(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転ターゲットカソードのための磁石バーアセンブリであって、前記磁石バーアセンブリは、
支持構造と、
前記支持構造に移動可能に取り付けられる磁石バー構造であって、前記磁石バー構造が、複数の磁石を含む、磁石バー構造と、
前記支持構造および前記磁石バー構造に動作可能に連結される位置決め機構であって、前記磁石バー構造を格納位置と展開位置との間で移動させるように構成され、また前記支持構造と前記磁石バー構造とに連結されたばねおよび膨張可能なブラダアセンブリを有する、位置決め機構と、を備え、
前記ばねおよび膨張可能なブラダアセンブリは、
前記支持構造と前記磁石バー構造とに連結された１組の圧縮ばねと、
前記支持構造と前記圧縮ばねを通って延在し、前記磁石バー構造に結合し、前記圧縮ばねに係合する、１組の作動ボルトと、
前記支持構造と前記磁石バー構造との間に連結され、膨張可能なブラダを有する可撓性冷媒管とを備え、
前記可撓性冷媒管が両方の端部で開放されている場合、前記圧縮ばねが付勢されて、前記作動ボルトおよび前記磁石バー構造を前記格納位置に引き込み、
前記可撓性冷媒管が両方の端部で閉塞されていて加圧される場合、磁石バー構造を前記支持構造から離して前記展開位置に押し出し、
前記磁石バー構造の前記格納位置は、前記磁石バーアセンブリがターゲットシリンダに挿入されるとき、または前記ターゲットシリンダから取り出されるときに、前記磁石と前記ターゲットシリンダの磁性ターゲット材料との間の磁力を実質的に低減させ、
前記磁石バー構造の前記展開位置は、前記磁石バーアセンブリが前記ターゲットシリンダ内にあるときに、前記磁石と前記磁性ターゲット材料との間の前記磁力を実質的に増加させて、前記磁石バー構造からの磁場が前記磁性ターゲット材料内を貫通することができるようにする、磁石バーアセンブリ。
【請求項２】
前記支持構造に移動可能に接続される複数のローラをさらに備え、前記ローラは、前記磁石バー構造を前記ターゲットシリンダの内面から離して保持するように構成されている、請求項１に記載の磁石バーアセンブリ。
【請求項３】
磁力歪み緩和アセンブリを更に備え、前記磁力歪み緩和アセンブリは、
前記支持構造の第１のエンドプレートに第１の端部で連結されるエンドブロック接続部と、
前記支持構造の第２のエンドプレートに前記第１の端部とは反対側の第２の端部で連結されるエンドキャップ接続部と、を備え、
前記第１と第２のエンドプレートは、前記支持構造の一対の対向するサイドプレート間で各々移動可能に結合され、
前記エンドブロック接続部および前記エンドキャップ接続部の歪み緩和は、前記対向するサイドプレート内の各スロットに沿って移動可能である、前記第１と第２のエンドプレートによって提供され、
前記歪み緩和アセンブリは、前記磁石バーアセンブリと前記磁性ターゲットシリンダとの間の磁力が、前記エンドブロック接続部および前記エンドキャップ接続部に伝達されることを防止する、請求項１に記載の磁石バーアセンブリ。
【請求項４】
前記支持構造は、前記展開位置にあるときの前記磁石バー構造と前記ターゲットシリンダとの間の距離を正確に制限するように、実質的に剛性である、請求項１に記載の磁石バーアセンブリ。
【請求項５】
前記可撓性冷媒管は、冷媒供給部および冷媒戻り部を前記ターゲットシリンダの一方の側にのみに配置することができる冷媒通路を備える、請求項１に記載の磁石バーアセンブリ。
【請求項６】
前記磁石バー構造と前記圧縮ばねとの間の展開距離は、前記作動ボルトを前記磁石バー構造に螺合させ、前記磁石バー構造から螺合解除することにより調整可能であり、前記磁石バー構造の長さに沿った調整を行い、前記ターゲットシリンダの表面の磁場を均一に調整することが可能になる、請求項１に記載の磁石バーアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
スパッタリング装置は通常、磁性ターゲット材料を含むターゲット管と、ターゲット管に挿入される磁石バーと、を含む。磁性ターゲット材料の磁気特性により、吸引力がターゲット材料と磁石バーとの間に発生する。この吸引力は、かなりの力をターゲット管の内面と磁石バーとの間に発生させるのに十分に大きく、これにより、磁石バーをターゲット管に挿入して、ターゲット管から取り出すことを困難にしている。
【発明の概要】
【０００２】
回転ターゲットカソードの磁石バーアセンブリは、支持構造と、支持構造に移動可能に取り付けられ、複数の磁石を含む磁石バー構造と、支持構造および磁石バー構造に動作可能に連結される位置決め機構と、を備える。位置決め機構は、磁石バー構造を格納位置と展開位置との間で移動させるように構成されている。磁石バー構造の格納位置は、磁石バーアセンブリがターゲットシリンダに挿入されるとき、またはターゲットシリンダから取り出されるときに、磁石とターゲットシリンダの磁性ターゲット材料との間の磁力を実質的に低減する。磁石バー構造の展開位置は、磁石バーアセンブリがターゲットシリンダ内にあるとき、磁石と磁性ターゲット材料との間の磁力を実質的に増加させて、磁石バー構造からの磁場が磁性ターゲット材料内を貫通することができるようにする。
【図面の簡単な説明】
【０００３】
【図１Ａ】１つの実施形態による回転ターゲットカソードの磁石バーアセンブリの斜視図である。
【図１Ｂ】格納位置にある図１Ａの磁石バーアセンブリの側部断面斜視図である。
【図１Ｃ】展開位置にある図１Ａの磁石バーアセンブリの側部断面斜視図である。
【図１Ｄ】格納位置にある図１Ａの磁石バーアセンブリの図１Ａの線１Ｅ−１Ｅに沿った端部断面斜視図である。
【図１Ｅ】展開位置にある図１Ａの磁石バーアセンブリの図１Ａの線１Ｅ−１Ｅに沿った端部断面斜視図である。
【図２Ａ】別の実施形態による回転ターゲットカソードの磁石バーアセンブリの斜視図である。
【図２Ｂ】格納位置にある図２Ａの磁石バーアセンブリの側部断面斜視図である。
【図２Ｃ】展開位置にある図２Ａの磁石バーアセンブリの側部断面斜視図である。
【図２Ｄ】格納位置にある図２Ａの磁石バーアセンブリの図２Ａの線２Ｅ−２Ｅに沿った端部断面斜視図である。
【図２Ｅ】展開位置にある図２Ａの磁石バーアセンブリの図２Ａの線２Ｅ−２Ｅに沿った端部断面斜視図である。
【図３Ａ】さらなる実施形態による回転可能なターゲットカソードの磁石バーアセンブリの斜視図である。
【図３Ｂ】格納位置にある図３Ａの磁石バーアセンブリの側部断面斜視図である。
【図３Ｃ】展開位置にある図３Ａの磁石バーアセンブリの側部断面斜視図である。
【図３Ｄ】格納位置にある図３Ａの磁石バーアセンブリの図３Ａの線３Ｅ−３Ｅに沿った端部断面斜視図である。
【図３Ｅ】展開位置にある図３Ａの磁石バーアセンブリの図３Ａの線３Ｅ−３Ｅに沿った端部断面斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００４】
磁性ターゲット材料を用いたスパッタリング源の磁力解放をもたらす様々な装置および方法が本明細書において開示され、説明される。本技術は、磁石バーの磁石を磁性ターゲット材料から離すように格納させて、回転ターゲットカソードのターゲットシリンダへの磁石バーの挿入、およびターゲットシリンダからの磁石バーの取り出しを容易にすることができる機構を提供する。
【０００５】
磁石バーを磁性ターゲット材料に対して移動させて、磁石バーが、磁石バーと磁性ターゲット材料との間の磁力を減少させる格納位置にあるときに、ターゲットシリンダへの磁石バーの挿入、およびターゲットシリンダからの磁石バーの取り出しを容易にすることができる、代替的な位置決め機構が提供される。位置決め機構はまた、磁石バーをターゲットシリンダにより近くなるように展開位置に移動させるように動作して、磁場がターゲット材料内を貫通して、スパッタリング処理がターゲットシリンダの外面で行われることを可能にする。
【０００６】
本技術は、様々な利点および恩恵をもたらす。例えば、外部磁石バー挿入ツールまたは取り出しツールは、固定磁石バーをターゲット管に取り付ける、またはターゲット管から取り出すために必要ではない。加えて、ターゲットシリンダがエンドブロックに取り付けられていない状態で磁石バーを機械的に展開または格納させるので、高価な遠隔制御機器は必要ではない。
【０００７】
本技術は、回転ターゲットカソードの磁石バーアセンブリ内で実施することができ、磁石バーアセンブリは、支持構造に移動可能に取り付けられる磁石バー構造と、支持構造および磁石バー構造に動作可能に連結された位置決め機構と、を含む。位置決め機構は、磁石バー構造を格納位置と展開位置との間で移動させるように構成されている。磁石バー構造の格納位置は、磁石バーアセンブリがターゲットシリンダに挿入されるとき、またはターゲットシリンダから取り出されるときに、磁石バー構造と磁性ターゲット材料との間の磁力を実質的に低減する。磁力が低減することにより、磁石バーアセンブリとターゲットシリンダの内面との間の摩擦力が大幅に低減して、オペレータによる挿入および取り出しをより容易にすることができる。
【０００８】
いくつかの実施形態では、磁石バー構造が展開位置にある場合、約１ｍｍ〜約３ｍｍの隙間が、磁石バー構造とターゲットシリンダとの間に存在する。磁石バー構造が展開位置から格納位置に移動する場合、磁石バー構造とターゲットシリンダとの間の隙間は、約１０ｍｍ〜約２０ｍｍだけ増加する。
【０００９】
磁石バーアセンブリの支持構造は、展開位置にあるときの磁石バー構造とターゲットシリンダとの間の距離を正確に制限するように、実質的に剛性であり得る。冷媒経路を設けて冷媒供給部および冷媒戻し部をターゲットシリンダの一方の側にのみ位置付けさせることもできる。
【００１０】
磁石バー構造の展開位置は、磁石バーアセンブリがターゲットシリンダ内にあるとき、磁石と磁性ターゲット材料との間の磁力を実質的に増加させて、磁石バー構造からの磁場が磁性ターゲット材料内を貫通することができるようにする。磁石バー構造が展開位置になっている状態では、磁性ターゲット材料の表面に生成される磁場は、プラズマを磁気的に閉じ込めて、磁気的に閉じ込めた標準的なスパッタリング処理を可能にするのに十分な強度である必要がある。磁性ターゲット材料を十分な磁場で飽和させてターゲット表面に磁気的に閉じ込めるために、磁石バー構造の強力磁石をターゲット表面の近くに保持する必要があり、これにより実質的に大きな吸引力が磁石と磁性ターゲット材料との間に発生する。
【００１１】
磁石バー構造と磁性ターゲット材料との間の磁力を低減させるために、位置決め機構の代替的な実施形態を実装することができ、磁石バー構造をターゲットシリンダの内面から離れるように格納して挿入および取り出しを行うことができるようにする。次に、磁石バーがターゲットシリンダ内の正しい位置にきたら、位置決め機構を用いて磁石バー構造を展開位置に移動させる。磁石バー構造の位置決めは、磁石バーアセンブリがターゲットシリンダの内部にある状態で、ターゲットシリンダを回転ターゲットカソードのエンドブロックに取り付ける前に行うことができる。磁石バー構造を展開位置に位置決めすることは、ターゲットシリンダを回転ターゲットカソードのエンドブロックに取り付けた後に行うこともできる。位置決めは、機械力、電気力、空圧力、油圧力、または磁力を任意に組み合わせて行うことができる。位置決め機構は、磁石バー構造の完全展開位置または完全格納位置のいずれかをもたらすように構成されている。
【００１２】
位置決め機構に加えて、１つ以上の調整機構を設けて、磁石バー構造がターゲットシリンダの外部にある状態で磁場の微調整を行うことができる。例えば、調整機構は、磁石バーアセンブリがターゲットシリンダの外部にある状態で個々の調整を支持構造の長さに沿って行って、ターゲットシリンダの表面の磁場を均一に調整することを可能にする。
【００１３】
１つの実施形態では、位置決め機構は、機械結合アセンブリにより提供される。別の実施形態では、位置決め機構は、ゴムばねおよび膨張可能なブラダアセンブリにより提供される。さらに別の実施形態では、位置決め機構は、ばね無しの膨張可能なブラダにより提供される。
【００１４】
代替的な実施形態では、回転ターゲットカソードの磁石バーアセンブリは、支持構造と、支持構造に取り付けられた磁石バー構造と、磁力歪み緩和アセンブリと、を備える。歪み緩和アセンブリは、支持構造に第１の端部で連結される歪み緩和エンドブロック接続部と、支持構造に第１の端部とは反対側の第２の端部で連結される歪み緩和エンドキャップ接続部と、を含む。歪み緩和アセンブリは、磁石バーアセンブリと磁性ターゲットシリンダとの間の磁力がエンドブロック接続部およびエンドキャップ接続部に伝達されることを防止する。
【００１５】
様々な例示的な実施形態が、図面を参照して以下の通りに説明される。
【００１６】
図１Ａ〜図１Ｅは、１つの実施形態による回転ターゲットカソードの磁石バーアセンブリ１００の様々な図を示している。一般に、磁石バーセンブリ１００は、剛性長尺支持構造１０２と、支持構造１０２に移動可能に取り付けられた磁石バー構造１０４と、を含む。磁石バー構造１０４は、ヨーク１０８に取り付けられた、実質的に平行な行の磁石１０６のアレイを含む。磁石バー構造１０４は、格納位置（図１Ｂおよび図１Ｄ）と展開位置（図１Ｃおよび図１Ｅ）との間で、以下に説明される位置決め機構を使用して移動可能である。位置決め機構は、磁石バー構造１０４を回転可能なターゲットシリンダの内面に対して移動させて、磁石バー構造１０４が格納位置と展開位置との間で移動可能となるように構成されている。
【００１７】
支持構造１０２は、一対の対向するサイドプレート１１０、１１２と、サイドプレート１１０と１１２との間に、１組のボルト１１６などで連結されるトッププレート１１４と、を含む。一対の対向するエンドプレート１１８、１２０はそれぞれ、トッププレート１１４に、１組のボルト１２２などで移動可能に連結される。複数のローラ１２４が、サイドプレート１１０、１１２に移動可能に接続される。ローラ１２４は、磁石バー構造１０４を回転ターゲットカソードの動作中にターゲットシリンダの内面から離して保持するように構成されている。移動制限ガイドピン１２６は、サイドプレート１１０のスロット１２８内に配置され、磁石バー構造１０４が正しく位置決めされた状態を保持するように動作する。
【００１８】
一対の剛性冷媒管１３０、１３２はそれぞれ、エンドプレート１１０と１１２との間に、かつトッププレート１１４の上方に接続される。歪み緩和エンドブロック接続部１３４は、エンドプレート１１８に連結され、歪み緩和エンドキャップ接続部１３８は、エンドプレート１２０に連結される。図１Ｂおよび図１Ｃに示すように、冷媒管１３０、１３２は、エンドプレート１１８内の通路１３６を介して、エンドブロック接続部１３４と連通している。加えて、冷媒管１３０、１３２は、エンドプレート１２０内の通路１４０を介して、エンドキャップ接続部１３８と連通している。
【００１９】
エンドブロック接続部１３４およびエンドキャップ接続部１３８の歪み緩和は、回転ターゲットカソードの動作中にボルト１２２に沿って上下に移動することができるエンドプレート１１８および１２０により提供される。この構成により、エンドブロック接続部１３４、エンドキャップ接続部１３８、および冷媒管１３０、１３２がエンドプレート１１８および１２０と一緒に移動することができる。これにより、ターゲットシリンダと磁石との間の磁力の応力が、回転ターゲットカソードのエンドブロックまたはエンドキャップブッシングの中央ユーティリティシャフトに伝達されないようにすることができる。代わりに、磁力は、磁石から支持構造１０２に伝達され、次にローラ１２４を介してターゲットシリンダに伝達される。
【００２０】
磁石バーアセンブリ１００の位置決め機構は、支持構造１０２および磁石バー構造１０４に連結される機械結合アセンブリを含む。機械結合アセンブリは、磁石バー構造１０４の１組の位置決め結合部材１４６（図１Ｂおよび図１Ｃ）と支持構造１０２で連結される一組の結合ピン１４８（図１Ｄおよび図１Ｅ）との間に移動可能に接続される一組の結合連結バー１４４を備える。位置決めねじ１５０は、磁石バー構造１０４の位置を格納位置と展開位置との間で変化させるように、機械結合アセンブリに移動可能に連結されている。複数の磁石バー捻じれリミッ１５２（図１Ｂおよび図１Ｃ）は、回転ターゲットカソードの動作中に磁石バー構造１０４の横方向運動を防止するように、磁石バー構造１０４のヨーク１０８に連結されている。
【００２１】
図２Ａ〜図２Ｅは、別の実施形態による回転ターゲットカソードの磁石バーアセンブリ２００の様々な図を示している。一般に、磁石バーアセンブリ２００は、剛性長尺支持構造２０２と、支持構造２０２に移動可能に取り付けられる磁石バー構造２０４と、を含む。磁石バー構造２０４は、ヨーク２０８に取り付けられた、実質的に平行な行の磁石２０６のアレイを含む。磁石バー構造２０４は、格納位置（図２Ｂおよび図２Ｄ）と展開位置（図２Ｃおよび図２Ｅ）との間で、以下に説明される位置決め機構を使用して移動可能である。位置決め機構は、磁石バー構造２０４を回転可能なターゲットシリンダの内面に対して移動させて磁石バー構造２０４が格納位置と展開位置との間で移動可能となるように構成されている。
【００２２】
支持構造２０２は、一対の対向するサイドプレート２１０、２１２と、サイドプレート２１０と２１２との間に、一組の締結具２１６などで連結される支持ブロック２１４と、を含む。一対の対向するエンドプレート２１８、２２０はそれぞれ、サイドプレート２１０と２１２との間に、それぞれのスロット２２３内に配置される一組のボルト２２２などで移動可能に連結される。複数のローラ２２４は、サイドプレート２１０、２１２に移動可能に接続されて、磁石バー構造２０４をターゲットシリンダの内面から離して保持する。
【００２３】
歪み緩和エンドブロック接続部２２６は、エンドプレート２１８に連結され、歪み緩和エンドキャップ接続部２２８は、エンドプレート２２０に連結される。エンドブロック接続部２２６およびエンドキャップ接続部２２８の歪み緩和は、回転ターゲットカソードの動作中にボルト２２２を有するスロット２２３に沿って上下に移動することができるエンドプレート２１８および２２０により提供される。
【００２４】
位置決め機構は、支持構造２０２および磁石バー構造２０４に連結されるばねおよびブラダアセンブリを含む。ばねおよびブラダアセンブリは、支持ブロック２１４内の複数の垂直溝２３４内に配置される１組の圧縮ばね２３２を備える。１組の作動ボルト２３６は、垂直溝２３４の各垂直溝を通って延在しており、磁石バー構造２０４にも連結されている状態でばね２３２に係合する。ばねおよびブラダアセンブリは、膨張可能なブラダとしても機能する可撓性冷媒管２４０をさらに含む。可撓性冷媒管２４０は、エンドブロック接続部２２６とエンドキャップ接続部２２８との間に支持ブロック２１４の下方で連結される（図２Ｂおよび図２Ｃ）。
【００２５】
可撓性冷媒管２４０が両方の端部で開放されている場合、圧縮ばね２３２が付勢されて、ボルト２３６および磁石バー構造２０４を格納位置に引っ張り上げる（図２Ｂおよび図２Ｄ）。可撓性冷媒管２４０が両方の端部で閉塞されていて加圧される場合、磁石バー構造２０４は支持構造２０２から離れて展開位置に押し下げられる（図２Ｃおよび図２Ｅ）。
【００２６】
展開位置にあって、ばね２３２が圧縮されている状態では、支持構造２０２に連結される位置ロック機構を係合させて、ばね２３２を展開位置に保持することができ、可撓性冷媒管２４０を減圧して両方の端部で開放することができる。例えば、位置ロック機構は、１組の展開用ロックバー２４２を含むことができ、これらの展開用ロックバーは、ボルト２３６の上を摺動して、ばね２３２を所定の位置にロックすることができる。磁石バー構造２０４が展開位置にあって、可撓性冷媒管２４２の端部が開放している状態では、可撓性冷媒管２４２は、冷媒供給経路または冷媒戻り経路として機能することができる。位置ロック機構を係合解除して、ばね２３２で必要に応じて、磁石バー構造２０４を移動して格納位置に戻すことができる。
【００２７】
ばねおよびブラダアセンブリは、可撓性冷媒管２４０が加圧状態で破損した場合に、ばね２３２の蓄積エネルギーが解放されて、ボルト２３６および磁石バー構造２０４を自動的に引き込んで格納位置に戻してしまうため、フェイルセーフ動作を提供する。
【００２８】
加えて、磁石バー構造２０４と、ばね２３２との間の展開距離は、ボルト２３６を磁石バー構造２０４に螺合させて、磁石バー構造２０４から螺合解除することにより調整可能である。これにより、磁石バー構造２０４の長さに沿った調整を行うことができ、ターゲットシリンダの表面の磁場を均一に調整できる。
【００２９】
図３Ａ〜図３Ｅは、さらなる実施形態による回転ターゲットカソードの磁石バーアセンブリ３００の様々な図を示している。一般に、磁石バーセンブリ３００は、剛性長尺支持構造３０２と、支持構造３０２に移動可能に取り付けられる磁石バー構造３０４と、を含む。磁石バー構造３０４は、ヨーク３０８に取り付けられた、実質的に平行な行の磁石３０６のアレイを含む。磁石バー構造３０４は、格納位置（図３Ｂおよび図３Ｄ）と展開位置（図３Ｃおよび図３Ｅ）との間で、以下に説明される位置決め機構を使用して移動可能である。位置決め機構は、磁石バー構造３０４を回転可能なターゲットシリンダの内面に対して移動させて磁石バー構造３０４が格納位置と展開位置との間で移動可能となるように構成されている。
【００３０】
支持構造３０２は、複数の支持プレート３１０を挟持構成で含み、これらの支持プレートは、１組の支持構造ねじ３１２で一緒に保持される。支持プレート３１０は、支持構造３０２内を通って延在する内部冷媒通路３１４を画定する。一対の対向するエンドプレート３１６、３１８はそれぞれ、支持プレート３１０の各端部に、１組のねじ３２０で連結される。複数のローラ３２２は、支持プレート３１０に移動可能に接続されて磁石バー構造３０４をターゲットシリンダの内面から離して保持する。
【００３１】
遊隙を有する歪み緩和エンドブロック接続部３２４はエンドプレート３１６に連結され、遊隙を有する歪み緩和エンドキャップ接続部３２６はエンドプレート３１８に連結される。接続部３２４、３２６の各々における遊隙は、例えば、ゴム製センタリングｏリング３２８によってもたらされ得る。
【００３２】
位置決め機構は、支持構造３０２および磁石バー構造３０４に連結されるブラダアセンブリを含む。ブラダアセンブリは、支持プレート３１０の上に位置決めされる格納用ブラダ３３２と、格納用ブラダ３３２の上に配置される磁石バー作動プレート３３４と、を備える。磁石バー作動プレート３３４は、磁石バー構造３０４のヨーク３０８に、支持プレート３１０を通過する複数のボルト３３６で連結される。１組の磁石バー均一性調整ナット３３８は、各々がボルト群３３６のそれぞれのボルトに連結され、磁石バー作動プレート３３４を格納用ブラダ３３２の上の所定の位置に保持し、磁石バー構造３０４の長さに沿った調整を行い、ターゲットシリンダの表面の磁場を均一に調整することができる。ブラダ充填ポート３４０は、格納用ブラダ３３２を膨張させるために、ガスをガス源から提供するように、格納用ブラダ３３２に連結されている。支持構造ねじ３１２は、図３Ｅに示すように、磁石バー作動プレート３３４の展開運動を制限する。
【００３３】
膨張すると、格納用ブラダ３３２が、磁石バー作動プレート３３４を押し上げ、これにより今度は、ボルト３３６および磁石バー構造３０４を格納位置に押し上げる（図３Ｂおよび図３Ｄ）。格納用ブラダ３３２が収縮すると、磁石バー作動プレート３３４がボルト３３６および磁石バー構造３０４を展開位置に押し下げる。（図３Ｃおよび図３Ｅ）。
例示的な実施形態
【００３４】
実施例１は、回転ターゲットカソードの磁石バーアセンブリを含み、磁石バーアセンブリは、支持構造と、支持構造に移動可能に取り付けられる磁石バー構造であって、磁石バー構造が複数の磁石を含む、磁石バー構造と、支持構造および磁石バー構造に動作可能に連結される位置決め機構であって、位置決め機構が、磁石バー構造を格納位置と展開位置との間で移動させるように構成されている、位置決め機構と、を備え、磁石バー構造の格納位置は、磁石バーアセンブリがターゲットシリンダに挿入されるとき、またはターゲットシリンダから取り出されるときに、磁石とターゲットシリンダの磁性ターゲット材料との間の磁力を実質的に低減し、磁石バー構造の展開位置は、磁石バーアセンブリがターゲットシリンダ内にあるときに、磁石と磁性ターゲット材料との間の磁力を実質的に増加させて、磁石バー構造からの磁場が磁性ターゲット材料内を貫通することができる。
【００３５】
実施例２は、実施例１に記載の磁石バーアセンブリを含み、支持構造に移動可能に接続される複数のローラをさらに備え、ローラは、磁石バー構造をターゲットシリンダの内面から離して保持するように構成されている。
【００３６】
実施例３は、実施例１〜実施例２のいずれかに記載の磁石バーアセンブリを含み、磁力歪み緩和アセンブリをさらに備える。
【００３７】
実施例４は、実施例３に記載の磁石バーアセンブリを含み、磁力歪み緩和アセンブリは、支持構造に第１の端部で連結される歪み緩和エンドブロック接続部と、支持構造に第１の端部とは反対側の第２の端部で連結される歪み緩和エンドキャップ接続部と、を備え、歪み緩和アセンブリは、磁石バーアセンブリと磁性ターゲットシリンダとの間の磁力が、エンドブロック接続部およびエンドキャップ接続部に伝達されることを防止する。
【００３８】
実施例５は、実施例１〜実施例４のいずれかに記載の磁石バーアセンブリを含み、支持構造は、展開位置にあるときの磁石バー構造とターゲットシリンダとの間の距離を正確に制限するように、実質的に剛性である。
【００３９】
実施例６は、実施例１〜実施例５のいずれかに記載の磁石バーアセンブリを含み、冷媒供給部および冷媒戻り部をターゲットシリンダの一方の側にのみ配置することができる冷媒通路をさらに備える。
【００４０】
実施例７は、実施例１〜実施例６のいずれかに記載の磁石バーアセンブリを含み、磁石バーアセンブリがターゲットシリンダの外部にある状態で個々の調整を支持構造の長さに沿って行い、ターゲットシリンダの表面の磁場を均一に調整するように構成されている１つ以上の調整機構をさらに備える。
【００４１】
実施例８は、実施例１〜実施例７のいずれかに記載の磁石バーアセンブリを含み、位置決め機構は、機械的機構、電気的機構、空圧機構、油圧機構、または磁力機構のうちの１つ以上の機構を使用して作動させる。
【００４２】
実施例９は、実施例１〜実施例８のいずれかに記載の磁石バーアセンブリを含み、位置決め機構は、支持構造および磁石バー構造に連結される機械結合アセンブリを備える。
【００４３】
実施例１０は、実施例９に記載の磁石バーアセンブリを含み、磁石バー構造の位置を格納位置と展開位置との間で変化させるように、機械結合アセンブリに移動可能に連結されている位置決めねじをさらに備える。
【００４４】
実施例１１は、実施例１〜実施例８のいずれかに記載の磁石バーアセンブリを含み、位置決め機構は、支持構造および磁石バー構造に連結されるばねおよび膨張可能なブラダアセンブリを備える。
【００４５】
実施例１２は、実施例１１に記載の磁石バーアセンブリを含み、ばねおよび膨張可能なブラダアセンブリは、支持構造および磁石バー構造に連結される１組の圧縮ばねと、支持構造内および圧縮ばね内を通って延在し、圧縮ばねに係合する磁石バー構造に連結される１組の作動ボルトと、膨張可能なブラダを含み、支持構造と磁石バー構造との間に連結される可撓性冷媒管と、を備える。
【００４６】
実施例１３は、実施例１２に記載の磁石バーアセンブリを含み、磁石バー構造と圧縮ばねとの間の展開距離は、作動ボルトを磁石バー構造に螺合させて、磁石バー構造から螺合解除することにより調整可能であり、磁石バー構造の長さに沿った調整を行い、ターゲットシリンダの表面の磁場を均一に調整することが可能になる。
【００４７】
実施例１４は、実施例１２〜実施例１３のいずれかに記載の磁石バーアセンブリを含み、可撓性冷媒管が両方の端部で開放されている場合、圧縮ばねが付勢されて、作動ボルトおよび磁石バー構造を格納位置に引き込み、可撓性冷媒管が両方の端部で閉塞されていて加圧される場合、磁石バー構造は、支持構造から離れて展開位置に押し出される。
【００４８】
実施例１５は、実施例１４に記載の磁石バーアセンブリを含み、磁石バー構造が展開位置に、加圧された可撓性冷媒管により移動する場合、支持構造に連結される位置ロック機構を係合させて圧縮ばねを展開位置に保持することができ、可撓性冷媒管を減圧して両方の端部で開放することができ、磁石バー構造が展開位置にあって可撓性冷媒管が開放している場合、冷媒管は、冷媒供給経路または冷媒戻り経路として機能し、磁石バー構造が展開位置にある場合、位置ロック機構を係合解除して磁石バー構造を移動して格納位置に戻すことができる。
【００４９】
実施例１６は、実施例１〜実施例８のいずれかに記載の磁石バーアセンブリを含み、位置決め機構は、支持構造および磁石バー構造に連結されるブラダアセンブリを備える。
【００５０】
実施例１７は、実施例１６に記載の磁石バーアセンブリを含み、ブラダアセンブリは、磁石バー構造とは反対の支持構造の側に位置決めされる格納用ブラダと、格納用ブラダを磁石バー作動プレートと支持構造との間に挟持するように配置される磁石バー作動プレートと、を備え、磁石バー作動プレートは磁石バー構造に、支持構造内を通過する複数のボルトで連結される。
【００５１】
実施例１８は、実施例１７に記載の磁石バーアセンブリを含み、膨張すると、格納用ブラダが、磁石バー作動プレートを押すことにより今度は、ボルトおよび磁石バー構造を格納位置に引き込み、格納用ブラダが収縮すると、磁石バー作動プレートが、ボルトおよび磁石バー構造を展開位置に押し出す。
【００５２】
実施例１９は、実施例１７〜実施例１８のいずれかに記載の磁石バーアセンブリを含み、各磁石バー均一性調整ナットがボルト群のそれぞれのボルトに連結される１組の磁石バー均一性調整ナットを備え、磁石バー構造の長さに沿った調整を行い、ターゲットシリンダの表面の磁場を均一に調整することを可能にする。
【００５３】
実施例２０は、回転ターゲットカソードの磁石バーアセンブリを含み、磁石バーアセンブリは、支持構造と、支持構造に取り付けられる磁石バー構造であって、磁石バー構造が複数の磁石を含む、磁石バー構造と、支持構造に第１の端部で連結される歪み緩和エンドブロック接続部、および支持構造に第１の端部とは反対側の第２の端部で連結される歪み緩和エンドキャップ接続部を備える磁力歪み緩和アセンブリと、を備え、歪み緩和アセンブリは、磁石バーアセンブリと磁性ターゲットシリンダとの間の磁力がエンドブロック接続部およびエンドキャップ接続部に伝達されることを防止する。
【００５４】
多くの実施形態が説明されてきたが、説明された実施形態は、限定ではなく例示としてのみ考慮されるべきであり、説明された実施形態に対する様々な修正が本発明の範囲から逸脱することなく行われ得ることが理解されるであろうしたがって、本発明の範囲は、これまでの説明ではなく、添付の特許請求の範囲により示される。特許請求の範囲の均等物の意味および範囲に入る全ての変更は、特許請求の範囲に包含されるべきである。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
0006883145.tif 000003
【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図１Ｅ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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