Appareil de pulverisation avec un fluide de refroidissement isole et cible de pulverisation associee

Zerstäubungsgerät mit isolierter kühlung und zerstäubungstarget hierfür

Sputtering apparatus with isolated coolant and sputtering target therefor

Abstract

A sputtering apparatus (10) is provided with a cathode assembly (21) formed of a cathode unit (22) having a moveable magnet assembly and a cooling water source therein, and a removable target assembly (23) that includes a replaceable target unit (25) and a removable and preferably reusable cooling jacket (40) that seals to the rear face (33) of the target unit and encloses a cooling cavity (45) therebetween. Ducts (50) are configured to automatically disconnect and reconnect the cooling cavity to the water source when the target assembly is removed from and reconnected in the cathode assembly. The target unit includes a volume of sputtering material on which is a front sputtering face (32), and has a recessed rim (34) surrounding the sputtering face. The rim is configured to form a vacuum seal to the wall of a sputtering chamber and a water seal to the cooling jacket. Thereby, the magnet assembly is isolated from contact with the cooling liquid. A central connection, preferably in the form of a projecting hub (35), is centered at the target unit back and connects to a shaft (65) in the cathode assembly to support the target material against distortion from pressure and heat variances, generally tending to force the center of the target into the processing chamber (13). Preferably, the target (25) is formed of an integral piece of sputtering material, where the material permits, and otherwise the rim and hub may be part of a backing plate (25b) bonded to the target material to form the target unit. In either event, the back of the target unit is intrinsically, or is coated or otherwise treated to be, impermeable to contamination from the cooling water.
L'invention concerne un appareil de pulvérisation (10) comprenant un ensemble cathode (21) constitué d'une unité de cathode (22) présentant un ensemble aimant mobile et une source d'eau de refroidissement, ainsi qu'un ensemble cible amovible (23) comprenant une unité de cible remplaçable (25) et une chemise de refroidissement (40) amovible et de préférence réutilisable s'appliquant d'une manière étanche sur la face arrière (33) de l'unité de cible et entourant une cavité de refroidissement (45) intermédiaire. Des conduits (50) sont réalisés pour déconnecter et reconnecter automatiquement la cavité de refroidissement et la source d'eau quand le système de cible est détaché et reconnecté à l'ensemble cathode. L'unité de cible comprend un certain volume de matériau à pulvériser avec une face de pulvérisation frontale (32) et un bord (34) avec un creux entourant la face de pulvérisation. Le bord forme un joint étanche au vide avec la paroi de la chambre de pulvérisation et un joint étanche à l'eau avec la chemise de refroidissement. Ainsi, l'ensemble aimant est protégé de tout contact avec le liquide de refroidissement. Un système de fixation central, de préférence sous la forme d'un moyeu saillant (35), est centré à l'arrière de l'unité de cible et relié à un arbre (65) dans l'ensemble cathode pour tenir le matériau de la cible et lui éviter de subir des distorsions sous l'effet de variations de pression et de température, tendant généralement à pousser le centre de la cible à l'intérieur de la chambre de traitement (13). De préférence, la cible (25) est formée d'une seule pièce d'un matériau de pulvérisation lorsque ce matériau le permet; sinon, le bord et le moyeu peuvent faire partie d'une plaque de support (25b) fixée au matériau de la cible pour former l'unité de cible. Dans les deux cas, l'arrière de l'unité de cible est intrinsèquement imperméable ou il est traité pour être imperméable à une contamination par l'eau de refroidissement.

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