(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング（３）を有し、その上の端面側にターゲット装置（１）を取り付けることができ、
ハウジング（３）内にそのハウジング（３）に関して軸を中心に回転可能に軸承されたマグネット支持体装置（５）が設けられ、そのマグネット支持体装置が磁場を発生し、その磁場の磁束（φＢ  ）が取り付けられたターゲット装置（１）の領域を貫通し、その場合にその領域が相対回転動作によって移動され、
ハウジング（３）と回転しないように結合されたステータ（９）とその中に回転軸承されたロータとを備えたモータ駆動装置（９、１０）を有し、前記ロータ自体はマグネット支持体装置（５）に作用する磁場支援されたスパッタリング装置において、
ステータ（１０）がハウジング（３）を形成し、かつ、ロータ（９）がマグネット支持体装置（５）と回転しないように結合され、マグネット支持体装置（５）の軸と共軸にされている、ことを特徴とする磁場支援されたスパッタリング装置。
【請求項２】
ステータ（１０）とロータ（９）の間のエアギャップ（１２）が軸（Ａ）に共軸な環状を成し、その軸方向の長さはその直径よりも著しく小さい、ことを特徴とする請求項１に記載のスパッタリング装置。
【請求項３】
スパッタリング装置がマグネトロンとして形成されている、ことを特徴とする請求項１あるいは２に記載のスパッタリング装置。
【請求項４】
マグネトロンが、平坦なマグネトロンである、ことを特徴とする請求項３記載のスパッタリング装置。
【請求項５】
磁束が組み立てられたターゲット装置から出て、そこへ再びトンネル状に入るようにされている、ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のスパッタリング装置。
【請求項６】
回転移動する場合に前記領域が所定の軌跡を通る、ことを特徴とする請求項１から５までのいずれか１項に記載のスパッタリング装置。
【請求項７】
前記軌跡が閉鎖されている、ことを特徴とする請求項６に記載のスパッタリング装置。
【請求項８】
マグネット支持体装置（５）が、それに関して移動可能なマグネット（７）を有し、かつ、またはマグネット（７）の少なくとも一部が電磁石によって形成され、かつ、またはマグネットが偏心して配置されている、ことを特徴とする請求項１から７までのいずれか１項に記載のスパッタリング装置。
【請求項９】
ハウジング（３）が真空処理装置に、あるいはその内部に取り付けるように形成されている、ことを特徴とする請求項１から８までのいずれか１項に記載のスパッタリング装置。
【請求項１０】
ロータ（９）が円形ディスク状に形成されている、ことを特徴とする請求項１から９までのいずれか１項に記載のスパッタリング装置。
【請求項１１】
ハウジング（３）にロータの中央を貫通する中空軸（３３）が設けられており、その中に冷却媒体を冷却室装置（３１）から、ないしは同装置へ供給あるいは排出する供給パイプ装置（４９）、および、または排出パイプ装置（５１）が設けられており、冷却室装置（３１）はターゲット装置（１）を冷却するためにハウジング（３）の端面側に設けられており、かつ、ターゲット装置から直接、または、熱伝導フィルム（３１ａ）、を介して隔絶されている、ことを特徴とする請求項１０に記載のスパッタリング装置。
【請求項１２】
熱伝導フィルム（３１ａ）が導電性を有する、ことを特徴とする請求項１１に記載のスパッタリング装置。
【請求項１３】
ハウジング（３）にロータの中央を貫通する軸（３３）が設けられており、その軸にターゲット装置（１）用の電気的接続部材（４７）が設けられている、ことを特徴とする請求項１０に記載のスパッタリング装置。
【請求項１４】
中空軸（３３）の内部空間が仕切り壁（４７）によって供給パイプ装置（４９）と排出パイプ装置（５１）に分割されている、ことを特徴とする請求項７に記載のスパッタリング装置。
【請求項１５】
仕切り壁（４７）がターゲット装置（１）用の電気的な供給導体を形成している、ことを特徴とする請求項１４に記載のスパッタリング装置。
【請求項１６】
マグネット支持体装置（５）を有するハウジング室（３５）の端面側が壁（２９）によって閉鎖されており、壁が電気的な絶縁材料からなる、ことを特徴とする請求項１から１５までのいずれか１項に記載のスパッタリング装置。
【請求項１７】
前記壁（２９）が、大体においてプラスチックからなる、ことを特徴とする請求項１６に記載のスパッタリング装置。
【請求項１８】
ハウジング（３）にロータの中央を貫通する中空軸（３３）が設けられており、その中にターゲット装置によって直接あるいは間接的に熱伝導性のフィルムを介して閉鎖された冷却室（３１）へ冷却媒体を供給し、かつ、冷却室から冷却媒体を排出する供給（４９）および排出パイプ装置（５１）が設けられている、ことを特徴とする請求項１０から１７までのいずれか１項に記載のスパッタリング装置。
【請求項１９】
前記熱伝導性のフィルムが導電性をも有する、ことを特徴とする請求項１８に記載のスパッタリング装置。
【請求項２０】
ターゲット装置（１）に設けられたターゲットプレート、
または、ターゲットプレートとバックプレートからなるターゲット装置、
または、冷却室（３１）が、
ターゲットを交換するために交換可能に形成されている、ことを特徴とする請求項１８または１９に記載のスパッタリング装置。
【請求項２１】
中空軸（３３）内の供給、および、または排出パイプ装置が、ハウジング（３）を冷却するために、ハウジング（３）を取り巻く冷却媒体用のパイプと接続されている、ことを特徴とする請求項１０から２０までのいずれか１項に記載のスパッタリング装置。
【請求項２２】
前記冷却媒体用のパイプはハウジング（３）を多重に取り巻くパイプである、ことを特徴とする請求項２１に記載のスパッタリング装置。
【請求項２３】
前記冷却媒体用のパイプはフレキシブルである、ことを特徴とする請求項２１に記載のスパッタリング装置。
【請求項２４】
ハウジング（３）にロータの中央を貫通する中空軸（３３）が設けられ、その中空軸がまずターゲット装置用の冷却媒体用の流れシステム（３１、４９、５１）の一部を形成し、かつ、中空軸の中でターゲット装置用の電気的な接続（４７）が案内されており、中空軸の中空空間は水抵抗（６１）として形成された少なくとも１つのパイプを介してハウジングを通って外方へ、ターゲット装置用の供給電圧が水抵抗に沿って降下するように導出されている、ことを特徴とする請求項１０から２３までのいずれか１項に記載のスパッタリング装置。
【請求項２５】
ハウジング（３）にロータの中央を通って案内される中空軸（３３）が設けられており、
中空軸（３３）内でターゲット装置（１）への電気的導線（４７）が案内されており、
中空軸がターゲット装置（１）を冷却する冷却媒体システム（４１、４９、５１）の一部であって、
中空軸（３３）の外壁が電気的に絶縁性の壁から形成されており、かつ、マグネット支持体装置（５）を有するハウジング室（３５）を閉鎖するためにハウジング（３）の端面側で半径方向外側へ延びており、
ハウジング（３）を通して案内される、中空軸の内部空間と連通する冷却媒体用のパイプ装置（６１）が水抵抗として形成されている、ことを特徴とする請求項１０から２４までのいずれか１項に記載のスパッタリング装置。
【請求項２６】
前記中空軸（３３）の外壁が大体においてプラスチックから形成されている、ことを特徴とする請求項２５に記載のスパッタリング装置。
【請求項２７】
前記パイプ装置（６１）がハウジング（３）内、あるいはハウジング（３）に沿って巻き付けられている、ことを特徴とする請求項２５に記載のスパッタリング装置。
【請求項２８】
電動駆動装置が非同期モータであり、あるいは電子的に整流されるモータ、あるいはたとえば電子的に制御されるＤＣモータであり、かつ、軸方向のエアギャップの延びがロータ直径よりずっと小さい、ことを特徴とする請求項１から２７までのいずれか１項に記載のスパッタリング装置。
【請求項２９】
電動駆動装置が電子的に制御される、ことを特徴とする請求項１から２８のいずれか１項に記載のスパッタリング装置。
【請求項３０】
請求項１から２９までのいずれか１項に記載の装置の少なくとも１つを有する真空処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は請求項１の前文に記載の磁場支援されたスパッタリング装置とそれを搭載した請求項１７に記載の真空処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
材料のスパッタリングすべき表面すなわちターゲット表面と相手側電極間に電場と、それに伴ってプラズマ放電が発生され、反応室へ供給されるガスのプラスのイオンによって前記表面が放出されることによって、真空内で導電性あるいは絶縁性の材料をスパッタリングさせることが知られている。放出された材料は直接プロセス室内で工作物のコーティングに使用され、あるいは上述の反応室へ供給された反応ガスによる反応後に反応生成物の形状で使用される。
【０００３】
この種のスパッタリング方法はＤＣプラズマ、ＨＦプラズマあるいはＤＣ並びに重畳されたＡＣによって発生されるプラズマ内で実施される。
その場合にさらに、プラズマ励起の上述の場合のための本来のスパッタリングプロセスの詳細な機構が完全に異なっているにも拘らず、スパッタリングすべきターゲット表面の領域に磁場が印加されることによって、プラズマ密度とそれに伴ってスパッタリング率を高めることが知られている。この種の磁場支援されたスパッタリングはたとえばマグネトロンスパッタリングの概念で知られている。
【０００４】
その場合にさらに、上述の磁場の磁束の少なくとも一部をターゲット表面上方でトンネル状に閉成させることが知られている。
さらに、たとえばヨーロッパ特許第−０３９９７１０号、アメリカ合衆国特許第−５１３０００５号、ドイツ連邦共和国特許第Ａ−３３３１２４５号あるいはドイツ連邦共和国特許第Ａ−３５０６２２７号に記載されたマグネトロンスパッタリングの場合のように、それがターゲットをできるだけ均一に放出させるためであろうと、あるいは工作物において堆積される材料の所望の分布率に達するためであろうと、上述の磁場の磁束をターゲット表面に関して移動させ、それによって、最大のスパッタリング率の領域を移動させることが知られている。
【０００５】
反応性のスパッタリングの場合においても、上述の磁束を放出される表面に対して移動させることが知られている。
その場合に、公知のプレナーマグネトロンの場合のように、さらに設けられるターゲット形状を平坦にすることができ、あるいは室平面をたとえば凹面に定義することができ、それについてはドイツ連邦共和国特許第Ａ−３５０６２２７号に記載のポット形マグネトロン装置を指示しておく。その場合にターゲット装置には１部品の、あるいは多部品のターゲットを設けることができる。
【０００６】
本発明の広範な視点において、上述の全てのスパッタリング技術ないしは、それに対応する磁場支援されたスパッタリング装置に関するものである。
ドイツ連邦共和国特許第Ａ−３３３１２４５号およびアメリカ合衆国特許第Ａ−５１３０００５号からは平面状のマグネトロンについて、上述の磁束とターゲット表面の間で相対移動を実現するためにターゲット装置の下方でマグネット装置を移動させることが知られている。ドイツ連邦共和国特許第Ａ−３３３１２４５号によれば、そのために、一方側が、支持プレートとターゲットからなるターゲット装置から隔絶された冷却室内で、マグネット装置が回転軸に関して偏心して回転移動され、あるいはさらにカムガイドを介してターゲット装置に対して移動され、それによってスパッタリングすべきターゲット面に沿って移動するトンネル状の磁場が発生される。マグネット装置の回転駆動は冷却媒体、すなわち水の流れによって、冷却室によってあるいは室壁を通して案内される駆動軸を介して行われる。
【０００７】
アメリカ合衆国特許第Ａ−５１３０００５号からは、冒頭で述べた種類のプレナーマグネトロンとして形成され、磁場支援されたスパッタリング装置が知られている。この装置には装置ハウジングが設けられ、その上の端面側に、ここではターゲットからなるターゲット装置を取り付けることができ、その下にある支持プレートは装置を分解しないと取り付けあるいは取り外しができない。取付けプレートに隣接してハウジングには環状室が形成され、その中に回転軸を中心に移動可能に軸承されたマグネット支持体装置が設けられており、この装置が磁場を発生し、その磁束はターゲットプレート上に取り付けられたターゲットの領域を貫通し、かつ、磁束はマグネット支持体装置とハウジング固定のターゲットとの相対移動により移動される。
【０００８】
さらにモータが設けられており、このモータは歯付きベルトとギヤを介し、室壁を貫通して案内されたピニオン軸を介して最終的マグネット支持体装置に作用する。この装置には、モータ並びにマグネット支持体装置とモータ間に設けられた駆動トランスミッションが非常に多くのスペースを要求し、かつ、さらにマグネット装置を有する冷却室として作用する環状室から隔絶されて取り付けられた駆動モータを別に冷却しなければならないという欠点がある。他の欠点は、駆動モータとマグネット装置間の故障も検出できるようにするためには、複雑な電子監視装置を用いてマグネット装置の移動自体を監視しなければならないことである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、冒頭で述べた種類の磁場支援のスパッタリング装置において、上述の欠点を除去することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明によれば、ハウジング（３）を有し、その上の端面側にターゲット装置（１）を取り付けることができ、ハウジング内にそのハウジングに関して軸を中心に回転可能に軸承されたマグネット支持体装置（５）が設けられ、そのマグネット支持体装置が磁場を発生し、その磁場の磁束（φＢ  ）が取り付けられたターゲット装置（１）の領域を貫通し、その場合にその領域が相対回転動作によって移動され、ハウジング（３）と回転しないように結合されたステータとその中に回転軸承されたロータとを備えたモータ駆動装置（９、１０）を有し、前記ロータ自体はマグネット支持体装置（５）に作用する磁場支援されたスパッタリング装置において、
ステータ（１０）がハウジング（３）を形成し、かつ、ロータ（９）がマグネット支持体装置（５）と回転しないように結合され、マグネット支持体装置（５）の軸と共軸にされている、ことを特徴とする磁場支援されたスパッタリング装置が提供される。
本発明によれば特にギヤを設けないことができ、それによって可動の部品の点数を大幅に削減することが可能になる。それによって駆動安全性が増大し、製造コストが減少し、かつ、きわめてコンパクトな構造が得られる。  また、ターゲット装置の冷却によって同時にモータ駆動装置を冷却する基礎が形成される。
【００１１】
請求項２の発明では、ステータ（１０）とロータ（９）の間のエアギャップ（１２）が軸（Ａ）に共軸な環状を成し、その軸方向の長さはその直径よりも著しく小さくされ、よりコンパクトにされる。
請求項３の発明では、スパッタリング装置がマグネトロンとして形成されている。
請求項４の発明によれば、マグネトロンが、平坦なマグネトロンとされている。
請求項５の発明によれば、磁束が組み立てられたターゲット装置から出て、そこへ再びトンネル状に入るようにされている。
請求項６の発明では、回転移動する場合に前記領域が所定の軌跡を通るようにされ、請求項７の発明では前記軌跡が閉鎖されている。
請求項８の発明では、マグネット支持体装置（５）が、それに関して移動可能なマグネット（７）を有し、かつ、またはマグネット（７）の少なくとも一部が電磁石によって形成され、かつ、またはマグネットが偏心して配置されている。
請求項９の発明では、ハウジング（３）が真空処理装置に、あるいはその内部に取り付けるように形成されている。
請求項１０の発明では、ロータ（９）が円形ディスク状に形成されている。
【００１２】
請求項１１の発明では、ハウジング（３）にロータの中央を貫通する中空軸（３３）が設けられており、その中に冷却媒体を冷却室装置（３１）から、ないしは同装置へ供給あるいは排出する供給パイプ装置（４９）、および、または排出パイプ装置（５１）が設けられており、冷却室装置（３１）はターゲット装置（１）を冷却するためにハウジング（３）の端面側に設けられており、かつ、ターゲット装置から直接、または、熱伝導フィルム（３１ａ）、を介して隔絶されている。請求項１２の発明では、熱伝導フィルム（３１ａ）が導電性を有するようにされている。
請求項１３の発明では、ハウジング（３）にロータの中央を貫通する軸（３３）が設けられており、その軸にターゲット装置（１）用の電気的接続部材（４７）が設けられている。
請求項１４の発明では、中空軸（３３）の内部空間が仕切り壁（４７）によって供給パイプ装置（４９）と排出パイプ装置（５１）に分割されている。請求項１５の発明では、仕切り壁（４７）がターゲット装置（１）用の電気的な供給導体を形成している。
請求項１６の発明では、マグネット支持体装置（５）を有するハウジング室（３５）の端面側が壁（２９）によって閉鎖されており、壁が電気的な絶縁材料からなる。請求項１７の発明では、前記壁（２９）が、大体においてプラスチックからなる。
【００１３】
請求項１８の発明では、ハウジング（３）にロータの中央を貫通する中空軸（３３）が設けられており、その中にターゲット装置によって直接あるいは間接的に熱伝導性のフィルムを介して閉鎖された冷却室（３１）へ冷却媒体を供給し、かつ、冷却室から冷却媒体を排出する供給（４９）および排出パイプ装置（５１）が設けられている。請求項１９の発明では、前記熱伝導性のフィルムが導電性をも有するようにされている。
請求項２０の発明では、ターゲット装置（１）に設けられたターゲットプレート、または、ターゲットプレートとバックプレートからなるターゲット装置、または、冷却室（３１）が、ターゲットを交換するために交換可能に形成されている。
請求項２１の発明では、中空軸（３３）内の供給、および、または排出パイプ装置が、ハウジング（３）を冷却するために、ハウジング（３）を取り巻く冷却媒体用のパイプと接続されている。
請求項２２の発明では、前記冷却媒体用のパイプはハウジング（３）を多重に取り巻くパイプである。請求項２３の発明では、冷却媒体用のパイプはフレキシブルである。
請求項２４の発明では、ハウジング（３）にロータの中央を貫通する中空軸（３３）が設けられ、その中空軸がまずターゲット装置用の冷却媒体用の流れシステム（３１、４９、５１）の一部を形成し、かつ、中空軸の中でターゲット装置用の電気的な接続（４７）が案内されており、中空軸の中空空間は水抵抗（６１）として形成された少なくとも１つのパイプを介してハウジングを通って外方へ、ターゲット装置用の供給電圧が水抵抗に沿って降下するように導出されている。
【００１４】
請求項２５の発明では、ハウジング（３）にロータの中央を通って案内される中空軸（３３）が設けられており、中空軸（３３）内でターゲット装置（１）への電気的導線（４７）が案内されており、中空軸がターゲット装置（１）を冷却する冷却媒体システム（４１、４９、５１）の一部であって、中空軸（３３）の外壁が電気的に絶縁性の壁から形成されており、かつ、マグネット支持体装置（５）を有するハウジング室（３５）を閉鎖するためにハウジング（３）の端面側で半径方向外側へ延びており、ハウジング（３）を通して案内される、中空軸の内部空間と連通する冷却媒体用のパイプ装置（６１）が水抵抗として形成されている。
請求項２６の発明では、前記中空軸（３３）の外壁が大体においてプラスチックから形成されている。
請求項２７の発明では、前記パイプ装置（６１）がハウジング（３）内、あるいはハウジング（３）に沿って巻き付けられている。
請求項２８の発明では、電動駆動装置が非同期モータであり、あるいは電子的に整流されるモータ、あるいはたとえば電子的に制御されるＤＣモータであり、かつ、軸方向のエアギャップの延びがロータ直径よりずっと小さくされている。
請求項２９の発明では、電動駆動装置が電子的に制御される。
請求項３０の発明では、請求項１から２９までのいずれか１項に記載の装置の少なくとも１つを有する真空処理装置が提供される。
【００１５】
【実施例】
以下、図面に示す実施例を用いて本発明を詳細に説明する。
図１には平坦なターゲット装置１を有する本発明による磁場支援のスパッタリング装置が概略図示されており、ターゲット装置は特にターゲットプレートを有する。ターゲット装置１はスパッタリング装置のハウジング３をプロセス室Ｕに対して閉鎖している。ハウジング３内でマグネット支持体室５ａ内には永久磁石、および、または電磁石７を含むマグネット支持体装置５が軸Ａを中心に回転可能に軸承されている。その場合にマグネット７によって形成される装置は、固定的に取り付けられた永久磁石、および、または電磁石を有し、あるいは点線ｒで概略図示するように、軸Ａを中心とする回転運動に加えて、それが半径方向であろうと、および、またはアジマス方向であろうと、一般にハウジング３に関してマグネットが所定の軌跡を通過するように、支持体装置５に対して移動される永久磁石、および、または電磁石を有することができる。それによってターゲット装置１のスパッタリングすべき表面の、それを通して、かつ、それに沿って磁束φB が有効となる領域が該当する軌跡上で移動され、それはまたマグネット支持体装置５に固定的に設けられ電磁石を駆動することによって行うことも可能である。
【００１６】
図にはマグネットが軸Ａに対して偏心して配置されている場合の磁束φB の推移がまったく概略的、かつ、定性的に図示されており（実線と点線）、これはターゲット表面上のトンネル状の磁束である。同様に特にＨＦを用いた場合に使用することのできる磁束イメージが一点鎖線で示されている。
したがって図１に概略図示する磁束φB はスパッタリングすべきターゲット表面の上方で少なくとも部分的にトンネル形状に閉鎖されており、かつ、または主として、ハウジング３の枠のような、ターゲット近傍の構造の上方で閉鎖されている。
【００１７】
マグネット支持体装置５は本発明によればモータ駆動装置のロータ９と回転しないように結合されており、駆動装置のステータ１０はハウジング３と回転しないように結合されている。環状のエアギャップ１２を介して力を伝達する電磁的な駆動磁束φM が作用する。図示のスパッタリング装置はマグネトロンとしてＤＣ駆動され、あるいは高周波駆動され、あるいはＤＣとＡＣの混合形式で駆動され、それによって相手側電極１４を介してプラズマ放電を発生させる。その場合に、通常のように、プロセス室ハウジング３ａは相手側電極１４と共通に基準電位、たとえばアース電位に接続することができる。さらに、当業者には知られているように、相手側電極１４をバイアス電位に接続すること、あるいはバイアス電極を別に設けることができる。
【００１８】
図１において供給ユニット１６にはプラズマ放電の種々の方法が概略図示されている。
図２には図１に示すスパッタリング装置がスパッタリングすべき平坦でない、すなわち、例として円錐状のターゲット表面について図示されており、その場合に図１に示すターゲット装置の場合も図２に示すターゲット装置の場合にもスパッタリングすべき表面は唯一のターゲットによって、あるいは多数のターゲットによって形成することができる。
【００１９】
図３には本発明によるスパッタリング源の現在の好ましい実施形態が、たとえばプレナーマグネトロンの形状で図示されている。カソード装置１は本来のターゲットプレート２１と、ここでは例えば、バックプレート２３から形成されており、これらのプレートは取り付けられた状態において熱的にも電気的にも互いに密着して、たとえば互いに締付けあるいは接着によって結合されている。
【００２０】
電気的にブロックとして作用するターゲット装置１は装置のハウジング３に、すなわち金属の取付けフランジ２５に取り外し可能に取り付けられている。その場合にターゲット装置１は（図示されない）締付けフレームによって取付けフランジ２５上に締付け固定されており、あるいは図示のようにフランジ２５と共にたとえばバヨネットロックなどターゲット交換クイックロックを形成する。この種のクイックロックはヨーロッパ特許第Ａ−０５１２４５６号から知られており、この公報はこのことに関して本明細書の構成部分として統合されることを明らかにしておく。
【００２１】
絶縁フランジ２７を介して取付けフランジ２５がハウジング３の残り部分と結合されており、ハウジングはほぼ釣鐘状に形成されており、かつ、ターゲット装置側は大体において硬いプラスチック材料から形成された壁２９によってターゲット装置１と共に冷却室装置３１を画成する。その場合に冷却室装置３１の片側は直接ターゲット装置１によって画成され、あるいは熱伝導フィルム３１ａが設けられており、この熱伝導フィルムは冷却媒体の圧力によってターゲット装置１に対して押圧される。
【００２２】
ちょうどターゲット装置１がクイックロックによって交換可能である場合には、上述のヨーロッパ特許第Ａ−０５１２４５６号に記載された媒体操作されるフィルムはたとえば上述のバヨネットロックの場合のように、締付け機構ないし締付け解除機構として用いられる。
壁２９は管壁３３内で軸Ａに対して同軸に続いており、管壁３３は壁２９と共にハウジング３内でマグネット支持体環状室３５を形成している。軸受３７には、管３３、ないしは一般に中心軸を保持するハウジング中央部分３９の中央に、ロータ４１が回転可能に軸承されている。ハウジング３に回転しないように固定されたステータ４３はロータ４１と共に環状エアギャップ１２を画成し、このエアギャップを介してロータ４１の電動駆動が行われる。ロータ４１には回転しないようにマグネット支持体装置５が軸承されており、このマグネット支持体装置はロータが駆動されるとマグネット支持体装置室３５内で回転する。その場合に環状ギャップ１２の直径はギャップ１２の軸方向の延びよりもずっと大きく、それによってロータの正確で、かつ、特に充分に低速の回転駆動を行うことができ、同時にそれでなくともターゲット装置１が取り付けられている空間を装置をコンパクトにするために最適に利用することができ、かつ、その場合にギヤを省くことができる。
【００２３】
駆動装置としては好ましくはステータ巻線４５と巻線なしのロータを有する非同期モータ、軸方向に見て最適な平坦な構造の非同期モータが使用される。
それぞれ使用にしたがって他の駆動モータ、たとえば電子的に整流されるモータあるいはＤＣモータが、たとえば電子制御で使用される。
上述したように、電気的に絶縁性の材料、好ましくはプラスチックからなる管３３の内部空間は分離壁としての内部管４７によって、冷却室３１へ、およびそこからの冷却媒体を循環させるために供給パイプ４９と還流パイプ５１に分割されている。金属的な内部管４７は金属の分割壁５３と電気的に接続されており、分割壁は壁２９とターゲット装置１に対してほぼ平行に冷却室３１を貫通して延びている。分割壁５３の中央領域には流出開口部５５が設けられており、それを通して矢印方向に供給パイプ４９を通して供給される冷却媒体がターゲット装置１に沿って外部へ流出する。分割壁５３の周辺には還流開口部５７が設けられており、それを介して冷却媒体が還流パイプ５１内へ半径方向に還流する。フィルム３１ａが設けられている場合には、それが導電性である場合にはそのフィルムによってターゲット装置への大面積の接触領域が保証される。
【００２４】
管３３内の供給パイプ４９は接続パイプ装置５９を介して可撓性のプラスチックホース６１と接続されており、ハウジング３のプラスチック部分６３内に埋設されているプラスチックホースは外部へ導出されており、かつ、そこでハウジング３の外側面に多数回巻き付けられている。還流パイプ５１は半径方向外側へ案内するパイプ装置６５と接続されている。
【００２５】
管３３、壁２９並びにハウジングのプラスチック部分６３を介して、分離壁として管３３を貫通して延びる壁４７がハウジング３の金属的な部分から電気的に絶縁されており、かつ、電気的な端子６７と接続されており、この端子にはターゲット装置１を駆動する電気信号が印加される。ターゲット装置の電気的な接触は、さらに、分割壁５３と場合によってはフィルム３１ａとを介して行われ、分割壁の周辺は金属の保持枠２５と結合されている。
【００２６】
冷却媒体として好ましくは水が使用される。電圧はターゲット装置１用の高電圧を有する端子６７からホース６１の半径方向外側へ案内される部分ないしはその内部に含まれる水抵抗としての水柱に沿って降下するので、ハウジング３の外部では実質的に基準電位、すなわちアース電位が得られる。
冷却室は軸方向に最適に薄くなっているので、全体としてターゲット装置１のスパッタリングすべき表面上でマグネットシステムの最適な効果がもたらされる。
【００２７】
好ましくはプラスチックからなり、壁２９によって分割された、電気的に絶縁性の管を設けることによって、ターゲット装置への電気的な供給手段としての電圧を導く壁４７とハウジング３の金属的な部分へいたるプレート５３間の絶縁が複雑な絶縁手段なしで保証され、それによって本発明によるスパッタリング装置の体積がさらに削減される。管３３内の冷却媒体の供給および排出ガイドと組み合わせて分割壁５３を設けることによって、最適な方法でターゲット装置に沿って新しい冷却媒体を流し、かつ、それを壁２９の領域で還流させることができ、その場合に冷却媒体の供給および排出ガイドを行う分割壁は同時にターゲット装置１の電気的な接続導線として使用される。
【００２８】
図３においてはさらに右側だけに記載された符号７０は真空室への取付けフランジ、７２は真空リングシール、７４は場合によっては設けられるＨｆシール、そして、７６はシールドを示している。
ターゲット装置１にはバヨネットロックが、フィルム３１ａを介して冷却媒体の圧力によって締付け可能に設けられており、かつ、ターゲット装置は取付け、または、バヨネットフランジ２５に関して回動させることによって真空室側で取り外され、または代えられる。駆動装置並びにフィルム３１ａを含む冷却室を有する装置全体は、図において下方へ、すなわち標準大気Ｎから取り外して、フランジ７０から除去することができる。
【００２９】
装置の構造を著しく簡単にするこの構造的な方法によっても、コンパクト性が得られ、あるいはスパッタリング装置の体積が著しく減少される。
【００３０】
【発明の効果】
可撓性のホース６１を設けること、およびそれによって実現される水抵抗によって、まず、高電圧を導く部分とハウジングの間でわずかな電気的損失で充分な電圧降下が保証され、さらにそれによって同時にハウジングが冷却される。したがってターゲット装置冷却のためにもともと設けられている同一のシステムを用いて駆動システムのハウジングとそれに伴ってそのステータを熱伝導によって冷却することができる。
【００３１】
ステータとロータ間の結合リングギャップの直径が大きいことによって、ロータの回転を最適に低速、かつ、均一に駆動することができ、それによって複雑でかさばるギヤを避けることができる。駆動システムの回転特性は、電子的に簡単に開ループ制御ないし閉ループ制御することができる。全体として見て、必要な構成部品の数が、従来の構造のスパッタリング源に比較して著しく減少され、それによって信頼性が増大し、構造的なコストが削減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】ハウジングが静止しており、ターゲットが平板状である場合の本発明によるスパッタリング装置の原理を概略図示する断面図である。
【図２】ポット形状の本発明による原理的な装置を概略図示する図１と同様の断面図である。
【図３】本発明による磁場支援のスパッタリング装置の現在の好ましい実施例の縦断面図であって、全ての好ましい部分的な視点が組み合わせて使用されている。
【符号の説明】
１…ターゲット装置
３…装置ハウジング
５…マグネット支持装置
７…マグネット
９…ロータ
１０…モータ駆動装置
１２…環状エアギャップ
３１…冷却室装置
３１ａ…熱伝導フィルム
３３…軸
３５…ハウジング室
４７…仕切り壁
４９…供給パイプ装置
５１…排出パイプ装置
６１…パイプ装置
【図１】
0003727669.tif 000002
【図２】
0003727669.tif 000003
【図３】
0003727669.tif 000004