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DE4000941C2 - Magnetron-Zerstäubungsquelle - Google Patents

Magnetron-Zerstäubungsquelle

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DE4000941C2
DE4000941C2 DE19904000941 DE4000941A DE4000941C2 DE 4000941 C2 DE4000941 C2 DE 4000941C2 DE 19904000941 DE19904000941 DE 19904000941 DE 4000941 A DE4000941 A DE 4000941A DE 4000941 C2 DE4000941 C2 DE 4000941C2
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Hiromichi Takei
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Ulvac Inc
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Description

Die Erfindung betrifft eine Magnetron-Zerstäubungsquelle, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
In Fig. 13 ist eine Magnetron-Zerstäubungsvorrichtung mit einer herkömmlichen Magnetron-Zerstäubungsquelle dargestellt. Sie besitzt eine Vakuumkammer 20 mit einer Öffnung 21 zur Einlei­ tung eines Gases sowie eine Gasauslaßöffnung 22. Im Innern der Vakummkammer 20 ist eine plattenförmige Anode 24 angeordnet, auf der Substrate 23 montiert sind. Ferner befindet sich in der Vakummkammer 20 eine Magnetron-Zerstäubungsquelle 25. Die Anode 24 und die Magnetron-Zerstäubungsquelle 25 liegen einander gegenüber. Die Magnetron-Zerstäubungsquelle 25 besitzt ein kastenartiges Gehäuse 8, in dem sich ein Elektromagnet 1 befindet. Dieser liegt hinter einem scheibenförmigen ferro­ magnetischen Target 6, das auch als Kathode dient. Der Elektro­ magnet 1 besitzt ein zentrales vertikales Joch 2b, das hinter dem zentralen Bereich des Targets 6 angeordnet ist, sowie ein kreisförmiges peripheres vertikales Joch 2c, das im rückseiti­ gen Bereich des Targets 6 angeordnet ist. Von dem peripheren Joch 2c des Elektromagneten 1 ausgehende magnetische Feldlinien 26 verlaufen durch das Target 6, werden von dessen Oberfläche gestreut, verlaufen dann wieder durch das Target 6 und gelangen schließlich zu dem zentralen vertikalen Joch 2b. Fig. 14 zeigt die Anordnung der um die Oberfläche des auch als Kathode dienenden Targets 6 auftretende magnetischen Feldlinien 26. In Fig. 13 ist die Stromversorgung für die Zerstäubungsvorrich­ tung mit 27 bezeichnet. Es handelt sich beispielsweise um eine Hochfrequenzquelle, die mit dem Target 6 verbunden ist.
Bei dieser bekannten Vorrichtung stehen die durch elektrische Entladung zwischen der Anode 24 und dem Target 6 erzeugten Elektronen in der Nähe der Oberfläche des Targets 6 unter der Einwirkung von magnetischen Streulinien 26. In der Nähe der Oberfläche des Targets 6 kollidieren sie mit den Gasmolekülen, während sie sich in einer in Fig. 15 dargestellten Zykloiden­ bahn bewegen. Dadurch ionisieren sie das Gas und erzeugen in diesem ein Plasma hoher Dichte. Die Ionen in dem Plasma kollidieren mit dem Target 6, zerstäuben dieses, und die zerstäubten Partikeln des Targets haften an der Oberfläche der Substrate 23 und bilden darauf dünne Schichten.
Bei einer Vorrichtung, bei der eine derartige herkömmliche Zerstäubungs­ quelle eingesetzt wird, wird ein Teil der magnetischen Ladung derjenigen magnetischen Feldlinien 26, die von dem Elektro­ magneten 1 ausgehen, für die magnetische Sättigung des ferro­ magnetischen Targets 6 verbraucht. Der verbleibende Teil der magnetischen Ladung streut zur Vorderseite des Targets 6. Das Target 6 wird jedoch allmählich abgetragen, so daß sich bei fortschreitender Zerstäubung eine Vertiefung auf seiner Ober­ fläche bildet. Es entsteht ein verbrauchter Bereich in Form einer Mulde. Dieser verbrauchte Bereich ist dünn und hat deshalb einen großen magnetischen Widerstand, so daß die magnetische Streuung begünstigt wird. Dies hat ein Anwachsen des magnetischen Feldes in der Nähe der Oberfläche des ver­ brauchten Bereichs zur Folge, so daß die Dichte des Plasmas dementsprechend groß wird und die Zerstäubung nur in dem ver­ brauchten Bereich weiterhin kräftig fortschreitet, während in dem übrigen Bereich überhaupt keine Zerstäubung mehr stattfin­ det. Dies ist mit dem Nachteil verbunden, daß der nutzbare Teil des Targets kleiner wird, so daß die Effizienz bei der Ausnut­ zung des Targets 6 extrem absinkt, wodurch die Wirtschaftlich­ keit beeinträchtigt und das Intervall bis zum Einsetzen des nächsten neuen Targets aufgrund des konzentrierten und raschen Verbrauchs des betreffenden Teils des Targets verringert wird.
Aus der EP 1 44 572 A2 ist eine Magnetron-Zerstäubungsquelle der eingangs genannten Art bekannt. Dabei sind Permanentmagnete mit einem Abstand von den magnetisch leitenden Teilen angeordnet sind. Der Abstand ist teilweise mit der Trägerplatte ausgefüllt, die die magnetisch leitenden Teile und das Target trägt. Die durchgehende Trägerplatte ist mit dem Kathodengrundkörper verschraubt.
Bei solchen Anordnungen können aufgrund der beabsichtigten magnetischen Streuwirkung nicht sämtliche magnetischen Feldlinien in die magnetisch leitenden Teile bzw. die Polstücke eintreten, so daß es schwierig ist, die Polstücke wirkungsvoll zu magnetisieren. Darüber hinaus erlauben Permanentmagnete keine Varation der magnetischen Feldstärke. Das bedeutet, daß das Gebiet auf dem Target, in dem das Sputtern stattfindet, nicht beeinflußt werden kann und daß das Target nicht einheitlich verbraucht wird. Darüber hinaus ist zwingend eine thermische Entkopplung zwischen dem Target und den Magneten erforderlich. Da die Wärme des Targets zu dessen Trägerplatte abgeführt wird, ist es wichtig, diese Trägerplatte zu kühlen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Magnetron-Zerstäubungs­ quelle gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen, die wirtschaftliche Vorteile bietet, indem sie den Wirkungsgrad bei der Ausnutzung des Targets verbessert, so daß das Target erst nach relativ langer Zeit ausgewechselt werden muß, wobei eine einfache und effektive Wärmeabfuhr erzielbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 angegebene Kombination von Maßnahmen gelöst.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Im folgenden sei die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert:
Fig. 1 zeigt eine Schnittansicht eines ersten Ausführungsbei­ spiels der Erfindung,
Fig. 2 zeigt einen Schnitt längs der Linie II-II von Fig. 1,
Fig. 3 zeigt den Bereich, in dem das Target bei dem ersten Ausführungsbeispiel gleichmäßig zerstäubt wird,
Fig. 4 zeigt eine Schnittansicht eines zweiten Ausführungs­ beispiels der Erfindung,
Fig. 5 zeigt eine Schnittansicht eines dritten Ausführungs­ beispiels der Erfindung,
Fig. 6 zeigt eine Schnittansicht eines vierten Ausführungs­ beispiels der Erfindung,
Fig. 7 zeigt eine Schnittansicht eines fünften Ausführungs­ beispiels der Erfindung,
Fig. 8 zeigt eine Schnittansicht eines sechsten Ausführungs­ beispiels der Erfindung,
Fig. 9 zeigt eine Schnittansicht eines siebten Ausführungs­ beispiels der Erfindung,
Fig. 10 zeigt eine Schnittansicht eines achten Ausführungs­ beispiels der Erfindung,
Fig. 11 zeigt eine Schnittansicht eines neunten Ausführungs­ beispiels der Erfindung,
Fig. 12 zeigt eine Schnittansicht eines zehnten Ausführungs­ beispiels der Erfindung,
Fig. 13 zeigt eine Zerstübungsvorrichtung mit einer herkömm­ lichen Magnetron-Zerstäubungsquelle,
Fig. 14 zeigt in perspektivischer Ansicht die Erzeugung von magnetischen Feldlinien in dem oberflächennahen Raum des Targets, das gleichzeitig als Kathode dient,
Fig. 15 zeigt in perspektivischer Ansicht die Zykloidenbahn der Elektronen in dem oberflächennahen Raum des Targets, das gleichzeitig als Kathode dient.
Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungs­ gemäßen Magnetron-Zerstäubungsquelle zur Verwendung in einer Zerstäubungsvorrichtung. Ein Elektromagnet 1, der in einer Vakuumkammer Substraten gegenüberliegt, besitzt ein Joch 2 und eine Spule 3. Das Joch 2 besteht aus einem Bodenteil 2a, einem zentralen vertikalen Joch 2b, das aus der Mitte des Bodenteils 2a nach oben ragt, und ein peripheres Joch 2c, das von dem Umfangsbereich des Bodenteils 2a nach oben ragt, so daß es das zentrale vertikale Joch 2b in vorbestimmtem Abstand kreisförmig umschließt. Alle diese Joche bestehen aus einem Teil. Die Spule besteht aus einer zentralen Spule 3a, die um das zentrale ver­ tikale Joch 2b gewickelt ist, ferner einer inneren peripheren Spule 3b, die auf der Innenseite des peripheren vertikalen Jochs 2c, d.h. auf der dem zentralen vertikalen Joch 2b zuge­ kehrten Seite, angeordnet ist, und einer äußeren peripheren Spule 3c, die auf der Außenseite des peripheren vertikalen Jochs 2c angeordnet ist. An der vorderen Stirnseite des zentra­ len vertikalen Jochs 2b des Elektromagneten 1 ist der untere Endbereich eines zentralen vorstehenden Jochs 4a aus reinem Eisen, d.h. ein weichmagnetischer Körper, dichtschließend befestigt. Das zentrale vertikale Joch 2b und das zentrale vorstehende Joch 4a bilden ein magnetisch leitendes Teil 4c einer magnetisch verbundenen Konstruktion. An der vorderen Stirnseite des peripheren vertikalen Jochs 2c ist der untere Endbereich eines peripheren vorstehenden Jochs 4b aus reinem Eisen dichtschließend befestigt, das das zentrale vorstehende Joch 4a in vorbestimmtem Abstand kreisförmig umschließt. Das periphere vertikale Joch 4c und das periphere vorstehende Joch 4b bilden ebenfalls ein magnetisch leitendes Teil 4d einer verbundenen Konstruktion. In den Zwischenraum zwischen den magnetisch leitenden Teilen 4c und 4d ist eine Trägerplatte 5a geschweißt, die zur Befestigung eines Targets dient und aus Kupfer besteht, das ein guter Wärmeleiter ist. Sie hat von der vorderen Stirnseite der einzelnen magnetisch leitenden Teile in Höhenrichtung einen Abstand h1. Außerdem ist an dem Außenumfang des magnetisch leitenden Teils 4d eine Trägerplatte 5b ange­ schweißt, die ebenfalls aus Kupfer besteht und eine periphere Abdeckung bildet. In dem Ausführungsbeispiel von Fig. 1 ist die Anordnung so getroffen, daß zwischen der Rückseite der Träger­ platte 5a zur Befestigung des Targets und den rückseitigen Stirnflächen des zentralen vorstehenden Jochs 4a und des peri­ pheren vorstehenden Jochs 4b ein Abstand h2 vorhanden ist.
Auf der Vorderseite der Trägerplatte 5a ist ein ringförmiges Target 6 befestigt. Es besteht aus einem ferromagnetischen Körper, dessen Dicke kleiner ist als der genannte Abstand h1. Zwischen den inneren und äußeren Randbereichen des Targets 6 und den einzelnen magnetisch leitenden Teilen 4c bzw. 4d sind Zwischenräume 12 vorgesehen. Die Vorderseite des Targets 6 liegt den Substraten gegenüber. Auf den vorderen Stirnseiten der einzelnen magnetisch leitenden Teile, d.h. des zentralen vorstehenden Jochs 4a und des peripheren vorstehenden Jochs 4b sind Polstücke 7a und 7b, die aus dem gleichen Material beste­ hen wie das Target 6, mit Hilfe von (nicht dargestellten) Schrauben lösbar derart befestigt, daß sie die Zwischenräume 12 überdecken. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die ein­ zelnen Polstücke 7a und 7b so ausgebildet, daß sie die Randbe­ reiche des Targets 6 in einem gewissen Grad überlappen. Jedes der Polstücke 7a und 7b hat zu der Oberfläche des Targets 6 einen vorbestimmten Abstand. Die einander gegenüberstehenden Flächen der Polstücke 7a und 7b sind senkrecht zur Oberfläche des Targets 6 gerichtet. Wenn die einzelnen magnetisch leiten­ den Teile 4c und 4d erregt werden und magnetische Feldlinien 26 von dem Polstück 7a zu dem Polstück 7b verlaufen, geht ein Teil dieser Feldlinien 26 durch das Innere des Targets 6, während der übrige Teil der Feldlinien ein magnetisches Feld längs der Oberfläche des Targets 6 ausbildet. Auf der Rückseite der peripheren Trägerplatte 5b, die als Randabdeckung dient, ist der obere Teil der offenen Seite eines Elektromagnetgehäuses 8 mit Hilfe von (nicht dargestellten) Schrauben lösbar befestigt. Dieses Gehäuse 8 hat die Form eines mit einem Boden versehenen Kastens und umschließt den Elektromagneten 1. Zwischen dem kastenförmigen Gehäuse 8 des Elektromagneten und dem peripheren vertikalen Joch 2c befindet sich ein Zwischenraum 9a, der als Wasserdurchgang dient. Ein weiterer Zwischenraum 9b, der eben­ falls als Wasserdurchgang dient, ist zwischen dem peripheren vertikalen Joch 2c und dem zentralen vertikalen Joch 2b ausge­ bildet. Die beiden Wasserdurchgänge 9a und 9b sind außerhalb des kastenförmigen Gehäuses 8 des Elektromagneten 1 in Reihen­ anordnung mit einem (nicht dargestellten) Schlauch verbunden. Das durch diese Wasserdurchgänge fließende Wasser kühlt das zentrale vorstehende Joch 4a, das periphere vorstehende Joch 4b, die zentrale Spule 3a, die innere periphere Spule 3b, die äußere periphere Spule 3c, die Trägerplatte 5a zur Befestigung des Targets usw.
Wenn bei dem vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispiel der Elektromagnet 1 erregt wird, kollidieren die in dem Raum in Oberflächennähe des Targets 6 durch elektrische Entladung erzeugten Elektronen - wie bei der herkömmlichen Zerstäubungs­ vorrichtung - mit den Gasmolekülen, während sie durch die Ein­ wirkung des magnetisches Feldes im oberflächennahen Bereich des Targets 6 eine Zykloidenbahn durchlaufen. Sie erzeugen dabei eine Plasma hoher Dichte, wobei das Target 6 durch die Ionen des Plasmas zerstäubt wird, und bewirken, daß die Partikeln des Targets 6 an der Oberfläche der Substrate haften und dort dünne Schichten bilden. Da die mit dem vertikalen Joch 3 des Elektro­ magneten 1 magnetisch verbundenen Polstücke 7a und 7b über der Oberfläche des Targets 6 angeordnet sind, entstehen in Ober­ flächennähe magnetische Feldlinien 26, die im wesentlichen parallel zu der Oberfläche verlaufen. Diese magnetischen Feld­ linien 26 ändern sich bei fortschreitendem Verbrauch des Tar­ gets 6 nicht sehr stark, und das Target 6 wird von den Ionen des in Oberflächennähe des Targets 6 erzeugten Plasmas zer­ stäubt. Die Markierungen "xx" in Fig. 3 veranschaulichen den Bereich, in dem gleichförmige Zerstäubung stattfindet. Wenn die Oberfläche des Targets 6 gleichförmig zerstäubt wird, entsteht kein muldenartiger verbrauchter Bereich, so daß die Ausbeutung des Targets 6 verbessert wird. Dies ist eine Folge der Tatsa­ che, daß die ausnutzbare Fläche vergrößert wird. Da die Pol­ stücke 7a und 7b außerdem die Zwischenräume 12 zwischen den Randbereichen des Targets 6 und den magnetisch leitenden Teilen 4c und 4d überdecken, ist verhindert, daß die elektrische Entladung in diese Zwischenräume 12 eindringt, so daß an den magnetisch elektrischen Teilen 4c und 4d überhaupt keine Zerstäubung stattfindet. Die Partikeln der magnetisch leitenden Teile 4c und 4d vermischen sich deshalb nicht als Verunreini­ gungen mit den auf den Substraten auszubildenden dünnen Schich­ ten.
Fig. 4 zeigt eine zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung. Es unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel darin, daß die unteren Abschnitte der einander gegenüberliegenden Seiten der Polstücke 7a und 7b, d.h. die unteren Hälften der einander gegenüberliegenden Polstücke 7a und 7b, vertikal zu der Oberfläche des Targets 6 verlaufen, während die oberen Abschnitte der einander gegenüberliegenden Seiten 13, d.h. die oberen Hälften der der einander gegenüberliegenden Seiten 13, mit der Oberfläche des Targets 6 einen Winkel von 45° bilden. Im übrigen entspricht die Anordnung dem ersten Ausführungs­ beispiel.
Da die oberen Hälften der einander gegenüberliegenden Seiten 13 der Polstücke 7a und 7b durch die geneigten Flächen verjüngt sind, können die durch Zerstäubung von dem Target 6 abgegebenen Partikeln durch diese verjüngten Bereiche hindurch zu dem Sub­ strat gelangen und an diesem haften, ohne mit den oberen Hälf­ ten der einander gegenüberliegenden Seiten 13 zu kollidieren. Dadurch verbessert sich die Effizienz der Haftung der von dem Target 6 zerstäubten Partikeln an den Substraten. Der Neigungs­ winkel ist übrigens nicht auf den genannten Wert von 45° beschränkt sondern kann auch eine andere Größe haben.
Fig. 5 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Es handelt sich um eine Variante der Magnetron-Zerstäubungsquelle von Fig. 1, bei der in den Zwischenräumen zwischen den Rand­ bereichen des Targets 6 und den magnetisch leitenden Teilen 4c und 4d nichtmagnetische Körper 10a und 10b angeordnet sind.
Bei dem in Fig. 6 dargestellten vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung, das eine Variante der Magnetron-Zerstäubungsquelle gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel von Fig. 4 ist, sind in den Zwischenräumen 12 zu beiden Seiten des Teils 6 nichtmagne­ tische Körper 10a und 10b vorgesehen.
Das in Fig. 7 gezeigte fünfte Ausführungsbeispiel der Erfindung stellt eine weitere Variante des Ausführungsbeispiels von Fig. 1 dar. Hier sind die Zwischenräume 12 der Magnetron-Zerstäu­ bungsquelle mit einem guten Wärmeleiter 14 ausgefüllt, der ein­ stückig mit der Trägerplatte 5a zur Befestigung des Targets ausgebildet ist. Gleichzeitig berühren die Endbereiche des Wärmeleiters 14 die Polstücke 7a und 7b. Bei diesem fünften Ausführungsbeispiel können die Polstücke 7a und 7b durch den Wärmeleiter 14 gekühlt werden.
Das in Fig. 8 gezeigte sechste Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung stellt eine Verbesserung der Magnetron-Zerstäubungsquelle nach dem zweiten Ausführungsbeispiel von Fig. 4 dar. Die Verbesserung besteht darin, daß die Zwischenräume 12 mit einem guten Wärmeleiter ausgefüllt sind, der einstückig mit der Trägerplatte 5a ausgebildet ist, und daß die Endbereiche dieses Wärmeleiters 14 die Polstücke 7a und 7b berühren. Auch bei diesem sechsten Ausführungsbeispiel können die Polstücke 7a und 7b durch den Wärmeleiter 14 gekühlt werden.
Bei dem in Fig. 9 gezeigten siebten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind das Polstück 7b und eine Polstückbefestigungs­ platte 11b, die aus demselben Material besteht wie die periphe­ ren vorstehenden Joche 4b, mit Hilfe von (nicht dargestellten) Schrauben überlappend an dem vorderen Endbereich des peripheren vorstehenden Jochs 4b lösbar befestigt, das den magnetisch leitenden Teil 4d bildet. Außerdem sind das Polstück 7a und eine Polstückbefestigungsplatte 11a, die aus demselben Material besteht wie das periphere vorstehende Joch 4a, durch (nicht dargestellte) Schrauben lösbar an dem vorderen Endbereich des peripheren vorstehenden Jochs 4a überlappend befestigt, das das magnetisch leitende Teil 4c bildet.
Bei dem in Fig. 10 gezeigten achten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Konstruktion der Trägerplatte 5b für die periphere Abdeckung in der Weise modifiziert, daß die gesamte Außenfläche des peripheren vorstehenden Jochs 4b dem Kühl­ wasserdurchgang zugekehrt ist, so daß die Kühlkapazität ent­ sprechend vergrößert wird.
Bei dem in Fig. 11 gezeigten neunten Ausführungsbeispiel der Erfindung liegen die Position, in der das zentrale vertikale Joch 2b, das das magnetisch leitende Teil 4c bildet, und das zentrale vorstehende Joch 4a miteinander dicht verbunden sind, und die Position, in der das periphere vertikale Joch 2c, das das andere magnetisch leitende Teil 4d bildet, und das peri­ phere vorstehende Joch 4b miteinander dicht verbunden sind, in Höhe der rückseitigen Fläche der Trägerplatte 5a. Es ist übri­ gens auch bei den vorangehend beschriebenen ersten bis achten Ausführungsbeispielen möglich, diese Verbindungsstellen an einer mit der rückseitigen Fläche der Trägerplatte fluchtenden Position anzuordnen.
In Fig. 12 ist ein zehntes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Dieses ist in Abänderung des ersten Ausführungs­ beispiels von Fig. 1 so ausgebildet, daß die Position, in der das zentrale vertikale Joch 2b, das das magnetisch leitende Teil 4c bildet, und das zentrale vorstehende Joch 4a miteinan­ der dicht verbunden sind, und die Position, in der das periphe­ re vertikale Joch 2c, das das andere magnetisch leitende Teil 4d bildet, und das periphere vorstehende Joch 4b miteinander dicht verbunden sind, sich jeweils zwischen der Vorderfläche und der rückseitigen Fläche der Trägerplatte 5a zur Befestigung des Targets befinden. Eine solche Anordnung der Verbindungs­ stelle zwischen der zwischen der Vorderfläche und der rücksei­ tigen Fläche der Trägerplatte 5a ist auch bei dem ersten bis achten Ausführungsbeispiel möglich.
Bei den vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispielen sind zwei vertikale Joche, nämlich das zentrale vertikale Joch 2b und das periphere vertikale Joch 2c vorgesehen. Die Anzahl der vertikalen Joche kann jedoch auch drei oder mehr betragen. Der Raum zwischen dem zentralen vertikalen Joch 2b und dem peri­ pheren vertikalen Joch 2c ist, wie in Fig. 2 gezeigt, in Form eines Ovals ausgebildet. Stattdessen kann er auch ein Polygon, z.B. ein Rechteck oder dgl., sein. Die Position, in der das zentrale vertikale Joch 2b und das zentrale vorstehende Joch 4a dicht miteinander verbunden sind, und die Position, in der das periphere vertikale Joch 2c und das periphere vorstehende Joch 4b dicht miteinander verbunden sind, können jeweils auch ober­ halb der Oberfläche der Trägerplatte 5 zur Befestigung des Targets liegen.

Claims (4)

1. Magnetron-Zerstäubungsquelle
mit einem Magneten (1) und wenigstens zwei vertikalen Jochen (2b, 2c), die mit einem vorbestimmten Abstand zueinander angeordnet sind,
mit magnetisch leitenden Teile (4c, 4d) die vorstehende Joche (4a, 4b) umfassen,
mit einer zur Befestigung eines einem ferromagnetischen Körper bestehenden Targets (6) dienenden Trägerplatte (5a) aus einem gut wärmeleitendem Material, wobei das Target (6) auf der Oberfläche der Trägerplatte (5a) derart befestigt ist, daß zwischen seinen Rändern und den magnetisch leitenden Teilen (4c, 4d) Zwischenräume (12) vorhanden sind und mit Polstücken (7a, 7b) die von der vorderen Stirnseite der vorstehenden Joche (4a, 4b) über die zwischen dem Target (6) und den magnetisch leitenden Teilen (4c, 4d) gebildeten Zwischenräume (12) ragen und diese überdecken, so daß von den einander gegenüberliegenden Polstücken (7a, 7b) in dem Raum in der Nähe der Oberfläche des Targets (6) ein im wesentlichen parallel zur Oberfläche des Targets(6) verlaufendes magnetisches Feld ausgebildet wird, durch das ein Plasma hoher Dichte erzeugt wird und das Target durch die Ionen in diesem Plasma zerstäubt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Magnet als Elektromagnet (1, 3) ausgebildet ist,
daß die vorstehenden Joche (4a, 4b) jeweils mit ihrem unteren Endbereich mit dem vorderen Endbereich eines der vertikalen Joche (2b, 2c) des Elektromagneten (1, 3) verbunden sind,
daß die Trägerplatte (5a) mit den magnetisch leitenden Teilen (4c, 4d) in einem in Richtung von deren Höhe gemessenen vorbestimmten Abstand (h₁) von deren vorderer Stirnseite verschweißt sind, und
daß das Target (6) eine Dicke besitzt, die kleiner ist als der genannte vorbestimmte Abstand (h₁).
2. Magnetron-Zerstäubungsquelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die unteren Abschnitte der einander zugekehrten Seiten der einander gegenüberstehenden Polstücke (7a, 7b) vertikal zur Oberfläche des Targets (6) verlaufen, und daß die oberen Abschnitte der einander zugekehrten Seiten der Polstücke (7a, 7b) gegenüber der Oberfläche des Targets (6) geneigt sind.
3. Magnetron-Zerstäubungsquelle nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Zwischenraum (12) zwischen den Randbereichen des Targets (6) und den magnetisch leitenden Teilen (4a, 4b) nichtmagnetische Teile (10a, 10b) angeordnet sind.
4. Magnetron-Zerstäubungsquelle nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenräume zwischen dem Target (6) und den magnetisch leitenden Teilen (4a, 4b) von einem guten Wärmeleiter (14) ausgefüllt sind, der die Polstücke (7a, 7b) berührt und einstückig mit der Trägerplatte (5a) zur Befestigung des Targets (6) ausgebildet ist.
DE19904000941 1989-01-20 1990-01-15 Magnetron-Zerstäubungsquelle Expired - Lifetime DE4000941C2 (de)

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