beispiel der Fig. 2 an dem oberen Teil der
Einfassung 36 befestigt und durch geeignete, nicht darge
stellte Mittel elektrisch von dieser isoliert.
Um die Ionisationswirksamkeit zu erhöhen, sind die hin
ter den Targets angeordneten Magnete vorzugsweise so ausge
wählt, daß das auf der Höhe der Antennen erhaltene Magnet
feld 875×10-4 T beträgt, welches die für die Elektronenzyklo
tronresonanz mit einer Mikrowellenfreguenz von 2,45 GHz
(industriell erlaubte Frequenz) notwendige Feldstärke ist.
In der Tat sei in Erinnerung gebracht, daß diese in
Hertz ausgedrückte Freguenz gleich der in T ausgedrückten
magnetischen Feldstärke multipliziert mit einem Koeffizien
ten gleich 2,8×1010 ist, so daß man, wenn diese Freguenz
gleich 2,45 GHz ist, effektiv ein Magnetfeld mit 875×10-4 T
erhält.
Man könnte mehr als 4 Targets verwenden, nämlich eine
gerade Anzahl von Targets (damit sich die magnetischen Feld
linien schließen können), wobei diese Targets zu zweien ein
ander gegenüberliegen und einen Hohlraum von Polyederform
begrenzen.
Claims (6)
1. Kathodenstrahlzerstäubungsvorrichtung, die dadurch
gekennzeichnet ist, daß sie umfaßt:
- - eine gerade Anzahl, wenigstens gleich 4, von ebenen Targets (16, 17, 18, 19), die zu zweien einander gegenüber liegen und einen Polyederhohlraum begrenzen, wobei die Basis dieses Hohlraums frei ist,
- - Magnete (21, 22, 23, 24), die jeweils mit den Targets verbunden sind und zum Erzeugen eines Magnetfelds in dem Hohlraum vorgesehen sind, wobei jeder Magnet gegenüber dem entsprechenden Target außerhalb des Hohlraums angeordnet ist,
- - wenigstens eine in diesem Hohlraum befindliche, paral lel zu den Targets angeordnete Mikrowellenantenne (25, 42, 44, 46), wobei diese Antenne dazu vorgesehen ist, eine Mi krowellenentladung in dem Hohlraum zu erzeugen und in diesem dank eines in diesen Hohlraum eingeführten, Plasma-erzeu genden Gases ein Plasma zu erzeugen, und
- - einen Substratträger (20), der gegenüber der freien Basis des Hohlraums angeordnet ist und der dazu bestimmt ist, ein Substrat (26) zu halten, das man mit Material be decken möchte, aus dem die Targets bestehen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß sie außerdem Abdeckungen (16a, 17a, 18a, 19a), die je
weils mit den Targets (16, 17, 18, 19) verbunden sind, um
faßt, wobei jede Abdeckung die zu zerstäubende Oberfläche
des entsprechenden Targets begrenzt.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch
gekennzeichnet, daß sie außerdem Vorrichtungen (F) zum Dre
hen des Substratträgers (20) um seine Achse (X) umfaßt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der Substratträger (20) elektrisch leitend ist und daß
die Vorrichtung außerdem Vorrichtungen (28) zum polarisieren
dieses Substratträgers umfaßt.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß sie außerdem Vorrichtungen (30) umfaßt,
die vorgesehen sind, die von den Magneten (21, 22, 23, 24)
erzeugten magnetischen Feldlinien auf den Flächen derjenigen
Magnete, die auf der gegenüberliegenden Seite der Targets
liegen, zu schließen.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Magnete (21, 22, 23, 24) so ausge
wählt sind, daß das durch diese erzeugte Magnetfeld ungefähr
gleich 875×10-4 T auf der Höhe der Mikrowellenantenne (25,
42, 44, 46) beträgt.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR9203879A FR2689143B1 (fr) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | Dispositif de pulverisation cathodique utilisant un plasma engendre par des micro-ondes. |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4310241A1 true DE4310241A1 (de) | 1993-10-07 |
Family
ID=9428281
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19934310241 Ceased DE4310241A1 (de) | 1992-03-31 | 1993-03-30 | Vorrichtung zur Kathodenstrahlzerstäubung, die ein durch Mikrowellen erzeugtes Plasma verwendet |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4310241A1 (de) |
FR (1) | FR2689143B1 (de) |
GB (1) | GB2265635B (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19925493C1 (de) * | 1999-06-04 | 2001-01-18 | Fraunhofer Ges Forschung | Linear ausgedehnte Anordnung zur großflächigen Mikrowellenbehandlung und zur großflächigen Plasmaerzeugung |
WO2006018139A2 (de) * | 2004-08-14 | 2006-02-23 | R3T Gmbh Rapid Reactive Radicals Technology | Vorrichtung zur erzeugung angeregter und/oder ionisierter teilchen in einem plasma |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0691419A1 (de) * | 1994-07-05 | 1996-01-10 | General Electric Company | Verfahren und Vorrichtung zur Bildung von mehrlagigen optischen Beschichtungen |
WO1999012184A2 (en) * | 1997-09-05 | 1999-03-11 | Alcad Pro, Inc. | Microwave power applicator for generating reactive chemical species from gaseous reagent species |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3829373A (en) * | 1973-01-12 | 1974-08-13 | Coulter Information Systems | Thin film deposition apparatus using segmented target means |
JPH0740468B2 (ja) * | 1984-12-11 | 1995-05-01 | 株式会社日立製作所 | 高周波プラズマ発生装置 |
FR2583250B1 (fr) * | 1985-06-07 | 1989-06-30 | France Etat | Procede et dispositif d'excitation d'un plasma par micro-ondes a la resonance cyclotronique electronique |
JP2761893B2 (ja) * | 1988-08-12 | 1998-06-04 | キヤノン株式会社 | スパッタリング装置 |
JP2777657B2 (ja) * | 1989-06-26 | 1998-07-23 | 日本電信電話株式会社 | プラズマ付着装置 |
JPH0814021B2 (ja) * | 1989-07-20 | 1996-02-14 | 松下電器産業株式会社 | スパッタ装置 |
GB8923588D0 (en) * | 1989-10-19 | 1989-12-06 | Atomic Energy Authority Uk | Coated filaments for composites |
US5073245A (en) * | 1990-07-10 | 1991-12-17 | Hedgcoth Virgle L | Slotted cylindrical hollow cathode/magnetron sputtering device |
DE4038497C1 (de) * | 1990-12-03 | 1992-02-20 | Leybold Ag, 6450 Hanau, De |
-
1992
- 1992-03-31 FR FR9203879A patent/FR2689143B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-03-29 GB GB9306510A patent/GB2265635B/en not_active Expired - Fee Related
- 1993-03-30 DE DE19934310241 patent/DE4310241A1/de not_active Ceased
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19925493C1 (de) * | 1999-06-04 | 2001-01-18 | Fraunhofer Ges Forschung | Linear ausgedehnte Anordnung zur großflächigen Mikrowellenbehandlung und zur großflächigen Plasmaerzeugung |
US6863773B1 (en) | 1999-06-04 | 2005-03-08 | Fraunhofer-Gesellschaft Angewandten Forschung E.V. | Linearly extended device for large-surface microwave treatment and for large surface plasma production |
WO2006018139A2 (de) * | 2004-08-14 | 2006-02-23 | R3T Gmbh Rapid Reactive Radicals Technology | Vorrichtung zur erzeugung angeregter und/oder ionisierter teilchen in einem plasma |
WO2006018139A3 (de) * | 2004-08-14 | 2008-12-24 | R3T Gmbh Rapid Reactive Radica | Vorrichtung zur erzeugung angeregter und/oder ionisierter teilchen in einem plasma |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2689143A1 (fr) | 1993-10-01 |
GB2265635A (en) | 1993-10-06 |
GB9306510D0 (en) | 1993-05-19 |
GB2265635B (en) | 1995-06-28 |
FR2689143B1 (fr) | 1994-05-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0593931B1 (de) | Vorrichtung zur Erzeugung von Mikrowellenplasmen | |
DE4109619C1 (de) | ||
DE69218924T2 (de) | System zur Erzeugung eines Plasmas mit hoher Dichte | |
EP0517999B1 (de) | Vorrichtung für reaktive Ionenätz- und plasmaunterstützte CVD-Verfahren | |
DE69504254T2 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur Halbleitersbearbeitung | |
KR100228534B1 (ko) | 음극스퍼터링을 이용한 플라즈마 발생장치 | |
DE69421033T2 (de) | RF induktive Plasmaquelle zur Plasmabehandlung | |
DE69128345T2 (de) | Induktiver plasmareaktor im unteren hochfrequenzbereich | |
DE68916365T2 (de) | Durch plamsma unterstüzter hochleistungsmikrowellengenerator. | |
DE68921370T2 (de) | Electronzyklotronresonanz-Ionenquelle. | |
EP2050120B1 (de) | Ecr-plasmaquelle | |
EP0279895B1 (de) | Enrichtung zum Herstellen eines Plasmas und zur Behandlung von Substraten darin | |
DE4025396A1 (de) | Einrichtung fuer die herstellung eines plasmas | |
DE3784241T2 (de) | Leuchtstoffbeleuchtungssystem. | |
DE69010444T2 (de) | Anlage zur Herstellung von Schichten. | |
DE3708716A1 (de) | Hochfrequenz-ionenquelle | |
DE3920835A1 (de) | Einrichtung zum beschichten von substraten | |
DE4336830A1 (de) | Plasma-Zerstäubungsanlage mit Mikrowellenunterstützung | |
EP1290926B1 (de) | Hochfrequenz-plasmaquelle | |
DE4230291C2 (de) | Mikrowellenunterstützte Zerstäubungsanordnung | |
DE4123274C2 (de) | Vorrichtung zum Beschichten von Bauteilen bzw. Formteilen durch Kathodenzerstäubung | |
DE10196150B4 (de) | Magnetron-Sputtervorrichtung und Verfahren zum Steuern einer solchen Vorrichtung | |
DE4230290A1 (de) | Vorrichtung zum Erzeugen eines Plasmas mittels Kathodenzerstäubung und Mikrowelleneinstrahlung | |
DE1765127B2 (de) | Vorrichtung zum Dünnfilmaufsprühen mit hochfrequenzangeregter Glimmentladung | |
DE4310241A1 (de) | Vorrichtung zur Kathodenstrahlzerstäubung, die ein durch Mikrowellen erzeugtes Plasma verwendet |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8131 | Rejection |