DE102013112861B4 - Magnetron arrangement and target for a magnetron arrangement - Google Patents
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Abstract
Magnetronanordnung (300), aufweisend:
• einen Targethalter zum Halten einer Vielzahl von Targetkacheln (302, 304), wobei der Targethalter mehrere Targetkachel-Auflageflächen aufweist, welche in einer Ebene liegen zum Auflegen der Vielzahl von Targetkacheln (302, 304);
• die Vielzahl von Targetkacheln (302, 304), wobei die Targetkacheln der Vielzahl von Targetkacheln (302, 304) derart nebeneinander angeordnet sind, dass mindestens eine Zwischentargetkachel (304) der Vielzahl von Targetkacheln zwischen mindestens zwei Randtargetkacheln (302) der Vielzahl von Targetkacheln angeordnet ist;
• wobei jede der mindestens zwei Randtargetkacheln (302) drei Rand-Auflageflächen (2a, 2b, 2c) zum Auflegen der Randtargetkacheln (302) auf den mehreren Targetkachel-Auflageflächen des Targethalters aufweist, wobei die drei Rand-Auflageflächen (2a, 2b, 2c) von Aussparungen (314a, 314b, 314c) gebildet sind, und
• wobei jede der mindestens zwei Randtargetkacheln (302) nur mit den drei Randflächen (2a, 2b, 2c) auf den mehreren Targetkachel-Auflageflächen des Targethalters aufliegt.
A magnetron assembly (300) comprising:
A target holder for holding a plurality of target tiles (302, 304), the target holder having a plurality of target tile support surfaces lying in a plane for laying the plurality of target tiles (302, 304);
The plurality of target tiles (302, 304), wherein the target tiles of the plurality of target tiles (302, 304) are juxtaposed such that at least one intermediate target tile (304) of the plurality of target tiles is between at least two edge target tiles (302) of the plurality of target tiles is arranged;
Wherein each of the at least two edge target tiles (302) has three edge support surfaces (2a, 2b, 2c) for laying the edge target tiles (302) on the plurality of target tile support surfaces of the target holder, the three edge support surfaces (2a, 2b, 2c ) are formed by recesses (314a, 314b, 314c), and
Wherein each of the at least two edge target tiles (302) rests only with the three edge surfaces (2a, 2b, 2c) on the plurality of target tile bearing surfaces of the target holder.
Description
Die Erfindung betrifft eine Magnetronanordnung gemäß Anspruch 1; Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.The invention relates to a magnetron arrangement according to claim 1; Embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims.
Ein Planarmagnetron besteht bekannterweise aus einem Magnetsystem, einem Kühlsystem um die Abwärme des Sputterprozesses abzuführen und einem Target. Das Target wird üblicherweise indirekt durch das Kühlsystem gekühlt. Bei speziellen Materialien / Prozessen kann es jedoch erforderlich sein, dass das Targetmaterial nicht gekühlt wird und somit höhere Temperaturen annimmt.A planar magnetron is known to consist of a magnet system, a cooling system to dissipate the waste heat of the sputtering process and a target. The target is usually cooled indirectly by the cooling system. However, special materials / processes may require that the target material is not cooled, thus assuming higher temperatures.
In diesem Fall ist für die thermische Abschirmung des Magnetsystems zu sorgen. Eine solche Lösung ist in
Diese Variante der Targethalterung für ungekühlte Targets ist gut geeignet für schmale Targets, wie sie bei einem SDM (Standard Dual Magnetron) oder einem SSM (Standard Single Magnetron) zur Anwendung kommen. Für breite Targets, wie sie bei einem WSM (Wide Single Magnetron) verwendet werden, ist die Aufnahme der Targetkachel nach beschriebener Art im Bereich des so genannten Racetrackbogens jedoch nicht möglich, wenn die Forderung nach kleinen Targetkacheln besteht.This variant of the target holder for uncooled targets is well suited for narrow targets, such as those used with a standard dual magnetron (SDM) or standard single magnetron (SSM). For wide targets, as used in a WSM (Wide Single Magnetron), however, the inclusion of the target tile in the manner described in the area of the so-called Racetrackbogens is not possible if there is a demand for small target tiles.
In
Beispielsweise sind die Endsegmente einer (beispielsweise WSM-)Targetbestückung so gestaltet, dass auch kleinere Targetkacheln (beispielsweise an den Rändern der Targetbestückung) aufgenommen werden können.For example, the end segments of a (for example, WSM) target assembly are designed so that smaller target tiles (for example, at the edges of the target assembly) can be accommodated.
In verschiedenen Vergleichsbeispielen wird eine Magnetronanordnung bereitgestellt, aufweisend: einen Träger; und mindestens ein auf dem Träger angeordnetes Target; wobei das mindestens eine Target mit drei Randflächen des Targets auf dem Träger aufliegt.In various comparative examples, there is provided a magnetron assembly comprising: a support; and at least one target disposed on the carrier; wherein the at least one target rests with three edge surfaces of the target on the support.
Ferner können die drei Randflächen des mindestens einen Targets mittels mehrerer Aussparungen bereitgestellt sein oder von mehreren Aussparungen gebildet werden.Furthermore, the three edge surfaces of the at least one target may be provided by means of a plurality of recesses or may be formed by a plurality of recesses.
Ferner kann das mindestens eine Target eine fünfeckige oder sechseckige Oberfläche aufweisen. Die Oberfläche des Targets kann anschaulich dadurch definiert sein, dass von dieser Material während eines Sputterprozesses abgetragen werden kann.Furthermore, the at least one target may have a pentagonal or hexagonal surface. The surface of the target can be clearly defined by the fact that it can be removed from this material during a sputtering process.
Ferner kann die fünfeckige oder sechseckige Oberfläche des Targets ausgehend von einer Rechteckstruktur mit einer Aussparungsstruktur an einer inneren Ecke des mindestens einen Targets gebildet werden.Furthermore, the pentagonal or hexagonal surface of the target may be formed starting from a rectangular structure having a recess structure at an inner corner of the at least one target.
In einer Ausgestaltung kann das mindestens eine Target eine fünfeckige Struktur (beispielsweise in Draufsicht auf das Target) aufweisen.In one embodiment, the at least one target may have a pentagonal structure (for example in plan view of the target).
In noch einer Ausgestaltung kann die fünfeckige Struktur gebildet werden ausgehend von einer Rechteckstruktur mit einer abgefasten Ecke. In yet another embodiment, the pentagonal structure can be formed starting from a rectangular structure with a chamfered corner.
In noch einer Ausgestaltung kann die Magnetronanordnung ferner aufweisen ein Magnetsystem.In yet another embodiment, the magnetron assembly may further include a magnet system.
In noch einer Ausgestaltung kann das mindestens eine Target eine Vielzahl von Targets aufweisen, die nebeneinander angeordnet sind, so dass die Targetanordnung mindestens zwei Randtargets und mindestens ein Zwischentarget aufweist, das zwischen den zwei Randtargets angeordnet ist; wobei mindestens ein Randtarget der mindestens zwei Randtargets mit drei Randflächen des Randtargets auf dem Träger aufliegt.In yet another embodiment, the at least one target may include a plurality of targets arranged side by side so that the target assembly has at least two edge targets and at least one intermediate target disposed between the two edge targets; wherein at least one edge target of the at least two edge targets rests with three edge surfaces of the edge target on the support.
In noch einer Ausgestaltung können die drei Randflächen aufweisen: eine erste Randfläche, die an einer ersten freiliegenden Seite des Randtargets angeordnet ist; eine zweite Randfläche, die an einer ersten freiliegenden Seite des Randtargets angeordnet ist; eine dritte Randfläche, die an der von der abgefasten Ecke gebildeten Seite des Randtargets angeordnet ist.In yet another embodiment, the three edge surfaces may include: a first edge surface disposed on a first exposed side of the edge target; a second edge surface disposed on a first exposed side of the edge target; a third edge surface disposed on the side of the peripheral target formed by the chamfered corner.
In noch einer Ausgestaltung kann die Magnetronanordnung eingerichtet sein als eine WSM (Wide Single Magnetron)-Magnetronanordnung.In yet another embodiment, the magnetron assembly may be configured as a WSM (Wide Single Magnetron) magnetron assembly.
In verschiedenen Vergleichsbeispielen wird ein Target für eine Magnetronanordnung bereitgestellt. Das Target kann drei Rand-Auflageflächen zum Auflegen des Targets auf einem Träger aufweisen.In various comparative examples, a target for a magnetron assembly is provided. The target may have three edge-bearing surfaces for placing the target on a support.
In verschiedenen Ausführungsformen wird eine Anordnung zum physikalischen Abscheiden aus der Gasphase (beispielsweise eine Sputter-Anordnung) bereitgestellt mit breiten Planarmagnetrons, wobei die Anordnung eine Magnetronanordnung aufweist, wie sie hierin erfindungsgemäß beschrieben ist und im Folgenden noch näher erläutert wird.In various embodiments, a physical vapor deposition assembly (eg, a sputter assembly) is provided having wide planar magnetrons, the assembly having a magnetron assembly as described herein in accordance with the invention and as further explained below.
Beispielsweise kann ein Target für eine Magnetronanordnung drei Rand-Auflageflächen zum Auflegen des Targets auf einem Träger aufweisen, wobei die drei Rand-Auflageflächen von mehreren Aussparungen gebildet sind.For example, a target for a magnetron arrangement may have three edge bearing surfaces for placing the target on a carrier, wherein the three edge bearing surfaces are formed by a plurality of recesses.
Ferner können zwei Rand-Auflageflächen der drei Rand-Auflageflächen in einem Abstand zu der dritten Rand-Auflagefläche der drei Rand-Auflageflächen angeordnet sein. Further, two edge-bearing surfaces of the three edge-bearing surfaces may be arranged at a distance from the third edge-bearing surface of the three edge-bearing surfaces.
Ferner können sich die mehreren Aussparungen jeweils von einer Oberfläche des Targets ausgehend in das Target hinein erstrecken.Further, the plurality of recesses may each extend into the target from a surface of the target.
In verschiedenen Ausführungsformen wird eine Magnetronanordnung bereitgestellt, aufweisend: einen Targethalter zum Halten einer Vielzahl von Targetkacheln, wobei der Targethalter mehrere Targetkachel-Auflageflächen aufweist, welche in einer Ebene liegen zum Auflegen der Vielzahl von Targetkacheln; die Vielzahl von Targetkacheln, wobei die Targetkacheln der Vielzahl von Targetkacheln derart nebeneinander angeordnet sind, dass mindestens eine Zwischentargetkachel der Vielzahl von Targetkacheln zwischen mindestens zwei Randtargetkacheln der Vielzahl von Targetkacheln angeordnet ist; wobei jede der mindestens zwei Randtargetkacheln drei Rand-Auflageflächen zum Auflegen der Randtargetkacheln auf den mehreren Targetkachel-Auflageflächen des Targethalters aufweist, wobei die drei Rand-Auflageflächen von Aussparungen gebildet sind, und wobei jede der mindestens zwei Randtargetkacheln nur mit den drei Randflächen auf den mehreren Targetkachel-Auflageflächen des Targethalters aufliegt.In various embodiments, a magnetron assembly is provided, comprising: a target holder for holding a plurality of target tiles, the target holder having a plurality of target tile support surfaces lying in a plane for laying the plurality of target tiles; the plurality of target tiles, the target tiles of the plurality of target tiles being juxtaposed such that at least one intermediate tile of the plurality of target tiles is disposed between at least two edge tile tiles of the plurality of target tiles; wherein each of the at least two edge-target tiles has three edge-bearing surfaces for laying the edge-target tiles on the plurality of target tile-bearing surfaces of the target holder, wherein the three edge-bearing surfaces are formed by recesses, and wherein each of the at least two edge-target tiles with only the three edge surfaces on the plurality Target tile bearing surfaces of the target holder rests.
Ausführungsformen der Erfindung und Vergleichsbeispiele sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.Embodiments of the invention and comparative examples are shown in the figures and are explained in more detail below.
Es zeigen
-
1 eine herkömmliche SSM-Targetanordnung in Draufsicht; -
2 eine herkömmliche WSM-Targetanordnung in Draufsicht; und -
3 eine WSM-Targetanordnung in Draufsicht gemäß verschiedenen Ausführungsformen; -
4 ein Target in einer Draufsicht und Querschnittsansicht, gemäß verschiedenen Ausführungsformen; -
5 einen Teil einer WSM-Targetanordnung in einer schematischen perspektivischen Ansicht, gemäß verschiedenen Ausführungsformen; und -
6 verschiedene Rand-Targets jeweils in einer Draufsicht, gemäß verschiedenen Ausführungsformen.
-
1 a conventional SSM target assembly in plan view; -
2 a conventional WSM target assembly in plan view; and -
3 a plan view WSM target assembly according to various embodiments; -
4 a target in plan and cross-sectional view, according to various embodiments; -
5 a portion of a WSM target assembly in a schematic perspective view, according to various embodiments; and -
6 different edge targets each in a plan view, according to various embodiments.
Die WSM-Targetanordnung
Jedes der Randtargets
Jedes der Randtargets
- • eine erste Randfläche (auch bezeichnet als erste Rand-Auflagefläche)
2a , die an einer ersten freiliegenden Seite desRandtargets 302 angeordnet ist; - • eine zweite Randfläche (auch bezeichnet als zweite Rand-Auflagefläche)
2b , die an einer zweiten freiliegenden Seite des Randtargets angeordnet ist; - • eine dritte Randfläche (auch bezeichnet als dritte Rand-Auflagefläche)
2c , die an der von der abgefasten Ecke gebildeten Seite des Randtargets angeordnet ist.
- A first edge surface (also referred to as first edge support surface)
2a located on a first exposed side of theborder target 302 is arranged; - A second edge surface (also referred to as a second edge bearing surface)
2 B disposed on a second exposed side of the edge target; - A third edge surface (also referred to as a third edge bearing surface)
2c which is arranged on the side of the edge target formed by the chamfered corner.
Die erste Randfläche
Anschaulich wird in verschiedenen Ausführungsformen eine Targetkachel mit einer gegenüber einer herkömmlichen Targetkachel zusätzlichen Auflagefläche an der Targetkachel vorgesehen, so dass eine Dreiseitenauflage erreicht wird (siehe beispielsweise
Die erste Auflagefläche
Durch die einfache Gestaltung werden die Lagerkräfte gut verteilt und es entstehen keine zusätzlichen Anforderungen für die Herstellung.Due to the simple design, the bearing forces are well distributed and there are no additional requirements for the production.
Ferner können zwei aneinander angrenzende Seitenflächen
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die zwei Aussparungen
Ferner kann an das Randtarget
Die Grundfläche
Das Randtarget
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen weist das Randtarget
Die Form der inneren Ecke
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Träger (Targethalter) an die Form der inneren Ecke
Die drei Auflageflächen
Das Randtarget
Das Randtarget
Das Randtarget
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die Ecken des Randtargets auch abgerundet sein. Die Deckfläche des Randtargets kann beispielsweise dadurch definiert sein, dass von dieser das Material des Targets beim Sputtern abgetragen werden soll.According to various embodiments, the corners of the border target may also be rounded. The top surface of the border target can be defined for example by the fact that the material of the target during sputtering should be removed from this.
Die Aussparungen, welche die Auflageflächen bilden, können beispielsweise derart gebildet sein oder werden, dass eine möglichst große Fläche als Deckfläche
Wie vorangehend beschrieben und dargestellt, können zwei Auflageflächen (Rand-Auflageflächen)
Die drei Rand-Auflageflächen (
Die hierin beschriebene Magnetronanordnung
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die Targetkacheln
Es versteht sich, dass die Magnetronanordnung
Ferner kann die Breite (vgl.
Ferner kann ein erster Teil des Trägers (bzw. des Targethalters der Magnetronanordnung
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Planarmagnetronanordnung
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