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DE29823900U1 - Device for plasma-supported layer deposition - Google Patents

Device for plasma-supported layer deposition

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DE29823900U1
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Von Ardenne Anlagentechnik GmbH
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Description

von Ardenne Anlagentechnik GmbH 01324 Dresden by Ardenne Anlagentechnik GmbH 01324 Dresden

Einrichtung zur plasmagestützten SchichtabscheidungDevice for plasma-assisted layer deposition

Die Erfindung betrifft eine Magnetron-Sputtereinrichtung zur großflächigen, reaktiven plasmagestützten Abscheidung hauptsächlich elektrisch isolierender Schichten auf Substraten entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a magnetron sputtering device for large-area, reactive plasma-assisted deposition of mainly electrically insulating layers on substrates according to the preamble of claim 1.

Die zu beschichtenden Substrate können dabei aus den unterschiedlichsten Grundmaterialien bestehen und die unterschiedlichste geometrische Form haben. In der Praxis werden aber hauptsächlich metallische Bänder oder ebene Glasscheiben als Substrate in Frage kommen.The substrates to be coated can consist of a wide variety of base materials and have a wide variety of geometric shapes. In practice, however, the substrates that are considered are mainly metallic strips or flat glass panes.

Sowohl für die Abscheidung von dielektrischen Schichtsystemen für z.B. die Herstellung von wärmereflektierenden Glasscheiben für Fenster, als auch zur großflächigen Beschichtung von metallischen Bändern mit lichtabsorbierenden Schichten zur Herstellung von Solarabsorbern werden Magnetron-Sputterquellen eingesetzt. Damit gelingt es in erforderlichem Umfang in den 0 Eigenschaften homogene und in der Schichtdicke gleichmäßige Schichten auch auf großen Flächen abzuscheiden.Magnetron sputtering sources are used both for the deposition of dielectric layer systems, for example for the production of heat-reflecting glass panes for windows, and for the large-area coating of metallic strips with light-absorbing layers for the production of solar absorbers. This makes it possible to deposit layers that are homogeneous in terms of the properties and uniform in layer thickness, even on large surfaces, to the required extent.

Bei bekannten Verfahren zum Beschichten von Substraten mit Hilfe der Sputtertechnik und Materialien, die isolierende Schichten bilden, besteht das Problem, daß neben dem Substrat auch Teile der Einrichtung selbst mit diesem elektrisch nicht, oder schlecht leitenden Materialien beschichtet werden, wodurch der Prozeß instabil wird und elektrische ÜberschlägeIn known processes for coating substrates using sputtering technology and materials that form insulating layers, there is the problem that in addition to the substrate, parts of the device itself are also coated with these electrically non-conductive or poorly conductive materials, which makes the process unstable and causes electrical arcing.

auftreten.appear.

Weiterhin ist die aus ökonomischer Sicht wünschenswerte Erhöhung der Produktivität derartiger Beschichtungsanlagen durch die dann erforderliche hohe Beschichtungsgeschwindigkeit des einzelnen Magnetrons begrenzt. Der übliche Ausweg ist die Erhöhung der Anzahl der zur Abscheidung einer einzelnen Schicht eingesetzte Magnetrons, bzw. eine Erhöhung der pro Magnetron umgesetzten elektrischen Leistung. Beiden Maßnahmen sind in der Praxis relativ enge Grenzen gesetzt.Furthermore, the increase in productivity of such coating systems, which is desirable from an economic point of view, is limited by the high coating speed required for each individual magnetron. The usual solution is to increase the number of magnetrons used to deposit a single layer or to increase the electrical power converted per magnetron. In practice, there are relatively strict limits to both measures.

So ist die Magnetronanzahl durch geometrische Größen festgelegt und die maximal anwendbare Leistung pro Target-Oberflächeneinheit durch Werkstoffkenngrößen und die Kühlmöglichkeiten des Targets. Die gewünschte Produktivitätserhöhung der Anlage ist somit nur erreichbar, wenn es gelingt, die spezifischen Eigenschaften der Einzelschichten, die jeweils an eine bestimmte Schichtdicke gebunden sind, auch bei geringeren Schichtdicken zu erreichen.The number of magnetrons is determined by geometric dimensions and the maximum applicable power per target surface unit is determined by material characteristics and the cooling options of the target. The desired increase in productivity of the system can therefore only be achieved if the specific properties of the individual layers, each of which is tied to a certain layer thickness, can be achieved even with lower layer thicknesses.

Das ist oftmals dann möglich, wenn die Schichten in ihrer Struktur und ihrer Dichte den Werten des jeweiligen kompakten Materials angeglichen werden. Ein Weg dazu ist die Schichtabscheidung mit Unterstützung eines dichten Plasmas in Substratnähe. This is often possible if the layers are adjusted in their structure and density to the values of the respective compact material. One way to do this is to deposit the layers with the help of a dense plasma close to the substrate.

Die positiven Effekte des Plasmas, wie z.B. die Erhöhung des Brechungsindex von 2,35 auf 2,55 bei den sehr häufig in der optischen Beschichtung eingesetzten TiO2-Schichten wurden bereits beschrieben (Zöllner: Plasmaunterstütztes Aufdampfverfahren eröffnet neue Perspektiven in der Brillen- und Feinoptik, Vakuum in Forschung und Praxis 1997, Nr. 1, 19 - 24).The positive effects of plasma, such as the increase in the refractive index from 2.35 to 2.55 in the TiO 2 layers frequently used in optical coatings, have already been described (Zöllner: Plasma-assisted vapor deposition opens up new perspectives in spectacle and precision optics, Vacuum in Research and Practice 1997, No. 1, 19 - 24).

Die Ursache dafür ist eine Änderung der Gitterstruktur von Anatase zu Rutil auch bei niedriger Beschichtungstemperatur.
Analog konnte gezeigt werden, daß bei SiO2 der Brechungsindex von 1,48 auf 1,46 infolge einer dichteren Struktur sinkt (Szyzbowski, Bräuer, Teschner, Zmelty: Large Scale Antire-
The reason for this is a change in the lattice structure from anatase to rutile even at low coating temperatures.
Analogously, it could be shown that the refractive index of SiO 2 drops from 1.48 to 1.46 due to a denser structure (Szyzbowski, Bräuer, Teschner, Zmelty: Large Scale Antire-

fleeting Coatings, PSE '96).(2006) 233-237.

Es wurde weiterhin festgestellt, daß die Erhöhung der Schichtdichte zur erhöhten elektrischen Leitfähigkeit, z.B. bei SiI-berschichten führt. Da mit dem Schichtwiderstand aber auch die Emissivität metallischer Schichten ansteigt, gelingt es mit dünneren Silberschichten gleiche Reflexionseigenschaften zu erreichen und gleichzeitig die optische Transmission zu verbessern. It was also found that increasing the layer density leads to increased electrical conductivity, e.g. in silver coatings. Since the emissivity of metallic layers also increases with the layer resistance, it is possible to achieve the same reflection properties with thinner silver layers and at the same time improve the optical transmission.

Oftmals ist die Magnetron-Entladung nicht primär zur Abstäubung von Targetmaterial eingesetzt, sondern dient als Plasmaquelle. Das ist jeweils dann der Fall, wenn eine nahezu vollständige Bedeckung des Targets mit Reaktionsprodukten erzwungen wird.Often, the magnetron discharge is not primarily used for sputtering target material, but serves as a plasma source. This is always the case when an almost complete coverage of the target with reaction products is required.

Üblicherweise ist die Sputterrate der Reaktionsprodukte geringer als die des entsprechenden Targetmaterials. Mit wachsendem Reaktivgasanteil sinkt die Sputterrate des Targetmaterials und die in das Magnetron eingespeiste Leistung wird zunehmend im Plasma umgesetzt. In diesem Falle der magnetronunterstützten Plasma-CVD ist eine wesentliche, die Abscheidungsgeschwindigkeit bestimmende Größe die Plasmadichte in unmittelbarer Substratnähe. Damit verbunden ist die Dichte der Radikale und weiterer energiereicher Spezies, die für die Schichtabscheidung verantwortlich sind.Usually, the sputtering rate of the reaction products is lower than that of the corresponding target material. As the proportion of reactive gas increases, the sputtering rate of the target material decreases and the power fed into the magnetron is increasingly converted into the plasma. In this case of magnetron-assisted plasma CVD, an important factor that determines the deposition rate is the plasma density in the immediate vicinity of the substrate. This is linked to the density of radicals and other high-energy species that are responsible for the layer deposition.

In beiden Fällen, sowohl beim üblichen reaktiven Sputterprozeß wie auch bei magnetronunterstützter Plasma-CVD, führt eine Steigerung der Plasmadichte in unmittelbarer Substratnähe zu einer Erhöhung der Beschxchtungsproduktivität infolge verbesserter Schichteigenschften, bzw. einer höheren spezifischen Schichtabscheidungsrate.In both cases, both in the conventional reactive sputtering process and in magnetron-assisted plasma CVD, an increase in the plasma density in the immediate vicinity of the substrate leads to an increase in the coating productivity due to improved layer properties or a higher specific layer deposition rate.

Es existieren eine Vielzahl von Methoden, die Plasmadichte auch bei größeren Abständen vom Target zum Substrat zu erhöhen. Eine Gruppe von Methoden benutzt zusätzliche Plasmaquellen, neben dem Magnetron selbst (HohlkatodenunterstützteThere are a number of methods to increase the plasma density even at larger distances from the target to the substrate. One group of methods uses additional plasma sources in addition to the magnetron itself (hollow cathode assisted

Sputtertechnik, Glühkatodenunterstützte Sputtertechnik, zusätzliche Mikrowellenentladung). Alle diese Methoden besitzen den prinzipiellen Nachteil des hohen apparativen Aufwandes und der damit verbundenen niedrigen Zuverlässigkeit der Einrichtung und Langzeitstabilität der Prozesse.Sputtering technology, hot cathode-assisted sputtering technology, additional microwave discharge). All of these methods have the fundamental disadvantage of high equipment costs and the associated low reliability of the setup and long-term stability of the processes.

Eine weitere Methode besteht darin, mit Gleichspannung betriebene Magnetrons magnetisch unbalanziert aufzubauen (Window, Surf.Coat. Technol. 71 81995) 93, DE 40 17 112).Another method is to construct magnetrons operated with direct current in a magnetically unbalanced manner (Window, Surf.Coat. Technol. 71 81995) 93, DE 40 17 112).

Dadurch wird eine erhebliche Steigerung der Plasmadichte auch bei Abständen von einigen 10 cm vom Target erreicht, ohne daß ein nennenswerten zusätzlicher apparativer Aufwand erforderlich ist. Nachteilig hierbei ist allerdings, daß bei der reaktiven Abscheidung isolierender Schichten die zur Aufrechterhaltung der Entladung erforderlichen Elektroden (Anode) im Laufe des Abscheidungsprozesses gleichfalls isoliert, die Entladung dadurch instabil wird und schließlich verlischt. Aus diesem Grunde wird diese Methode bisher auch im wesentlichen bei der Abscheidung von Metallschichten, bzw. metallisch leitfähiger Verbindungsschichten eingesetzt (D.G. Teer, Surf. Coat. Technol. 39 (1989) 565; W. D. Münz, D. Schulze, F. J. M. Hauzer, Surf. Coat. Technol. 50 (1992) 169).This results in a significant increase in plasma density even at distances of a few tens of cm from the target, without requiring any significant additional equipment. The disadvantage here is, however, that in the reactive deposition of insulating layers, the electrodes (anode) required to maintain the discharge are also insulated during the deposition process, which makes the discharge unstable and eventually extinguishes. For this reason, this method has so far been used mainly for the deposition of metal layers or metallically conductive connecting layers (D.G. Teer, Surf. Coat. Technol. 39 (1989) 565; W. D. Münz, D. Schulze, F. J. M. Hauzer, Surf. Coat. Technol. 50 (1992) 169).

Eine Möglichkeit, den Nachteil der instabilen Anodenprozesse, die beim reaktiven Sputtern mit dem gleichspannungsbetriebenen Magnetron auftreten, zu vermeiden und langzeitstabil, ohne häufige elektrische Überschläge und dadurch bedingte Prozeßstörungen die Abscheidung auch von dielektrischen Oxidschichten zu realisieren, ist sowohl in der DD 252 205, wie auch in EP 0 502 242 beschrieben. Diese Anordnung besteht aus zwei parallel zueinander und im wesentlichen auf einer Ebene liegenden Magnetrons, dem Doppelmagnetron, bzw. Twin-Magnetron. Die beiden Einzelmagnetrons sind mit dem Ausgangstransformator einer Stromversorgungseinheit verbunden, die mit Frequenzen im Bereich zwischen 20 ... 100 kHz eine ihr Vorzeichen wechselnde Spannung liefert.One way of avoiding the disadvantage of the unstable anode processes that occur during reactive sputtering with the DC-operated magnetron and of depositing dielectric oxide layers with long-term stability, without frequent electrical arcing and the resulting process disturbances, is described in both DD 252 205 and EP 0 502 242. This arrangement consists of two magnetrons lying parallel to one another and essentially on the same plane, the double magnetron or twin magnetron. The two individual magnetrons are connected to the output transformer of a power supply unit that supplies a voltage that changes sign at frequencies in the range between 20 ... 100 kHz.

Dadurch wird erreicht, daß jeweils ein Magnetron während einer Spannungspolarität die Anode des Zweiten darstellt; nach Umpolung aber selbst sputtert und dadurch eine reine Targetoberfläche nach einer weiteren Umpolung als Anode zur Verfugung steht.This ensures that one magnetron acts as the anode of the second one during one voltage polarity; however, after reversal of polarity it sputters itself and thus a clean target surface is available as an anode after a further reversal of polarity.

Bei entsprechender Wahl der Frequenz wird erreicht, daß die Ausbildung der Isolierschicht auf dem jeweiligen Target langsamer verläuft, als die Umpolung stattfindet und dadurch ein stabiler Anodenprozeß zur Verfügung steht.By selecting the appropriate frequency, the formation of the insulating layer on the respective target occurs more slowly than the polarity reversal, thus providing a stable anode process.

Im Frequenzbereich bis zu ca. 1 MHz können die Ionen des Entladungsplasmas dem wechselnden elektrischen Feld noch folgen. Es kommt dadurch zu einer geringfügigen Erhöhung der Plasmadichte, bzw. einer Ausdehnung des Bereiches des dichten Plasmas vom Target weg und zu verbesserten Haftungsbedingungen der Schichten auf den Substraten.In the frequency range up to approximately 1 MHz, the ions of the discharge plasma can still follow the changing electric field. This leads to a slight increase in the plasma density, or an expansion of the area of the dense plasma away from the target and to improved adhesion conditions of the layers on the substrates.

Der entscheidende Vorteil derartiger Einrichtungen ist die Langzeitstabilität der Prozesse bei der reaktiven Zerstäubung zur Abscheidung isolierender Schichten. Die erforderliche deutliche Erhöhung der Plasmadichte an entfernten Substraten, und damit die deutliche Einwirkung auf die Eigenschaften der sich bildenden Schicht, sowie die Dichteerhöhung der Radikale 5 und energetischen Spezies in Substratnähe bei magnetrongestützten-CVD Prozessen wird nur unvollkommen erreicht.The decisive advantage of such devices is the long-term stability of the processes in reactive sputtering for the deposition of insulating layers. The required significant increase in plasma density at distant substrates, and thus the significant effect on the properties of the layer being formed, as well as the increase in density of radicals 5 and energetic species in the vicinity of the substrate in magnetron-assisted CVD processes, is only partially achieved.

Aufgabe der Erfindung ist es eine Doppelmagnetron-Sputtereinrichtung anzugeben, die ohne hohen technischen Aufwand eine hohe Plasmadichte in Substratnähe, insbesondere bei reaktiven Sputterprozessen, bei denen die entstehende Schicht selbst isolierend oder schlecht leitend ist, erzeugt und die gleichzeitig über lange Zeiten stabil arbeitet.The object of the invention is to provide a double magnetron sputtering device which generates a high plasma density in the vicinity of the substrate without high technical expenditure, in particular in reactive sputtering processes in which the resulting layer is itself insulating or poorly conductive, and which at the same time operates stably over long periods of time.

Die Aufgabe wird bei einer mit Mittelfrequenzspannung gespeisten Doppelmagnetron-Sputtereinrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß bei jedem der das Doppelmagnetron bildenden Einzelmagnetrons die jeweils in der Ebene desThe task is solved in a double magnetron sputtering device of the type mentioned above, which is fed with medium frequency voltage, in that in each of the individual magnetrons forming the double magnetron, the respective magnetrons in the plane of the

Targets gemessene magnetische Feldstärke des inneren Magnetpols niedriger ist, als die des äußeren Magnetpols.Targets measured magnetic field strength of the inner magnetic pole is lower than that of the outer magnetic pole.

Damit läßt sich mit geringem Aufwand eine hohe Plasmadichte in Substratnähe bei großer Langzeitstabilität erreichen.This makes it possible to achieve a high plasma density close to the substrate with little effort and with high long-term stability.

Die unterschiedliche Feldstärke der Magnetpole läßt in Fortführung der Erfindung dadurch erreichen, daß der äußere Magnetpol im wesentlichen aus hartmagnetischen Material, der innere Magnetpol im wesentlichen aus Material mit einer hohen Permeabilität und in gleicher Weise wie die Rückplatte zusammengesetzt ist.In a continuation of the invention, the different field strengths of the magnetic poles can be achieved by the outer magnetic pole being essentially made of hard magnetic material, the inner magnetic pole being essentially made of material with a high permeability and being composed in the same way as the back plate.

Als hartmagnetisches Material wird bevorzugt SmCo, oder NdFeB und als Material mit der hohen Permeabilität wird bevorzugt St 3 7 verwendet, so daß eine besonders kostengünstige Realisierung der Erfindung möglich ist.SmCo or NdFeB is preferably used as the hard magnetic material and St 3 7 is preferably used as the material with the high permeability, so that a particularly cost-effective implementation of the invention is possible.

Zur Verhinderung von parasitären Entladungen außerhalb der äußeren Magnetpole sind neben diesen angeordnete Bleche aus Aluminium vorgesehen.To prevent parasitic discharges outside the outer magnetic poles, aluminum sheets are arranged next to them.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.An embodiment of the invention is shown in the drawings and is described in more detail below.

In der zugehörigen Zeichnungsfigur ist schematisch der Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Einrichtung dargestellt. Auf einer Trägerplatte aus Edelstahl 1 sind auf isolierenden Zwischenstücken 4 zwei gleichartig gestaltete Einrichtungen, 0 bestehend aus jeweils äußeren Magnetpolen 2, inneren Magnetpolen 3, montiert auf Rückplatten 6 und Targetplatten 5, aufgebaut. The accompanying drawing shows a schematic cross-section through a device according to the invention. Two devices of the same design, each consisting of outer magnetic poles 2 and inner magnetic poles 3, mounted on back plates 6 and target plates 5, are mounted on insulating spacers 4 on a carrier plate made of stainless steel 1.

Das Target selbst besteht aus Chrom. Die äußeren Magnetpole 2 sind aus jeweils einer Schicht quaderförmiger Permanentmagnete aus NdFeB mit einem Querschnitt von 10x10 mm2 und einem darüberliegendem Polschuh aus St 37 mit einem Querschnitt von 10x5 mm2 aufgebaut.The target itself is made of chrome. The outer magnetic poles 2 are each made up of a layer of cuboid-shaped permanent magnets made of NdFeB with a cross-section of 10x10 mm 2 and an overlying pole shoe made of St 37 with a cross-section of 10x5 mm 2 .

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Die inneren Magnetpole 3 bestehen hingegen ausschließlich aus einem Stück quaderförmigen Stahl St37 mit einem Querschnitt von 10x15 mm2.The inner magnetic poles 3, on the other hand, consist exclusively of a piece of cuboid-shaped steel St37 with a cross-section of 10x15 mm 2 .

Die äußeren Magnetpole 2 sind dabei derart angeordnet, daß jeweils um den inneren Magnetpol 3 ein tunnelförmiger, geschlossener Magnetfeldring erzeugt wird. Im Beispiel ist der Nordpol der Magnete der äußeren Magnetpole 2 auf der dem darüberliegenden Target 5 zugewandten Seite angeordnet.
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The outer magnetic poles 2 are arranged in such a way that a tunnel-shaped, closed magnetic field ring is generated around the inner magnetic pole 3. In the example, the north pole of the magnets of the outer magnetic poles 2 is arranged on the side facing the target 5 above.
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Zur Verhinderung von parasitären Entladungen außerhalb der äußeren Magnetpole 2 sind Bleche aus Aluminium 7 mit einer Dicke von ca. 3 mm vorgesehen.To prevent parasitic discharges outside the outer magnetic poles 2, aluminum sheets 7 with a thickness of approximately 3 mm are provided.

Zwischen den beiden Einzelmagnetrons, zur magnetischen Abschirmung gegeneinander, wird ein weiterer quaderförmiger Stab aus permeablen Material 8 eingesetzt.Another cuboid-shaped rod made of permeable material 8 is inserted between the two individual magnetrons to magnetically shield them from each other.

Die beiden Einzelmagnetrons werden nunmehr mit einer nichtdar-0 gestellten Mittelfrequenz-Stromversorgung verbunden. Nach Erzeugung der üblicherweise erforderlichen Umgebungsbedingungen für den Betrieb einer Magnetron-Sputterquelle, Erzeugung eines niedrigen Gasdruckes in einer die Quelle umgebenden abgeschlossenen Kammer, Einlaß eines prozeßtypischen Gasgemisches, wird die Entladung gezündet und dadurch der Sputtervorgang eingeleitet.The two individual magnetrons are now connected to a medium frequency power supply (not shown). After creating the ambient conditions normally required for operating a magnetron sputter source, generating a low gas pressure in a closed chamber surrounding the source, and introducing a gas mixture typical for the process, the discharge is ignited and the sputtering process is thereby initiated.

Bei einem typischen Gasdruck von ca. 5*10'2 mbar in einem Ar/CH4-Gasgemisch werden auf ein Substrat 9, das im Abstand von 100 mm vor dem Target angeordnet ist, und elektrisch auf einem negativen DC-Potential von ca. -150 V liegt, Me:C-H Schichten durch einen magnetronunterstützten Plasma-CVD Prozeß abgeschieden. Auch bei einem erforderlichen geringen Metallanteil· in der Schicht von 15 at.% Cr, geiingt es, den Prozeß langzeitstabil über mehrere Stunden mit konstanter Stöchiometrie der Schicht, ohne störende Veränderungen der Targetbedeckung und damit verbundenen Instabilitäten und arc-Entladungen bei einer hohen Schichtabscheidungsrate zu führen.At a typical gas pressure of approximately 5*10' 2 mbar in an Ar/CH 4 gas mixture, Me:CH layers are deposited by a magnetron-assisted plasma CVD process on a substrate 9, which is arranged at a distance of 100 mm from the target and is electrically at a negative DC potential of approximately -150 V. Even with a required low metal content in the layer of 15 at.% Cr, it is sufficient to conduct the process with long-term stability over several hours with constant stoichiometry of the layer, without disturbing changes in the target coverage and the associated instabilities and arc discharges at a high layer deposition rate.

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Gleichzeitig ist eine Ionenstromdichte am Substrat von 2 mA/cm2 einstellbar, die zur Ausbildung einer harten und kompakten Schicht führt.At the same time, an ion current density of 2 mA/cm 2 can be set on the substrate, which leads to the formation of a hard and compact layer.

Claims (4)

1. Mit Mittelfrequenzspannung gespeiste Doppelmagnetron-Sputtereinrichtung, bestehend aus zwei im wesentlichen in einer Ebene parallel nebeneinander liegenden Einzelmagnetrons mit gleicher Magnetfeldrichtung, jeweils umfassend einen inneren Magnetpol 3, einen äußeren Magnetpol 2 mit einer Polarität, die derjenigen des inneren Magnetpols 3 entgegengesetzt ist und der so angeordnet und gestaltet ist, daß er den inneren Magnetpol 3 umschließt, ein Target 5, welches zumindest oberhalb des inneren Magnetpols 3 angeordnet ist und sich von dort aus in der Ebene und in Richtung des äußeren Magnetpols 2 erstreckt, beide Magnetpole 2, 3 fixiert auf einer Rückplatte 6 aus permeablen Material, dadurch gekennzeichnet, daß bei jedem der das Doppelmagnetron bildenden Einzelmagnetrons die, jeweils in der Ebene des Targets gemessene magnetische Feldstärke des inneren Magnetpols 3 niedriger ist, als die des äußeren Magnetpols 2. 1. Double magnetron sputtering device fed with medium frequency voltage, consisting of two individual magnetrons lying essentially parallel to one another in a plane with the same magnetic field direction, each comprising an inner magnetic pole 3 , an outer magnetic pole 2 with a polarity which is opposite to that of the inner magnetic pole 3 and which is arranged and designed such that it encloses the inner magnetic pole 3 , a target 5 which is arranged at least above the inner magnetic pole 3 and extends from there in the plane and in the direction of the outer magnetic pole 2 , both magnetic poles 2 , 3 fixed on a back plate 6 made of permeable material, characterized in that in each of the individual magnetrons forming the double magnetron, the magnetic field strength of the inner magnetic pole 3 , measured in the plane of the target, is lower than that of the outer magnetic pole 2 . 2. Mit Mittelfrequenzspannung gespeiste Doppelmagnetron-Sputtereinrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Magnetpol 2 im wesentlichen aus hartmagnetischen Material, der innere Magnetpol 3 im wesentlichen aus Material mit einer hohen Permeabilität und in gleicher Weise wie die Rückplatte 6 zusammengesetzt ist. 2. A medium frequency voltage powered double magnetron sputtering device according to claim 1, characterized in that the outer magnetic pole 2 is composed essentially of hard magnetic material, the inner magnetic pole 3 is composed essentially of material with a high permeability and in the same way as the back plate 6 . 3. Mit Mittelfrequenzspannung gespeiste Doppelmagnetron-Sputtereinrichtung nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß das hartmagnetische Material SmCo, oder NdFeß ist und das Material mit der hohen Permeabilität St 37 ist. 3. A medium frequency voltage powered double magnetron sputtering device according to claim 1 and 2, characterized in that the hard magnetic material is SmCo or NdFeß and the material with the high permeability is St 37 . 4. Mit Mittelfrequenzspannung gespeiste Doppelmagnetron-Sputtereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß außerhalb der äußeren Magnetpole 2 neben diesen Bleche 7 aus Aluminium angeordnet sind. 4. Double magnetron sputtering device fed with medium frequency voltage according to one of claims 1 to 3, characterized in that outside the outer magnetic poles 2 , next to these, sheets 7 made of aluminum are arranged.
DE29823900U 1998-06-20 1998-06-20 Device for plasma-supported layer deposition Expired - Lifetime DE29823900U1 (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2002090612A1 (en) * 2001-05-09 2002-11-14 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Electrode arrangement for the plasma-supported magnetically-guided deposition of thin layers in vacuo

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