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DE19756162C2 - Sputtering device - Google Patents

Sputtering device

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Publication number
DE19756162C2
DE19756162C2 DE1997156162 DE19756162A DE19756162C2 DE 19756162 C2 DE19756162 C2 DE 19756162C2 DE 1997156162 DE1997156162 DE 1997156162 DE 19756162 A DE19756162 A DE 19756162A DE 19756162 C2 DE19756162 C2 DE 19756162C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
gas
hollow profile
sputtering device
hollow
magnetrons
Prior art date
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Application number
DE1997156162
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German (de)
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DE19756162A1 (en
Inventor
Dietmar Schulze
Guenther Beister
Wolfgang Erbkamm
Johannes Struempfel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Von Ardenne Anlagentechnik GmbH
Original Assignee
Von Ardenne Anlagentechnik GmbH
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Publication date
Application filed by Von Ardenne Anlagentechnik GmbH filed Critical Von Ardenne Anlagentechnik GmbH
Priority to DE1997156162 priority Critical patent/DE19756162C2/en
Publication of DE19756162A1 publication Critical patent/DE19756162A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE19756162C2 publication Critical patent/DE19756162C2/en
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34Sputtering
    • C23C14/35Sputtering by application of a magnetic field, e.g. magnetron sputtering
    • C23C14/352Sputtering by application of a magnetic field, e.g. magnetron sputtering using more than one target
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • 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
    • H01J37/3402Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering using supplementary magnetic fields
    • H01J37/3405Magnetron sputtering
    • H01J37/3408Planar magnetron sputtering

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  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Sputtereinrichtung mit zwei neben­ einander auf einem Trägerkörper angeordneten längserstreckten Magnetrons mit je einem auf einer Targetebene liegenden Tar­ get, zwischen denen eine Trennwand aus weichmagnetischem Mate­ rial angeordnet ist und die mit einer abstandsweise angeordne­ ten, die Targetoberfläche freigebenden Dunkelfeldabschirmung umgeben sind, und einer Gaszuführeinrichtung, welche mit einer Reaktiv- und/oder Inertgasquelle verbunden ist.The invention relates to a sputtering device with two in addition each other arranged longitudinally on a support body Magnetrons, each with a tar lying on a target level get between them a partition made of soft magnetic mate rial is arranged and arranged with a spacing th, dark field shield releasing the target surface are surrounded, and a gas supply device, which with a Reactive and / or inert gas source is connected.

Derartige Doppelmagnetron-Sputtereinrichtungen werden in zu­ nehmendem Maße insbesondere zur Abscheidung von isolierenden Schichten, beispielsweise SiO2- Schichten, eingesetzt. Sie bestehen üblicherweise aus zwei ebenen längserstreckten Magne­ trons, die jeweils eigene Magnet- und Kühlsysteme aufweisen und die elektrisch voneinander getrennt in einer Ebene an­ geordnet sind.Such double magnetron sputtering devices are increasingly being used, in particular, for the deposition of insulating layers, for example SiO 2 layers. They usually consist of two flat elongated magnet trons, each with their own magnet and cooling systems and which are arranged electrically separated from each other on one level.

Aus der DD 252 205 ist es bekannt, daß bei derartigen Doppelmagnetron-Sputtereinrichtungen die beiden Magnetrons jeweils mit einem Pol einer Wechselspannungsquelle oder einer bipolar gepulsten Spannungsquelle verbunden werden. Im Betriebsfalle wechseln die Polaritäten der beiden Magne­ trons gegenseitig, so daß während einer Periode das eine Ma­ gnetron als Kathode wirkt und gesputtert wird, während das zweite die Funktion einer Anode übernimmt und sich diese Funk­ tion in einer nachfolgenden Periode umkehrt usw.From DD 252 205 it is known that at such double magnetron sputtering devices the two Magnetrons each with one pole of an AC voltage source or a bipolar pulsed voltage source. In operation, the polarities of the two magnets change trons each other, so that during a period the one Ma gnetron acts as a cathode and is sputtered while the second takes over the function of an anode and this radio tion reverses in a subsequent period, etc.

Aus der DE 196 17 057 A1 ist eine Doppelmagnetron-Sputtereinrichtung bekannt, die zur weitgehen­ den magnetischen Entkopplung der einzelnen Magnetrons vonein­ ander die Anordnung einer Trennwand aus weichmagnetischem Material zwischen den Magnetrons vorsieht.From DE 196 17 057 A1 is one  Double magnetron sputtering device known to go far the magnetic decoupling of the individual magnetrons another the arrangement of a partition made of soft magnetic Provides material between the magnetrons.

Aus der Veröffentlichung von S. Kadlec, J. Musil und J. Vyskoil in J. Vac. Sci. Technol. A8(3), Mai/Juni 1990, S. 1318-1324 ist es bekannt, daß ungleichmäßige Gasverteilungen, speziell der Reaktivgaskomponenten bei reaktiven Sputterprozessen, zu Stö­ rungen der Targetbedeckungen mit Reaktionsprodukten führen, die ungleichmäßigen Targetabtrag, unerwünschte Targetvergiftung und Veränderungen der Schichtzusammensetzungen nach sich zie­ hen und möglichst vermieden werden sollten.From the publication by S. Kadlec, J. Musil and J. Vyskoil in J. Vac. Sci. Technol. It is A8 (3), May / June 1990, pp. 1318-1324 known that uneven gas distributions, especially the Reactive gas components in reactive sputtering processes, to Stö of the target coverings with reaction products that uneven target removal, undesired target poisoning and changes in the layer compositions hen and should be avoided if possible.

Eine entscheidende Voraussetzung für die Gleichmäßigkeit der Schichteigenschaften und der Schichtdicke bei reaktiv gesput­ terten Schichten ist die sehr genau und reproduzierbare Steue­ rung der Gasverteilung, speziell der Reaktivgasverteilung. Wie aus der europäischen Patentanmeldung 0 502 242 A2 bekannt ist, werden Verteil­ errohre mit Austrittsöffnungen bzw. Austrittsdüsen mit de­ finiertem Strömungswiderstand für das Gas bzw. die Gase rund um die gesamte Magnetkonfiguration gelegt oder parallel zu den Längsseiten des Magnetrons in der Targetebene angeordnet. Diese bekannten technischen Lösungen besitzen allerdings den Nachteil, daß insbesondere bei Doppelmagnetron-Sputterein­ richtungen, bei denen die beiden Targets eine teilweise erheb­ liche Gesamtbreite besitzen, die Gasverteilung quer zur Rich­ tung der Verteilerrohre sehr ungleichmäßig ist.A crucial prerequisite for the uniformity of the Layer properties and the layer thickness with reactive sputtering tter layers is the very precise and reproducible control gas distribution, especially reactive gas distribution. How from European patent application 0 502 242 A2 is known to be distrib pipes with outlet openings or outlet nozzles with de Finished flow resistance for the gas or gases round placed around the entire magnet configuration or parallel to the Longitudinal sides of the magnetron arranged in the target plane. However, these known technical solutions have the Disadvantage that especially with double magnetron sputtering directions in which the two targets are partially raised overall width, the gas distribution across the rich distribution pipes is very uneven.

Außerdem hat es sich bei Doppelmagnetron-Sputtereinrichtungen gezeigt, daß infolge der sehr komplexen elektrischen und ma­ gnetischen Feldkonfiguration in einigen Bereichen eine deut­ lich höhere Sputterrate auftritt, die eine gleichfalls erhöhte Gaseinlaßmenge an diesen Stellen erforderlich macht. Bei den bekannten Gaszuführungen ist eine angepaßte Dosierung der Gasmenge an die jeweilige Sputterrate nicht zu erreichen. It has also been found in double magnetron sputtering devices shown that due to the very complex electrical and ma genetic field configuration in some areas Lich higher sputter rate occurs, which also increased Requires gas intake at these points. Both known gas feeds is an adjusted dosage of Gas quantity to reach the respective sputter rate.  

Die bekannten Gaszuführungssysteme erfordern bei großen Magne­ trons von einigen Metern Länge außerdem eine konstruktive Trennung des Gaseinlaßsystems von dem Magnetron, was zu einem erhöhten Montage-, Demontage- und Wartungsaufwand führt.The known gas supply systems require large magne trons a few meters long are also constructive Separation of the gas inlet system from the magnetron, resulting in a increased assembly, disassembly and maintenance costs.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Doppelmagnetron- Sputtereinrichtungen eine Gaszuführung vorzusehen, die einer­ seits einen einfachen und kompakten Aufbau aufweist und ande­ rerseits eine einstellbare Gasverteilung zuläßt.The invention is based, with double magnetron Sputter devices to provide a gas supply, the one has a simple and compact structure and others on the other hand allows an adjustable gas distribution.

Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Trennwand über die gesamte Länge des Magnetrons aus mindestens einem ersten Hohlprofil aus weichmagnetischem Eisen besteht. Im Inneren des Hohlprofils ist die Gaszuführungseinrichtung angeordnet. In der Oberfläche des Hohlprofils sind Öffnungen angeordnet, die einen zumindest mittelbarem Gasaustritt in die Prozeßkammer zulassen.According to the invention the object is achieved in that the Partition over the entire length of the magnetron at least a first hollow profile made of soft magnetic iron. The gas supply device is inside the hollow profile arranged. There are openings in the surface of the hollow profile arranged that an at least indirect gas outlet in the Allow process chamber.

Durch eine derartige Anordnung wird die Gaszuführeinrichtung in das Doppelmagnetron integriert, wodurch einerseits die Gaszuführung direkt an den Magnetrons erfolgen kann und be­ reits dadurch besser steuerbar ist und die andererseits durch die Doppelfunktion des Hohlprofils, nämlich als Trageelement für die Gaszuführungseinrichtung und als magnetisch entkop­ pelnde Trennwand, zusätzliche Bauelemente eingespart werden können, die einen erhöhten Montage- und Demontageaufwand mit sich bringen würden.With such an arrangement, the gas supply device integrated into the double magnetron, which means that the Gas can be fed directly to the magnetrons and be is already better controllable and on the other hand through the double function of the hollow profile, namely as a carrying element for the gas supply device and as magnetically decoupled pelting partition, additional components can be saved can with increased assembly and disassembly effort would bring themselves.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Hohlprofil durch zumindest eine Zwischenwand in mindestens zwei gegeneinander abgedichtete Bereiche geteilt ist. Je Be­ reich ist eine gesonderte Gasversorgungsleitung im Inneren des Hohlprofils geführt und mit je einem äußeren Gasanschluß zur Verbindung mit einer Reaktivgas- und/oder Inertgasquelle ver­ sehen.In one embodiment of the invention it is provided that Hollow profile through at least one partition in at least two mutually sealed areas is divided. Each Be is a separate gas supply line inside the Guided hollow profile and each with an external gas connection Ver connection with a reactive gas and / or inert gas source see.

Durch diese Bereichsaufteilung wird es möglich, daß in der Längserstreckung des Magnetrons unterschiedliche Gasmengen zugeführt werden, wodurch die insbesondere bei Doppelmagne­ trons auftretenden unterschiedlichen Sputterraten durch unter­ schiedlichen Gasstrom kompensiert werden können.This division of areas makes it possible that in the Length of the magnetron different amounts of gas  are fed, which is particularly the case with double magazines trons occurring different sputtering rates by under different gas flow can be compensated.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß über die gesamte Länge des Magnetrons ein zweites Hohl­ profil mit dem ersten Hohlprofil verbunden ist. Dieses zweite Hohlprofil bildet zusammen mit dem ersten Hohlprofil die Trennwand. Zwischen dem ersten und dem zweiten Hohlprofil sind Gasverteilungsdüsen vorgesehen und in dem zweiten Hohl­ profil an den den benachbarten Magnetrons zugewandten Seiten­ flächen mehrere Gasaustrittsöffnungen zum unmittelbaren Gas­ austritt in die Prozeßkammer eingebracht.In a further embodiment of the invention, that a second hollow over the entire length of the magnetron profile is connected to the first hollow profile. This second Hollow profile forms together with the first hollow profile Partition wall. Between the first and the second hollow profile gas distribution nozzles are provided and in the second cavity profile on the sides facing the neighboring magnetrons area several gas outlet openings to the immediate gas exits introduced into the process chamber.

Das zweite Hohlprofil dient bei dieser Ausführungsform als ein zusätzlicher Gasverteilungskanal, der seinerseits ein separa­ tes Bauteil darstellt und leicht ausgewechselt werden kann. Somit kann dieses zweite Hohlprofil in einfacher Art und Weise durch Veränderungen der Gasaustrittsöffnungen an die erforder­ lichen Gasführungsmengen angepaßt werden, ohne dabei das erste Hohlprofil mit der gesamten Gaszuführungseinrichtung demontie­ ren zu müssen.The second hollow profile serves as a in this embodiment additional gas distribution channel, which in turn is a separate component and can be easily replaced. This second hollow profile can thus be carried out in a simple manner by changing the gas outlet openings to the required Lichen gas flow rates are adjusted without doing the first Dismantle the hollow profile with the entire gas supply device need to.

Werden verschiedene Reaktivgase eingesetzt, kann außerdem in diesem zweiten Hohlprofil eine weitere bessere Vermischung der Reaktivgaskomponenten eintreten.If different reactive gases are used, in this second hollow profile a further better mixing of the Reactive gas components enter.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Gaszuführungseinrichtung nur mit einer Reaktivgasquel­ le verbunden ist. Zur eventuellen Einleitung eines Inertgases ist eine zweite Gaszuführungseinrichtung vorgesehen, die mit der Inertgasquelle verbunden ist und deren Gasaustritt au­ ßerhalb der Dunkelfeldabschirmung liegt.In a further embodiment of the invention, that the gas supply device only with a reactive gas source le is connected. For the possible introduction of an inert gas a second gas supply device is provided, which with the inert gas source is connected and its gas outlet au is outside the dark field shield.

Durch eine derartige Trennung zwischen der Gaszuführung von Reaktivgas und der Gaszuführung von Inertgas ist es möglich, den Inertgasstrom konstant zu halten und nur den Reaktivgas­ strom den jeweiligen Prozeßbedingungen anzupassen und damit zu regeln.By such a separation between the gas supply from Reactive gas and the gas supply of inert gas it is possible to keep the inert gas flow constant and only the reactive gas adapt current to the respective process conditions and thus to  regulate.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Gasauslaßöffnungen über die Länge des oder der Hohl­ profile äquidistant gleich verteilt sind und einen gleichen Durchmesser aufweisen. Durch eine derartige Anordnung wird eine über die Länge des Doppelmagnetrons gleichmäßige Gasver­ teilung erzielt. Alternativ dazu ist es möglich, in den Berei­ chen, in denen bei Magnetrons lokale höhere Zerstäubungsraten auftreten, größere Durchmesser und/oder geringere Abstände der Gasauslaßöffnungen zu wählen. Dabei wird genau in diesen Be­ reichen die Gasausströmmenge entsprechend der erhöhten Sput­ terrate eingestellt und damit die erhöhte Sputterrate kompen­ siert.In a further embodiment of the invention, that the gas outlet openings over the length of the hollow or profiles are equidistantly distributed and the same Have diameter. With such an arrangement a gas ver. uniform over the length of the double magnetron division achieved. Alternatively, it is possible in the area in which local atomization rates are higher for magnetrons occur larger diameters and / or smaller distances of the Gas outlet openings to choose. It is precisely in these Be range of gas outflow corresponding to the increased sput terrate and thus compensate for the increased sputter rate siert.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Gasaustrittsöffnungen einen größeren Durchmesser auf­ weisen als die Gasverteilungsdüsen. Damit wird eine Verringe­ rung der Strömungsgeschwindigkeit des einzuleitenden Gases oder Gemisches erzielt.In a further embodiment of the invention, that the gas outlet openings have a larger diameter point as the gas distribution nozzles. This will reduce it tion of the flow rate of the gas to be introduced or mixture achieved.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Gasaustrittsöffnungen von der Targetebene in Richtung zum Trägerkörper mit einem Abstand angeordnet sind. Dies hat den Vorteil, daß das einzuleitende Gas in den Raum zwischen der Trennwand und dem Magnetron strömt und somit unmittelbar die Targetoberfläche umspült.An advantageous embodiment of the invention provides that the gas outlet openings from the target plane towards Carrier bodies are arranged at a distance. This has the Advantage that the gas to be introduced into the space between the Partition wall and the magnetron flows and thus the Washed target surface.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß das Hohlprofil und/oder die Hohlprofile eine Wandstärke aufweisen, die eine magnetische Sättigung vermeiden.Another embodiment of the invention provides that Hollow profile and / or the hollow profiles have a wall thickness, that avoid magnetic saturation.

Eine weitere Variante der Erfindung besteht darin, das oder die Hohlprofile elektrisch floatend anzuordnen oder mit Masse­ potential zu verbinden.Another variant of the invention is the or to arrange the hollow profiles electrically floating or with mass potential to connect.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbei­ spieles näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigt:The invention is described below with reference to an embodiment game are explained in more detail. In the accompanying drawings  shows:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Sputter­ einrichtung und Fig. 1 shows a cross section through a sputtering device according to the invention and

Fig. 2 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Sput­ terreinrichtung. Fig. 2 shows a longitudinal section through the sputtering device according to the invention.

Wie in den Figuren dargestellt, ist auf einem gemeinsamen Träger 1 ein erstes Magnetron 2 und ein zweites Magnetron 3 elektrisch separat montiert. Jedes einzelne Magnetron ist mit Kühlkanälen 4 und Magnetsystemen 5 versehen. Weiterhin weisen beide Magnetrons 2 und 3 Targets 6 auf, die mittels Pratzlei­ sten 7 auf dem Magnetsystem festgespannt sind. Die Oberflächen der Targets 6 liegen auf der Targetebene 8.As shown in the figures, a first magnetron 2 and a second magnetron 3 are mounted separately on a common carrier 1 . Each individual magnetron is provided with cooling channels 4 and magnet systems 5 . Furthermore, both magnetrons 2 and 3 have targets 6 , which are clamped by means of pratzlei 7 on the magnet system. The surfaces of the targets 6 lie on the target plane 8 .

Beide Magnetrons 2 und 3 sind mit einer gemeinsamen Dunkel­ feldabschirmung 9 versehen. Mittig zwischen den beiden Magne­ trons 2 und 3 ist ein erstes Hohlprofil 10 mit der Dunkelfeld­ abschirmung 9 verbunden. An dem ersten Hohlprofil 10 ist ein zweites Hohlprofil 11 befestigt. Die beiden Hohlprofile 10 und 11 erstrecken sich über die Länge der beiden Magnetrons 2 und 3, wobei ihre Länge der Länge des Doppelmagnetrons entspricht. Die Hohlprofile 10 und 11 sind aus weichmagnetischem Eisen gefertigt.Both magnetrons 2 and 3 are provided with a common dark field shield 9 . A first hollow profile 10 is connected to the dark field shield 9 in the middle between the two magnet trons 2 and 3 . A second hollow profile 11 is fastened to the first hollow profile 10 . The two hollow profiles 10 and 11 extend over the length of the two magnetrons 2 and 3 , their length corresponding to the length of the double magnetron. The hollow profiles 10 and 11 are made of soft magnetic iron.

In dem ersten Hohlprofil 10 ist eine Gaszuführungseinrichtung angeordnet. Die Gaszuführungseinrichtung besteht aus einer Rohraufnahme 12, die im Inneren des Hohlprofiles 10 befestigt ist. Mit dieser Rohraufnahme 12 ist eine rechte äußere Gaszu­ führungsleitung 13, eine mittlere äußere Gaszuführungsleitung 14 und eine linke äußere Gaszuführungsleitung 15 fest verbun­ den.A gas supply device is arranged in the first hollow profile 10 . The gas supply device consists of a tube receptacle 12 which is fastened inside the hollow profile 10 . With this tube receptacle 12 , a right outer gas supply line 13 , a middle outer gas supply line 14 and a left outer gas supply line 15 are firmly connected.

Weiterhin gehört zu der Gaszuführungseinrichtung ein rechtes Gasführungsrohr 16 und ein linkes Gasführungsrohr 17. Das linke Gasführungsrohr 17 dient zur Gasversorgung eines linken Bereiches 18 des ersten Hohlprofiles 10 und das rechte Gasfüh­ rungsrohr 16 der Gasversorgung eines nicht näher dargestellten rechten Bereiches des ersten Hohlprofiles 10. Die Gasversor­ gung des mittleren Bereiches 19 des ersten Hohlprofiles 10 erfolgt über einen direkten Gasauslaßkanal 20 in der Rohrauf­ nahme 12. Die äußeren Gaszuführungsleitungen 13-15 sind über Verbindungskanäle 21 mit den Gasführungsrohren 16 und 17 bzw. mit dem Gasauslaßkanal 20 verbunden.The gas supply device also includes a right gas guide tube 16 and a left gas guide tube 17 . The left gas guide tube 17 is used to supply gas to a left area 18 of the first hollow profile 10 and the right gas guide tube 16 to supply gas to a not shown right area of the first hollow profile 10th The Gasversor supply of the central region 19 of the first hollow profile 10 takes place via a direct gas outlet channel 20 in the Rohrauf 12th The outer gas supply lines 13-15 are connected via connecting channels 21 to the gas guide tubes 16 and 17 or to the gas outlet channel 20 .

Zur Trennung des linken Bereiches 18 vom mittleren Bereich 19 ist eine dichtende Zwischenwand 22 vorgesehen. In gleicher Weise trennt eine nicht näher dargestellte Zwischenwand den mittleren Bereich 19 vom ebenfalls nicht näher dargestellten rechten Bereich des ersten Hohlprofiles 10.A separating partition 22 is provided to separate the left area 18 from the middle area 19 . In the same way, an intermediate wall, not shown, separates the central area 19 from the right area of the first hollow profile 10, which is also not shown in detail.

Durch diese Gaszuführungseinrichtung wird es möglich, die Gaszuführung zu den einzelnen Bereichen des ersten Hohlprofi­ les 10 getrennt zu steuern.This gas supply device makes it possible to control the gas supply to the individual areas of the first hollow profile 10 separately.

In der Verbindungsfläche zwischen dem ersten Hohlprofil 10 und dem zweiten Hohlprofil 11 sind Gasverteilungsdüsen 23 einge­ bracht. Diese Gasverteilungsdüsen 23 dienen dem Gasübertritt von dem ersten Hohlprofil 10 in das zweite Hohlprofil 11.In the connecting surface between the first hollow profile 10 and the second hollow profile 11 gas distribution nozzles 23 are introduced. These gas distribution nozzles 23 serve for the gas transfer from the first hollow profile 10 into the second hollow profile 11 .

In den Wänden des zweiten Hohlprofiles 11, die jeweils dem ersten Magnetron 2 und dem zweiten Magnetron 3 zugewandt sind, sind in einem Abstand von der Targetebene 8 Gasaustrittsöff­ nungen 24 eingebracht.In the walls of the second hollow profile 11 , each of which faces the first magnetron 2 and the second magnetron 3 , 8 gas outlet openings 24 are introduced at a distance from the target plane.

Wie in Fig. 2 dargestellt, sind die Gasaustrittsöffnungen auf der Seite, die dem ersten Magnetron zugewandt ist von den Gasaustrittsöffnungen, die auf der Seite, die dem zweiten Magnetron zugewandt ist, derart seitlich versetzt, daß sie sich von der Seite her gesehen jeweils in der Lücke der ande­ ren Seite befinden. Wie dieser Darstellung weiterhin zu ent­ nehmen ist, sind bei der Anordnung gemäß diesem Ausführungs­ beispiel die Gasaustrittsöffnungen 24 in dem zweiten Hohl­ profil 11 äquidistant gleich verteilt. As shown in FIG. 2, the gas outlet openings on the side facing the first magnetron are laterally offset from the gas outlet openings on the side facing the second magnetron in such a way that they are each seen from the side the gap on the other side. As can be seen from this illustration, the gas outlet openings 24 in the second hollow profile 11 are equally distributed in the arrangement according to this embodiment.

Über die Gasaustrittsöffnungen 24 wird das Gas in den Zwi­ schenraum zwischen dem Magnetron 2 und 3 und den beiden Hohl­ profilen 10 und 11 geleitet. Von dort aus gelangt es direkt zur Oberfläche des Targets 6 und durch Umspülen des jeweils ersten und zweiten Magnetrons 2 und 3 auch von der anderen Seite direkt auf das Target 6, so daß eine unmittelbare Ein­ wirkung des Gases auf das Target erreicht wird. Durch die getrennte Steuerung der Bereiche des ersten Hohlprofiles 10 werden auch die Gasführungsparameter im zweiten Hohlprofil 11 eingestellt, so daß eine gesteuerte Gasverteilung über die Gasaustrittsöffnungen 24 entlang des Doppelmagnetrons erreicht werden kann.Via the gas outlet openings 24 , the gas is passed into the inter mediate space between the magnetron 2 and 3 and the two hollow profiles 10 and 11 . From there it goes directly to the surface of the target 6 and by washing around the first and second magnetrons 2 and 3 also from the other side directly onto the target 6 , so that an immediate effect of the gas on the target is achieved. By separately controlling the areas of the first hollow profile 10 , the gas routing parameters in the second hollow profile 11 are also set, so that a controlled gas distribution can be achieved via the gas outlet openings 24 along the double magnetron.

BezugszeichenlisteReference list

11

Träger
carrier

22nd

erstes Magnetron
first magnetron

33rd

zweites Magnetron
second magnetron

44th

Kühlkanal
Cooling channel

55

Magnetsystem
Magnet system

66

Target
Target

77

Pratzleiste
Scraper bar

88th

Targetebene
Target level

99

Dunkelfeldabschirmung
Dark field shielding

1010th

erstes Hohlprofil
first hollow profile

1111

zweites Hohlprofil
second hollow profile

1212th

Rohraufnahme
Pipe holder

1313

rechte äußere Gasführungsleitung
right outer gas pipe

1414

mittlere äußere Gasführungsleitung
middle outer gas pipe

1515

linke äußere Gasführungsleitung
left outer gas pipe

1616

rechtes Gasführungsrohr
right gas pipe

1717th

linkes Gasführungsrohr
left gas pipe

1818th

linker Bereich des ersten Hohlprofiles
left area of the first hollow profile

1919th

mittlerer Bereich des ersten Hohlprofiles
middle area of the first hollow profile

2020th

Gasauslaßkanal
Gas outlet duct

2121

Verbindungskanal
Connecting channel

2222

Zwischenwand
Partition

2323

Gasverteilungsdüse
Gas distribution nozzle

2424th

Gasaustrittsöffnung
Gas outlet opening

Claims (11)

1. Sputtereinrichtung mit zwei nebeneinander auf einem Trä­ gerkörper angeordneten längserstreckten Magnetrons mit je einem auf einer Targetebene liegenden Target, zwischen denen eine Trennwand aus weichmagnetischen Material, an­ geordnet ist und die mit einer abstandsweise angeordneten, die Targetoberfläche freigebenden Dunkelfeldabschirmung umgeben sind, und einer Gaszuführungseinrichtung, welche mit einer Reaktiv- und/oder Inertgasquelle verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand über die gesamte Länge der Magnetrons (2; 3) aus mindestens einem ersten Hohlprofil (10) aus weichmagneti­ schem Eisen besteht, in dessen Inneren die Gaszufüh­ rungseinrichtung angeordnet ist und in dessen Oberfläche Öffnungen (23) zum zumindest mittelbaren Gasaustritt in die Prozeßkammer angeordnet sind.1. Sputtering device with two longitudinal magnetrons arranged next to one another on a carrier body, each with a target lying on a target plane, between which a partition made of soft magnetic material is arranged and which are surrounded by a spaced-apart dark field shield that releases the target surface, and a gas supply device , Which is connected to a reactive and / or inert gas source, characterized in that the partition wall over the entire length of the magnetrons ( 2 ; 3 ) consists of at least a first hollow profile ( 10 ) made of soft magnetic iron, in the interior of which the gas supply means is arranged and in the surface of which there are openings ( 23 ) for at least indirect gas outlet into the process chamber. 2. Sputtereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das erste Hohlprofil (10) durch mindestens eine Zwischenwand (22) in mindestens zwei gegeneinander abgedichtete Bereiche (18; 19) geteilt ist, daß je Bereich eine Gasversorgungsleitung (16; 17; 20) im Inneren des ersten Hohlprofiles (10) geführt ist und je einen äußeren Gasanschluß (13; 14; 15) zur Verbindung mit einer Reaktivgas- und/oder Inertgasquelle aufweist.2. Sputtering device according to claim 1, characterized in that the first hollow profile ( 10 ) by at least one partition ( 22 ) is divided into at least two mutually sealed areas ( 18 ; 19 ), that each area has a gas supply line ( 16 ; 17 ; 20th ) is guided inside the first hollow profile ( 10 ) and each has an outer gas connection ( 13 ; 14 ; 15 ) for connection to a reactive gas and / or inert gas source. 3. Sputtereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß über die gesamte Länge der Magnetrons (2; 3) ein zweites Hohlprofil (11) mit dem ersten Hohlprofil (10) verbunden ist und mit diesem zu­ sammen die Trennwand bildet, daß zwischen dem ersten (10) und dem zweiten Hohlprofil (11) Gasverteilungsdüsen (23) vorgesehen sind und daß in dem zweiten Hohlprofil (11) an den den benachbarten Magnetrons (2; 3) zugewandten Seitenflä­ chen mehrere Gasaustrittsöffnungen (24) zum unmittelbaren Austritt in die Prozeßkammer eingebracht sind.3. Sputtering device according to claim 1 or 2, characterized in that over the entire length of the magnetrons ( 2 ; 3 ), a second hollow profile ( 11 ) is connected to the first hollow profile ( 10 ) and together with this forms the partition that between the first ( 10 ) and the second hollow profile ( 11 ) gas distribution nozzles ( 23 ) are provided and that in the second hollow profile ( 11 ) on the adjacent magnetrons ( 2 ; 3 ) faces Seiten Chen several gas outlet openings ( 24 ) for immediate exit into the Process chamber are introduced. 4. Sputtereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Gaszufüh­ rungseinrichtung nur mit einer Reaktivgasquelle verbunden ist und daß eine zweite Gaszuführungseinrichtung vorgese­ hen ist, die mit einer Inertgasquelle verbunden ist und deren Gasaustritt außerhalb der Dunkelfeldabschirmung (9) liegt.4. Sputtering device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the gas supply device is connected only to a reactive gas source and that a second gas supply device is hen vorgese, which is connected to an inert gas source and whose gas outlet is outside the dark field shield ( 9 ) . 5. Sputtereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekenzeichnet, daß die Gasaus­ trittsöffnungen (24) über die Länge des oder der Hohl­ profile (11) äquidistant gleich verteilt sind und einen gleichen Durchmesser aufweisen.5. Sputtering device according to one of claims 1 to 4, characterized by marked that the Gasaus outlet openings ( 24 ) over the length of the or the hollow profiles ( 11 ) are equally spaced and have the same diameter. 6. Sputtereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Gasaus­ trittsöffnungen (24) in Bereichen, in denen bei den Magne­ trons (2; 3) lokal höhere Zerstäubungsraten auftreten, größere Durchmesser und/oder geringere Abstände zueinander aufweisen.6. Sputtering device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the gas outlet openings ( 24 ) in regions in which locally higher atomization rates occur in the magne trons ( 2 ; 3 ) have larger diameters and / or shorter distances from one another . 7. Sputtereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die Gasaustrittsöffnungen (24) einen größeren Durchmesser aufweisen, als die Gasverteilungsdüsen (23). 7. Sputtering device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the gas outlet openings ( 24 ) have a larger diameter than the gas distribution nozzles ( 23 ). 8. Sputtereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß die Gasaus­ trittsöffnung (24) von der Targetebene (8) in Richtung zum Trägerkörper mit einem Abstand angeordnet sind.8. Sputtering device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the gas outlet opening ( 24 ) from the target plane ( 8 ) in the direction of the carrier body are arranged at a distance. 9. Sputtereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß das Hohl­ profil (10) und/oder die Hohlprofile (10; 11) eine eine magnetische Sättigung vermeidende Wandstärke aufweisen.9. Sputtering device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the hollow profile ( 10 ) and / or the hollow profiles ( 10 ; 11 ) have a wall thickness avoiding magnetic saturation. 10. Sputtereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß das Hohl­ profil (10) und/oder die Hohlprofile (10; 11) elektrisch floatend angeordnet sind.10. Sputtering device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the hollow profile ( 10 ) and / or the hollow profiles ( 10 ; 11 ) are arranged electrically floating. 11. Sputtereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß das Hohl­ profil (10) und/oder die Hohlprofile (10; 11) mit Massepo­ tiential verbunden sind.11. Sputtering device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the hollow profile ( 10 ) and / or the hollow profiles ( 10 ; 11 ) are connected tientially with Massepo.
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