DE4413655A1 - Beschichtungsanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Beschichtungsanlage mit einer Zerstäuberkathode, welche eine mit einem Hochfrequenzge­ nerator verbindbare, elektrisch leitende Elektrode hat, auf der ein elektrisch nicht leitendes, durch zumindest eine gerade verlaufende Kante begrenztes Target durch eine Lötverbindung gehalten ist und um die herum eine Dunkelraumabschirmung führt.

Beschichtungsanlagen der vorstehenden Art werden derzeit gebaut und sind allgemein bekannt. Schwierigkeiten berei­ tet bei solchen Beschichtungsanlagen die Lötverbindung zwischen der Elektrode und dem Target aufgrund der stark unterschiedlichen Dehnungen zwischen der Elektrode und dem Target, beispielsweise dann, wenn das Target aus Alu­ miniumoxid und die Elektrode aus Kupfer besteht. Vor al­ lem bei großflächigen Elektroden und Targets kommt es in solchen Fällen oftmals zu einem Reißen des Targets.

Zur Vermeidung der Beschädigung des Targets ist es be­ kannt, auf einer großflächigen Elektrode mehrere einzelne Targets nebeneinander wie Kacheln auf eine Wand aufzulö­ ten, um ein Reißen des Targets zu vermeiden. Nachteilig ist hierbei, daß hierdurch die Gefahr eines Verdampfens von zwischen den einzelnen Targets befindlichem Lötmittel besteht, so daß die auf den Substraten erzeugten Schich­ ten durch das verdampfte Lötmittel verunreinigt werden.

Statt auf einer großflächigen Elektrode mehrere Targets aufzulöten, ist es auch bekannt, in Beschichtungsanlagen großer Leistung zwei identische Kathoden mit jeweils einem Target nebeneinander anzuordnen. Hierbei ist jedoch nachteilig, daß bei den Targets die Sputterrate in den Randbereichen abnimmt. Es ergeben sich somit bei beiden Targets durch nicht oder nur unvollkommen verdampfte Randbereiche erhebliche Materialreste durch nicht ge­ nutzte Randzonen. Weiterhin ergibt sich durch die zwei Kathoden eine ungleichförmige Beschichtung, insbesondere dann, wenn sich Substrate genau oberhalb des Zwischenrau­ mes der beiden Kathoden befinden.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Beschich­ tungsanlage der eingangs genannten Art so auszubilden, daß mit ihr große Flächen gleichzeitig und möglichst gleichmäßig und rasch beschichtet werden kann.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Zerstäuberkathode unmittelbar nebeneinander zwei mit dem Hochfrequenzgenerator gemeinsam verbindbare, jeweils ein Target aufweisende Elektroden hat, daß die Targets beider Elektroden mit ihrer gerade verlaufenden Kante an­ einanderstoßen und daß die Dunkelraumabschirmung beide Elektroden und Targets gemeinsam umschließt.

Da bei der erfindungsgemäßen Beschichtungsanlage die Tar­ gets jeweils mit einer geraden Kante aneinanderstoßen, fällt die Sputterrate an diesen Kanten nicht ab, vielmehr verhält sich die aus zwei Elektroden und zwei Targets ge­ bildete Kathode wie eine einzige Kathode. Da es zwischen den Targets nicht zu einem Abfall der Sputterrate kommt, können vor den Targets angeordnete Substrate gleichmäßig beschichtet werden. Bei ihrer Anordnung ist nicht darauf zu achten, wo die Trennung zwischen beiden Targets ver­ läuft. Die erfindungsgemäße Kathode ist trotz ihrer Größe gut zu handhaben, weil sie aus zwei einzelnen Teilen be­ steht.

Zur gleichzeitigen Beschichtung mehrerer, nebeneinander angeordneter Substrate ist es vorteilhaft, wenn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung die Elektroden jeweils eine rechteckige Elektrodenplatte aufweisen, auf der je­ weils ein Target mit geringfügigem Überstand zumindest zu der Seite hin aufgelötet ist, auf der sich die benach­ barte Elektrodenplatte befindet. Durch diesen Überstand können die Targets aneinanderstoßen, ohne den Elektroden­ platten die Möglichkeit zu nehmen, sich durch die auftre­ tende Wärme zu dehnen. Weiterhin können durch den Zwi­ schenraum der Elektrodenplatten Fertigungstoleranzen aus­ geglichen werden. Dieser Zwischenraum muß allerdings kleiner sein als der Abstand zwischen den Elektroden und der Dunkelraumabschirmung, damit in ihm kein Plasma brennt.

Die Kathoden können mit besonders hohen Hochfrequenzlei­ stungen beaufschlagt werden, wenn beide Elektrodenplatten auf ihrer dem Target abgewandten Seite jeweils eine durch eine Wand der Beschichtungsanlage greifende Durchführung aufweist und wenn diese Durchführungen außerhalb der Be­ schichtungskammer durch eine elektrische Verbindung mit­ einander verbunden sind. Auch die Befestigung der Kathode an einer Wand der Beschichtungskammer ist bei einer sol­ chen Ausführungsform besonders einfach.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine da­ von schematisch in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Zerstäu­ berkathode nach der Erfindung,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Zerstäuber­ kathode im eingebauten Zustand.

Die Fig. 1 zeigt eine Zerstäuberkathode 1, welche zwei nebeneinander angeordnete Elektroden 2, 3 aus Kupfer hat. Jede Elektrode 2, 3 ist aus einer rechteckigen Elek­ trodenplatte 4, 5 und einer im Querschnitt kreisförmigen Durchführung 6, 7 an ihrer Rückseite gebildet. Die beiden Durchführungen 6, 7 sind mittels einer Verbindung 8 elek­ trisch miteinander verbunden. Über diese Verbindung 8 er­ folgt die für das Sputtern erforderliche Versorgung mit Hochfrequenz.

Auf der den Durchführungen 6, 7 abgewandten Seite der Elektrodenplatten 4, 5 ist jeweils ein Target 9, 10 durch eine Lötverbindung auf den Elektrodenplatten 4, 5 aufge­ bracht. Diese Targets 9, 10 bestehen beispielsweise aus Aluminiumoxid. Die Targets 9, 10 stehen nach allen Seiten geringfügig über die jeweiligen Ränder der Elektroden­ platten 4, 5 über und stoßen zwischen den Elektrodenplat­ ten 4, 5 jeweils mit einer geraden Kante 11, 12 aneinan­ der.

Die Fig. 2 zeigt, wie die Zerstäuberkathode 1 in einer Wand 13 einer Beschichtungsanlage mittels jeweils einer Halteplatte 14, 15 befestigt ist. Weiterhin zeigt Fig. 2 eine Dunkelraumabschirmung 16, welche die Elektroden 2 und 3 als Ganzes umschließt. Wichtig hierbei ist, daß diese Dunkelraumabschirmung 16 nicht zwischen den Elek­ troden 2 und 3 führt, so daß es im Bereich der Kanten 11 und 12 nicht zu einem Abfall der Sputterraten kommen kann. Die Dunkelraumabschirmung 16 ist wie üblich mit der Masse verbunden.

Bezugszeichenliste

1 Zerstäuberkathode
2 Elektrode
3 Elektrode
4 Elektrodenplatte
5 Elektrodenplatte
6 Durchführung
7 Durchführung
8 Verbindung
9 Target
10 Target
11 Kante
12 Kante
13 Wand
14 Halteplatte
15 Halteplatte
16 Dunkelraumabschirmung

Claims (3)

1. Beschichtungsanlage mit einer Zerstäuberkathode, wel­ che eine mit einem Hochfrequenzgenerator verbindbare, elektrisch leitende Elektrode hat, auf der ein elektrisch nicht leitendes, durch zumindest eine gerade verlaufende Kante begrenztes Target durch eine Lötverbindung gehalten ist und um die herum eine Dunkelraumabschirmung führt, dadurch gekennzeichnet, daß die Zerstäuberkathode (1) un­ mittelbar nebeneinander zwei mit dem Hochfrequenzgenera­ tor gemeinsam verbindbare, jeweils ein Target (9, 10) aufweisende Elektroden (2, 3) hat, daß die Targets (9, 10) beider Elektroden (2, 3) mit ihrer gerade verlaufen­ den Kante (11, 12) aneinanderstoßen und daß die Dunkel­ raumabschirmung (16) beide Elektroden (2, 3) und Targets (9, 10) gemeinsam umschließt.

2. Beschichtungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Elektroden (2, 3) jeweils eine recht­ eckige Elektrodenplatte (4, 5) aufweisen, auf der jeweils ein Target (9, 10) mit geringfügigem Überstand zumindest zu der Seite hin aufgelötet ist, auf der sich die benach­ barte Elektrodenplatte (4, 5) befindet.

3. Beschichtungsanlage nach den Ansprüchen 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß beide Elektrodenplatten (4, 5) auf ihrer dem Target (9, 10) abgewandten Seite jeweils eine durch eine Wand (13) der Beschichtungsanlage grei­ fende Durchführung (6, 7) aufweisen und daß diese Durch­ führungen (6, 7) außerhalb der Beschichtungskammer durch eine elektrische Verbindung (8) miteinander verbunden sind.