(57)【要約】  回転する磁電管スパッタリング陰極装置は、無線周波電源と、電力供給組立体と、円筒形の回転する陰極と、シャフトと、駆動モータとを含み、電力供給組立体は、陰極内に位置付けられる磁場源と、無線周波エネルギを陰極の外表面の上の標的材料に伝送するよう陰極内に延びる磁場源とを含む。電極はシャフトから電気的に絶縁され、非鉄材料で形成される。シャフトは、陰極が磁場源及び陰極の一部について回転する間にシャフト及び陰極が電気的に絶縁されたままであるよう、陰極に機械的に接続される。電源は１ＭＨｚ以上の周波数にある無線周波エネルギを供給するよう構成され、電極に電気的に接続される。回転する円筒形の磁電管スパッタリング陰極装置を用いて材料を蒸着する方法も開示され、磁電管スパッタリング陰極装置は、無線周波電源と、円筒形の回転する陰極とを含み、回転する陰極の外表面は、酸化物で形成される標的材料を含む。本方法は、電源に１ＭＨｚ以上の周波数にある無線周波エネルギを供給させるステップと、陰極を回転させるステップと、基板を陰極の外表面に近接して位置付けるステップとを含み、それによって、無線周波エネルギは、陰極に、標的材料からの粒子を基板の上に噴射させる。
2013524015.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する磁電管スパッタリング陰極装置であって、
無線周波電源と、電力供給組立体と、円筒形の回転する陰極と、シャフトと、駆動モータとを含み、
前記電力供給組立体は、前記陰極内に位置付けられる磁場源と、前記陰極内に延びる電極とを含み、
前記陰極の外表面は、標的材料を含み、
前記電極は、前記シャフトから電気的に絶縁され、
前記電極及び前記シャフトは、非鉄材料で形成され、
前記シャフトは、前記シャフト及び前記陰極が電気的に絶縁され、且つ、前記シャフトの回転が前記陰極を前記磁場源及び前記電極の一部について回転させるよう、前記陰極と概ね同軸であり、且つ、前記陰極に機械的に接続され、
前記駆動モータは、前記シャフトを回転させるよう構成され、
前記電源は、１ＭＨｚ以上の周波数にある無線周波エネルギを供給するよう構成され、
前記電極は、前記電源に電気的に接続される、
装置。
【請求項２】
前記電極は、前記陰極と直接的に電気的に接触しない、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記電源は、１３ＭＨｚ以上の周波数にある無線周波エネルギを供給するよう構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記電源は、２５ＭＨｚ以上の周波数にある無線周波エネルギを供給するよう構成される、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記電源は、３００ＭＨｚ以上の周波数にある無線周波エネルギを供給するよう構成される、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記電源は、１ＧＨｚ以上の周波数にある無線周波エネルギを供給するよう構成される、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記標的材料は、実質的に伝導性材料を含まない絶縁材料で構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記陰極内の前記磁場源の位置は、前記陰極の内表面に対するその近接性に関して調節可能である、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記陰極内の前記磁場源の位置は、前記電極について径方向に調節可能である、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
冷却媒体をポンピングするよう構成される冷却ポンプを更に含み、
前記電極は、実質的に中空であり、前記冷却ポンプに動作的に接続するよう構成され、
前記電極は、冷却媒体を前記冷却ポンプから前記陰極内に供給するよう構成され、
前記シャフト及び前記電力供給組立体は、前記冷却媒体が前記陰極から流出することを可能にするよう構成される絶縁性の通路付き軸受組立体を更に含み、
それによって、前記冷却ポンプは、前記冷却媒体を、前記通路付き軸受組立体を通じて、前記中空の電極内に推進し、それによって、前記電力供給組立体及び前記陰極を冷却する、
請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記通路付き軸受組立体は、前記電極と少なくとも部分的に接触する非伝導性のセラミック軸受を含む、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
回転する円筒形の磁電管スパッタリング陰極装置を用いて材料を蒸着する方法であって、
前記磁電管スパッタリング陰極装置は、無線周波電源と、電力供給組立体と、回転する陰極と、シャフトと、駆動モータとを含み、
前記電力供給組立体は、前記陰極内に位置付けられる磁場源と、前記陰極内に延びる電極とを含み、
前記陰極の外表面は、標的材料を含み、
前記電極は、前記シャフトから電気的に絶縁され、
前記シャフトは、前記陰極と概ね同軸であり、
前記電極及び前記シャフトは、非鉄材料で形成され、
当該方法は、
前記電源に１ＭＨｚ以上の周波数にある無線周波エネルギを供給させるステップと、
前記陰極を前記磁場源について回転させるステップと、
基板を前記陰極の前記外表面に近接して位置付けるステップとを含み、
それによって、前記無線周波エネルギは、前記標的材料の粒子を前記基板の上に噴射させる、
方法。
【請求項１３】
前記電極は、前記陰極と直接的に電気的に接触しない、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記電源は、１３ＭＨｚ以上の周波数にある無線周波エネルギを供給するよう構成される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記電源は、２５ＭＨｚ以上の周波数にある無線周波エネルギを供給するよう構成される、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記電源は、３００ＭＨｚ以上の周波数にある無線周波エネルギを供給するよう構成される、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記電源は、１ＧＨｚ以上の周波数にある無線周波エネルギを供給するよう構成される、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記標的材料は、絶縁材料で形成され、伝導性材料を実質的に含まない、請求項１２に記載の方法。
【請求項１９】
回転する円筒形の磁電管スパッタリング陰極装置を用いて材料を蒸着する方法であって、
前記磁電管スパッタリング陰極装置は、無線周波電源と、電力供給組立体と、回転する陰極と、シャフトと、駆動モータとを含み、
前記電力供給組立体は、前記陰極内に位置付けられる磁場源と、前記陰極内に延びる電極とを含み、
前記電極は、前記シャフトから電気的に絶縁され、
前記陰極の外表面は、絶縁材料で構成され且つ伝導性材料を実質的に含まない標的材料を含み、
当該方法は、
前記電源に１ＭＨｚ以上の周波数にある無線周波エネルギを供給させるステップと、
前記陰極を前記磁場源について回転させるステップと、
基板を前記陰極の外表面に近接して位置付けるステップとを含み、
それによって、前記無線周波エネルギは、前記回転する陰極に、前記標的材料からの粒子を前記基板の上に噴射させる、
方法。
【請求項２０】
前記電極は、前記陰極と直接的に電気的に接触しない、請求項１に記載の方法。
【請求項２１】
前記電源は、１３ＭＨｚ以上の周波数にある無線周波エネルギを供給するよう構成される、請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
前記電源は、２５ＭＨｚ以上の周波数にある無線周波エネルギを供給するよう構成される、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記電源は、３００ＭＨｚ以上の周波数にある無線周波エネルギを供給するよう構成される、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記電源は、１ＧＨｚ以上の周波数にある無線周波エネルギを供給するよう構成される、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
回転する円筒形の磁電管スパッタリング陰極装置を用いて材料を蒸着する方法であって、
前記磁電管スパッタリング陰極装置は、無線周波電源と、円筒形の回転する陰極とを含み、
該回転する陰極の外表面は、酸化物で形成される標的材料を含み、
当該方法は、
前記電源に１ＭＨｚ以上にある無線周波エネルギを供給させるステップと、
前記陰極を回転させるステップと、
基板を前記陰極の前記外表面に近接して位置付けるステップとを含み、
それによって、前記無線周波エネルギは、前記陰極に、前記標的材料からの粒子を前記基板の上に噴射させる、
方法。
【請求項２６】
前記電源は、１３ＭＨｚ以上の周波数にある無線周波エネルギを供給するよう構成される、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記電源は、２５ＭＨｚ以上の周波数にある無線周波エネルギを供給するよう構成される、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記電源は、３００ＭＨｚ以上の周波数にある無線周波エネルギを供給するよう構成される、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記電源は、１ＧＨｚ以上の周波数にある無線周波エネルギを供給するよう構成される、請求項２８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の参照）
本願は米国仮特許出願番号第６１／３５９，５９２号及び６１／３２３，０３７号の優先権を主張し、それらの各々の全文を参照として本明細書中に援用する。
【０００２】
本発明は、円筒形陰極を利用する回転磁電管スパッタリング陰極装置と、無線周波（高周波）放射を使用する回転磁電管スパッタリング陰極装置で材料を蒸着する方法とに関する。円筒形陰極を利用するスパッタリング回転磁電管陰極装置は既知である。しかしながら、そのような装置は直流又は低周波／中周波交流での動作のために適合され、無線周波（ＲＦ）放射を使用して動作しない。結果的に、そのような装置は非金属材料を蒸着するために金属ドーピングを概ね必要とする。
【背景技術】
【０００３】
本発明は、陰極（カソード）及び電極の電気絶縁、非鉄材料から成る構成部品、液体冷却、及び、電力供給の改良を組み込む、円筒形の回転する磁電管を提供することによって、そのような制約を克服する。有意に、本発明の装置は、ＲＦ動作が完全に可能であり、金属ドーピングの必要を低減又は排除するＲＦ放射を用いて酸化物を含む材料を蒸着する方法を提供する。
【０００４】
交流とＲＦとの間の区別は当該技術分野において理解される。ＲＦ電流は直流ではなく交流であるが、ＲＦ電源によって伝達されるエネルギは直接的な電気接触によって伝送(transmit)される必要はない。その代わり、（空気又は水のような）媒体を通じてＲＦエネルギを標的材料に伝送し得る。このようにして、ＲＦ電源に取り付けられる電極を、純粋に交流導体として作用するものとしてではなく、ＲＦ放射を伝送するアンテナとして作用するものとして見ることができる。従来、交流動作のために適合される円筒形陰極を利用する回転磁電管スパッタリング陰極装置は２つの回転陰極を利用し、電力信号が２つの回転する陰極の間で交互に起こるように適合される。ＲＦ電力が利用される場合、そのような構成は必要とされない。しかしながら、ＲＦ電力は誘起効果及び磁気効果を生み、従来、それらの効果は、回転する円筒形の陰極を用いたＲＦ放射を使用して材料をスパッタリングすることを非実用的にした。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明はこれらの限定に取り組むものであり、単一の円筒形陰極を利用する回転磁電管スパッタリング陰極装置のＲＦ動作を可能にする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
ここに開示されているのは、無線周波電源と、電力供給組立体と、円筒形の回転する陰極と、シャフトと、駆動モータとを含む、回転する磁電管スパッタリング陰極装置である。電力供給組立体は、陰極内に位置付けられる磁場源と、陰極内に延びる電極とを含む。陰極全体を蒸着されるべき材料（標的材料）で構成し得るが、他の実施態様では、陰極の外表面の一部だけが標的材料を含み、陰極の残部は他の材料を含む。電極はシャフトから電気的に絶縁され、陰極と直接的に電気的に接触しないのが好ましいが、一部の実施態様では、直接的に接触し得る。
【０００７】
無線周波数動作によって誘起される磁場によって創成される問題に対処するために、電極及びシャフトは非鉄材料で形成されるのが好ましい。シャフトの回転が陰極を磁場源及び電極の一部について回転させるよう、シャフトは陰極と概ね同軸であり、陰極に機械的に接続される。その接続は、電気エネルギが実質的な量において陰極からシャフトに直接的に伝送されないよう、シャフト及び陰極も電気的に絶縁されよう行われる。駆動モータは、シャフト、それによって、陰極を回転させるよう構成され、電源は１ＭＨｚ以上の周波数にあるＲＦエネルギを供給するよう構成され、規定の上限値はない。電極は電源に電気的に接続され、動作中に電源によって生成されるＲＦ放射を陰極に伝送する。ＲＦエネルギは、陰極に、陰極が回転するに応じて標的材料の粒子を、好ましくは、陰極付近に位置付けられる基板の上に噴射させる。
【０００８】
同様に開示されているのは、回転する円筒形の磁電管スパッタリング陰極装置を用いて材料を蒸着する方法である。磁電管スパッタリング陰極装置は、同様に、ＲＦ電源と、電力供給組立体と、回転する陰極と、シャフトと、駆動モータとを含む。電力供給組立体は、回転する円筒形の陰極内に位置付けられる磁場源と、陰極内に延びる電極とを含む。陰極の外表面の少なくとも一部は標的材料を含むが、特定の実施態様では、同様に、陰極全体を標的材料で形成し得る。電極はシャフトから電気的に絶縁され、シャフトは陰極と概ね同軸である。電極及びシャフトは非鉄材料から形成される。そのような装置を利用して、ここに開示される方法は、電源に１ＭＨｚ以上の周波数にある無線周波エネルギを供給させるステップと、陰極を磁場源について回転させるステップと、基板を陰極の外表面に近接して位置付けるステップとを含み、陰極の外表面は、標的材料を含む。動作中、ＲＦ電源からのＲＦエネルギは、標的材料の粒子を基板の上に噴射させる。
【０００９】
回転する円筒形の磁電管スパッタリング陰極装置を用いて材料を蒸着する更なる方法も開示されている。上述した方法に類似して、磁電管スパッタリング陰極装置は、無線周波電源と、円筒形の回転する陰極とを含む。回転する陰極の外表面は、酸化物で形成される標的材料を含む。当該方法は、ＲＦ電源に１ＭＨｚ以上の周波数にあるＲＦエネルギを供給させるステップと、陰極を回転させるステップと、基板を陰極の外表面に近接して位置付けるステップとを含む。このようにして、電源からのＲＦエネルギは電極を通じて伝送され、それによって、陰極に、酸化物材料の粒子を基板の上に噴射させる。
【００１０】
本発明の他の機能は、本発明の装置の特定の好適実施態様を例示する添付の図面から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の方法を用いた使用に適した本発明の装置の実施態様を示す分解図である。
【図２】図１に示される実施態様を組立て形態で示す斜視図である。
【図３】図２に示される実施態様を示す部分断面図であり、図２に線３によって参照されるようなシャフトと回転陰極との間の接続を示している。
【図４】陰極内の及び陰極に近接する図１に示される実施態様の電力供給組立体の一部を示す分解斜視図である。
【図５】図４に示される電力供給組立体を組立て形態で示す斜視図である。
【図６】図１に示される実施態様の磁場源を磁石が装着されない状態で示す分解斜視図である。
【図７】図１に示される実施態様の陰極組立体を示す分解斜視図である。
【図８】図１に示される実施態様のシャフト組立体を示す分解斜視図である。
【図９】図７に示されるシャフト組立体を組立て形態で示す斜視図である。
【図１０】図１に示される実施態様の駆動モータ組立体を示す分解斜視図である。
【図１１】図１に示される実施態様の取付けプレート組立体を示す分解斜視図である。
【図１２】図１に示される実施態様の内部ハウジング組立体を示す分解斜視図である。
【図１３】図１２に示される内部ハウジング組立体を示す断面図であり、図１２に線１３によって参照されている。
【図１４】図１に示される実施態様の外部ハウジング組立体を示す分解斜視図である。
【図１５】図１４に示される外部ハウジング組立体を示す断面図であり、図１４に線１５によって参照されている。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下は本発明の装置及び方法の好適実施態様を記載するが、この記載は本発明の原理を例示するものとしてだけ考えられるべきであり、本発明の原理を制限するものと考えられるべきではないことが理解されるべきである。全て本発明の範囲内にある数多くの他の変形が他者の頭の中に直ちに浮かび、その発明は請求項によってだけ制限される。
【００１３】
「構成され」又は「適合され」(“adapted”)という用語は、適切な大きさにされ、適切に成形され、適切に構成され、適切に寸法取られ、適切に方向付けられ、且つ、適切に配置されることを意味する。
【００１４】
「無線周波」(“radio  frequency”)又は「ＲＦ」という用語は、１ＭＨｚ以上の周波数を示し、上限はない。
【００１５】
「電気絶縁され」(“electrically  isolated”)という用語は、２つの構成部品に関して、それらの構成部品の間に、実質的な量の直流が一方から他方に流れることを可能にする伝導的な接続がないことを意味する。
【００１６】
「ドーピング」(“doping”)という用語は、標的材料のスパッタリング特性を変更するために、所定の量の材料を標的材料中に含有させる慣行(practice)を意味する。よって、「ドープ材料」(“doped  material”)は、ドーピングが使用された標的材料を指す。ドーピングは、標的材料を金属のような伝導性材料でドーピングすることによって絶縁材料のスパッタリングを可能にするために一般的に使用される。金属以外の材料が標的材料に加えられる他の種類のドーピングも可能である。
【００１７】
「非鉄」という用語は、材料を記載するために使用されるとき、実質的に鉄を含まない材料を示し、或いは、アルミニウム、真鍮、又は、３０４ステンレス鋼のような非磁性材料である。
【００１８】
「ステンレス鋼」の直前に番号が使用される場合（例えば、「３０４ステンレス鋼」）、番号はステンレス鋼の等級を指し、図面中に示される参照番号を示していない。ステンレス鋼の特定の等級のような特殊な材料がこの詳細な記載において参照される場合、その参照は、使用し得る適切な材料の一例を開示することを意図しており、それらの材料から成る構成部品に本発明を限定することを意図していない。
【００１９】
絶縁セラミック軸受を参照する場合、そのような軸受は、非限定的に酸化ジルコニアを含む、様々な材料において利用可能であり、非限定的にカリフォルニア州サンクレメンテのImpact  Bearingsを含む、様々な供給源から入手可能である。
【００２０】
回転する円筒形の陰極スパッタリングシステムは、典型的には、電力源と、陰極（カソード）と、磁石組立体とを含む。電力源は電極を通じて陰極に接続され、磁石は回転する陰極内に位置付けられる。次に、陰極（又は「標的」）は、塗工されるべき物体及びアルゴンのような不活性ガスと共に、実質的に真空のチャンバ内に配置される。基板が回転陰極の上を通らされるとき、電極を通じて電力が回転陰極に供給される。電力源からのエネルギと、磁石組立体の磁場と、アルゴンガスとの組み合わせは、陰極の標的材料からの粒子を基板上に放出させ、それによって、基板を標的材料で塗工する。
【００２１】
既知のスパッタリング円筒形陰極蒸着システムは、直流（ＤＣ）又は（典型的にはキロヘルツ範囲内の）低周波数／中周波数の交流（ＡＣ）を使用して動作する。（セラミック又は酸化物のような）絶縁標的材料が蒸着されるべき場合、そのような装置は、典型的には、効果的なスパッタリングのために、金属ドーピングの使用を必要とする。そのようなシステムは、蒸着中に金属ドーピング材料を排除するために酸素の反応性に依存する。しかしながら、そのような排除は完全又は均一であり得ない。その結果は、蒸着膜内のピンホール又は不純物であり得るし、望ましくないより大きな厚みの塗膜や二次的処理の使用を必要とし得る。
【００２２】
本発明の装置及び方法は、スパッタリング操作における無線周波（ＲＦ）電力の使用を可能にする。ＲＦ電力の使用は、最少のドーピングで或いはドーピングを伴わずに、セラミック及び酸化物のような非伝導性材料のスパッタリングを可能にし、不純物のより少ないより高品質の塗膜を可能にし、且つ、二次処理の必要を削減し、それによって、より効率的な操作を可能にする。ＲＦエネルギでスパッタリングを試みるときに起こる問題は、鉄製部品内のＲＦエネルギによって引き起こされる誘導加熱及び磁性効果を含む。本発明はこれらの問題に取り組み、回転磁電管円筒形陰極スパッタリング装置を用いた非ドープ絶縁材料のＲＦスパッタリングを可能にする。特定の好適実施態様において、本発明は、１つだけの陰極の使用も可能にするのに対し、従来既知のＡＣスパッタリング装置は、電気的に連結された２つの陰極を使用するのが典型的である。本発明の他の実施態様は多数の陰極の使用を可能にするが、本発明では多数の陰極の使用は任意であることが理解されよう。
【００２３】
図１乃至１５は、本発明の回転磁電管スパッタリング陰極装置１の好適実施態様を例示しており、図１乃至３は、主要な構成部品を例示し、図４乃至１５は、それらの構成部品をより詳細に示している。
【００２４】
図１乃至３を参照すると、スパッタリング陰極装置１は、無線周波電力源８００と、電力供給組立体１００と、円筒形の回転陰極２００と、シャフト組立体３００と、駆動モータ組立体４００とを含む。陰極２００は、実質的に真空のチャンバ（図示せず）内に延在するのに対し、シャフト組立体３００及び駆動モータ組立体４００は外部に留まっている。取付けプレート組立体５００が真空チャンバ（図示せず）の壁（図３中の５１２）に接続し、実質的に気密なシール（封止）を創成している。壁５１２への取付けプレート組立体５００の接続は、適切には、機械接続又は溶接接続であり得る。
【００２５】
シャフト組立体３００は、取付けプレート組立体５００内を通り、陰極２００に機械的に接続する。陰極２００と取付けプレート組立体５００との間の、及び／又は、シャフト組立体３００と取付けプレート組立体５００との間の界面は、当業者によって理解されるように、実質的に真空化されたチャンバ（図示せず）内の漏れを最小限化又は排除するよう構成される。
【００２６】
例示するように、シャフト組立体３００は、陰極２００と概ね同軸である。シャフト組立体３００と陰極２００との間の接続は、シャフト組立体３００の回転が陰極２００の回転を引き起こすが、陰極２００をシャフト組立体３００から電気的に絶縁するよう構成される。直接的な電気接触／伝導を通じたシャフト組立体３００と陰極２００との間の電気エネルギの移転は僅かであるか或いは全くないことが好ましい。このようにして、動作中、陰極２０へのエネルギ移転は、完全に或いは殆ど完全に、電力供給組立体１００を通じて起こる。その結果、それが起こらない場合よりも効率的な陰極２００への電力供給がもたらされる。適切な接続手段を以下に更に記載する。
【００２７】
駆動モータ組立体４００は、シャフト組立体３００を回転するよう構成される。本発明は如何なる特定範囲の回転速度にも限定されず、様々な回転速度を使用し得るが、毎分１回転〜毎分１２回転の間の速度が本発明の装置を用いた殆どの用途に適する。駆動モータ組立体４００は、機械的ファスナを用いて外部ハウジング組立体７００及び内部ハウジング組立体６００に便利に付着し得る。
【００２８】
図４及び図５に例示するように、電力供給組立体１００は、磁場源１４０と、電極１１０とを含む。図３に例示するように、磁場源１４０が陰極２００内に位置付けられ且つ電極１１０が陰極２００内に延びるよう、電力供給組立体１００は、シャフト組立体３００及び取付けプレート組立体５００を通じて陰極２００内に延びている。電力供給組立体１００、具体的には、電極１１０は、シャフト組立体３００から電気的に絶縁されることで、電力が電極１１０によって陰極２００に伝送され、実質的な量が代替的な経路を通じて伝送されないことを再び保証する。シャフト組立体３００と電力供給組立体１００との間に直接的な電気的な接続を創成することなく、シャフト組立体３００が電力供給組立体１００について回転することを可能にする、（以下に更に記載する）絶縁セラミック軸受の使用を通じて絶縁を達成し得る。このようにして、シャフト組立体３００の回転は、陰極２００及び陰極２００内に延びる電極１１０の一部を磁場源１４０について回転させるが、スパッタリング中、シャフト組立体３００を通じて実質的な量のエネルギを陰極２００に与えない。
【００２９】
ＲＦ放射でスパッタリングを可能にするために、ＲＦ電源８００は、１ＭＨｚ以上の周波数でＲＦエネルギを供給するように構成されるのが好ましい。適切な電源は、ニューヨーク州ローチェスタのＭＫＳを含む供給業者から入手可能であり、Sure  Power  RF  Plasma  GeneratorのモデルQL10513を非限定的に含み、それは掃引周波数ＲＦ電源であるが、本発明の好適実施態様における使用に適したＲＦ電源の一例である。利用される標的材料、利用可能なスパッタリングエネルギ、並びに、所望の基板材料及び塗装特性に依存して、様々なスパッタリング用途において１３ＭＨｚ以上、２５ＭＨｚ以上、３００ＭＨｚ以上、及び、１ＧＨｚ以上の周波数を使用し得る。工業スパッタリング用途における使用に適した無線周波数は、参照として本明細書中に援用する47  C.F.R  §18に更に記載されている。しかしながら、本発明は、如何なる１つの周波数範囲にも限定されず、１ＭＨｚから１ＧＨｚを優に越えてマイクロ波範囲内をも含む周波数でのスパッタリングに適する。ＲＦ電力を１ＭＨｚ以上で利用することによって、電極１１０は、ブラシを通じてＲＦエネルギを伝導する代わりに、陰極２００内にＲＦエネルギを伝送するアンテナとして作用する。そのエネルギは、磁場源１４０によって生成される磁場との組み合わせにおいて、動作中に陰極２００の外表面内の標的材料を放出させ、それは「スパッタリング」として知られる効果である。
【００３０】
ＲＦ電力が使用されるときには、電源が効率的に動作するのを可能にするために、電源８００に対する一定の、好ましくは、最適な負荷(load)を維持するのが望ましい。電源８００に対する一定の負荷を保証するのを助けるために、負荷整合チューナ（同調器）８１０を使用し得る。電源８００は、負荷整合チューナ８１０を通じて、電力供給組立体１００に電気的に接続される。便利には、負荷整合チューナ８１０は、当業者に既知であるような、コンデンサ及び／又はインダクタを含む負荷整合チューナであり得る。適切なチューナは、ニューヨーク州ローチェスタ(Rochester,  New  York)のＭＫＳを含む供給業者から入手可能である。ＭＫＳから入手可能なMWH-100-03,  10kW  Load  Matching  Networkは、本発明の特定の実施態様における使用に適した負荷整合チューナの一例である。
【００３１】
使用される標的材料、エネルギレベル、周波数、及び、基板場所に依存して、磁場源１４０の位置を調節するのも望ましくある。磁場源１４０の（以下に更に記載する）取付け構造を調節することによって、磁場源１４０を電極１１０から離れる方向に陰極２００の内表面により近接して移動させ或いは磁場源１４０を陰極２００の内表面から離れる方向に電極により近接して移動させることによって、陰極２００の内表面への近接性に関して磁場源１４０を調節し得る。陰極２００内の磁場源１４０の位置は径方向にも調節可能であり、電極１１０について磁場源１４０を回転することによって、動作中に材料が放出される角度の調節を可能にする。
【００３２】
ＲＦ周波数での動作は、絶縁材料のスパッタリングを可能にするが、そのような周波数は、鉄製構成部品内に誘導加熱及び磁場を誘発する潜在性も有する。従って、ＲＦ周波数で作動させるときには、陰極２００がスパッタリング陰極装置１の他の構成部品から電気的に絶縁されること、及び、（以下に更に記載する）磁場源１４０以外において、可能な場合には、非鉄材料が利用されることが好ましい。動作中にスパッタリング陰極装置１が冷却されるのも望ましい。動作中に脱イオン水のような冷却媒体を陰極２００内に注入するよう構成される冷却ポンプ９００を追加することによって上記を達成し得る。様々なポンプ及び冷却システムを使用し得るが、大容量ウォータポンプ９００と共に使用されるMcQuay  の２０トン冷却機（図示せず）は、本発明の好適実施態様のための１つの適切な選択肢である。
【００３３】
図４及び５を参照すると、このような方法における冷却を促進するために、電極１１０は実質的に中空であってもよく、（図２に示されるように）冷却ポンプ９００に動作的に接続されるよう構成されてもよい。次に、電極１１０内の１つ又はそれよりも多くの場所に通路１１４を設けることによって、冷却媒体を陰極２００内に供給するよう電極１１０を構成し得る。その場合、冷却媒体は、電極１１０を通じて流れ、通路１１４を出て、陰極２００内に至り得る。強化された冷却のために、冷却媒体は、如何なる有意な間隙又は空間を残さずに、陰極２００を実質的に満たすのが好ましい。その場合、シャフト組立体３００及び陰極２００が回転するとき、絶縁性のスロット付き組立体１０４は、冷却媒体が漏れるのを許容し得る。このようにして、冷却ポンプ９００は、冷却媒体を実質的に中空な電極１１０内に推進し、陰極２００を実質的に満たし、次に、スロット付き組立体１０４を通じて出て、それによって、好ましくは動作中に連続的に、電力供給組立体１００及び陰極２００を冷却する。ここに記載する冷媒流の方向が好ましくあり得るが、スパッタリング陰極装置１は、逆方向における流れとも機能し得ることが理解されよう。更に、冷却媒体は、ロット付き組立体１０４を通じてシャフト組立体３００内に流れ、（図１５に示す）ポート７４０から出て、それによって、冷却シャフト組立体３００及び内部ハウジング組立体６００及び他のハウジング組立体７００も冷却する。脱イオン水を使用し得るが、当該技術分野において既知の水／グリコール混合物を非限定的に含む、他の冷却媒体も適切である。
【００３４】
例示するように、電極１１０を、外側区画１０２と、内側区画１１１と、１つ又はそれよりも多くの拡張区画１１２とを非限定的に含む接続区画で形成し得る。このようにして、様々な電極長を使用し、それによって、拡張区画１１２を追加又は削除することによって、或いは、異なる長さの拡張部を使用することによって、異なる長さの陰極の使用を可能にする。冷却媒体の漏れが望ましくない場合には、電極１１０の上記区画を接続するために、ガスケット（例えば、便利にビトンで構成し得る電極フランジＯリング１０５）を間に備えるフランジ（例えば、第１電極フランジ１０６及び第２電極フランジ１０８）及び（好ましくは非鉄材料の）機械的なファスナを使用し得る。漏れがそれ程懸念されない場合には、内側区画１１と拡張区画１１２との間に示されるような単純な摩擦適合を使用し得る。例示するように、（以下に更に記載する）磁場源１４０は、内側区画１１１と拡張区画１１２とが動作中に分離しないようにする働きをするが、所望であれば、止めネジ、機械的ファスナ、及び、摩擦適合を非限定的に含む、他の固定手段も使用し得る。
【００３５】
通路１１４は、最終拡張区画１１２の外側端部にあるのが好ましいが、最終拡張区画１１２の外側端部の代わりに或いは最終拡張区画１１２の外側端部に加えて、電極１１の上の場所にも配置し得る。絶縁性の、好ましくは、セラミック製のエンドピースブッシュ１１６が電極１１０のための支持をもたらすと同時に、陰極２００が電極１１０について回転するのを可能にする。ＵＬＴＥＭは、エンドピースブッシュ１１６のための１つの適切な材料である。
【００３６】
ＲＦエネルギを伝送するのに使用するに適した任意の材料で電極１１０を形成し得る。材料は、非限定的に真鍮を含み、望ましくない磁性効果を最小限化するのを助けるために、非鉄材料であるのが好ましく、更に、適切には３０４ステンレス鋼であり得る機械的ファスナ１０９も同様である。
【００３７】
磁場源１４０は、例示するように、下方クランプ部材１４６及び上方クランプ部材１４４を用いて、電極１１０に付着し得る。より大きな上方クランプ部材１４４又は当業者に既知の他の調節手段を使用することによって、陰極の内表面に対する磁場源１４０の近接性を調節し得る。上方クランプ部材１４４及び下方クランプ部材１４６を緩め且つ再締付けの前に磁場源１４０を電極１１０について回転することによって、磁場源１４０を径方向にも調節し得る。磁場源１４０は、キャリア１４８と、磁石１４２とを含み、固定部材１４９が、磁石１４２を所定位置に固定する。使用される精密な磁石は、（当該技術分野において理解されるような）スパッタリング用途に基づき異なるが、１／２インチの立方体を形成するよう二重に積み重ねられる、Ｎ４２等級の複数の１／２インチ×１／２インチ×１／４インチの磁石が、典型的な用途のための磁石１４２にとっての適切な選択肢であろう。一例として、非限定的に、３列に配置された約２４０のそのような磁石１４２を、約２２インチの陰極２００と共に使用し得る。そのような磁石は、K&J  Magnetics,  Inc.のような多数の供給業者から入手可能である。
【００３８】
キャリア１４８、上方クランプ部材１４４、下方クランプ部材１４６、固定部材１４９及びこれらの構成部品を固定するために使用される任意のファスナは、非鉄材料製であるのが好ましい。ＰＶＣのような絶縁材料を利用し得るが、アルミニウムのような熱伝導性の非鉄材料が好ましい。何故ならば、それらはより良好な冷却及び熱移転を可能にするからである。
【００３９】
図６は、磁石１４２を装着しない状態で、磁場源１４０の分解図を例示している。例示中に見ることができるように、（磁石１４２が装着されるとき）磁性分流器１４３が磁石１４２の下に位置付けられる。磁性分流器１４３は、便利に４１６ステンレス鋼であり、（磁石１４２が装着されるときに）磁石１４２によって生成される磁場を分流することによって、磁場源１４０の下のスパッタリングの可能性を低減するよう作用する。
【００４０】
例示するように、電極１１０は、陰極２００と直接的に電気的に接触しない。そのような実施態様において、ＲＦエネルギは、直接的な接触を通じて伝導によって移転されるのではなく、電極１１０から陰極２００に伝送される。伝導的な移転も望ましい場合には、電極１１０と陰極２００との間の直接的な電気接続を創成するために、ブラシ（図示せず）も使用し得る。しかしながら、ＲＦ放射の使用は、そのようなブラシが要求されないことを意味する。何故ならば、それらのブラシは、直接的な電気接触が必要とされるより低い周波数を備えるからである。様々な適切なブラシが当業者に既知である。
【００４１】
陰極組立体２００は、図７に更に詳細に示されている。陰極２００は、陰極フランジ組立体２２０と、犠牲標的２０５と、陰極エンドキャップ組立体２１０とを含む。犠牲標的２０５は、スパッタリングされるべき標的材料で全体的に作製されてよく、或いは、犠牲標的２０５は、その外表面２０６に標的材料を含み、例えば、銅のような他の材料で形成される裏打ち管２０７を含み得る。本発明の好適実施態様における使用に適した、異なる標的材料を有する犠牲標的を備える陰極２００は、メイン州ビッドフォード(Biddeford,  Maine)のSoleras  Ltd.のような供給業者から入手可能である。
【００４２】
犠牲標的２０５は、実質的に中空であり、磁性源１４０が、電極１１０の少なくとも一部に沿って、犠牲標的２０５内に適合するように構成され、それは、好ましくは、少なくとも犠牲標的２０５の長さの中点まで延び、それによって、ＲＦ電力を陰極組立体２００内に中心的に供給するのが好ましい。
【００４３】
陰極フランジ組立体２２０は、陰極フランジ２３０と、螺旋形の陰極保持リング２２６と、陰極フランジＯリング２２４と、陰極フランジ絶縁体２２２とを含む。陰極フランジＯリング２２４及び陰極フランジ絶縁体２２２の両方を便利にビトンで形成し得る。アルミニウムで便利に形成し得る陰極フランジ２３０は、犠牲標的２０５の上に適合する。螺旋形陰極保持リング２２６は、陰極フランジ２３０を固定する。陰極フランジファスナ２３４の締付けは、シャフト組立体３００の回転が陰極組立体２００を回転するよう、陰極２００がシャフト組立体３００に動作的に接続することを可能にする。（ＵＬＴＥＭのような高い電気抵抗を備える材料で便利に形成し得る）陰極フランジ絶縁体２２２は、陰極組立体２００をシャフト組立体３００から電気的に絶縁し、それがアーキング(arcing)の可能性を低減するということを含む理由のために、それは無線周波ＲＦ電力を取り扱うときに望ましい。（３０４ステンレス鋼で便利に形成し得る）陰極フランジファスナ２３４は機械的接続を形成するが、（ＵＬＴＥＭでも形成し得る）陰極フランジ締結部２３２を通じてそのように行う。その目的は、陰極フランジファスナ２３４が陰極組立体２００と伝導的に接触しないことを保証することによって電気絶縁をもたらし、それによって、電力が殆ど排他的に電力供給組立体１００を通じて陰極組立体２００に移転され、シャフト組立体３００を通じて二次的に移転しないことを保証するのを助ける。
【００４４】
陰極エンドキャップ組立体２１０は、２つの目的に適う。第１に、それは冷却媒体の漏れを防止するシール（封止）をもたらす。第２に、それは電極１１０の端部のための支持をもたらす。陰極エンドキャップ組立体２１０は、（便利に３０４ステンレス鋼で形成し得る）陰極エンドキャップ保持リング２１１と、陰極エンドキャッププレート２１２とを含み、陰極エンドキャッププレート２１２も、アルミニウムのような非鉄材料で形成されるのが好ましい。酸化ジルコニアのようなセラミック材料で便利に形成し得る絶縁陰極エンドプレート軸受２１５は、エンドピースブッシュ１１６を支持し、陰極２００がそれについて回転するのを可能にする。絶縁陰極エンドプレート軸受２１５は、陰極エンドプレート栓２１４内に保持され、それは犠牲標的２０５の内表面をシール（封止）し、冷却媒体の漏れを防止する。機械的ファスナ（図示せず）を用いて陰極エンドプレート栓２１４を陰極エンドキャッププレート２１２に取り付け可能であり、陰極エンドプレート栓２１４は、便利にビトンで形成し得る陰極エンドプレートＯリング２１３でシールされる。
【００４５】
無線周波ＲＦエネルギレベルで動作する装置１の能力を考えると、犠牲標的２０５の外表面２０６における標的材料のために、非限定的に酸化物及びセラミックを含む様々な材料を使用し可能である。
【００４６】
シャフト組立体３００は、図８及び９により詳細に示されている。上記したように、シャフト組立体３００は陰極２００と接続し、動作中に陰極２００を回転する力をもたらす。好ましくは、シャフト組立体３００は、非鉄材料でも形成される。より具体的には、シャフト組立体３００は、シャフト３１０と、シャフトフランジ３３０とを含む。シャフト３１０は真鍮であるのが好ましいが、シャフトを他の非鉄材料でも形成し得る。シャフトフランジ３３０も非鉄であり、シャフトフランジ３３０を便利にアルミニウムで形成し得る。シャフトフランジ３３０は、（図７に示す）陰極組立体２００から陰極フランジファスナ２３４を受け入れ、（便利にビトンで形成し得る）シャフトフランジＯリング３３１は、シャフトＯリング３１６がそうするのと同様に、動作中の漏れに抗するシールを形成する。シャフト３１０の受口３３４内に受け入れられる機械的ファスナ３３３（好ましくは３０４ステンレス鋼ファスナ）を用いて、シャフト３１０をシャフトフランジ３３０に便利に取り付け得る。非伝導性シャフト軸受３１４（好ましくは他の酸化ジルコニアセラミック軸受）は、（図４及び５に示す）スロット付き組立体１０４を受け入れるよう構成され、それによって、動作中に電極１１０を支持する。このようにして、シャフト軸受３１４及びスロット付き組立体１０４は、電極１１０と少なくとも部分的に接触する非伝導性セラミック軸受を形成し、冷却媒体が電極１１０を通じて陰極２２０内に移動し、電極１１０の外側でシャフト組立体３００の本体内に流入すること可能にする。電極１１０及びシャフト軸受３１４の直径に依存して、例示するような開放スロットの代わりに、中実部材（図示せず）を通じる孔又は通路を使用して、シャフト組立体３００が電極１１０について回転する間の冷却媒体の戻りを可能にし得る。シャフト組立体３００が電極１１０の周りで回転するとき、スロット付き組立体１０４は回転する必要がない。その代わりに、スロット付き組立体１０４は、冷却媒体が陰極２００から出て戻る通路を提供する必要があるだけである。しかしながら、電極１１０とシャフト３１０との間の支持接続は、その機械的構造に拘わらず、非伝導的であるのが好ましい。
【００４７】
図１０に示すように、下方プーリキー４２０を介した下方プーリ４１８の取付けを可能にするよう、キー溝３１２をシャフト３１０に組み込み得る。駆動モータ組立体４００は、駆動モータ４１０を含み、駆動モータ４１０は、異なる速度で動作し得るのが好ましい。駆動モータ４１０のためにＡＣモータを使用するのが好ましい。何故ならば、ＡＣモータは干渉問題を低減するのを助けるからである。駆動モータ４１０は、従来的な機械的ファスナを用いて（アルミニウムのような非鉄材料の上に形成されるのが好ましい）モータブラケット４１２に接続する。駆動モータ４１０のシャフト４１１は、モータブラケット４１２を通じて延び、上方プーリキー４１５を用いて上方プーリ４１４に接続する。便利に上方プーリ４１４及び上方プーリキー４１５をステンレス鋼で形成し得る。次に、ベルト４１６が（便利にアルミニウムで形成し得る）下方プーリ４１８を駆動し、下方プーリ４１８はシャフト３１０を取り囲み、（同様に便利に３０４ステンレス鋼で形成し得る）下方プーリキー４２０を用いて固定される。このようにして、駆動モータ４１０はシャフト組立体３００を駆動する。モータブラケット４１２は、図２に示すように、従来的な（好ましくは非鉄の）機械的ファスナを介して、外部ハウジング組立体７００及び内部ハウジング組立体６００に付着する。同様に図２に示すように、下方プーリ４１８は、内部ハウジング組立体６００と外部ハウジング組立体７００との間に位置付けられるのが好ましい。
【００４８】
既に議論したように、取付けプレート組立体５００は、実質的に排気されたチャンバ（図示せず）の壁５１２に取り付けられる。取付けプレート組立体５００は、好ましくは非鉄の機械的ファスナ（図示せず）を通じて、（図２及び３に示すように）内部ハウジング組立体６００に接続する。取付けプレート組立体５００は、シャフト組立体３００及び陰極２００のシャフトフランジ３３０及び陰極フランジ２３０をそれぞれ支持する。図３乃至１１を参照すると、取付けプレート組立体５００は、内部取付けブロックプレート５２０と、（便利にビトンで形成し得る）取付けブロックＯリング５１５と、外部取付けブロックプレート５１０とを含む。内部取付けブロックプレート５２０及び外部取付けブロックプレート５１０は、ステンレス鋼で構成されるのが好ましく、内部取付けブロックプレート５２０は、実質的に排気されたチャンバ（図示せず）の壁５３０の内側に溶接され或いは他の方法で固定される。外部取付けブロックプレート５１０は、機械的ファスナ（図示せず）を用いて壁５３０の外側に固定的に取り付けられるのが好ましく、（便利にビトンで形成し得る）外部取付けプレートＯリング５１５は、壁５３０と外部プレート５１０との間のシールを向上するのを助ける。内部取付けブロックプレート５２０の開口は、陰極フランジ２３０を受け入れるよう構成され、内部取付けブロックプレート５２０のより小さな開口は、シャフトフランジ３３０を受け入れるよう構成され、各々の開口は、移動を許容し且つアーキングを防止するのに十分な隙間を備える。
【００４９】
図１２及び１３は、内部ハウジング組立体６００を例示している。内部ハウジング組立体６００は、内部ハウジング本体６１０を含み、内部ハウジング本体６１０は、好ましくは、アルミニウムで形成され、（便利にＵｌｔｅｍで形成し得る内部ハウジングファスナ絶縁体６３３を通じる）ファスナ６３２を用いて、取付けプレート組立体５００及び（便利にＵｌｔｅｍで形成し得る）内部ハウジング絶縁体６１６に取り付けられ、それによって、内部ハウジング組立体６００を取付けプレート組立体５００から電気的に絶縁する。前記に議論したように、内部ハウジング絶縁体６１６及び内部ハウジングファスナ絶縁体６３３は、無線周波及び高電圧動作のために望ましい電気絶縁を促進する。第１内部ハウジングＯリング６１８及び第２内部ハウジングＯリング６１４（両方を便利にビトンで形成し得る）は、装置１が動作するときの漏れを防止するのに役立つ。（酸化ジルコニアのような材料で形成される絶縁セラミック軸受であるのが好ましい）第１ハウジング軸受６１２は、内部ハウジング組立体６００とシャフト組立体３００との間の電気接続を創成せずに、回転中にシャフト組立体３００のための支持をもたらす。第１内部ハウジング軸受６１２は、便利に３０４ステンレス鋼で形成し得る第１内部ハウジングスナップリング６２１によって固定される。
【００５０】
内部ハウジングシール６２８は、便利に、John  Crane  シャフトシールのタイプ２１のような、回転する水ポンプシャフトシールであり得る。内部ハウジングシール６２８は、シャフト３１０が回転するのを依然として許容しながら、真空漏れを低減又は解消するよう、レース６３０と共に動作するよう構成される。（同様に酸化ジルコニアのような材料で形成される絶縁セラミック軸受であり得る）第２内部ハウジング軸受６２６は、内部ハウジング本体６１０への直接的な電気接続を創成せずに、シャフト組立体３００を更に支持し、第２内部ハウジングスナップリング６２９、第２内部ハウジング軸受シール６２２、及び、スペーサ６２４によって所定位置に保持される。第１内部ハウジング開口６４０及び第２内部ハウジング開口６４２は、真空漏れの監視を可能にし、場合によっては、内部ハウジングシール６２８が摩耗するのに応じて時間の経過と共に起こる小さな真空漏れを補償する二次的な真空ポンプの使用を可能にする。（便利に３０４ステンレス鋼で形成し得る）内部ハウジングオイルシール保持リング６２０は、漏れを防止するよう作用する。
【００５１】
図１４及び１５は、外部ハウジング組立体７００を例示している。外部ハウジング組立体７００は、シャフト組立体３００及び電力供給組立体１００を支持し、（図２に示すように）モータブラケット４１２を介して内部ハウジング組立体６００に取り付けられる。外部ハウジング組立体７００は、アルミニウムで形成されるのが好ましい外部ハウジング本体７１０を含む。外部ハウジング軸受７３２は、外部ハウジング軸受保持リング７３０を用いて外部ハウジング本体７１０内に固定され、シャフト組立体３００と外部ハウジング本体７１０との間の電気絶縁ももたらしながらシャフト組立体３００を支持する。外部ハウジング軸受７３２も、酸化ジルコニアのような材料で形成される絶縁セラミック軸受であるのが好ましい。冷却媒体がシャフト組立体３００の端部から流出するとき、第１外部ハウジングシール７３４は、シャフト３１０が回転するのを依然として許容しながら、冷却媒体が外部ハウジング軸受７３２に戻るのを防止する。その代わりに、冷却媒体はポート７４０から流出し或いは汲み出される。第２外部ハウジングシール保持リング７１２によって固定される第２外部ハウジングシール７２４は、電力供給組立体１００を更に支持するよう構成され、戻される冷却媒体の漏れも防止しながら、電力供給組立体１００と外部ハウジング本体７１０との間の電気絶縁をもたらすようにも構成され、冷却媒体は、シャフト組立体３００の背部から並びにポート７４０から出て、冷却媒体は、そこで捕捉され、冷却され、再循環され得る。電極１１０は第２ハウジングシール７１４を通じて延出し、その地点で、当該技術分野において十分に理解されるように、電極１１０をＲＦ電源８００に電気的に接続し得る。
【００５２】
ここに同様に開示されているのは、回転する円筒形の磁電管スパッタリング陰極装置で材料を蒸着する方法であって、磁電管スパッタリング陰極装置は、無線周波電源と、電力供給組立体と、回転する陰極と、シャフトと、駆動モータとを含む。詳細に上述した装置１は、この方法と関連して使用するのに適した１つの装置であるが、この方法を利用するために、装置１の機能の全てを含むことは必要でないことが理解されよう。既述のように、電力供給組立体１００は、陰極２００内に位置付けられる磁場源１４０と、陰極２００内に延びる電極１１０とを含む。陰極２００の犠牲標的２０５の外表面２０６は、標的材料を含む。電極１１０は、シャフト組立体３００から電気的に絶縁され、シャフト組立体３００は、陰極２００と概ね同軸である。ＲＦ動作を促進するために、電極１１０及びシャフト組立体３００は非鉄材料で形成される。
【００５３】
上記特性を備える装置を考えるならば、電源に電極１１０を通じて１ＭＨｚ以上の周波数にある無線周波エネルギを供給させることによって材料を蒸着し得る。次に、陰極２００は磁場源１４０について回転させられる。基板（材料がその上に蒸着されるべき物体を意味する）２９０を陰極２００の外表面に近接して位置付けることによって、陰極を通じて移転される電源からの無線周波エネルギは、磁場源１４０によって生成される磁場との組み合わせで、外表面２０６からの標的材料の粒子を基板２９０の上に噴射させる。
【００５４】
１３ＭＨｚ以上、２５ＭＨｚ以上、３００ＭＨｚ以上、及び、１ＧＨｚ以上の周波数（規定の上限はない）を含む代替的な周波数を使用し得る。１ＭＨｚより上の周波数がこの方法と共に使用されるとき、電極１１０が陰極２００と直接的に電気的に接触する必要はない。何故ならば、２つの間で伝導されないならば、ＲＦエネルギは伝送されないからである。この方法におけるより高い周波数のＲＦ放射の利用は、伝導性材料を実質的に含まない非ドープ絶縁材料である標的材料のスパッタリングを許容する。このようにして、無線周波電源８００と、酸化亜鉛又は酸化アルミニウムのような酸化物を非限定的に含む犠牲標的材料の外表面２０６を有する円筒形の回転する陰極２００とを含む装置１を用いるならば、酸化物を直接的にスパッタリングすることが可能であり、ドーピングは不要である。既述のように、電源８００に１ＭＨｚ以上の周波数にある無線周波エネルギを供給させることによって、上記を達成し得る（異なる用途において１３ＭＨｚ、２５ＭＨｚ、３００ＭＨｚ、及び、１ＧＨｚより上の周波数は全て適切であり、前記陰極２００を回転させ、基板９２０を陰極２００の外表面に近接して位置付け、それによって、無線周波エネルギ及び磁場は、陰極２００に、基板９２０の上に粒子を噴射させる。
【００５５】
上述の好適実施態様は例示的であることが意図され、限定的ではない。本発明の装置及び方法の他の変形及び実施態様が本明細書の観点から当業者に明らかであり、それらの全ては請求項に記載されるように本発明の範囲内にある。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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