(57)【要約】      （修正有）【課題】筒状のターゲットと、ターゲットを回転自在に支持する支持ブロックと、ターゲット内に当該ターゲットを冷却する流体を循環させる流体循環通路とを備えるスパッタリング装置用の回転式カソードユニットを十分な耐モーメント荷重性能を持ちながら、軸線方向寸法を短くできる構成とする回転式カソードユニットの提供。【解決手段】支持ブロックＳｂ１がターゲットＴｇの軸線方向に沿ってのびる内筒体２２と、内筒体と同心に配置され、ターゲットの軸線方向一端が連結されてターゲットと共に回転駆動される外筒体２３とを有し、内筒体の内部空間が流体循環通路Ｆｐの第１通路２７を構成すると共に、内筒体と外筒体との間の空間が流体循環通路の第２通路２８を構成し、外筒体が、支持ブロックのハウジング２１に設けた単一の第１軸受２４と、第１通路内に設けた第２軸受Ｂｒとを介して軸支されるスパッタリング装置用の回転式カソードユニット。【選択図】図２
2018131644.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状のターゲットと、ターゲットを回転自在に支持する支持ブロックとを備えるスパッタリング装置用の回転式カソードユニットであって、
支持ブロックが、ターゲットの軸線方向一端が連結されてターゲットと共に回転駆動される筒体とを有し、筒体表面を摺動するブラシから筒体を介してターゲットに電力投入されるようにしたものにおいて、
筒体が単一の軸受を介して軸支され、この筒体に対するブラシの摺動面に侵入、付着してブラシと筒体との抵抗値を変動させるパーティクルを除去する除去手段が設けられることを特徴とする回転式カソードユニット。
【請求項２】
筒状のターゲットと、ターゲットを回転自在に支持する支持ブロックと、ターゲット内に当該ターゲットを冷却する流体を循環させる流体循環通路とを備えるスパッタリング装置用の回転式カソードユニットであって、
支持ブロックが、ターゲットの軸線方向に沿ってのびる内筒体と、内筒体と同心に配置され、ターゲットの軸線方向一端が連結されてターゲットと共に回転駆動される外筒体とを有し、内筒体の内部空間が流体循環通路の第１通路を構成すると共に、内筒体と外筒体との間の空間が流体循環通路の第２通路を構成するものにおいて、
外筒体が、支持ブロックのハウジングに設けた単一の第１軸受と、流体循環通路の第１通路内に設けた第２軸受とを介して軸支されることを特徴とするスパッタリング装置用の回転式カソードユニット。
【請求項３】
請求項２記載のスパッタリング装置用の回転式カソードユニットであって、内筒体と外筒体とが導電性を有するものにおいて、
前記第２軸受を、第１通路に配置されて内筒体と外筒体とが相対回転される間、当該内筒体と当該外筒体とを導通するブラシで兼用したことを特徴とするスパッタリング装置用の回転式カソードユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スパッタリング装置に用いられる回転式カソードユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の回転式カソードユニットは例えば特許文献１で知られている。このものは、円筒状のターゲットと、ターゲットの軸線方向両端に夫々配置されてターゲットを回転自在に支持する一対の支持ブロックと、ターゲット内に当該ターゲットを冷却する流体を循環させる流体循環通路とを備える。一方の支持ブロックは、ターゲットの軸線方向に沿ってのびる内筒体と、内筒体と同心に配置されてターゲットの軸線方向一端が連結される外筒体とを有し、内筒体の内部空間が流体循環通路の第１通路を構成すると共に、内筒体と外筒体との間の空間が流体循環通路の第２通路を構成するようにしている。また、内筒体と外筒体との間には、内筒体の外表面と外筒体の内表面とに夫々接触して両者を電気的に接続して導通するブラシが設けられている。そして、ターゲットをスパッタリングする場合、スパッタ電源によりブラシから外筒体を介して例えば負の電位を持った所定電力がターゲットに投入されると共に、外筒体に連結された駆動手段により外筒体を回転駆動することで、ターゲットを軸線回りに回転駆動されるようになっている。
【０００３】
また、上記従来例のものでは、外筒体が一方の支持ブロックのハウジング内に設けた軸受（単列深溝玉軸受やアンギュラ玉軸受）を介して軸支されている。ここで、ターゲットがその軸線回りに所定の回転速度で回転駆動される間、ターゲットが軸振れすると、ターゲット表面から基板表面までの距離が変化し、これでは、基板表面に膜厚の均一性よく成膜することができない。上記従来例のものでは、一方の支持ブロックのハウジング内に複数個の軸受を並設し、これらの軸受を介して外筒体を軸支させる構成を採用していたが、これでは、カソードユニットの軸線方向寸法（長さ）が長くなってしまい、ひいては、このカソードユニットを設けたスパッタリング装置の大型化を招来するという問題がある。そのため、単一の軸受を介して外筒体を軸支させることが考えられる。
【０００４】
ところで、上記従来例のものでは内筒体と外筒体との間にブラシが設けられているが、この種の回転式カソードユニットでは、外筒体（筒体）の外周面に面接触するようにブラシを設けるものも多々ある。ここで、筒体に対するブラシの相対回転により筒体表面をブラシが摺動すると、ブラシが削られて削り粉（パーティクル）が発生する。そして、様々な径で発生したパーティクルの中には、時間経過に伴う酸化等の影響を受け、高抵抗のパーティクルに変化するものもある。このような高抵抗のパーティクルが筒体表面とブラシとの摺動面に付着、侵入すると、筒体表面に対するブラシの真実接触面積がその付着、侵入したパーティクルにより増減し、ブラシから筒体を介してターゲットに電力投入するときの電路が、ブラシから直接筒体を経る経路と、ブラシからパーティクルを介して筒体を経る経路との２系統になってしまう。この場合、２系統の比率はパーティクル径や量によって変化しかつその２系統の電路となる真実接触面積の合計も変化することで、ブラシと筒体との抵抗値の変動を招く。結果として、当初設計時、筒体を軸支する軸受側に流れる電流は問題なかったとしても、ブラシと筒体との抵抗値変動に伴って無視できない電圧が軸受側に印加される場合がある。このとき、電流が転動体（玉）の軌道面を流れることで電食を生じる虞があり、これでは、転動体（玉）の軌道面が荒れて設計寿命を満たさなくなる。これを考慮して、単一の軸受を介して筒体を軸支させる場合、一般に全て鉄鋼や軸受鋼で製造される軸受を、電気回路の抵抗値が無限大となるように、例えば全セラミック製としたり、軸受の転動体（玉）のみを絶縁性部材（セラミックスボール）で構成したり、または、軸受の内輪や外輪を絶縁処理したりすることが考えられるが、これでは、加工が困難であったり、その製造や組み立てにおいて工程を増加させるという問題を招来する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１６／１３２６６３号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、以上の点に鑑み、上記従来例のものと比較してその軸線方向寸法を短くできるスパッタリング装置用の回転式カソードユニットを提供することをその課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の一の態様では、筒状のターゲットと、ターゲットを回転自在に支持する支持ブロックとを備えるスパッタリング装置用の回転式カソードユニットであって、支持ブロックが、ターゲットの軸線方向一端が連結されてターゲットと共に回転駆動される筒体とを有し、筒体表面を摺動するブラシから筒体を介してターゲットに電力投入されるようにしたものにおいて、筒体が単一の軸受を介して軸支され、この筒体に対するブラシの摺動面に侵入、付着してブラシと筒体との抵抗値を変動させるパーティクルを除去する除去手段が設けられることを特徴とする。
【０００８】
以上によれば、何等かの原因で高抵抗のパーティクルが筒体表面とブラシとの摺動面に付着、侵入しても、このようなパーティクルが除去手段により筒体表面とブラシとの摺動面から（系外に）可及的速やかに排出される。このため、ブラシと筒体との抵抗値の変動が防止されることで、ブラシと筒体との抵抗値変動に伴って無視できない電圧が軸受側に印加されることで軸受に電食が生じるといった問題は生じない。その結果、単一の軸受を介して筒体を軸支させることで上記従来例のものと比較してその軸線方向寸法を短くできる。なお、除去手段としては、気体や液体を用いるものが利用できる。
【０００９】
ところで、ターゲットの軸長や重量によっては、ターゲットが軸振れしないように筒体を軸支する軸受に十分な耐モーメント荷重性能が要求される場合がある。ここで、耐モーメント荷重性能を担保しようとする場合、少なくとも２個以上の軸受を用い、これらの軸受が軸線方向に離間配置されるように設計を行うことが一般的であるが、これでは、軸方向に長くなってしまう。そこで、上記課題を解決するために、本発明の他の態様では、筒状のターゲットと、ターゲットを回転自在に支持する支持ブロックと、ターゲット内に当該ターゲットを冷却する流体を循環させる流体循環通路とを備えるスパッタリング装置用の回転式カソードユニットであって、支持ブロックが、ターゲットの軸線方向に沿ってのびる内筒体と、内筒体と同心に配置され、ターゲットの軸線方向一端が連結されてターゲットと共に回転駆動される外筒体とを有し、内筒体の内部空間が流体循環通路の第１通路を構成すると共に、内筒体と外筒体との間の空間が流体循環通路の第２通路を構成するものにおいて、外筒体が、支持ブロックのハウジングに設けた単一の第１軸受と、流体循環通路の第１通路内に設けた第２軸受とを介して軸支されることを特徴とする。
【００１０】
以上によれば、外筒体を軸支するために支持ブロックのハウジング内に設けられる第１軸受を単一としたため、軸線方向寸法は短くて済む。そして、外筒体が、第１軸受から軸線方向に離間した、第１通路内の第２軸受を介して更に軸支されているため、耐モーメント荷重性能が向上する。また、第１通路内に第２軸受を設ける構成を採用したため、従来なら外筒体に外挿される第２軸受の予定位置に、他の機能部品（接触式シール、ブラシ等）を設けることもできる。その結果、上記従来例のものと同等の十分な耐モーメント荷重性能を持ちながら、汎用の接触式シールを設けて媒体と真空との絶縁を行うことができ、または、上記従来例のものと比較して、並設される軸受の数だけその軸線方向寸法を短くできる構成が実現できる。
【００１１】
本発明において、内筒体と外筒体とが導電性を有し、ターゲットに例えば負の電位を持った所定電力を投入するために内筒体とターゲットとを同電位にするような場合、前記第２軸受を、第１通路に配置されて内筒体と外筒体とが相対回転される間、当該内筒体と当該外筒体とを導通するブラシで兼用することが好ましい。これによれば、部品点数を少なくでき、低コストを図れる等、有利である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】回転式カソードユニットを説明する正面図。
【図２】図１に示す回転式カソードユニットの一方の支持ブロックを示す拡大断面図。
【図３】流体循環通路内に設けられるブラシを説明する斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明のスパッタリング装置用の回転式カソードユニットの実施形態を説明する。以下において、回転式カソードユニットは水平姿勢で図外の真空チャンバに配置されるものとし、鉛直方向としての「上」、「下」並びに軸線方向としての「右」、「左」といった方向は図１を基準にする。この場合、軸線方向一方が図１中、右側、軸線方向他方が図１中、左側に対応する。
【００１４】
図１を参照して、ＲＣは、本発明の実施形態の回転式カソードユニットであり、図外の真空チャンバ内で成膜対象物たる基板Ｗに上下方向で間隔を存して対向配置される円筒状のターゲットＴｇを備える。ターゲットＴｇは、筒状のバッキングチューブ１１と、バッキングチューブ１１にインジウムやスズなどのボンディング材（図示せず）を介して接合される筒状のターゲット材１２とで構成される。ターゲット材１２としては、基板Ｗに成膜しようとする膜の組成に応じて金属や金属化合物の中から適宜選択されたものが用いられる。
【００１５】
バッキングチューブ１１は、ターゲットＴｇの左右方向略全長に亘ってのびる外管１３に外挿され、外管１３内には同心に内管１４が設けられている。外管１３の左右方向両端の開口はキャップ体１５，１５で夫々閉塞され、キャップ体１５，１５には軸線方向の透孔１５ａが夫々開設されている。そして、内管１４の内部空間が、例えばターゲット材１２のスパッタリング中、冷却水等の流体を循環させてターゲット材１２を冷却するための流体循環通路Ｆｐの第１往路１６を構成し、外管１３と内管１４との間の空間が流体循環通路Ｆｐの第１復路１７を構成する。この場合、特に図示して説明しないが、例えば外管１３と内管１４との間の空間に公知の構造を持つ磁石ユニットを組み込み、ターゲット材１２のスパッタリング中、基板ＷとターゲットＴｇとの間の空間に磁場の垂直成分がゼロとなる位置を通る線がターゲット材１２の軸線方向略全長に沿ってのびてレーストラック状となる漏洩磁場を発生させるようにしている。
【００１６】
なお、本実施形態では、内管１４と外管１３とを同心に配置した二重管構造のものを例示するが、これに限定されるものではなく、ターゲットＴｇを支持しつつ第１往路１６と第１復路１７とを設けることができるものであればその形態は問わない。ターゲットＴｇは、その軸線方向両端にクランプＣｐを介して夫々連結した一対の支持ブロックＳｂ１，Ｓｂ２で支持される。クランプＣｐとしては、その着脱が容易なものであれば特に制限はなく、公知のものが利用できる。
【００１７】
軸線方向一方（図１中、右側）の支持ブロックＳｂ１は、図２に示すように、ハウジング２１を備え、ハウジング２１の右内壁には左右方向にのびる内筒体２２が立設され、内筒体２２の左端が内管１４に液密に連結されている。ハウジング２１に固定の内筒体２２の周囲には、この内筒体２２と同心に外筒体２３が配置されている。外筒体２３は、単一の軸受２４を介してハウジング２１に内挿された支持部材２５で軸支されている。軸受２４としては、一般に全て鉄鋼や軸受鋼で製造される単列深溝玉軸受、アンギュラ玉軸受、四点接触玉軸受またはクロスローラ軸受等が用いられる。外筒体２３にはまた、軸受２４の右側に位置させて、グリス溜まり２６ａを持つ単一のオイルシール２６が外挿されている。この場合、グリス溜まり２６ａが後述の第２復路に面する姿勢で設けられている。この場合、オイルシール２６と軸受２４との間の隙間や、オイルシール２６のダストリップ部と外筒体２３との間の隙間をグリス溜まり２６ａとしてもよい。なお、特に図示して説明しないが、グリス溜まり２６ａ内のグリスが軸受２４に有効に供給されるようにするために、グリス溜まり２６ａに、グリスの流出を防止する接触式または非接触式のシールド板を付設しておくことが好ましい。
【００１８】
外筒体２３の左端には取付フランジＡｆが設けられ、取付フランジＡｆに装着したＯリングＦｓにバッキングチューブ１１の右端を重ね合わせ、この状態でクランプＣｐにより連結されている。そして、内筒体２２の内部空間が流体循環通路Ｆｐの第１通路としての第２往路２７を形成し、内筒体２２と外筒体２３との間の空間が流体循環通路Ｆｐの第２通路としての第２復路２８を構成する。外筒体２３の内周面にはまた、径方向にくぼむ環状の凹部２３ａが形成され、この凹部２３ａを介して第２復路２８内には、内筒体２２の外表面と外筒体２３の内表面とに夫々接触して両者を電気的に接続して導通するブラシＢｒが嵌着されている。本実施形態では、軸受２４が第１軸受を、ブラシＢｒが第２軸受を構成するようにしている。
【００１９】
ブラシＢｒは、図３に示すように、内筒体２２や外筒体２３の材質に対して優先的に削られる材質、例えばグラファイト製であり、第１ブラシ片３と第２ブラシ片４とで構成される。第１ブラシ片３と第２ブラシ片４とは、例えば、次のように作製されている。即ち、内筒体２２と外筒体２３との間の径方向の長さと同等の肉厚を持ち、第２復路２８内に挿設可能な筒状部材（図示せず）を、径方向に略等間隔で複数の円弧部分に分割する。このとき、この分割面を径方向に対して異なる方向に交互に傾斜させることで、径方向外方に向かって先細りなるテーパ状の分割面を持つ一方の円弧部分と、径方向外方に向かって末拡がりなテーパ状の分割面を持つ他方の円弧部分とし、一方の円弧部分を第１ブラシ片３、他方の円弧部分を第２ブラシ片４としている。これにより、第１ブラシ片３は、内筒体２２の外周面２２ａに面接触する内壁面３ａを持つと共に、第２ブラシ片４が外筒体２３の内周面２３ｂに面接触する外壁面４ａを持ち、第１ブラシ片３と第２ブラシ片４との夫々分割面としての側壁面３ｂ，４ｂが径方向に対して傾斜するテーパ状に形成されて互いに面接触する。
【００２０】
また、第１ブラシ片３と第２ブラシ片４とを第２復路２８に挿設した状態で、第１ブラシ片３の外壁面３ｃと外筒体２３の内周面２３ｂとの間に空間５ａが形成されるように第１ブラシ片３の外壁面３ｃを上記筒状部材の同心の円弧に沿って切削すると共に、第２ブラシ片４の内壁面４ｃと内筒体２２の外周面２２ａとの間に空間５ｂが設けられるように第２ブラシ片４の内壁面４ｃを筒状部材の同心の円弧に沿って切削している。これにより、第１ブラシ片３がその内壁面３ａと同心の円弧状に湾曲する外壁面３ｃを有し、第２ブラシ片４がその外壁面４ａと同心の円弧状に湾曲する内壁面４ｃを有する。そして、第１ブラシ片３の外壁面３ｃとこの外壁面３ｃから径方向外方に延出する第２ブラシ片４の側壁面４ｂ，４ｂとで及び、第２ブラシ片４の内壁面４ｃとこの内壁面４ｃから径方向内方に延出する第１ブラシ片３の側壁面３ｂ，３ｂとで流体の通過を許容する第２復路２８の通路部分が画成される。
【００２１】
更に、第１ブラシ片３と第２ブラシ片４とを第２復路２８に挿設するとき、第１ブラシ片３の１個を省略し、この省略される第１ブラシ片３両側に位置する第２ブラシ片４の側壁面４ｂ間には、両第２ブラシ片４に対して離間方向の付勢力を付与する付勢手段としてのコイルばね６が縮設されている。この場合、同一のばね定数を持つ３本のコイルばね６を軸線方向に等間隔で配置している。この場合、コイルばね６には、必要に応じて撓みや座屈を防止する公知の機構を設けるようにしてもよい。なお、ブラシＢｒを第２軸受と見立てた場合のラジアル方向の許容荷重は、コイルばね６の付勢力、第１ブラシ片３の側壁面３ｂと第２ブラシ片４の側壁面４ｂとの間の摩擦係数、及び、傾き角度に基づく分力を数式で表し、付勢力、摩擦係数、角度を適宜求めることで所望の荷重を担保することが可能となる。
【００２２】
また、ハウジング２１には、内部に元往路７ａと元復路７ｂとが夫々設けられた導電性の元管７が設けられ、一端がハウジング２１を貫通して内筒体２２までのびて元往路７ａが第２往路２７に連通し、元復路７ｂが第２復路２８に連通している。元管７の他端は、公知の構造を有するチラーユニットＣｈに接続されている。また、元管７には、図外のスパッタ電源からの出力ケーブルＰｋが接続されている。これにより、ターゲットＴｇを回転駆動しながら、スパッタ電源からの出力ケーブルＰｋを介してターゲットＴｇに例えば負の電位を持った所定電力を投入することができる。
【００２３】
軸線方向他方（図１中、左側）の支持ブロックＳｂ２は、ハウジング８１を備え、ハウジング８１内には、左右方向にのびる駆動軸８２が設けられている。駆動軸８２は、転がり玉軸受け等の単一の軸受８３を介してハウジング８１に内挿された支持部材８４で軸支されている。なお、特に図示して説明しないが、駆動軸８２の右端には取付フランジが設けられ、上記一方の支持ブロックＳｂ１と同様、取付フランジに装着したＯリングにバッキングチューブ１１の左端を重ね合わせ、この状態でクランプＣｐにより連結されている。これにより、両支持ブロックＳｂ１，Ｓｂ２でターゲットＴｇを回転自在に支持したときの軸芯のずれを吸収するようにしている。また、駆動軸８２には、ターゲットＴｇを回転駆動する駆動手段９が設けられている。駆動手段９は、モータ９１と、モータ９１の出力軸に設けたプーリー９２と駆動軸８２との間に巻き掛けられるベルト９３とを備える。これにより、モータ９１によってターゲットＴｇを所定の速度で回転駆動することができる。この場合、他方の支持ブロックＳｂ２側での耐モーメント荷重性能を向上させるため、駆動軸８２の左側に小径軸部８２ａを突設し、単列深溝玉軸受等の単一の軸受８５を介して支持部材８４で軸支されるようにしている。なお、ブラシＢｒについては、第２軸受としても機能し得るものであれば、その形態は上記のものに限定されるものではない。
【００２４】
また、上記実施形態では、駆動軸８２の左側に小径軸部８２ａを突設したものを例に説明したが、これに限定されるものではない。更に軸長を短くしたい場合には、駆動軸８２に左側に小径軸部８２ａを突設した部分を凹設し、プーリー９２内に単一の軸受８５を収納し、軸受８５左面をベルト９３左面と同一線から右側に配置すると共に、ハウジング８１から小径軸部８２ａに相当する部位に同様の小径軸部を突設し、この小径軸部を介して軸支する構成とすれば、ハウジング８１の厚み＋ベルト９３幅＋単一の軸受８３幅で最短の支持ブロックを構成することが可能となる。
【００２５】
以上の実施形態によれば、外筒体２３を軸支するために支持ブロックＳｂ１のハウジング２１内に設けられる第１軸受２４を単一としたため、軸線方向寸法は短くて済む。しかも、外筒体２３が、第１軸受２４から軸線方向に離間した、流体循環通路Ｆｐの第２復路２８内のブラシＢｒを介して更に軸支されているため、耐モーメント荷重性能が向上する。その結果、本実施形態の回転式カソードユニットＲＣは、十分な耐モーメント荷重性能を持ちながら、上記従来例のものと比較して、並設される軸受の数だけその軸線方向寸法を短くできる構成が実現できる。また、ブラシＢｒを第２軸受として兼用したため、部品点数を少なくでき、低コストを図れる等、有利である。
【００２６】
ところで、外筒体２３を摺動するブラシＢｒから外筒体２３を介してターゲットＴｇに電力投入する場合、外筒体２３に対するブラシＢｒの相対回転により外筒体２３表面をブラシＢｒが摺動すると、ブラシＢｒが削られて削り粉（パーティクル）が発生する。そして、様々な径で発生したパーティクルの中には、時間経過に伴う酸化等の影響を受け、高抵抗のパーティクルに変化するものもある。このような高抵抗のパーティクルが外筒体２３とブラシＢｒとの摺動面に付着、侵入すると、外筒体２３表面に対するブラシＢｒの真実接触面積がその付着、侵入したパーティクルにより増減し、ブラシＢｒから外筒体２３を介してターゲットＴｇに電力投入するときの電路が、ブラシＢｒから直接外筒体２３を経る経路と、ブラシＢｒからパーティクルを介して外筒体２３を経る経路との２系統になってしまう。この場合、２系統の比率はパーティクル径や量によって変化しかつその２系統の電路となる真実接触面積の合計も変化することで、ブラシＢｒと外筒体２３との抵抗値の変動を招く。結果として、当初設計時、第１軸受２４に流れる電流は問題なかったとしても、ブラシＢｒと外筒体２３との抵抗値変動に伴って無視できない電圧が第１軸受２４に印加される場合がある。このとき、電流が転動体（玉）の軌道面を流れることで電食を生じる虞があり、これでは、転動体（玉）の軌道面が荒れて設計寿命を満たさなくなる。
【００２７】
それに対して、上記実施形態では、ブラシＢｒが流体循環通路Ｆｐの第２復路２８内に設けられているため、流体循環通路Ｆｐを流れる流体が除去手段としての役割を果たすことで、パーティクルが外筒体２３とブラシＢｒとの摺動面から（系外に）可及的速やかに排出される。このため、ブラシＢｒと外筒体２３との抵抗値の変動が防止されることで、ブラシＢｒと外筒体２３との抵抗値変動に伴って無視できない電圧が第１軸受２４に印加されることで第１軸受２４に電食が生じるといった問題は生じない。なお、流体循環通路Ｆｐ内を流体が流れても、外筒体２３とブラシＢｒとの摺動面から全てのパーティクルが排出されるものではなく、その一部が残存するが、本実施形態のようにブラシＢｒをグラファイト製にしておけば、その削り粉が潤滑剤としての役割を果たすため、グリス等の潤滑剤やこれを摺動面に供給するために機構が不要にできる。ここで、パーティクルを除去しないブラシを採用した従来技術の場合、本発明の属する技術分野の支持ブロックでは、その高電圧印加により軸受の電食は避けられないと考えることが常識であり、またそれが事実であったが、発明者らは、安定した抵抗値を実現する本発明を適用すれば非絶縁性の軸受であっても電食は生じないことを実施確認できた。
【００２８】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記のものに限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。上記実施形態では、外筒体２３を軸支する単一の軸受２４を第１軸受、ブラシＢｒを第２軸受としたものを例に説明したが、これに限定されるものではない。例えば、第２軸受としてのブラシＢｒを用いず、第１軸受２４同様の単列深溝玉軸受を流体循環通路Ｆｐの第２復路２８内に設けることができる。このとき、球軸受にはその軸線方向に流体通路を設ける必要があることから、その流路を確保する都合上、球軸受側面にシールド板を設けていない物を利用することになる。当然ではあるが、保持器も流路の阻害容易となることから極小とすべきである。また、ターゲット材１２を冷却するための冷媒として潤滑を兼用するオイル等とすることができる。
【００２９】
また、本発明の他の態様に係る実施形態では、上記形態または他の公知の形態のブラシを外筒体２３の外表面を摺動するように設けることができ、このような場合には、支持部材２５に気体供給管（図示せず）を設け、気体供給管から外筒体２３に対するブラシＢｒの摺動面に気体を吹き付けるように構成しておけば、ブラシＢｒが削られることで発生する削り粉（パーティクル）を、外筒体２３とブラシＢｒとの摺動面に侵入、付着したりすることなく、系外に排出できる。この場合、気体供給管が除去手段としての役割を果たす。なお、削り粉に気体を吹き付ける場合、その削り粉が周囲に撒き散らされないように、例えば、吸引式の捕集器を併用することが好ましい。
【符号の説明】
【００３０】
ＲＣ…回転式カソードユニット、Ｂｒ…ブラシ（第２軸受）、Ｃｐ…クランプ、Ｆｐ…流体循環通路、Ｓｂ１，Ｓｂ２…支持ブロック、Ｔｇ…ターゲット、２２…内筒体、２３…外筒体、２４…玉軸受（第１軸受）、２７…第２往路（第１通路）、２８…第２復路（第２通路）。
【図１】
2018131644.tif 000003
【図２】
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【図３】
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