Method and device for substrate coating using a magnetron cathode

Verfahren und Vorrichtung zum Beschichten von Substraten mittels einer Magnetronkatode

Procédé et dispositif pour revêtement d'un substrat utilisant une cathode-magnétron

Abstract

Substrates are coated by cathode sputtering, using a magnetron cathode with a ring-shaped target (9), the sputtering surface (9a) having inside (9c) and outside (9d) edges. The associated magnet system has a pole (7c) inside the inner edge and a second pole (7d) outside the outer edge, the shape corresp. geometrically to that of the target-edges. In the area of max. target erosion, additional magnetic fields are formed adjacent to the outer edge of the target, with an additional magnetic coil (26), which is supplied with a mean value of excitation current.
Bei einem Verfahren zum Beschichten von Substraten durch Katodenzerstäubung wird eine Magnetronkatode mit einem ringförmig geschlossenen Target (9) verwendet. Die Zerstäubungsfläche (9a) dieses Targets besitzt einen Innenrand (9c) und einen Außenrand (9d). Das zugehörige Magnetsystem (7) besitzt einen ersten Pol (7c), der innerhalb des Innenrandes, und einen zweiten Pol (7d), der außerhalb des Außenrandes angeordnet ist. Der Verlauf der Pole ist dem Verlauf der Targetränder geometrisch ähnlich. Dadurch wird über der Zerstäubungsfläche ein auf dem Umfang geschlossener magnetischer Tunnel erzeugt, dessen für den Einschluß des Plasmas wichtige Feldlinien nur schwach gekrümmt verlaufen. Um hierbei einen guten Materialwirkungsgrad bei hohen Sputterraten und dennoch eine hohe Plasmadichte an den Substraten zu erreichen, wird der räumliche Verlauf der Magnetfeldlinien in der Weise gezielt verzerrt, daß der Bereich maximaler Targeterosion in Abwesenheit zusätzlicher Magnetfelder in die Nähe des Außenrandes (9d) des Targets (9) verlagert wird. Eine zusätzlich angeordnete Magnetspule (26) wird mit einem zeitlichen Mittelwert eines Erregerstromes beaufschlagt, durch den die Zone maximaler Targeterosion etwa in die Mitte zwischen den beiden Targeträndern verlagert wird. Durch periodische Veränderung dieses Mittelwertes des Erregerstromes wird die Zone maximaler Targeterosion periodisch aus der Mittellage nach beiden Seiten verlagert.

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