(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転型ターゲットカソード用のマグネトロン組立体において、
細長い支持構造体と、
該支持構造体の下方に可動に配置された棒磁石構造体と、
前記支持構造体と結合された複数のドライブモジュールであって、その各々は、前記棒磁石構造体と作用可能に結合されたモータ作動の起動機構を含む前記複数のドライブモジュールと、
前記支持構造体と結合され、かつ前記ドライブモジュールと作用可能な伝達状態にあるコントローラ及び電池モジュールであって、電子コントローラと、少なくとも１つの再充電可能な電池とを含み、該電池は、モータ作動の起動機構及び電子コントローラの各々に電圧を印加する形態とされた、前記コントローラ及び電池モジュールと、
前記支持構造体と結合され、かつ前記電池と電気的伝達状態にある１つ又は複数の発電モジュールであって、該発電モジュールからの電気エネルギ出力が前記電池を再充電するようにした、前記１つ又は複数の発電モジュールとを備える、回転型ターゲットカソード用のマグネトロン組立体。
【請求項２】
請求項１に記載のマグネトロン組立体において、
前記１つ又は複数の発電モジュールは、前記ドライブモジュールの各々にて前記モータ作動の起動機構を直接、駆動する形態とされた、マグネトロン組立体。
【請求項３】
請求項１に記載のマグネトロン組立体において、
前記支持構造体に沿って伸びる少なくとも１つの冷却管を更に備える、マグネトロン組立体。
【請求項４】
請求項３に記載のマグネトロン組立体において、
前記１つ又は複数の発電モジュールは、前記冷却管と流体的に連通している、マグネトロン組立体。
【請求項５】
請求項４に記載のマグネトロン組立体において、
前記１つ又は複数の発電モジュールを駆動する機械的エネルギは、冷却管を通って流れる水から得られる、マグネトロン組立体。
【請求項６】
請求項５に記載のマグネトロン組立体において、
前記１つ又は複数の発電モジュールは、冷却管通って流れる水と流体的に連通したタービン発電機を含む、マグネトロン組立体。
【請求項７】
請求項１に記載のマグネトロン組立体において、
前記棒磁石構造体は、前記支持構造体に沿ってかつ該支持構造体の下方を伸びる磁石のアレーを含む、マグネトロン組立体。
【請求項８】
請求項１に記載のマグネトロン組立体において、
電子コントローラと伝達状態にて光トランシーバと光学的に結合された光ファイバケーブルを更に備える、マグネトロン組立体。
【請求項９】
請求項８に記載のマグネトロン組立体において、
該マグネトロン組立体の一端から伸びかつ前記光ファイバケーブルの端部分を支持する光ファイバホルダを更に備える、マグネトロン組立体。
【請求項１０】
スパッタリング装置用の回転型ターゲットカソード組立体において、該回転型ターゲットカソード組立体は、
内部通路を規定する内面を有する回転可能なターゲットシリンダであって、前記スパッタリング装置の端部ブロックに取り付けられる基端の形態とされた前記回転可能なターゲットシリンダと、
前記ターゲットシリンダの末端に固定されたターゲット端部キャップと、
前記ターゲットシリンダの前記内部通路内に配設されたマグネトロン組立体と、
を備え、
該マグネトロン組立体は、細長い支持構造体と、
前記支持構造体の下方に可動に配置された棒磁石構造体と、
前記支持構造体と結合された複数のドライブモジュールであって、その各々は前記棒磁石構造体と作用可能に結合されたモータ作動の起動機構を含む前記複数のドライブモジュールと、
前記支持構造体と結合され、かつ前記ドライブモジュールと作用可能な伝達状態にあるコントローラ及び電池モジュールであって、電子コントローラと、少なくとも１つの再充電可能な電池とを含み、該電池は、モータ作動の起動機構及び電子コントローラの各々に電圧を印加する形態とされた、前記コントローラ及び電池モジュールと、
前記支持構造体と結合され、かつ前記電池と電気的伝達状態にある１つ又は複数の発電モジュールであって、該発電モジュールからの電気エネルギ出力が前記電池を再充電するようにした前記１つ又は複数の発電モジュールとを備え、
スパッタリング装置の作動中、ターゲットシリンダが浸食するに伴い、前記モータ作動の起動機構が前記電子コントローラからの制御信号に応答してターゲットシリンダの内面に対する前記棒磁石構造体の位置を調節する、スパッタリング装置用の回転型ターゲットカソード組立体。
【請求項１１】
請求項１０に記載の回転型ターゲットカソード組立体において、
前記スパッタリング装置の真空チャンバの壁に取り付けられた光ファイバ支持体を更に備え、該光ファイバ支持体が、前記ターゲット端部キャップに隣接するが、該端部キャップから隔てられる、回転型ターゲットカソード組立体。
【請求項１２】
請求項１１に記載の回転型ターゲットカソード組立体において、
電子コントローラと伝達した状態にて第一の光トランシーバと光学的に結合された第一の光ファイバケーブルであって、マグネトロン組立体からターゲット端部キャップ内に伸びる前記第一の光ファイバケーブルを更に備える、回転型ターゲットカソード組立体。
【請求項１３】
請求項１２に記載の回転型ターゲットカソード組立体において、
真空チャンバの壁の外側に配置された第二の光トランシーバと光学的に結合された第二の光ファイバケーブルであって、第一の光ファイバ支持体の開口内に伸びる前記第二の光ファイバケーブルを更に備える、回転型ターゲットカソード組立体。
【請求項１４】
請求項１３記載の回転型ターゲットカソード組立体において、
前記ターゲット端部キャップは、第一の光ファイバケーブルと第二の光ファイバケーブルとの間にて光信号を伝送することを許容する窓部を含む、回転型ターゲットカソード組立体。
【請求項１５】
請求項１０に記載の回転型ターゲットカソード組立体において、
前記１つ又は複数の発電モジュールは、ドライブモジュールの各々内にてモータ作動の起動機構を直接、駆動する形態とされる、回転型ターゲットカソード組立体。
【請求項１６】
請求項１０に記載の回転型ターゲットカソード組立体において、
前記マグネトロン組立体の支持構造体に沿って伸びる少なくとも１つの冷却管を更に備える、回転型ターゲットカソード組立体。
【請求項１７】
請求項１６に記載の回転型ターゲットカソード組立体において、
前記１つ又は複数の発電モジュールは、前記冷却管と流体的に連通している、回転型ターゲットカソード組立体。
【請求項１８】
請求項１７に記載の回転型ターゲットカソード組立体において、
前記１つ又は複数の発電モジュールを駆動する機械的エネルギは、前記冷却管を通って流れる水から得られる、回転型ターゲットカソード組立体。
【請求項１９】
請求項１８に記載の回転型ターゲットカソード組立体において、
前記１つ又は複数の発電モジュールは、前記冷却管を通って流れる水と流体的に連通したタービン発電機を含む、回転型ターゲットカソード組立体。
【請求項２０】
請求項１０に記載の回転型ターゲットカソード組立体において、
前記１つ又は複数の発電モジュールを駆動する機械的エネルギは、ターゲットシリンダの回転エネルギから得られる、回転型ターゲットカソード組立体。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
[０００１］  本発明は、２０１３年３月１日に出願した米国仮特許出願第６１／７７１，４６０号の利益を主張する、２０１３年９月６日に出願した米国特許出願第１４／０１９，８７７号の一部継続出願であり、その双方の出願の内容は、参考として引用し本明細書に含めてある。
【技術分野】
【０００２】
[０００２］  回転するターゲットのマグネトロンスパッタリングは、周知であり、多様な基板上に多種類の薄膜を形成するため、広く使用されている。回転するターゲットのマグネトロンスパッタリングの最も基本的な形態において、スパッタリングすべき材料は、管の形状にて形成されるか、または硬い材料にて出来た支持管の外面に接着される。マグネトロン組立体は管内に配設されて、かつ磁束を供給し、この磁束は、ターゲットを透過し、このため、ターゲットの外面には十分な磁束が存在する。マグネトロン組立体により発生された磁界は、ターゲットから放出された電子を保持し、これらの電子が作用気体とイオン化衝突する可能性を高め、従って、スパッタリングプロセスの効率を向上させるような要領の設計とされている。
【背景技術】
【０００３】
[０００３］  ターゲットの厚さを増し、スパッタリングプロセスをより敏感なプロセス状態下にて作動させることが望ましいから、ターゲットの浸食効果を補償することが益々、重要となりつつある。より厚いターゲットの要望は、主として、セラミックターゲットの製作コストに基づくが、スパッタリングコーター内にてより多くの使用可能な材料のストックを保有し、より長時間のコーティング工程を実施できるようにすることも望ましい。プロセスをより敏感なプロセス状態下にて実施する必要性は、反応性モードスパッタリングにてより高い蒸着率を達成し、かつ／又はフィルムの化学的組成をより精密に制御することが望ましいことに基づく。
【０００４】
[０００４］  ある種の材料、特に、セラミック透明伝導性酸化物（ＴＣＯ）材料の製作コストは、原材料のコストと比較して、比較的高い。これらのターゲットの経済性を向上させるため、ターゲット材料の厚さを増すことが望まれる。このようにすれば、製作コストは大幅に変化しないため、ターゲットの全体的なコストの増加を最小程度にする一方にて、ターゲットは顕著により有用な材料を有することになる。コストを大幅に増加させる唯一のものは、使用される原料を追加することである。更に、より厚いターゲットは、ターゲットを交換するまでより長い製造時間を許容するという追加的な利点を有する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
[０００５］  しかし、ターゲットの厚さを大幅に増すことは、標準的なマグネトロン組立体を使用するとき、ターゲット表面の磁束密度が不十分となる可能性がある。より厚いターゲットのために必要とされるより高い磁束を提供するよう、より高い磁束を有するマグネトロンの設計のものが最近、開発されている。
【０００６】
[０００６］  反応性マグネトロンスパッタリング法の場合、金属系ターゲットは、酸素又は窒素等の反応性気体を保持する雰囲気内にてスパッタリングされる。スパッタリングした材料は、反応性気体と反応して、ターゲット材料及び反応性気体の合成物から成るフィルムを形成する。該反応性気体は、また、ターゲットの表面とも反応し、これにより、ターゲットの表面に反応した合成物を形成する。この表面の合成物は、アブレーション率を著しく低下させる。スパッタリング効率を向上させるため、反応性気体の量を慎重に制御し、所望のフィルムの化学的組成を実現しつつ、ターゲット表面の反応を最小にすることができる。ある場合、フィルムの化学的組成が準化学量論的（ｓｕｂ−ｓｔｏｉｃｈｏｍｅｔｒｉｃ）であるようにプロセスを制御する必要がある。
【０００７】
[０００７］  このプロセス気体の精密な制御のため、プロセスは僅かな変動の影響を受けやすくなる。産業界は、プロセスの変動の多くを最小限にする、電力の供給及びプロセス気体の制御に関して顕著な技術的進歩を実現している。しかし、プラズマの磁気封じ込めの変化を最小にするための進歩はほとんど見られない。ターゲットが浸食するのに伴い、作用表面は、磁石組立体により接近し、磁界はより強力となる。このことは、プラズマの封じ込めを変化させ、スパッタリングプロセスの動力学を変化させる。このため、プロセスの長期間にわたる安定性を維持することは挑戦すべき課題となる。
【０００８】
[０００８］  回転するカソード用の典型的なマグネトロン組立体は、磁気回路を完成させるのを助ける、スチール等の磁気伝導性材料のヨークに装着した実質的に平行な磁石列を３つ備えている。磁石の磁化方向は、スパッタリングターゲットの長軸線に対して半径方向である。中心列の磁石は、２つの外側列の磁石の極性と反対の極性を有している。
【０００９】
[０００９］  内側列及び外側列の磁石の磁束は、該磁石の一側部の磁気伝導性のヨークを介して結合されている。該ヨークと対向した、磁石の反対側にて、磁束は、磁気伝導性材料内に保持されない。従って、磁束は、実質的に、非磁気的である、ターゲットを通じて実質的に妨害されずに透過する。このため、ターゲットの作用面の基端側にて２つの円弧状の磁界が提供される。これらの磁界は、電子を保持し、かつ電子が磁石の列に対して平行な磁界の線に対して垂直な方向に向けて漂流（drift）するようにする。このことは、ＥｘＢドリフトとして知られている。通常の配置において、このドリフト経路は、ターゲットの長軸線に対しても平行である。
【００１０】
[００１０］  更に、外側列の磁石は、内側列の磁石よりも僅かに長く、外側列と同一極性の追加的な磁石が２つの外側列の間にて組立体の端部に配置され、ドリフト経路のいわゆる、「方向変更」領域を形成する。このことは、２つのドリフト経路を接続し、従って、１つの連続的な楕円形の「競技トラック」ドリフト経路を形成する効果を有する。このことは、電子の保持状態を最適化し、このため、スパッタリングプロセスの効率を最適化することができる。
【００１１】
[００１１］  ターゲットが浸食するに伴い、作用面は、ターゲット組立体に接近し、作用面における磁界強度は非線状に増大する。精密に制御したプロセスのためには、ターゲットが浸食するに伴い、磁界を修正し、プロセスの変化を最小にし、これにより、該プロセスをターゲットの寿命過程にわたって制御し易くすることが望ましい。
【００１２】
[００１２］  ターゲットが浸食するに伴い、磁界を変化させる必要があることは、周知であり、平面状のスパッタリングカソードの場合には実現されている。しかし、カソードを回転させるため調節可能なマグネトロンの必要性は満足されず、それは、カソードの幾何学的形状及び機械的構造のため、この研究は、特に挑戦すべき課題であるからである。
【００１３】
[００１３］  国際公開第ＷＯ２０１３／１２０９２０（｀９２０公報）には、スパッタリングターゲット管を回転可能に支持し、かつターゲット管の内に調節可能な棒磁石を制止する端部ブロックが開示されている。電力及び通信の導線のため、端部ブロックの内部にコネクタが採用されている。これらのコネクタを使用するためには、典型的な端部ブロックを大幅に設計変更することが必要となり、かかるコネクタと共に、旧式のカソードをレトロフィトとすることは不可能となっている。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
[００１４］  回転型ターゲットカソード用のマグネトロン組立体は、細長い支持構造体と、該支持構造体の下方に可動に配置された棒磁石構造体と、該支持構造体に結合された複数のドライブモジュールとを備えている。ドライブモジュールの各々は、棒磁石構造体と作用可能に結合されたモータ作動の起動機構を含む。コントローラ及び電池モジュールは、支持構造体と結合され、かつドライブモジュールと作用可能に伝達している。該コントローラ及び電池モジュールは、電子コントローラと、少なくとも１つの再充電可能な電池とを含む。該電池は、モータ作動の起動機構及び電子コントローラの各々に電圧を印加する形態とされている。１つ又は複数の発電モジュールが支持構造体と結合されて、かつ電池と電気的に伝達可能であり、発電モジュールからの電気エネルギ出力が電池を再充電するようにする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
国際公開第ＷＯ２０１３／１２０９２０
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】１つの実施の形態に従った回転可能なターゲットカソード用のマグネトロン組立体の斜視図である。
【図２】図１のマグネトロン組立体の端面図である。
【図３】図１のマグネトロン組立体の側面図である。
【図４】図２の線４−４に沿ったマグネトロン組立体の断面側面図である。
【図５】図４の線５−５に沿ったマグネトロン組立体の拡大断面図である。
【図６】図３の線６−６に沿ったマグネトロン組立体の断面端面図である。
【図７】別の実施の形態に従った回転可能なターゲットカソードにおけるマグネトロン組立体の断面側面図である。
【図８】図７の線８−８に沿ったマグネトロン組立体の拡大断面図である。
【図９】１つの実施の形態に従ったスパッタリング装置の部分断面側面図である。
【図１０】別の実施の形態に従ったスパッタリング装置の概略図である。
【図１１】別の実施の形態に従った回転型ターゲットカソード用のマグネトロン組立体の斜視図である。
【図１２】内部構造を示すため、構成要素の一部を切り欠いた、図１１のマグネトロン組立体の頂面図である。
【図１３】図１１のマグネトロン組立体を保持する１つの実施の形態に従った回転型ターゲットカソードの端面図である。
【図１４】図１３の線１４−１４に沿った回転型ターゲットカソードの断面側面図である。
【図１５】図１４の線１５−１５に沿った回転型ターゲットカソードの一端部分の拡大断面図である。
【図１６】図１１のマグネトロン組立体を保持する別の実施の形態に従った回転型ターゲットカソードの端面図である。
【図１７】図１６の線１７−１７に沿った回転型ターゲットカソードの断面側面図である。
【図１８】図１７の線１８−１８に沿った回転型ターゲットカソードの一端部分の拡大断面図である。
【００１７】
[００３３］  ターゲットが浸食するに伴い、スパッタリング表面における磁気強度が変化し、その結果、プロセス状態が変化することに対処する、回転型カソードマグネトロンスパッタリング用の装置及び技術が提供される。ターゲットの浸食効果を磁気的に補償することにより、本発明の解決策は、プロセスの安定性を向上させるものである。
【００１８】
[００３４］  一部の実施の形態において、ばね負荷式の機械的構造体に押し付ける空気圧又は液圧により、マグネトロン組立体の位置を調節することが可能となる。ばねは、マグネトロン組立体をターゲットの作用面の最寄りの距離まで又はそれから最も遠い距離に向けて押すことができる一方にて、空気圧又は液圧は該ばねを反対の方向に向けて押す。付与された圧力は、組立体の位置を決定する。このような実施の形態において、圧力伝達管は、マグネトロン組立体が全体として取り付けられる中央の給水管内に配設することができる。この位置は、給水管は静止状態のままであるため、有益である。このため、移動する部品上にてシールは不要であり、かつ信頼性は最適化することができる。
【００１９】
[００３５］  一つの実施の形態において、エネルギは、ターゲット組立体内に配設された加圧気体シリンダを通じて空気圧アクチュエータに提供される。該高圧気体シリンダは、例えば、市販の二酸化炭素（ＣＯ２）カートリッジとすることができる。
【００２０】
[００３６］  その他の実施の形態において、調節動作は、同様に給水管内に配設することのできるケーブルにより提供することができる。一例において、該ケーブルは、車の速度計におけるように、回転型のものでもよい。別の例において、該ケーブルは、自転車のハンドブレーキケーブルにおけるようなプッシュ／プル型でもよい。
【００２１】
[００３７］  使用されるケーブルの特定の設計に依存して、本解決策の一部の実施の形態は、ターゲット組立体の軸線に沿って給水管内に配設された回転型又は線形シャフトにより直接的に動作を提供することができる。該シャフトは、回転シールのような、空気対水シールを通じて空気から水へと進む。線形動作の場合、動作は、ベローズを介して伝達することができ、該ベローズは、完全な空気対水の隔離効果を提供し、かつベローズの圧縮又は拡張を通じて動作を伝達する。
【００２２】
[００３８］  一部のカソードの設計において、ターゲット組立体の一端は、すべての機能部品が通る端部ブロックに装着され、また、ターゲットの他端には、キャップが付けられる。この型式のカソードは、単一端部のカソードと称される。キャップを付けた端部は、軸受により支持するかどうかは、任意である。この型式のカソードの設計において、上述したベローズは、端部キャップの設計の一部とすることができる。
【００２３】
[００３９］  機械的フィードスルーを提供する別の方法は、磁気を利用するものである。ターゲット組立体内の磁石組立体は、ターゲットの外側にて組立体と磁気的に結合することができる。該部外部組立体の動作は、ソリッドな壁を通じて磁気リンクを介して並進するであろう。かかる配置は、単一端部カソードの設計の端部キャップの一部として具体化することができる。
【００２４】
[００４０］  その他の実施の形態において、静止型マグネトロン／給水管組立体に対するターゲットの回転動作を活用することにより調節することができる。このことは、歯車等の機械的構造体を提供し、ターゲットの回転動作を利用して、調節のために使用されるアクチュエータを駆動することにより行うことができる。別の実施の形態において、水が中央の給水管を通って流れるときのように、タービン又は水車機構等によって、カソードを通って流れる水の流れを利用することにより調節を行うことができる。ターゲットの回転又は水の流れにより調節する実施の形態のような場合、切り換え機構等のように、コーターの外側から機構に係合し又は係合離脱する構造体を提供することが必要であり、該切り換え機構は、上述した機械的フィードスルー方法の任意のものを使用することができる。
【００２５】
[００４１］  更なる実施の形態において、ターゲット組立体内に保持されたサーボモータ又はステッパモータ等の内部モータにより調節することができ、該モータは、液中型とし、または水密ハウジング内に保持することができる。これらのモータは、トルクを直接、調節ねじに付与し、又は中間の機構を設けることができる。該中間の機構は、例えば、動作方向を変更することができる、ウォーム歯車、べベル歯車、又はラック／ピニオンとすることができる。かかる機構は、また、減速機としても作用し、モータの出力トルクと調節ねじに付与される所望のトルクとの間にて相対的なトルクを調節することができる。
【００２６】
[００４２］  一つの代替的な解決策において、起動機構内にて圧電モータを利用することができる。該圧電モータは、線状動作を提供する。この動作は、回転動作に変換して、調節ねじに固定した歯車に対し接線方向力を付与することにより、調節ねじを駆動することができる。その他の線状動作の選択肢は、電気ソレノイド、及び空気圧シリンダ又は液圧シリンダを含む。
【００２７】
[００４３］  内部モータの電力は、給水管組立体を通って伸びる線により提供することができるが、これらの線をカソードに付与される電力から遮蔽する点にて、また、ターゲットを組み立てるとき、余分な接続が必要となるから問題が生じる可能性がある。これと代替的に、電力は、特に、単一端部カソードのキャップ付き端部にてブラシ接点により供給してもよい。
【００２８】
[００４４］  内部モータを駆動する別の方法は、ターゲットキャビティ内にて電池パックを提供することによる。この解決策において、電力は、上述した機構の任意のものにより、オン／オフを切り換えることができる。電池パックは、制限された量のエネルギを保持するため、製造工程中の調節回数は制限することができる。最も一般的な場合、必要とされる調節回数は少ないから、電池の寿命は十分であろう。システムの電力を増強するためには、発電機等の１つ又は複数の選択可能な発電モジュールをマグネトロン組立体に追加することができる。発電モジュールからの出力電力を使用して、電池の充電状態を維持し、又はマグネトロン組立体のモータを直接、駆動することができる。発電モジュールを駆動するために必要とされる機械的エネルギは、冷却水の流れから利用し、又は、マグネトロン組立体に対するターゲットシリンダの回転エネルギを利用することができる。例えば、一つの実施の形態にて、水の流れにて作動する小型のタービン発電機を発電機モジュール内にて具体化することができる。
【００２９】
[００４５］  全体として、アクチュエータの空気圧の実施の形態は、モータ利用の実施の形態よりも必要な電力は少ない。
[００４６］  別の実施の形態において、電子内部制御モジュールをターゲット組立体内に配置することができる。操作者と内部制御モジュールとの間の命令及びフィードバック通信は、カソードの大幅な変更を必要としない多岐にわたる方法にて行うことができる。
【００３０】
[００４７］  内部制御モジュールとの遠隔通信の１つの方法は、電力線オーバレイ信号によるものである。この場合、通信信号は、ターゲットに付与される電力と同一のコンダクタンス経路を通じて伝送される。しかし、通信周波数は、スパッタリング電源の任意の電力周波数と極めて異なるように選ばなければならない。更に、スパッタリングプロセスにより偶発的に発生される電気的ノイズを補正するため、冗長的信号を送る必要がある。この通信方法は、カソード構造体を実質的になんら変更することなく、また、特殊なフィードスルーを必要とせずに、殆どの回転型カソードの設計にて容易に具体化できるという利点がある。
【００３１】
[００４８］  制御モジュールと通信する代替的な方法は、信号をカソード又はターゲット組立体の窓部を通じて伝送するステップを含む。かかる窓部の最も便利な場所は、単一端部型カソードの端部キャップの中央である。このようにして、`９２０公報の場合のように、端部ブロックがコネクタを備えるよう適応させる必要はない。コネクタを提供する必要もない。窓付きの端部キャップの当該実施の形態において、窓部の両側にて光ファイバは、十分に近接させかつ整合させ、効果的に通信し得るようにし、また、信号ノイズを防止するため、プラズマから十分、遮蔽されているようにするだけでよい。
【００３２】
[００４９］  この窓部を通じて送ることのできる一例としての信号の型式は、無線、Ｗｉ−Ｆｉ、ブルートゥース、光、磁気誘導等を含む。デジタル光通信は、スパッタリングプロセスにより発生された電磁ノイズの干渉による影響を受けないという利点を有するが、通信経路は、光からの妥当な遮蔽機能を必要とする。無線及びＷｉ−Ｆｉ信号は、電磁ノイズからの遮蔽を必要とする。磁気誘導通信は、近接した２つの誘導性コイルを含み、この場合、第一のコイルは、電流により起動し、第二のコイルは、第一のコイルにより発生された磁界に応答して電圧信号を発生させるピックアップコイルとして機能する。これらの方法の全ては、二方向通信を提供することができる。磁気誘導方法の１つの変形例は、コイルの１つをホールセンサにて置換することであるが、このことは、一方向通信にのみ制限することになる。
【００３３】
[００５０］  遠隔通信の別の代替例は、１対の超音波トランシーバを使用することである。超音波通信は、トランシーバを取り付ける場所がより汎用的であるという利点があり、その理由は、これらのトランシーバは、伝送するときに通る視線又は任意の特別な窓部を必要としないからである。更に、超音波トランシーバは、電子−電磁ノイズ、光学的ノイズ、又は光学的インピーダンスによる欠点もない。この超音波通信の利点は、多様な製造メーカにより製造メータされたカソードをレトロフィトすることを容易にする点である。
【００３４】
[００５１］  また、ターゲットの作用面に対する、磁石組立体の位置を検知する方法も提供される。１つの解決策において、アナログ又はデジタル線形動作インジケータを使用して、直接的な測定が行われる。動作がサーボモータ又はステッパモータにより駆動される場合、これらのモータからフィードバック信号が利用可能である。位置を検知するための代替的な方法は、空気圧要素内の気体の圧力を測定することである。別の方法は、装置内に取り付けられた磁石及びホール効果センサを有し、調節するとき、これらが互いに動くようにすることである。ホールプローブは、磁石からのその距離に依存して、異なる電圧出力を有することになろう。
【００３５】
[００５２］  本明細書にて開示した各種の技術は、磁石組立体の全体を単一のユニットとして位置決めし、又は多数のポイントを磁石組立体の長さに沿って個別に位置決めし、プロセスの均一性を調節し得るようにすることも可能である。
【００３６】
[００５３］  図１−３及び図６には、１つの実施の形態に従って回転可能なターゲットシリンダ用のマグネトロン組立体１００の各種の図面が示されている。全体として、マグネトロン組立体１００は、冷却液管等の堅固な支持構造体１０２と、支持構造体１０２に可動に装着された棒磁石組立体１０４と、支持構造体１０２に結合された１つ又は複数の起動機構１０８とを含む。該起動機構１０８は、回転可能なターゲットシリンダの表面からの棒磁石構造体１０４の距離を変化させる形態とされている。
【００３７】
[００５４］  起動機構１０８は、アクチュエータハウジング１０９によりカバーされている。位置表示機構がアクチュエータハウジング１０９内に配置され、かつ回転可能なターゲットシリンダの表面に対する棒磁石構造体１０４の位置を測定するよう作用可能である。該棒磁石構造体１０４は、図６に示したように、ヨーク１１２に装着された実質的に平行列の磁石１１０のアレーを含む。該ヨーク１１２は、磁気回路を完成するのを助ける、スチール等の磁気伝導性材料にて出来ている。
【００３８】
[００５５］  制御ハウジング１０６は、支持構造体１０２を部分的に取り囲み、かつ磁石組立体１００の外側から命令信号を受け取り、また、情報信号をマグネトロン組立体１００の外側に伝送する形態とされた通信装置を保持している。該制御ハウジング１０６は、また、起動機構１０８と作用可能に伝達した電子コントローラも収容している。該通信装置は、電子コントローラと作用可能に結合されたトランシーバとすることができる。該トランシーバは、例えば、無線周波数（ＲＦ）トランシーバ、光トランシーバ、又は、超音波トランシーバとすることができる。図１に図示したように、制御ハウジング１０６は、位置フィードバック接続ポート１１４と、１つ又は複数の起動接続ポート１１６とを規定する。
【００３９】
[００５６］  該位置表示機構は、起動機構１０８の各々内に組み込んだ位置センサとして具体化することができる。該位置センサは、直接的に感知し又は間接的な計測により棒磁石構造体１０４の位置を測定することができる。例えば、該位置表示機構は、アナログセンサ内にてホールプローブと、磁石とを備えて具体化することができる。これと代替的に、該位置表示機構は、データを追加的に処理することなく、操作者に直接、伝送する、プランジャ式のデジタルインジケータ等のデジタルインジケータを備えて具体化してもよい。
【００４０】
[００５７］  更に、アクチュエータ機構１０８及び電子コントローラに電圧を印加するため電源を提供することができる。該電源は、マグネトロン組立体の容積内にて完全に自己密閉型とすることができる。例えば、電池パック等の電源を制御ハウジング１０６内に配置することができる。
【００４１】
[００５８］  該起動機構１０８は、各種の態様にて具体化することができる。例えば、該起動機構１０８は、ばね負荷式の空気圧構造体又はばね負荷式の液圧構造体を含むことができる。これと代替的に、該起動機構１０８は、回転ケーブル又はプッシュ／プルケーブルを含むようにしてもよい。
【００４２】
[００５９］  一つの実施の形態において、起動機構１０８の各々は、ばね負荷式の空気圧ベローズ、プラダ―又はシリンダを含むことができる。この解決策において、調節点は、空気圧要素内の圧力が反対方向に押す、ばねにより負荷が加えられる。調節するための予備エネルギは、ＣＯ２気体カートリッジ等の圧縮気体供給源内に貯蔵することができる。ＣＯ２気体カートリッジからの圧縮気体を空気圧要素内に解放し、又は気体を空気圧要素からターゲット内の冷却水に解放する調節弁により調節を行うことができる。
【００４３】
[００６０］  組み込んだ位置感知要素を有する起動機構１０８の１つの実施の形態の更なる詳細は、図４及び図５に示されている。この実施の形態において、起動機構１０８は、ホールプローブ用のセンサポート１２０と、圧縮気体を受け入れる形態とされた空気圧起動ポート１２２と、空気圧起動構ポート１２２と連通した溶接ベローズ等のベローズ１２４とを含む。制御シャフト１３０は、ベローズ１２４と、棒磁石１０４のヨーク１１２とに結合されている。戻りばね１２８が制御シャフト１３０に結合され、また、磁石１２６は、ホールプローブフィードバックのため、制御シャフト１３０内に配置されている。この実施の形態におけるホールプローブ／磁石は、位置を感知するアナログ検出器である。図６には、コントローラに対する制御盤１１３、１つの又は複数のソレノイド弁１１５、トランシーバ１１７、ソレノイド弁と連通したＣＯ２気体カートリッジ１１８、制御盤を作動させるための電池１１９の制御ハウジング１０６の一例としての位置が示されており、これらは、図４及び図５の起動機構１０８と共に使用される。
【００４４】
[００６１］  上述したように、起動機構は、これと代替的に、サーボモータ、ステッパモータ又は圧電モータ等のモータ作動の構造体を備えて具体化されるようにしてもよい。駆動動作のため、任意の数の機械的形態物を使用することができる。一例は、直角歯車又は減速歯車を更に内蔵することのできるねじジャッキである。これらの実施の形態において、棒磁石の位置感知機能は、モータ作動の構造体機構からのフィードバックバックを通じて実施することができる。
【００４５】
[００６２］  図７及び図８には、１つの実施の形態に従った、回転型ターゲットカソード１７０内にてモータ作動の構造体を備えて具体化されたマグネトロン組立体１４０が示されている。全体として、マグネトロン組立体１４０は、ターゲットシリンダ１７２内に配設され、かつ、堅固な支持構造体１４２と、支持構造体１４２に可動に装着された棒磁石構造体１４４と、支持構造体１４２に結合された複数のモータ作動の起動機構１４６とを含む。該モータ作動の起動機構１４６は、例えば、１００：１の減速比を有することのできる歯車式のステッパモータ１４８を含む。１組のべベル歯車１５０がステッパモータ１４８に作用可能に結合されている。該べベル歯車１５０は、例えば、４：１の減速比を有するようにしてもよい。ねじ付きハウジング１５２は、べベル歯車１５０の各々とかみ合っている。ねじ付きポスト１５４は、棒磁石構造体１４４と、ねじ付きハウジング１５２との間にて結合されている。アクチュエータハウジング１５５は、モータ作動の起動機構１４６の各々を収容する。
【００４６】
[００６３］  該マグネトロン組立体１４０は、モータ作動の起動機構１４６と作用可能に伝達した電子コントローラ１５６も含む。超音波トランシーバ／トランシーバ１５８等の通信装置が電子コントローラ１５６に作用可能に結合されている。ステッパモータ１４８及び電子コントローラ１５６の電力は、電池パック１６０により提供することができる。制御ハウジング１６２は、電子コントローラ１５６及び電池パック１６０を収容している。
【００４７】
[００６４］  ターゲットシリンダ１７２は、図７に示したように、端部ブロック１７４に回転可能に装着されている。超音波トランシーバ／トランスデューサ１７６は、端部ブロック１７４に取り付けられ、かつ超音波トランシーバ／トランスデューサ１５８と連通している。
【００４８】
[００６５］  図９には、二方向光通信のための形態とされた別の実施の形態に従ったスパッタリング装置２００が示されている。回転型カソードターゲットシリンダ２１０が外壁２１５を有する真空チャンバ２１２内に配設されている。該ターゲットシリンダ２１０は、真空チャンバ２１２の外側にて外壁２１５上に取り付けられたモータ２１３に作用可能に結合されている。図１−３に関して上述したような、マグネトロン組立体１００は、ターゲットシリンダ２１０内に配置されている。
【００４９】
[００６６］  図９に示したように、光通信ボックス２１４が真空チャンバ２１２の外側にて外壁２１５上に配置されている。雰囲気中の第一の光ファイバケーブル２１６は、光通信ボックス２１４内にて第一の光トランシーバと光学的に結合されている。該光ファイバケーブル２１６は、また、光ファイバケーブル２１６に対する雰囲気から真空へのフィードスルーを提供する、真空カプラー２１８にも結合されている。第二の光ファイバケーブル２２４がターゲットシリンダ２１０のカソードの冷却水回路を通じて制御ハウジング１０６内にて第二の光トランシーバと結合されている。ターゲットシリンダ２１０の端部キャップ２２２の光ファイバ窓部２２０は、光ファイバケーブル２１６と光ファイバケーブル２２４との間にて光信号を伝送することを許容する。
【００５０】
[００６７］  図１０は、真空チャンバ３４０内にて回転型カソード組立体３２０の内部に配置されたマグネトロン組立体３１０と真空チャンバ３４０の外側にて外部コントローラ３４４との間にて二方向の超音波通信を行う形態とされた、別の実施の形態に従った、スパッタリング装置３００の概略図である。該マグネトロン組立体３１０は、棒磁石構造体３１２と、該棒磁石構造体３１２と機械的に結合された複数のモータ作動の起動機構３１４とを含む。内部電子コントローラ３１６は、２組の撚り線対を含むことのできるモータ制御ケーブル３１８を通じる等によって、モータ作動の起動機構３１４と作用可能に伝達している。電子コントローラ３１６と共に収容された電池パックは、モータ作動の起動機構３１４と、電子コントローラ３１６とに対する電力を提供する。
【００５１】
[００６８］  該回転型カソード組立体３２０は、水を充填し、かつ端部ブロック３２４と回転可能に結合された、ターゲットシリンダ３２２を含む。第一の超音波トランシーバ３２６がターゲットシリンダ３２２内に取り付けられ、かつ１つの撚り線対を含むことのできる超音波通信線３２８を通じる等によって電子コントローラ３１６と信号通信状態にある。第二の超音波トランシーバ３３０は、絶縁体３３２上にて端部ブロック３２４上に取り付けられており、かつ超音波レシーバ３２６と超音波通信状態にある。操作者が作動させることのできる外部コントローラ３４４は、真空カプラー３３６を貫通し、かつ雰囲気から真空チャンバまでのフィードスルーを提供する、超音波通信線３３４を通じる等によって、超音波トランシーバ３３０と信号通信状態にある。
【００５２】
[００６９］  一つの実施の形態において、電子コントローラ３１６は、棒磁石構造体３１２に対する１２軸の動作まで制御可能であり、一時にモータ作動の起動機構３１４の１つのモータのみが制御される。電子コントローラ３１６の制御理論は、モータの各々を所定の順序にて僅かな程度だけ動かし得るようにすることができる。一時に１つのモータのみを制御することは、制御システムを簡略化し、かつ瞬間的な電力消費量が少ないため、電池の必要量を軽減することになる。更に、制御線は、Ｉビーム支持体の棒磁石側部にて通信バスで配線することができる。制御される装置の各々と通信バスとの間にて水密封した電気的接続を利用することができる。
【００５３】
[００７０］  別の実施の形態において、カソードターゲット組立体内と共に収容したマグネトロン組立体と真空チャンバの外側との間にて情報の二方向伝送を行うためのシステムを提供することもできる。例えば、二方向通信は、戦略的に配置された２つのＲＦトランシーバにより実行することができ、１つのトランシーバは、ターゲット組立体内に配置し、もう１つのトランシーバは、ターゲット組立体の外側であるが、真空チャンバの内部に配置する。ターゲット組立体内のトランシーバは、電子コントローラと直接的に接続する。真空チャンバ内のトランシーバは、チャンバの壁内の電気的フィードスルーを介して外部と接続されている。トランシーバのアンテナの間に、通信信号を通過させる窓部を提供する必要がある。該窓部は、単一端部のカソードの端部キャップの一部として配置することができる。
【００５４】
[００７１］  図１１及び図１２には、別の実施の形態に従った、回転型ターゲットカソード用のマグネトロン組立体４００が示されている。該マグネトロン組立体４００は、全体として、複数のドライブモジュール４１０と、マグネトロン組立体４００の長さに沿って配置された複数の発電モジュール４１４とを含む。該マグネトロン組立体４１０は、また、ドライブモジュール４１０及び発電モジュール４１４と作用可能に伝達したコントローラ及び電池モジュール４１８とを含む。ドライブモジュール４１０、発電モジュール４１４、コントローラ及び電池モジュール４１８の各々は、マグネトロン組立体４００の長さに沿って伸びる一対の対向した側壁４２２、４２４の間に配置されている。
【００５５】
[００７２］  図１１の一例としての実施の形態にて図示したように、第一のドライブモジュール４１０−１及び第二のドライブモジュール４１０−２は、第一の発電モジュール４１４−１の両側部に配置されている。第三のドライブモジュール４１０−３及び第四のドライブモジュール４１０−４は、第二の発電モジュール４１４−２の両側部に配置されており、これらの発電モジュールは、発電モジュール４１０−１が故障した場合、冗長的な発電源として機能することができる。コントローラ及び電池モジュール４１８は、ドライブモジュール４１０−２とドライブモジュール４１０−３との間にて、マグネトロン組立体４００の中央部分内に配置されている。
【００５６】
[００７３］  図１２は、ドライブモジュールを除去した、マグネトロン組立体４００の頂面図である。Ｉ−ビーム等の細長い支持構造体４２０は、側壁４２２、４２４の間にてマグネトロン組立体４００の底部に沿って伸びている。支持構造体４２０における複数の開口４２１は、ドライブモジュールを標準的な締結具により支持構造体４２０と結合することを許容する。発電モジュール４１４−１、４１４−２、コントローラ及び電池モジュール４１８は、同様の要領にて支持構造体４２０と結合することができる。
【００５７】
[００７４］  磁石のアレー（図１１）を有する棒磁石構造体４２５は、支持構造体４２０の下方にてマグネトロン組立体４００の底部に沿って可動に配置されている。ドライブモジュール４１０の各々は、棒磁石構造体４２５の位置を調節し得るように、棒磁石構造体４２５と作用可能に結合されたモータ作動の起動機構を含むことができる。コントローラ及び電池モジュール４１８は、電子コントローラと、少なくとも１つの再充電可能な電池とを含む。
【００５８】
[００７５］  発電モジュール４１４は、再充電可能な電池と電気的に伝達可能であり、発電モジュール４１４からの電気出力が必要なとき、電池を充電することができるようにする。電池からの電力は、モータ作動の起動機構及び電子コントローラを励起させる形態とされている。これと代替的に、発電モジュールは、モータ作動の起動機構を直接、駆動する形態としてもよい。
【００５９】
[００７６］  図１２に図示したように、マグネトロン組立体４００の一端における第一の水入口／出口構造体４２６は、第一の端部構造体４２８を通って伸び、かつ一対の冷却管４３０、４３２と流体的に連通している。マグネトロン組立体４００の他端における第二の水入口／出口構造体４３４は、第二の端部構造体４２６を通って伸び、かつ冷却管４３０、４３２と流体的に連通している。１つの実施の形態において。光ファイバホルダ４３７が水入口／出口構造体４３４を通って伸びている。光ファイバホルダ４３７は、電子コントローラと伝達した状態にて光トランシーバと結合された、光ファイバケーブルを支持する形態とされている。
【００６０】
[００７７］  一組のターゲットシリンダローラ４４６は、側壁４２２、４２４の上にて配置することができる。該ローラ４４６は、ターゲットシリンダがマグネトロン組立体４４０の回りにてより容易に回転することを許容する、可動面を提供する。
【００６１】
[００７８］  一つの実施の形態において、発電モジュール４１４を駆動するために必要とされる機械的エネルギは、冷却管４３０又は冷却管４３２を通る冷却水の流れから利用することができる。例えば、発電モジュール４１４は、１つ又は複数の冷却管を通って流れる水と流体的に連通した小型のタービン発電機を含むことができる。代替的な別の実施の形態において、発電モジュール４１４を駆動するために必要とされる機械的エネルギは、マグネトロン組立体４００を取り囲むターゲットシリンダの回転エネルギーエルから利用することができる。
【００６２】
[００７９］  図１３及び図１４には、１つの実施の形態に従ってマグネトロン組立体４００を備えて具体化された回転型ターゲットカソード５００が示されている。該カソード５００は、内部通路を規定する内面５１１を有する回転可能なターゲットシリンダ５１０を含む。該マグネトロン組立体４００は、ターゲットシリンダ５１０の内部通路内に配設されている。該ターゲット組立体５１０は、端部ブロック１７４（図７）等のスパッタリング装置の端部ブロックに取り付け得るような基端５１２の形態とされている。ターゲット端部キャップ５１４は、ターゲットシリンダ５１０の末端５１６に固定されている。
【００６３】
[００８０］  光ファイバ支持体５２０は、壁２１５（図９）等のスパッタリング装置の真空チャンバの壁に取り付け得る形態とされており、光ファイバ支持体５２０は、端部キャップ５１４に隣接するが、該端部キャップから隔てられている。該端部キャップ５１４及び光ファイバ支持体５２０については、以下にて、図１５に関して更に詳細に説明する。
【００６４】
[００８１］  図１４には、マグネトロン組立体４００の更なる詳細が示されている。ドライブモジュール４１０の各々は、起動機構５３４と作用可能に結合されたステッパモータ等のモータ５３０を含む。１組の起動ポスト５３８が棒磁石構造体４２５と起動機構４３４の各々との間にて結合されている。該モータ作動の起動機構５３４は、ターゲットシリンダ５１０の内面に対する棒磁石ターゲット構造体４２５の位置を調節することを可能にする。例えば、スパッタリング装置の作動中、ターゲットシリンダ５１０が浸食したとき、該モータ作動の起動機構は、コントローラ及び電池モジュール４１８内の電子コントローラからの制御信号に応答して内面５１１に対する棒磁石構造体４２５の位置を調節する。
【００６５】
[００８２］  図１５に示したように、端部キャップ５１４は、第一の光ファイバケーブル５４２と第二の光ファイバケーブル５４４との間にて光信号を伝送することを許容する窓部５４０を備えている。光ファイバ支持体５２０は、光ファイバ支持体５２０と端部キャップ５１４の対面する面の間に小さな空隙５４６が存在するように位置決めされており、この場合、光信号は、光ファイバケーブル５４２、５４４の間にて伝送される。該第一の光ファイバケーブル５４２は、マグネトロン組立体４００から、端部キャップ５１４と結合された光ファイバホルダ４３７内に伸びている。第二の光ファイバケーブル５４４は、光ファイバ支持体５２０の開口５４８内に伸びている。
【００６６】
[００８３］  一つの実施の形態において、光ファイバケーブル５４４は、その内部にてターゲットカソード５００が具体化された真空チャンバギの外側に配置された光トランシーバと光伝達状態にある。光ファイバケーブル５４２は、コントローラ及び電池モジュール４１８内にて電子コントローラと伝達した状態にて光トランシーバと光学的に結合されている。窓部５４０の両側部にある光ファイバケーブルの５４２、５４４の先端は、十分に整合されており、このため、光信号は、光ファイバケーブル５４２、５４４の間にて効果的に伝送することができる。
【００６７】
[００８４］  図１６及び図１７には、別の実施の形態に従ってマグネトロン組立体４００を備えて具体化された回転型ターゲットカソード６００が示されている。該カソード６００は、端部ブロックに取り付け得るような基端６１２の形態とされている。ターゲット端部キャップ６１４は、ターゲットシリンダ６１０の末端６１６に固定されている。
【００６８】
[００８５］  スパッタリング装置の真空チャンバの壁に取り付けられる形態とされたターゲット端部支持体６１８は、端部キャップ６１４と結合されている。真空チャンバの壁に取り付けられる形態とされた光ファイバ支持体６２０は、光ファイバ支持体６２０が端部キャップ６１４に隣接するが、該端部キャップから隔てられるように位置決めされている。端部キャップ６１４及び光ファイバ支持体６２０については、以下にて、図１８に関して更に詳細に説明する。
【００６９】
[００８６］  図１７には、図１４に示したものと同一の構成要素を含む、マグネトロン組立体４００の更なる詳細が示されている。従って、ドライブモジュール４１０の各々は、起動機構５３４と結合されたモータ５３０を含む。１組の起動ポスト５３８が棒磁石構造体４２５と起動機構５３４の各々との間にて結合されている。該モータ作動の起動機構５３４は、ターゲットシリンダ６１０の内面に対する棒磁石構造体４２５の位置を調節することを可能にする。
【００７０】
[００８７］  図１８に示したように、端部キャップ６１４は、第一の光ファイバケーブルケーブル６４２と第二の光ファイバケーブル６４４との間にて光信号を伝送することを許容する窓部６４０を備えている。光ファイバ支持体６２０は、光ファイバ支持体６２０と端部キャップ６１４の対面する面の間に小さな空隙６４６が存在するように位置決めされており、この場合、光信号は、光ファイバケーブル６４２、６４４の間にて伝送される。該第一の光ファイバケーブル６４２は、マグネトロン組立体４００から、端部キャップ６１４と結合された光ファイバホルダ４３７内に伸びている。第二の光ファイバケーブル６４４は、光ファイバ支持体６２０の開口６４８内に伸びている。
【００７１】
[００８８］  一つの実施の形態において、光ファイバケーブル６４４は、その内部にてターゲットカソード６００が具体化された真空チャンバの外側に配置された光トランシーバと光伝達状態にある。光ファイバケーブル６４２は、コントローラ及び電池モジュール４１８内にて電子コントローラと伝達した状態にて光トランシーバと光学的に結合されている。窓部６４０の両側部にある光ファイバケーブル６４２、６４４の先端は、十分に整合されており、このため、光信号は、光ファイバケーブル６４２、６４４の間にて効果的に伝送することができる。
【００７２】
[００８９］  実施例１は、回転型ターゲットカソード用のマグネトロン組立体であって、細長い支持構造体と、該支持構造体の下方にて可動に配置された棒磁石構造体と、該支持構造体と結合された複数のドライブモジュールであって、その各々が棒磁石構造体と作用可能に結合されたモータ作動の起動機構を含む上記の複数のドライブモジュールと、該支持構造体と結合され、かつドライブモジュールと作用可能な伝達状態にあるコントローラ及び電池モジュールであって、電子コントローラと、少なくとも１つの再充電可能な電池とを含み、該電池は、モータ作動の起動機構及び電子コントローラの各々に電圧を印加する形態とされた、上記のコントローラ及び電池モジュールと、支持構造体と結合され、かつ電池と電気的伝達状態にある１つ又は複数の発電モジュールであって、該発電モジュールからの電気エネルギ出力が電池を再充電するようにした、上記の１つ又は複数の発電モジュールとを備える、回転型ターゲットカソード用のマグネトロン組立体を含む。
【００７３】
[００９０］  実施例２は、１つ又は複数の発電モジュールがドライブモジュールの各々にてモータ作動の起動機構を直接、駆動する形態とされた、実施例１のマグネトロン組立体を含む。
【００７４】
[００９１］  実施例３は、支持構造体に沿って伸びる少なくとも１つの冷却管を更に備える、実施例１−２の何れかのマグネトロン組立体を含む。
[００９２］  実施例４は、１つ又は複数の発電モジュールが冷却管と流体的に連通している、実施例３のマグネトロン組立体を含む。
【００７５】
[００９３］  実施例５は、１つ又は複数の発電モジュールを駆動する機械的エネルギは冷却管を通って流れる水から得られる、実施例４のマグネトロン組立体を含む。
[００９４］  実施例６は、１つ又は複数の発電モジュールが冷却管を通って流れる水と流体的に連通したタービン発電機を含む、実施例５のマグネトロン組立体を含む。
【００７６】
[００９５］  実施例７は、棒磁石構造体が支持構造体に沿ってかつ該支持構造体の下方を伸びる磁石アレーを含む、実施例１−６の何れかのマグネトロン組立体を含む。
[００９６］  実施例８は、電子コントローラと伝達した状態にて光トランシーバと光学的に結合された光ファイバケーブルを更に備える、実施例１−７の何れかのマグネトロン組立体を含む。
【００７７】
[００９７］  実施例９は、マグネトロン組立体の一端から伸びて、かつ光ファイバケーブルの端部分を支持する、光ファイバホルダを更に備える、実施例８のマグネトロン組立体を含む。
【００７８】
[００９８］  実施例１０は、スパッタリング装置用の回転型ターゲットカソード組立体であって、内部通路を規定する内面を有する回転可能なターゲットシリンダであって、スパッタリング装置の端部ブロックに取り付け得るような基端の形態とされた上記のターゲットシリンダと、該ターゲットシリンダの末端に固定されたターゲット端部キャップと、該ターゲットシリンダの内部通路内に配設されたマグネトロン組立体とを備える、上記のスパッタリング装置用の回転型ターゲットカソード組立体を含む。該マグネトロン組立体は、細長い支持構造体と、該支持構造体の下方にて可動に配置された棒磁石構造体と、該棒磁石構造体と結合された複数のドライブモジュールであって、その各々が、棒磁石構造体と作用可能に結合されたモータ作動の起動機構を含む、上記の複数のドライブモジュールと、支持構造体と結合され、かつ該ドライブモジュールと作用可能な伝達状態にあるコントローラ及び電池モジュールであって、電子コントローラと、少なくとも１つの再充電可能な電池とを含み、該電池は、モータ作動の起動機構及び電子コントローラの各々に電圧を印加する形態とされた上記のコントローラ及び電池モジュールと、支持構造体と結合され、かつ電池と電気的伝達状態にある１つ又は複数の発電モジュールであって、該発電モジュールからの電気エネルギ出が電池を再充電するようにした、上記の１つ又は複数の発電モジュールとを備える、スパッタリング装置用の回転型ターゲットカソード組立体を含む。スパッタリング装置の作動中に、ターゲットシリンダが浸食するに伴い、該モータ作動の起動機構は、電子コントローラからの制御信号に応答して、ターゲットシリンダの内面に対する棒磁石構造体の位置を調節する。
【００７９】
[００９９］  実施例１１は、スパッタリング装置の真空チャンバの壁に取り付け得る形態とされた光ファイバ支持体を更に備える、実施例１０の回転型ターゲットカソード組立体を含む。
【００８０】
[００１００］  実施例１２は、電子コントローラと伝達した状態にて第一の光トランシーバと光学的に結合された第一の光ファイバケーブルを更に備え、該第一の光ファイバケーブルは、マグネトロン組立体からターゲット端部キャップ内まで伸びる、実施例１０−１１の何れかの回転型ターゲットカソード組立体を含む。
【００８１】
[０１０１］  実施例１３は、真空チャンバの壁の外側に配置された第二の光トランシーバと光学的に結合された第二の光ファイバケーブルを更に備え、該第二の光ファイバケーブルは、光ファイバ支持体内に伸びる、実施例１２の回転型ターゲットカソード組立体を含む。
【００８２】
[０１０２］  実施例１４は、ターゲット端部キャップが第一の光ファイバケーブルと第二光ファイバケーブルとの間にて光信号を伝送することを許容する窓部を含む、実施例１３の回転型ターゲットカソード組立体を含む。
【００８３】
[０１０３］  実施例１５は、１つ又は複数の発電モジュールがドライブモジュールの各々にてモータ作動の起動機構を直接、駆動する形態とされた、実施例１０−１４の何れかの回転型ターゲットカソード組立体を含む。
【００８４】
[０１０４］  実施例１６は、マグネトロン組立体の支持構造体に沿って伸びる少なくとも１つの冷却管を更に備える、実施例１０−１５の何れかの回転型ターゲットカソード組立体を含む。
【００８５】
[０１０５］  実施例１７は、１つ又は複数の発電モジュールが冷却管と流体的に連通している、実施例１６の回転型ターゲットカソード組立体を含む。
[０１０６］  実施例１８は、１つ又は複数の発電モジュールを駆動する機械的エネルギは冷却管を通って流れる水から得られる、実施例１７の回転型ターゲットカソード組立体を含む。
【００８６】
[０１０７］  実施例１９は、１つ又は複数の発電モジュールが冷却管を通って流れる水と流体的に連通したタービン発電機を含む、実施例１８の回転型ターゲットカソード組立体を含む。
【００８７】
[０１０８］  実施例２０は、１つ又は複数の発電モジュールを駆動する機械的エネルギはターゲットシリンダの回転エネルギから得られる、実施例１０−１６の何れかの回転型ターゲットカソード組立体を含む。
【００８８】
[０１０９］  多数の実施の形態について説明したが、該説明した実施の形態は、単に一例であり、限定的ではなく、本発明の範囲から逸脱することなく、説明した実施の形態の各種の変更例を具体化することが可能であることを理解すべきである。このため、本発明の範囲は、上記の説明ではなくて、添付した請求の範囲により直接的に示される。請求項の均等例の意味及び範囲に属する全ての変更がその範囲に包含されるものである。
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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