JP3523591B2 - ターゲットカソードアッセンブリ - Google Patents

ターゲットカソードアッセンブリ

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JP3523591B2
JP3523591B2 JP2000503543A JP2000503543A JP3523591B2 JP 3523591 B2 JP3523591 B2 JP 3523591B2 JP 2000503543 A JP2000503543 A JP 2000503543A JP 2000503543 A JP2000503543 A JP 2000503543A JP 3523591 B2 JP3523591 B2 JP 3523591B2
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ヘヒト・ハンス−クリスティアン
ディメーア・マルティーン
ゲーム・クラウス
シュルツェ・ディートマル
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フオン・アルデンネ・アンラーゲンテヒニク・ゲゼルシヤフト・ミト・ベシユレンクテル・ハフツング
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    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/34Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
    • H01J37/3411Constructional aspects of the reactor
    • H01J37/3414Targets
    • HELECTRICITY
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】本発明は、連続運転中に浸食溝を形成する
ターゲットを有するターゲットカソードアッセンブリで
あって、このターゲットの下に、担持要素、冷却システ
ム及びマグネットシステムが配設されており、このマグ
ネットシステムが、ターゲットカソードアッセンブリの
ターゲットに相対して位置する側に配設された背面閉鎖
プレートを備えるターゲットカソードアッセンブリに関
する。
【0002】冒頭で述べた様式のターゲットカソードア
ッセンブリは、例えばドイツ連邦共和国特許出願公開第
43 01 516号明細書から公知である。このター
ゲットカソードアッセンブリは、ターゲット基体上のタ
ーゲットから成り、このターゲットは、ターゲットを外
縁部で把持するロックプレート(Pratzleiste)によっ
て基体に固定されている。その際、ロックプレートは、
ねじ結合部材を介して基体と結合されている。
【0003】ターゲットの下には、冷却システム及びマ
グネットシステムが存在し、マグネットシステムの磁場
は、ターゲット材料を貫通する。
【0004】磁場とこれに電場を付加することによっ
て、高真空中で、基板上に被膜として析出されるターゲ
ット材料は浸食される。この被膜析出の際には、ターゲ
ット材料自体が消耗し、その際、磁場の影響を受ける浸
食溝がターゲットに生じる。
【0005】特に反応プロセスにおいては、ターゲット
上の狙ったプラズマ放電以外に、アーク放電の形態の許
容できないプラズマ放電も、ターゲットカソードアッセ
ンブリの残りの表面で発生してしまうことが分かった。
これらのアーク放電は、特に成膜工程を短時間中断する
ことによって、発生させるべき被膜に不利な影響を与え
ることになる。
【0006】特にこれらの許容できないアーク放電は、
いわゆる2連マグネトロンにおいて認められるものであ
り、この2連マグネトロンにおいては、直接隣接する2
つのターゲットカソードアッセンブリが使用され、この
ターゲットカソードアッセンブリは、互いに有効に交番
する極性によって運転される。この場合、ターゲットカ
ソードアッセンブリの間で既に示した不利な現象を伴う
アーク放電が生じることになる。
【0007】従って、本発明の基本をなす課題は、ター
ゲットカソードアッセンブリのターゲット表面以外での
アーク放電を阻止することである。
【0008】本発明によれば、この課題は、ターゲット
カソードアッセンブリが、軟質磁性材料から成るカバー
を備えていることによって解決される。このカバーは、
ターゲットカソードアッセンブリの外面を、活性的なタ
ーゲット表面は開放したまま、少なくとも部分的に覆
う。その際、覆った部分は、電場の法線方向成分が発生
するターゲットカソードアッセンブリの外面上の点にお
いて漂遊磁場の接線方向成分が少なくとも抑制されるよ
うに形成される。カバーは、ターゲットカソードアッセ
ンブリと電気伝導的に接続されている。
【0009】電場も、また磁場も、ターゲットカソード
アッセンブリの表面に関して異なった方向に発生する。
その際、磁場は、点から点へと異なった法線方向成分及
び接線方向成分を有する。接線方向成分は、ターゲット
カソードアッセンブリの外面の平坦な部分上の点では、
外面に対して平行に位置し、また曲げられた外面部分で
は、曲面に対して接線方向方向に位置し、一方、法線方
向成分は、常に接線方向成分に対して垂直に延在する。
【0010】マグネットによって発生させられた磁場
は、実際上、ターゲット体を貫通するばかりでなく、残
りのターゲットカソードアッセンブリの外側で漂遊磁場
としても生じる。本発明は、電場の法線方向成分に伴う
漂遊磁場の接線方向成分の同時発生を阻止又は低減す
る。その際、磁場の接線方向成分を減衰させることによ
って不都合なアーク放電を抑制又は阻止できることが分
かった。
【0011】本発明の実施形態においては、カバーが、
背面閉鎖プレートと浸食溝の外縁部との間の領域内のタ
ーゲットカソードアッセンブリの外側を、完全に囲繞す
る。このように完全に覆うことにより、不都合なアーク
放電の発生は完全に阻止される。
【0012】カバーを、0.3〜3mmの厚さの薄板材
から構成することは有効である。このような薄板材によ
って、漂遊磁場の接線方向成分がターゲットカソードア
ッセンブリの表面のそれぞれの点において低減される
が、その際、狙ったターゲット体を貫通する磁場に不利
な影響を与えることは本質的にない。
【0013】本発明の別の実施形態においては、カバー
が、専ら磁力伝達による結合作用によって固定されてい
る。この実施形態においては、ターゲットカソードアッ
センブリにおける残余漂遊磁場の存在が、保持のために
利用され、これにより付加的な固定要素は省略され、カ
バーは容易に組立可能であり、かつ交換可能である。
【0014】更に、カバーを多部分から構成することは
有効である。多部分からの構成は、一方で、場合によっ
ては容易に製造可能であるという長所を、他方で、部品
が交換可能であるという長所を提供する。
【0015】ターゲットがロックプレートによって保持
されるターゲットカソードアッセンブリは、カバーが、
本質的にロックプレートの外面だけを覆うように構成さ
れている。このことは、ロックプレートが異なる材料か
ら成り、その際、このロックプレートの外側が軟質磁性
材料から製造されていることによっても発展的に構成す
るができる。これにより、ターゲットカソードアッセン
ブリの外面の部分的な被覆が、しかも、まさにアーク放
電が経験上最も良く発生する領域内で、得られる。加え
て、カバーによって、スパッタ材料は、もはや直接ロッ
クプレート上にではなく、容易に交換可能であるカバー
上に堆積し、従って、ロックプレートがこの構成によっ
て保護されるという効果を得ることができる。
【0016】ターゲットカソードアッセンブリの外面の
保護は、本発明の実施形態の他の発展的な構成において
は、カバーの外面が、未処理の表面と比較して被膜材料
としてのより良い付着特性を有するように表面処理され
ていることによって特に支援される。これにより、被膜
材料は、もはや直接ターゲットカソードアッセンブリの
表面上にではなく、むしろカバー上に堆積し、更にこの
カバーは使い捨て品として形成することができ、これに
より過大な洗浄作業は省略される。
【0017】本発明を、以下に、実施例を基にして更に
詳細に説明する。添付図は、本発明によるターゲットカ
ソードアッセンブリの断面図を示す。この実施例は、ロ
ックプレート2によって担持要素3上に緊張固定されて
いるターゲット1から成る。この場合、ターゲット1
は、ターゲット担持プレート4上に固定されている。こ
のターゲット担持プレート4は、ターゲットの冷却をも
たらす。何故なら、ターゲット担持プレートは、詳細に
は図示されてない冷却システムと熱接触しているからで
ある。ターゲット1の下には、マグネット5が配設され
ており、このマグネットの磁場は、ターゲット1を貫通
する。ターゲット1をスパッタリングすることによっ
て、浸食溝6が生じる。
【0018】マグネット5の下に、背面閉鎖プレート7
が配設されており、この背面閉鎖プレートの上に、担持
要素3が支持されている。
【0019】ターゲットの外側に、カバー8が備えられ
ている。このカバー8は、背面閉鎖プレート7をその下
側で把持し、更に、ターゲットカソードアッセンブリの
外側でロックプレート2まで延在し、そしてこのロック
プレートを同様に浸食溝6の縁部まで囲繞する。
【0020】正にロックプレート2とマグネット5との
間の領域内に、強化されたアーク放電の帯域が有り、こ
のアーク放電は、カバー8によって有効に阻止される。
何故なら、このカバーは、漂遊磁場自体を弱め、これに
より特に磁場の接線方向成分も弱め、従って、電場の法
線方向成分と磁場の接線方向成分との重合を妨げるから
である。
【0021】特に、このような2つのターゲットカソー
ドアッセンブリを隣接させて配設するためには、同様に
軟質磁性の遮蔽板9備えることは有効である。この場
合、カバー8は、この遮蔽板9と一体化することができ
る。いずれの場合も、遮蔽板9とカバー8とを磁気的に
互いに結合することは有効である。
【0022】カバーは、ターゲットの外面に密に当接し
ており、この密な当接により、ターゲットカソードアッ
センブリ自体の外面と同じポテンシャルにされる。これ
により、その極性が常に交番するターゲットカソードア
ッセンブリが相並んで配設される場合でも、カバーも、
その極性を、覆われているターゲットカソードアッセン
ブリと共に交番させることが可能になる。 [図面の簡単な説明]
【図1】図1は、本発明によるターゲットカソードアッ
センブリの断面図を示す。
【符号の説明】
1 ターゲット 2 ロックプレート 3 担持要素 4 ターゲット担持プレート 5 マグネット 6 浸食溝 7 背面閉鎖プレート 8 カバー 9 遮蔽板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヘヒト・ハンス−クリスティアン ドイツ連邦共和国、D−01689 ヴァイ ンベーラ、ノルトストラーセ、13アー (72)発明者 ディメーア・マルティーン ドイツ連邦共和国、D−01277 ドレー スデン、シャウフースストラーセ、3 (72)発明者 ゲーム・クラウス ドイツ連邦共和国、D−01277 ドレー スデン、ユングストストラーセ、31 (72)発明者 シュルツェ・ディートマル ドイツ連邦共和国、D−01474 シェー ンフェルト、アム・フェルトライン、10 (56)参考文献 登録実用新案3000417(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C23C 14/00 - 14/58 H01J 37/34

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 連続運転中に浸食溝を形成するターゲッ
    トを有するターゲットカソードアッセンブリであって、
    このターゲットの下に、担持要素、冷却システム及びマ
    グネットシステムが配設されており、このマグネットシ
    ステムが、ターゲットカソードアッセンブリのターゲッ
    トに相対して位置する側に配設された背面閉鎖プレート
    を備えるターゲットカソードアッセンブリにおいて、 ターゲットカソードアッセンブリが、軟質磁性材料から
    成るカバー(8)を備えており、このカバーが、電場の
    法線方向成分が発生する外面上の点において漂遊磁場の
    接線方向成分が少なくとも抑制されるように、ターゲッ
    トカソードアッセンブリの外側を、活性的なターゲット
    表面は開放したまま、少なくとも部分的に覆うこと、ま
    た、カバー(8)がターゲットカソードアッセンブリと
    電気的に接続されていることを特徴とするターゲットカ
    ソードアッセンブリ。
  2. 【請求項2】 カバー(8)が、背面閉鎖プレート
    (7)と浸食溝(6)の外縁部との間の領域内の外側
    を、完全に囲繞することを特徴とする請求項1に記載の
    ターゲットカソードアッセンブリ。
  3. 【請求項3】 カバー(8)が、0.3〜3mmの厚さ
    の薄板材から成ることを特徴とする請求項1又は2に記
    載のターゲットカソードアッセンブリ。
  4. 【請求項4】 カバー(8)が、専ら磁力伝達による結
    合作用によって固定されていることを特徴とする請求項
    1〜3のいずれか1つに記載のターゲットカソードアッ
    センブリ。
  5. 【請求項5】 カバー(8)が、多部分から構成されて
    いることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記
    載のターゲットカソードアッセンブリ。
  6. 【請求項6】 ターゲット(1)がロックプレート
    (2)によって保持され、カバー(8)が、本質的にロ
    ックプレート(2)の外面だけを覆うことを特徴とする
    請求項1又は3〜5のいずれか1つに記載のターゲット
    カソードアッセンブリ。
  7. 【請求項7】 ターゲット(1)がロックプレート
    (2)によって保持され、ロックプレート(2)が異な
    る材料から成り、その際、このロックプレート(2)の
    外側が軟質磁性材料から成ることを特徴とする請求項1
    〜6のいずれか1つに記載のターゲットカソードアッセ
    ンブリ。
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