KR20210100742A - 간접 냉각 장치에 적합한 타겟 - Google Patents

간접 냉각 장치에 적합한 타겟 Download PDF

Info

Publication number
KR20210100742A
KR20210100742A KR1020217024665A KR20217024665A KR20210100742A KR 20210100742 A KR20210100742 A KR 20210100742A KR 1020217024665 A KR1020217024665 A KR 1020217024665A KR 20217024665 A KR20217024665 A KR 20217024665A KR 20210100742 A KR20210100742 A KR 20210100742A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
target
coating
source
carbon film
targets
Prior art date
Application number
KR1020217024665A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102372968B1 (ko
Inventor
시그프리드 크라스니트저
주에르그 하그맨
Original Assignee
오를리콘 서피스 솔루션스 아크티엔게젤샤프트, 페피콘
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 오를리콘 서피스 솔루션스 아크티엔게젤샤프트, 페피콘 filed Critical 오를리콘 서피스 솔루션스 아크티엔게젤샤프트, 페피콘
Publication of KR20210100742A publication Critical patent/KR20210100742A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102372968B1 publication Critical patent/KR102372968B1/ko

Links

Images

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
    • C23C14/34—Sputtering
    • C23C14/3407—Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J7/00—Adhesives in the form of films or foils
    • C09J7/20—Adhesives in the form of films or foils characterised by their carriers
    • C09J7/22—Plastics; Metallised plastics
    • 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
    • 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
    • C23C14/54—Controlling or regulating the coating process
    • 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
    • H01J37/3411—Constructional aspects of the reactor
    • 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
    • H01J37/3411—Constructional aspects of the reactor
    • H01J37/3414—Targets
    • H01J37/3417—Arrangements
    • 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
    • H01J37/3411—Constructional aspects of the reactor
    • H01J37/3414—Targets
    • H01J37/3426—Material
    • 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
    • H01J37/3411—Constructional aspects of the reactor
    • H01J37/3435—Target holders (includes backing plates and endblocks)
    • 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
    • H01J37/3488—Constructional details of particle beam apparatus not otherwise provided for, e.g. arrangement, mounting, housing, environment; special provisions for cleaning or maintenance of the apparatus
    • H01J37/3497—Temperature of target
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/002—Cooling arrangements

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Endoscopes (AREA)

Abstract

본 발명은 가스 페이즈로부터 증착 공정을 위한 물질 소스로 구현되고 앞면과 후면을 갖는 타겟에 관한 것으로, 상기 후면에 접착식 카본 필름(self-adhesive carbon film)이 접착되는 것을 특징으로 한다. 상기 타겟은 스퍼터링 공정 및/또는 스파크 증발 공정을 위한 물질 소스로 구현될 수 있다. 상기 타겟은 간접 냉각 장치를 가진 코팅 소스에서 사용되며, 상기 접착식 카본 필름이 냉각 채널의 일부인 멤브레인의 표면과 접촉하는 것을 특징으로 한다.

Description

간접 냉각 장치에 적합한 타겟{TARGET ADAPTED TO AN INDIRECT COOLING DEVICE}
본 발명은 PVD 방법의 틀 내에서, 특히 진공 조건하에서 타겟 표면이 물질 소스로 작용하는 타겟(target)에 관한 것이다. 본 발명은 특히 스퍼터링 (이하에서 용어 "스퍼터링"은 스프레이 증착/코팅의 PVD 방법과 동의어로 사용됨)에 사용되는 타겟에 관한 것이다. 실제적으로 이러한 타겟은 일반적으로 소스 홀더(source holder)에 의해 고정되며, 소스 홀더 내에는 타겟을 냉각하기 위한 위한 수단이 제공된다. 본 발명은 특히, 이러한 타겟을 포함하는 코팅 소스에 관한 것이다.
스퍼터링 시 타겟의 표면은 진공 조건 하에서 이온 포격된다. 이온 포격에 의해 타겟 표면으로부터 물질을 배출시킴으로써, 타겟 표면의 시야 범위에 위치한 기판 상에 증착시킨다. 이러한 효과에 사용되는 이온은 타겟 표면 위에 발생하는 플라즈마에 의해 제공된다. 타겟에 네가티브 전압을 인가함으로써, 이온은 타겟 표면 쪽으로 가속된다. 단위 시간당 이온의 흐름량이 많을수록, 코팅율도 높아진다. 타겟에 인가되는 전압이 높을수록, 타겟 표면에 대한 이온 충돌 속도도 높아지므로 타겟으로부터 방출되는 스퍼터링된 물질의 에너지도 높아진다. 따라서 입력 전압은 높을수록 바람직하다. 또한 스퍼터링된 물질의 이온화 정도와 전력 밀도(power density) 간의 상관 관계도 공지되어 있다. 이러한 효과들은 HiPIMS(high-power impulse magnetron sputtering, 고전력 임펄스 마그네트론 스퍼터링) 공정에서 사용된다.
이러한 스퍼터 타겟에 인가되는 평균 전력 밀도는 5 W/cm2 내지 30 W/cm2의 범위이다.
그러나 스퍼터링은 에너지 효율이 낮은 PVD 코팅 방법이다. 이는 사용 가능한 에너지 중 많은 비율이 타겟 내에서 열로 전환되므로 타겟의 온도가 상승한다는 것을 의미한다. 이러한 열은 냉각시스템에 의해 배출시켜야 한다. 이와 관련하여 종래기술의 몇가지 접근방법에 대해 다음과 같이 간략히 기술한다.
a) 직접 냉각 타겟(directly cooled target)
도 1에 개략적으로 도시된 바와 같이 직접 냉각 타겟(1)의 경우, 타겟 표면(3)에서 열로 전환된 출력은 타겟 재료(5)의 열전도에 의해 타겟 후면(7)으로 유도된다. 워터 채널(water channel, 9)을 흐르는 냉각액(11)에 의해, 그 열 용량 및 유동 조건에 따라 열 유동(heat flow)을 배출시킬 수 있다. 타겟 후면(7)과 냉각액(11) 사이에는 매우 양호한 직접적인 열 접촉이 있다. 그러나, 이 경우 타겟을 예컨대 스크류(13)에 의해 베이스 바디(base body, 15)에 고정시킬 필요가 있다. 또한 냉각액(11), 예컨대 물에 대해 진공 밀봉을 위한 시일(seal, 17)이 제공되어야만 한다. 전기 공급 라인(6)이 또한 도 1에 설명되어 있다. 그밖에, 도면은 단지 개략적인 설명을 위한 것일 뿐, 추가의 구성요소, 예컨대 진공 생성용 부품, 절연 부품, 냉각 유체의 피딩 및 배출용 부품 등은 전문가들에 기 공지되어 있는 것으로, 이들에 대한 표현은 여기서 생략한다.
이러한 직접 냉각 타겟은 매우 양호한 냉각 특성을 갖고 있기는 하나, 냉각액 진공 시일(cooling liquid-vacuum seal) 및 타겟의 교체시 물-타겟의 접속 해제의 필요성 등으로 인한 결정적인 단점을 가지고 있다. 여기에는 예컨데 냉각액 누설 발생에 대한 위험성을 가진다. 이러한 위험성은 타겟 재료를 종종 교환해야 할 때 특히 높게 발생한다.
b) 간접 냉각 타겟(indirectly cooled target)
도 2에 개략적으로 도시된 바와 같이 간접 냉각 타겟의 경우, 타겟(201)은 그 후면(203)에서 소스 홀더(source holder, 205)에 고정되어 있으며 (예컨대 스크류 고정 또는 클램핑), 상기 소스 홀더(205) 내에는 자체적으로 냉각 플레이트(207)가 내재되어 있다. 냉각 플레이트(207)는 예컨대 냉각 매체(cooling agent)를 유동시키는 냉각 채널(209)을 포함하며; 열(heat)은 유동 액체를 통해 배출된다.
이 경우, 냉각 채널은 커다란 고정 커버에 의해 폐쇄된다. 냉각 및 전기적 접촉의 목적을 위해, 타겟은 이러한 커버와 타겟의 주변에서 또는 가능하게는 타겟의 중간에서 예컨대 스크류로 고정된다. 이 방법은 무엇보다도 다음의 두가지 문제점을 야기한다:
타겟 후면의 표면 및 냉각 플레이트의 표면에 의해 열교 현상(thermal bridge)이 발생한다. 특정 조치 없이, 이러한 두개의 표면은 이상적이고 부드러운 접촉 페어링(pairing)과는 매우 거리가 먼 경계면을 형성한다. 이러한 현상이 도 3에 도시되어 있다. 이 경우, 열교 현상은 크게 감소하며 압력에 의존하는 것으로 나타난다. 그러나 접촉 압력은 예컨대 고정 스크류를 통해서만 변동될 수 있으며, 즉 열교 형상은 국부적으로만 개선 가능하다.
이러한 현상은 두 표면 사이에 밀착 필름(contact film)의 제공에 의해 개선 가능하다. 밀착 필름은 예컨대 인듐, 백랍 또는 그라파이트일 수 있다. 이들의 연성(ductility) 덕택으로, 이러한 필름들은 타겟 후면과 냉각 플레이트의 표면 사이에 존재하는 불균일을 보정할 수 있다. 또한 접촉 압력은 전 표면에 걸쳐 고르게 분포될 수 있다.
이 방법의 한가지 단점은, 특히 수직 장착 타겟인 경우 밀착 필름의 부착이 용이하지 않고 힘들다는 것이다. 이 방법은 타겟 재료를 자주 교환하는 경우에 특히 적합하다. 그라파이트 필름의 경우, 측방 열 전도율은 좋으나 횡방향 열도율은 반대로 나쁘다. 따라서 그라파이트 필름은 그들의 빈약한 횡방향 열전도율에 의해 냉각 공정이 영향을 받지 않도록, 어느 정도 얇아야 한다. 그러나 한편으로 필름이 장착 공정 중 파손되는 것을 막기 위해 어느 정도의 두께를 가진 필름이 요구된다. 따라서 0.5mm 이상의 두께를 가진 그라파이트 필름이 사용된다.
따라서 종래 기술에서 공지된 장치와 비교하여, 특히 타겟 물질의 교환에 대한 효율성을 개선하는 타겟의 냉각 장치에 대한 필요성이 존재한다.
본 발명은 상기에서 설명한 간접 냉각 장치의 추가적인 개선을 기반으로 하며, 종래 기술에서 공지된 장치와 비교하여, 특히 타겟 물질의 교환에 대한 효율성을 개선하는 타겟의 냉각 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따르면, 상기 과제는 타겟 바디의 후면에서, 접착식 카본 필름이 타겟 바디와 타이트한 결합으로 부착됨으로써 해결된다. 상기 필름은 타겟 바디가 장착되지 않아도 타겟 바디의 후면에 고르게 및 간극(gap) 없이 접착 가능하다. 따라서 타겟 바디의 후면과 카본 필름간에 매우 양호한 열적 접촉이 보장된다. 타겟 바디는 간단한 방법으로 소스 홀더에 장착 가능하다. 타겟 상에 고정된 카본 필름은 냉각 플레이트의 표면 및 타겟 바디의 후면 사이에서 밀착 시트(contact sheet)의 효과를 생성한다.
진공 기술 분야에서 이러한 접착식 카본 필름의 이용은 통상적이지 않은 것이다. 왜냐하면 접착식 카본 필름의 제조에 사용되는 접착제는 진공 조건하에서 가스를 강하게 분출하여 진공 상태에 부정적인 영향을 미치고, 이는 관련 휘발성 성분을 야기함으로써 진공 상태에서 처리되어야 할 기판을 오염시키므로, 이러한 물질은 사용되지 않는다.
이와 대조적으로, 본 발명자들은 놀랍게도, 전술한 바와 같이 사용되는 경우에도, 접착식 필름은 앞서 설명한 부정적인 영향이 현저하게 없는 것을 발견하였다. 이에 대한 이유로는, 타겟의 후면에 대한 밀착 접촉 및 카본 필름과 멤브레인의 접촉에 의해 접착 물질의 가스 발생이 현저하게 감소하므로 부정적인 영향이없다는 점을 들 수 있다.
본 발명에 따라 종래 기술에서 공지된 장치와 비교하여, 특히 타겟 물질의 교환에 대한 효율성을 개선하는 타겟의 냉각 장치의 제공이 가능하다.
본 발명은 이제 도면 및 다른 예시적인 실시예에 의거하여 상세하게 설명된다.
도 1은 직접 냉각 타겟을 가진 종래의 코팅 소스를 도시한다.
도 2는 간접 냉각 타겟을 가진 종래의 코팅 소스를 도시한다.
도 3은 도 2에 따른 냉각 장치를 가진 코팅 소스에 있어서의 제한된 열적 접촉(limited thermal contact) 현상에 대해 도시한다.
도 4는 접착식 카본 필름이 부착된 본 발명에 따른 실시예의 단면도를 도시한다.
도 5는 제 1실시예에서의 간접 냉각 장치를 가진 코팅 소스에 통합되어 있는 본 발명에 따른 타겟을 도시한다.
도 6은 제 2실시예에서의 코팅 소스에 통합되어 있는 본 발명에 따른 타겟을 도시한다
도 4에, 타겟의 후면(403)에 0.1mm 내지 0.5mm 이하의 두께를 가진 일방향 접착식 카본 필름(407)이 부착된 타겟(401)이 도시되어 있다. 실시예에서 채택된 카본 필름의 바람직한 두께는 0.125mm이다. 실시예에서는 쿤즈(Kunze)社의 제품 식별 번호 KU-CB1205-AV의 밀착 필름이 사용되었다.
또한 도 4에는, 타겟 후면과 접착식 카본 필름 사이의 경계면에 대한 확대 단면도가 도시되어 있다. 여기서의 카본 필름은, 카본 필름(411) 및 카본 필름을 접착 가능하게 하는 접착 필름(409)으로 구성되어 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 도 4에 따른 타겟은 간접 냉각 장치를 가진 코팅 소스 내에 용이하게 통합될 수 있으며: 접착식 카본 필름(507)을 가진 타겟(501)은 소스 홀더(505)의 앞면에 스크류(513)로 고정되고, 냉각 채널(509)을 포함하는 냉각 플레이트는 소스 홀더 내에 통합되며 카본 필름(507)은 냉각 플레이트의 후면(503)에 압착됨으로써, 냉각 플레이트에 대한 양호한 열적 접촉을 발생시킨다. 카본 필름이 타겟 후면에서 접착됨으로 인하여, 타겟이 코팅 챔버 내에 수직으로 장착되어 있는 경우에도 타겟의 교체가 매우 용이하다.
이동 가능 멤브레인(movable membrane)에 의한 간접 냉각 장치에 대한 개선된 변형 실시예가 도 6에 도시되어 있다. 그 구조는 도 5에 설명된 것과 유사하게, 접착식 카본 필름(607)을 가진 타겟(601), 소스 홀더(605) 및 냉각 채널(609)로 구성되어 있으나, 본 바람직한 실시예에서는 냉각 채널(609)을 카본 필름(607)로부터 분리시키는 냉각 플레이트의 벽(wall)을 플렉서블 멤브레인(flexible membrane, 603)으로 구성하고 있다. 냉각 매체는 물일 수 있으며, 타겟 교체시 수밀봉(water seal)을 해제할 필요가 없다. 타겟(601)이 적절한 수단(예컨대 브라켓(613) 또는 스크류)에 의해 소스 홀더(605)에 고정되면, 냉각 채널(609) 내의 통용 정수압이 멤브레인(603)을 타겟 후면 및 즉 접착식 카본 필름(607)에 고르게 압착시킴으로써, 매우 양호하고 광범위한 열적 접촉을 발생시킨다.
접착식 카본 필름이 필수적인 역할을 한다는 사실이 다음의 표 1에 인상적으로 설명되어 있으며, 상이한 재료 조성에 따른 타겟 유형, 접착식 카본 필름의 유무, 상이한 스퍼터 출력에 따라 각각의 타겟 온도가 비교되어 있다:
No 타겟 유형 카본 필름 유무 스퍼터 출력 타겟 온도
1 AlCr (70:30 at%) 무 5KW 235℃
2 AlCr (70:30 at%) 유 5KW 132℃
3 AlCr (70:30 at%) 유 7.5KW 171℃
4 AlCr (70:30 at%) 유 10KW 193℃
5 AlTi (67:33 at%) 유 5KW 138℃
6 AlTi (67:33 at%) 유 7.5KW 182℃
기계 역학적 이유로 인하여, 표 1의 제 1 측정치에서 보듯이, 본 발명에 따른 접착식 카본 필름이 없는 타겟은 2.5KW의 스퍼터 출력에서만 안전하게 작동 가능하다. 본 발명에 따른 접착식 카본 필름을 가진 타겟을 사용하는 경우의 출력 허용범위는 두배 이상으로 증가된다. 다른 타겟 물질, 즉 다른 비율의 AlTi 및 AlCr 타겟인 경우뿐만 아니라 순수 알루미늄, 티타늄 및/또는 크롬 타겟인 경우에도, 품질은 유사하게 나온다. 본 발명은 6mm 및 18mm 사이의 타겟 두께가 사용되는 경우 특히 좋은 효과가 있으며, 바람직한 타겟 두께는 6mm 및 12mm 사이이다.
본 발명의 특히 바람직한 실시예에 따르면, 타겟(701)은 도 7과 같이 타겟 후면의 접착식 카본 필름(705) 및 바요넷 프로파일링(bayonet profiling, 707)을 포함하는 구성으로 되어 있다. 본 실시예에 따른 바람직한 코팅 소스는 도 6의 설명에 언급된 멤브레인을 가진 간접 냉각 장치 및 상기 바요넷 고정용 대응부를 포함하며, 이러한 방식으로 균일하고 높은 접촉 압력을 달성케 할 수 있다. 본 실시예는 특히 분말야금 타겟들과 관련하여 특별한 장점을 가지는데, 왜냐하면 분말야금 타겟은 150℃ 이상의 온도에서 기계 역학적으로 약화되고 열팽창이 상승하기 때문이다. 바요넷 고정에 의해 제공되는 온도 감소 및 기계역학적 내구성에 기인하여 이러한 열 응력은 상당히 감소된다. 예컨대 크롬 타겟의 경우 100W/cm2 까지 전력 밀도를 상승시킬 수 있다.
가스 페이즈로부터 증착 공정을 위한 물질 소스로 구현되며, 앞면과 후면을 갖고, 후면에 접착식 카본 필름이 접착되는 것을 특징으로 하는 타겟이 개시되어 있다. 상기 타겟은 스퍼터링 공정 및/또는 스파크 증발 공정을 위한 물질 소스로 구현될 수 있다. 접착식 카본 필름의 두께는 예컨대 0.125mm 및 0.5mm 사이일 수 있으며, 바람직하게는 0.125mm의 두께를 가진다.
전술한 바와 같이 타겟을 포함하는 코팅 소스가 개시되어 있으며, 타겟은 냉각 채널을 포함하는 간접 냉각 장치가 통합되어 있는 소스 홀더 상에 배치된다.
코팅 소스에서, 냉각 채널을 접착식 카본 필름으로부터 분리시키는 한쪽 벽을 바람직하게는 플렉서블 멤브레인으로 구성함으로써, 접착식 카본 필름이 멤브레인과 광범위한 접촉을 형성하도록 한다.
코팅 소스의 타겟 주위는 바람직하게는, 바요넷 조인트(bayonet joint)의 형태로 소스 홀더와 결합되도록 디자인됨으로써, 높고 균일한 접촉 압력이 달성되도록 한다.
간접 냉각 코팅 소스의 경우, 타겟의 후면으로부터 냉각 채널을 분리시키는 상기 벽에 접착식 카본 필름을 접착하는 것이 또한 가능할 것이다. 이는 또한 이러한 벽이 멤브레인으로 구성된 경우에 적용된다. 그러나 이 방법은, 필름이 손상되면 이를 소스 홀더로부터 힘들게 제거하고 교체해야 하므로 단점을 가진다. 접착식 카본 필름이 충분히 얇으면, 타겟 후면 및 타겟의 후면으로부터 냉각 채널을 분리시키는 상기 한쪽 벽에 각각 접착식 카본 필름을 접착하는 것이 또한 가능하다.

Claims (12)

  1. 앞면과 후면을 갖는 금속 타겟(601, 701)을 포함하고, 타겟의 후면은 냉각 채널을 포함하는 간접 냉각 장치가 통합되어 있는 소스 홀더(605)의 한쪽 벽(wall)에 배치되는 코팅 소스(coating source)에 있어서,
    상기 타겟(601, 701)은 수단을 통해 소스 홀더(605) 상에 고정되고, 타겟(601, 701)이 고정되는 소스 홀더의 상기 벽을 플렉서블 멤브레인(flexible membrane,603)으로 구성함으로써 냉각 채널(609)을 타겟(601, 701)의 후면으로부터 분리시키고,
    상기 타겟의 후면 및/또는 타겟이 고정되는 소스 홀더의 한쪽 벽에 접착식 자체-접착식 카본 필름(self-adhesive carbon film, 607,705)이 접착되는 것을 특징으로 하는 코팅 소스.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 자체-접착식 카본 필름(607, 705)은, 스퍼터링 공정시 냉각 채널(609) 내의 통용 정수압에 의해 프렉서블 멤브레인(603)을 타겟(601, 701) 후면에 고르게 압착시키도록 접착되고, 또한 멤브레인(606) 및 타겟(601, 701) 후면 사이에 광범위한 열적 접촉을 발생시키도록 압착됨으로써, 접착식 카본 필름(607, 705)이 없는 코팅 소스의 타겟(601, 701)의 출력 허용범위와 비교하여 본 타겟(601, 701)의 출력 허용 범위가 적어도 두배 이상이 될 수 있도록, 타겟(601, 701)의 온도를 낮게 유지 가능한 것을 특징으로 하는 코팅 소스.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 자체-접착식 카본 필름(607, 705)의 두께가 0.125mm 및 0.5mm 사이이며, 두께가 0.125mm인 것을 특징으로 하는 코팅 소스.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 타겟((601, 701)의 두께가 6 및 18mm 사이이고, 두께가 6 및 12mm 사이인 것을 특징으로 하는 코팅 소스
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 소스 홀더(605) 상에 상기 타겟(601, 701)을 고정하기 위한 고정수단으로 바요넷 조인트 시스템(bayonet joint system)이 제공되는 것을 특징으로 하는 코팅 소스.
  6. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 타겟(701)의 주위(707)는 바요넷 조인트의 형태로 소스 홀더와 결합됨으로써, 높고 균일한 접촉 압력이 달성되도록 하는 것을 특징으로 하는 코팅 소스.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 타겟(601,701)은, 분말 야금 공정의 수단에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 코팅 소스.
  8. 물질 코팅을 위한 방법으로써,
    스퍼터링 공정에 의한 층의 증착을 위해, 상기 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 코팅 소스가 사용되는 것을 특징으로 하는 물질 코팅을 위한 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    타겟의 유형이 AlCr(70:30 at%)이고 타켓의 최고 온도가 193°이거나, 타겟의 유형이 AlTi(67:33 at%)이고 타겟의 최고 온도가 182°인 것을 특징으로 하는 물질 코팅을 위한 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 타겟의 스퍼터링 출력은, 최대 10kW까지 사용되는 것을 특징으로 하는 물질 코팅을 위한 방법.
  11. 제8항 내지 제10항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 타겟의 전력 밀도는, 최대 100W/cm2까지 사용되는 것을 특징으로 하는 물질 코팅을 위한 방법.
  12. 제8항 내지 제10항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 타겟은, AlTi, AlCr, Al, Ti, TiCr 또는 Cr 타겟인 것을 특징으로 하는 물질 코팅을 위한 방법.
KR1020217024665A 2012-04-04 2013-03-05 간접 냉각 장치에 적합한 타겟 KR102372968B1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012006717A DE102012006717A1 (de) 2012-04-04 2012-04-04 An eine indirekte Kühlvorrichtung angepasstes Target
DE102012006717.8 2012-04-04
KR20147030866A KR20150002747A (ko) 2012-04-04 2013-03-05 간접 냉각 장치에 적합한 타겟
PCT/EP2013/000623 WO2013149692A1 (de) 2012-04-04 2013-03-05 An eine indirekte kühlvorrichtung angepasstes target

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20147030866A Division KR20150002747A (ko) 2012-04-04 2013-03-05 간접 냉각 장치에 적합한 타겟

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210100742A true KR20210100742A (ko) 2021-08-17
KR102372968B1 KR102372968B1 (ko) 2022-03-10

Family

ID=47884231

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020217024665A KR102372968B1 (ko) 2012-04-04 2013-03-05 간접 냉각 장치에 적합한 타겟
KR20147030866A KR20150002747A (ko) 2012-04-04 2013-03-05 간접 냉각 장치에 적합한 타겟

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20147030866A KR20150002747A (ko) 2012-04-04 2013-03-05 간접 냉각 장치에 적합한 타겟

Country Status (14)

Country Link
US (1) US9934951B2 (ko)
EP (1) EP2834389B1 (ko)
JP (1) JP6407857B2 (ko)
KR (2) KR102372968B1 (ko)
CN (1) CN104204286B (ko)
AR (1) AR090374A1 (ko)
DE (1) DE102012006717A1 (ko)
ES (1) ES2617518T3 (ko)
HU (1) HUE033200T2 (ko)
IN (1) IN2014DN08522A (ko)
MX (1) MX356932B (ko)
PL (1) PL2834389T3 (ko)
RU (1) RU2631571C2 (ko)
WO (1) WO2013149692A1 (ko)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2908892C (en) 2013-04-08 2021-08-24 Oerlikon Surface Solutions Ag, Trubbach Sputtering target having increased power compatibility
CN108130516A (zh) * 2018-01-03 2018-06-08 梧州三和新材料科技有限公司 一种使用泡沫金属增强冷却的真空镀阴极靶
CN108203812B (zh) * 2018-01-25 2020-02-07 京东方科技集团股份有限公司 一种基板固定载具、蒸镀设备及蒸镀方法
RU190474U1 (ru) * 2018-12-24 2019-07-02 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВО "МГТУ "СТАНКИН") Электродуговой испаритель
US10964015B2 (en) * 2019-01-15 2021-03-30 International Business Machines Corporation Product defect detection
CN112626482A (zh) * 2020-12-15 2021-04-09 华能新能源股份有限公司 一种真空蒸镀用基片温度控制装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5071535A (en) * 1990-05-14 1991-12-10 Leybold Aktiengesellschaft Cathode sputtering device
US20100252418A1 (en) * 2009-04-07 2010-10-07 Magna Mirrors Of America, Inc. Hot tile sputtering system

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU823459A1 (ru) * 1979-06-11 1981-04-23 Предприятие П/Я А-1067 Катодный узел
CH664303A5 (de) * 1985-04-03 1988-02-29 Balzers Hochvakuum Haltevorrichtung fuer targets fuer kathodenzerstaeubung.
JPH0774436B2 (ja) * 1990-09-20 1995-08-09 富士通株式会社 薄膜形成方法
DE59208623D1 (de) * 1991-05-08 1997-07-24 Balzers Hochvakuum Verfahren zur Montage bzw. Demontage einer Targetplatte in einem Vakuumprozessraum, Montageanordnung hierfür sowie Targetplatte bzw. Vakuumkammer
RU2026418C1 (ru) * 1991-06-24 1995-01-09 Минский радиотехнический институт Устройство для нанесения покрытий в вакууме
DE4201551C2 (de) * 1992-01-22 1996-04-25 Leybold Ag Zerstäubungskathode
JPH05230638A (ja) * 1992-02-20 1993-09-07 Anelva Corp スパッタリング用ターゲット
DE4301516C2 (de) * 1993-01-21 2003-02-13 Applied Films Gmbh & Co Kg Targetkühlung mit Wanne
DE19535894A1 (de) 1995-09-27 1997-04-03 Leybold Materials Gmbh Target für die Sputterkathode einer Vakuumbeschichtungsanlage und Verfahren zu seiner Herstellung
JPH09125560A (ja) * 1995-10-26 1997-05-13 Hiroshi Nasu 炭素繊維マットテープ
JPH09156913A (ja) * 1995-11-30 1997-06-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd 熱伝導シートの製造方法及びそれを用いたスパッタリング装置
US6093293A (en) * 1997-12-17 2000-07-25 Balzers Hochvakuum Ag Magnetron sputtering source
EP0951049A1 (de) * 1998-04-16 1999-10-20 Balzers Aktiengesellschaft Haltering sowie Target und Verfahren zu seiner Herstellung
JP2000226650A (ja) * 1999-02-08 2000-08-15 Mitsubishi Materials Corp バッキングプレート変形防止用補強リング、その補強リングを取り付けたバッキングプレートおよびスパッタリングターゲット、並びにそれらの使用方法
RU2218450C2 (ru) * 2001-07-26 2003-12-10 Дочернее государственное предприятие "Институт ядерной физики" Национального ядерного центра Республики Казахстан Магнетрон
FR2842348B1 (fr) * 2002-07-10 2004-09-10 Tecmachine Cathode pour pulverisation sous vide
PL1609880T3 (pl) * 2004-06-22 2008-10-31 Applied Mat Gmbh & Co Kg Katoda do rozpylania jonowego do procesów nakładania powłok
EP1826811A1 (de) * 2006-02-22 2007-08-29 Applied Materials GmbH & Co. KG Sputtern mit gekühltem Target
US7879203B2 (en) * 2006-12-11 2011-02-01 General Electric Company Method and apparatus for cathodic arc ion plasma deposition
JP4877156B2 (ja) * 2007-08-28 2012-02-15 住友金属鉱山株式会社 スパッタリングカソード及び成膜方法
JP2011168807A (ja) * 2010-02-16 2011-09-01 Canon Inc スパッタリング装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5071535A (en) * 1990-05-14 1991-12-10 Leybold Aktiengesellschaft Cathode sputtering device
US20100252418A1 (en) * 2009-04-07 2010-10-07 Magna Mirrors Of America, Inc. Hot tile sputtering system

Also Published As

Publication number Publication date
WO2013149692A1 (de) 2013-10-10
DE102012006717A1 (de) 2013-10-10
PL2834389T3 (pl) 2017-05-31
ES2617518T3 (es) 2017-06-19
US9934951B2 (en) 2018-04-03
JP2015517032A (ja) 2015-06-18
KR20150002747A (ko) 2015-01-07
CN104204286A (zh) 2014-12-10
MX2014011991A (es) 2015-09-16
AR090374A1 (es) 2014-11-05
RU2631571C2 (ru) 2017-09-25
IN2014DN08522A (ko) 2015-05-15
CN104204286B (zh) 2017-03-29
JP6407857B2 (ja) 2018-10-17
RU2014143978A (ru) 2016-05-27
US20150060261A1 (en) 2015-03-05
HUE033200T2 (en) 2017-11-28
EP2834389A1 (de) 2015-02-11
MX356932B (es) 2018-06-20
KR102372968B1 (ko) 2022-03-10
EP2834389B1 (de) 2016-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102372968B1 (ko) 간접 냉각 장치에 적합한 타겟
TWI363806B (en) Improved pvd target
US10636635B2 (en) Target, adapted to an indirect cooling device, having a cooling plate
KR102602639B1 (ko) 고효율 저온 코팅을 수행하기 위한 코팅 장치
TWI362427B (en) Cooled dark space shield for multi-cathode design
US20120000424A1 (en) Cooled dark space shield for multi-cathode design
TWI393797B (zh) Sputtering electrodes and sputtering devices with sputtering electrodes
TW201348483A (zh) 真空成膜裝置及真空成膜方法
JP5779491B2 (ja) ターゲット装置、スパッタリング装置、ターゲット装置の製造方法
RU121812U1 (ru) Катодно-распылительный узел магнетрона (варианты)
EP0780487A1 (en) Gasketed target assembly
JPH05263224A (ja) スパッタ電極
JPH0559540A (ja) スパツタリングカソード
TW201827632A (zh) 氣流濺鍍裝置及濺鍍靶材原料的製造方法
JP2002309369A (ja) スパッタリング装置
JP2001214263A (ja) 成膜装置
JPH0734235A (ja) スパッタリング装置
JPS6119773A (ja) スパツタ装置
KR20070021919A (ko) 스퍼터 전극 및 스퍼터 전극을 구비한 스퍼터링 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant