コーティング材で物体をコーティングするためのマグネトロンスパッタリングデバイスであって、動作時に排気がなされるように適合されたコーティングチャンバーと、コーティングを形成するための材料を備えたターゲットを含むカソードと、コーティング領域内でコーティングされる物体を支持するための支持材を有する1つまたは複数のコーティング領域と、容器を備える統合したアノードおよび活性化反応性ガス源とを備え、前記容器は、電源のプラス出力に電気的に結合され、前記アノードが電子の好ましい帰路となるように電圧差を前記カソードに与えるための前記アノードを備える前記容器の内部導電性表面と、チャンバー壁から電気的に絶縁された前記容器の絶縁外面と、前記コーティングチャンバーと連通する前記容器内部への単一の開口部と、スパッタリングガスを前記単一の開口部を通して前記コーティングチャンバー内に送り込むための前記容器に結合されているスパッタリングガスの供給源と、反応性ガスを前記単一の開口部を通して前記コーティングチャンバー内に送り込むための前記容器に結合されている反応性ガスの供給源とを含む、マグネトロンスパッタリングデバイス。前記単一の開口部は、前記内部導電性表面をほとんどのスパッタリングされた材料から遮蔽して保護するために、前記容器の周より小さい請求項1に記載のマグネトロンスパッタリングデバイス。前記単一の開口部は、前記容器内の局所的な圧力が前記コーティングチャンバー内の圧力より高くなるようにスパッタガスおよび反応性ガスの流れが選択されうるように寸法が決められる請求項2に記載のマグネトロンスパッタリングデバイス。前記容器の前記内部導電性表面を含む前記アノードに印加される電圧は、15から80ボルトである請求項3に記載のマグネトロンスパッタリングデバイス。前記スパッタリングガスは、アルゴンであり、前記反応性ガスは、酸素または窒素である請求項4に記載のマグネトロンスパッタリングデバイス。前記統合したアノードおよび活性化反応性ガス源を構成する前記容器の前記単一の開口部は、前記カソードと同じ、また隣接する壁において前記コーティングチャンバーの壁に結合される請求項5に記載のマグネトロンスパッタリングデバイス。前記容器の前記絶縁外面は、前記コーティングチャンバーの外部に配置される請求項6に記載のマグネトロンスパッタリングデバイス。コーティングされる前記物体の表面の平面から前記容器の前記単一の開口部を含む平面までの距離は、コーティングされる前記物体の前記表面の平面から前記ターゲットの表面の平面までの距離以上である請求項7に記載のマグネトロンスパッタリングデバイス。統合したアノードおよび活性化反応性ガス源を構成する2つまたはそれ以上の容器は、前記カソードに隣接する実質的に反対側の位置に配置される請求項8に記載のマグネトロンスパッタリングデバイス。前記統合したアノードおよび活性化反応性ガス源を補強するためにさらなる反応性ガス源を含む請求項8に記載のマグネトロンスパッタリングデバイス。前記カソードは、リング形状のターゲットを有するリング形状であり、前記統合したアノードおよび活性化反応性ガス源を構成する前記容器は、前記リング形状のカソードの中心に配置される請求項8に記載のマグネトロンスパッタリングデバイス。前記リング形状のカソードは、中心回転軸から一定の半径方向距離のところに配置され、前記1つまたは複数のコーティング領域は、動作時に前記コーティング領域が前記カソードの中心において前記リングカソードならびに前記統合したアノードおよび活性化反応性ガス源の真上を通るように同じ半径方向距離のところで前記中心回転軸の周りを回転するように適合される請求項11に記載のマグネトロンスパッタリングデバイス。前記1つまたは複数のコーティング領域は、前記カソードの中心点と一致する中心回転軸の周りを回転するように適合され、前記コーティング領域および前記統合したアノードおよび活性化反応性ガス源は、前記中心回転軸から同じ半径方向距離のところに配置され、これにより動作時に前記コーティング領域は前記容器の前記単一の開口部の真上を通る請求項8に記載のマグネトロンスパッタリングデバイス。前記カソードならびに統合したアノードおよび活性化反応性ガス源は、中心回転軸から一定の半径方向距離のところに互いに隣接するように配置され、前記コーティング領域は、前記中心回転軸から同じ半径方向距離のところで回転するように適合され、これにより動作時に前記コーティング領域は前記カソードならびに前記統合したアノードおよび活性化反応性ガス源の真上を通る請求項8に記載のマグネトロンスパッタリングデバイス。前記カソードは、中心回転軸から一定の半径方向距離のところに配置され、2つの統合したアノードおよび活性化反応性ガス源は、前記カソードのいずれかの側の前記中心回転軸から同じ半径方向距離のところに配置され、前記コーティング領域は、前記カソードならびに統合したアノードおよび活性化反応性ガス源と同じ半径方向距離のところで前記中心回転軸の周りを回転するように適合され、これにより動作時に前記コーティング領域は前記カソードならびに前記統合したアノードおよび活性化反応性ガス源の真上を通る請求項8に記載のマグネトロンスパッタリングデバイス。前記2つの統合したアノードおよび活性化反応性ガス源は、動作時に連続運転する請求項15に記載のマグネトロンスパッタリングデバイス。前記2つの統合したアノードおよび活性化反応性ガス源は、間欠的に動作し、1Hz以上のサイクルによりこれら2つの間で交互動作する請求項15に記載のマグネトロンスパッタリングデバイス。容器を備える統合したアノードおよび活性化反応性ガス源であって、前記容器は、電源のプラス出力に電気的に結合され、前記アノードが電子の好ましい帰路となるように電圧差をカソードに与えるための前記アノードを備える前記容器の内部導電性表面と、チャンバー壁から電気的に絶縁された前記容器の絶縁外面と、コーティングチャンバーと連通する単一の開口部と、スパッタリングガスを前記単一の開口部を通して前記コーティングチャンバー内に送り込むための前記容器に結合されているスパッタリングガスの供給源と、反応性ガスを前記単一の開口部を通して前記コーティングチャンバー内に送り込むための前記容器に結合されている反応性ガスの供給源とを含む、統合したアノードおよび活性化反応性ガス源。前記単一の開口部は、前記内部導電性表面をほとんどのスパッタリングされた材料から遮蔽して保護するために、前記容器の周より小さい請求項18に記載の統合したアノードおよび活性化反応性ガス源。前記単一の開口部は、前記容器内の局所的な圧力が前記コーティングチャンバー内の圧力より高くなるようにスパッタガスおよび反応性ガスの流れが選択されうるように寸法が決められる請求項19に記載の統合したアノードおよび活性化反応性ガス源。前記容器の前記内部導電性表面を含む前記アノードに印加される電圧は、15から80ボルトである請求項20に記載の統合したアノードおよび活性化反応性ガス源。前記スパッタリングガスおよび反応性ガスは、単一の入口を通して前記容器内に供給される請求項21に記載の統合したアノードおよび活性化反応性ガス源。前記スパッタリングガスおよび反応性ガスは、別々の入口を通して前記容器内に供給される請求項21に記載の統合したアノードおよび活性化反応性ガス源。マグネトロンスパッタリングデバイスにおけるより単純な、安価で、信頼性の高い、活性化反応性ガス源が、非常に望まれている。反応性スパッタリングの堆積速度を高めるために蒸着された薄膜の酸化の効率を高めることも望まれている。感温材料を加工することができるように、電力投入量が増えても低温プロセスを維持することも望まれている。本発明では、アノード容器を反応性ガスの供給源と一体化することによって、活性化反応性化学種をマグネトロンスパッタリングデバイス内に供給し、より単純な、効率的で、費用効果の高いデバイスにおいて誘電体コーティングを施すことができることを発見した。したがって、本発明は、コーティング材で物体をコーティングするためのマグネトロンスパッタリングデバイスであって、動作時に排気がなされるように適合されたコーティングチャンバーと、コーティングを形成するための材料を備えたターゲットを含むカソードと、コーティング領域内でコーティングされる物体を支持するための支持材を有する1つまたは複数のコーティング領域と、容器を備える統合したアノードおよび活性化反応性ガス源とを備え、容器は、電源のプラス出力に電気的に結合され、アノードが電子の好ましい帰路となるように電圧差をカソードに与えるためのアノードを備える容器の内部導電性表面と、チャンバー壁から電気的に絶縁された容器の絶縁外面と、コーティングチャンバーと連通する容器内部への単一の開口部と、スパッタリングガスを単一の開口部を通してコーティングチャンバー内に送り込むための容器に結合されているスパッタリングガスの供給源と、反応性ガスを単一の開口部を通してコーティングチャンバー内に送り込むための容器に結合されている反応性ガスの供給源とを含む。容器の絶縁された外面がコーティングチャンバーの外部に配置された本発明の一実施形態がさらに画定される。コーティングされる物体の表面の平面から容器の単一の開口部を含む平面までの距離が、コーティングされる物体の表面の平面からターゲットの表面の平面までの距離以上である本発明の一実施形態がさらに画定される。統合したアノードおよび活性化反応性ガス源を補強するためにさらなる反応性ガス源を含む本発明の一実施形態がさらに画定される。本発明の一実施形態は、容器を備える統合したアノードおよび活性化反応性ガス源を備え、容器は、電源のプラス出力に電気的に結合され、アノードが電子の好ましい帰路となるように電圧差をカソードに与えるためのアノードを備える容器の内部導電性表面と、チャンバー壁から電気的に絶縁された容器の絶縁外面と、コーティングチャンバーと連通する単一の開口部と、スパッタリングガスを単一の開口部を通してコーティングチャンバー内に送り込むための容器に結合されているスパッタリングガスの供給源と、反応性ガスを単一の開口部を通してコーティングチャンバー内に送り込むための容器に結合されている反応性ガスの供給源とを含む。スパッタリングガスおよび反応性ガスが単一の入口を通して容器内に供給される本発明の一実施形態がさらに画定される。スパッタリングガスおよび反応性ガスが別々の入口を通して容器内に供給される本発明の一実施形態がさらに画定される。次に本発明の例示的な実施形態について、図面に従って説明する。典型的な配置構成による2005年3月7日に出願した米国特許公開第20060049041号において開示されているアノード容器がプラズマを含むことに私たちは気づいた。プラズマは、カソード12からやってきて、アノード20を通して電源に戻る高密度の電子によって点火される。イオン生成および活性化学種の生成の効果は、エネルギーeAr=>2eArまたはエネルギーeAr=>eArというカソードで発生する反応と類似している。アルゴン原子のこのような活性化なしでは、アノードにプラズマは見られない。活性化およびイオン化された酸素を発生するかどうかを調べるために、アノードへの酸素追加を調べることに決めた。酸素供給をアノード容器20に結合することによって、透明SiO2単層を蒸着することができた。これは、アルゴンおよび酸素とともに動作するアノードが、アノードおよび活性化反応性ガス源として動作することを示す明確な指標である。それに加えて、アノードの内壁の酸化は観察されなかった。マグネトロンスパッタコーティングデバイス10のコーティングチャンバー2の等角図が図1に示されている。圧力が大気圧より低い場合を意味すると理解される真空状態下で動作するようにポンプ8によりコーティングチャンバー2の排気を行う。チャンバー壁32を接地し、プラスに帯電したアノード20およびマイナスに帯電したカソード12から絶縁する。遊星歯車駆動装置14は、中心回転軸Cを中心として回転可能なキャリア16またはラックを備え、複数の、例えば7つまたは8つの、遊星歯車17が中心回転軸Cを中心として半径方向に指示されている。リング形状のカソード12、この実施形態では2つのカソード12が図示されている。容器201は、コーティングチャンバー2と連通している開口部を有する統合したアノードおよび活性化ガス源を構成する。参照番号201および202で、統合したアノードおよび活性化反応性ガス源20の異なる位置を区別する。追加の統合したアノードおよび活性化反応性ガス源202は、カソード12の中心に示されている。これらの位置は、リングカソードまたは固体カソードが使用されるかどうかに応じて代替位置とすることができるか、または両方とも図示されているように使用することができる。リングカソードがない場合であっても、2つの統合したアノードおよび活性化反応性ガス源20は、図7AおよびBに示されているように、カソードの反対側に位置決めすることができ、これにより、堆積速度を高めることができる。統合したアノードおよび活性化反応性ガス源20図2を参照は、スパッタガスおよび反応性ガスをコーティングチャンバー2に供給するための1つまたは複数の入口29を備える。マグネトロンスパッタコーティングデバイス10は、コーティングのために、基板または他の物体23のロードおよびアンロードを行うロードロック1を備える。これにより、蒸着チャンバー2はいつでも真空状態の下に留まることができる。統合したアノードおよび活性化反応性源は、パルスDCマグネトロンスパッタリング、DCマグネトロン、ACマグネトロンスパッタリングおよびrfマグネトロンスパッタリングで実現することができる。統合したアノードおよび活性化反応性ガス源20は、マイナスに帯電したカソードに電荷差を与える。次に、図2を参照すると、統合したアノードおよび活性化反応性ガス源20が、アノードを備える銅またはステンレス鋼22の内側導電性表面を有し、直接的な結合先となる真空チャンバー2と連通するように第1の端部のところに単一の開口部21を有するコンテナまたは容器の形で示されている。開口部21は、容器の側部または端部に配置することができる。都合のよいように、開口部21は、容器それ自体がチャンバー2の外側にあるチャンバー壁32内に位置決めされうる。これにより、チャンバー内の空間効率が達成され、サービスアクセスがしやすくなる。開口部21は、カソード12に隣接して位置決めされ、これにより、ターゲットからのスパッタリングされた材料のプルームおよび活性化されイオン化された酸素のプルームを、できる限り近い位置で重なり合いコーティングされる基板に同時に到達するように近似的に位置決めする。容器20の外面26は、電気的に絶縁される。断面図では、動作中のアノードの温度を維持するために水冷パイプ28がアノードの周りに実質的に配置されているように示されている。スパッタガスおよび反応性ガス、酸素または窒素を容器20内に入れるための導管を形成するようにガス入口29が示されている。これらのガスを入口29の前で混合するか、あるいは2つの別々の入口29を容器20内に結合することができる。反応性ガスの流れは、コーティングデバイス10が誘電体コーティングを形成しない場合に遮断されうるため、スパッタガスのみが容器20を貫流する。開口部21のサイズは、比較的小さく、ガスの流れは、容器20を局所的に加圧するように選択することができる。周が容器の周より著しく小さい、比較的小さな開口部21、およびターゲットへの視線方向を外れた開口部21の配置によって、コーティング材料がアノードの内側導電性表面22に入り、コーティングすることが防止される。動作時に、容器20は、コーティングチャンバー2内のプラズマの形成を一緒になって促進するアルゴンガスおよび反応性ガスによってチャンバー圧力より高い圧力に加圧される。プラズマは、カソードからやってきて、アノードを通して電源に戻る高密度の電子によって点火され、その後維持電圧によって維持される。アルゴンプラズマは、反応性ガスを同時に点火するのに十分であることが実証されている。真空コーティングチャンバー2の残り部分より高い、容器20内の圧力により、アノード電圧が低くなり、より安定したスパッタリング状態が促進されうる。プラス電源リード25は、電源をアノードの内側導電性表面22に接続する。図2に示されている統合したアノードおよび活性化反応性ガス源デバイス20は、低いアノード電圧で、またアーク放電がほとんど、または全く発生することなく、機能するように設計された。プロセス変動を低減するために、約15から80ボルトの低いアノード電圧が好ましい。アノードの内側導電性表面22は、絶縁体33によって接地チャンバー壁32から電気的に絶縁される。好ましい一実施形態では、統合したアノードおよび活性化反応性ガス源は、少なくともd=10cmの直径および少なくともh=20cmの長さを有する円筒形の容器を備え、真空チャンバー2への開口部21は図2に示されているように一方の端部にあり、他方の端部では閉じている。低スパッタリングプロセスでは、チャンバー圧力は、0.267Pa2mTorr未満である。アノードにおけるより高い圧力は、アノード20のより小さな開口部21、および入口29を介して容器20内に入るプロセスガスおよび反応性ガスの制御された流れによって達成される。最適な開口部は、約20cm2の面積を有し、好ましくは丸形である。動作時に、容器20は、0.400Pa3mTorrを超える圧力に加圧されうる。図4Aおよび4Bに示されている、統合したアノードおよび活性化反応性ガス源を組み込んだマグネトロンスパッタリングデバイスの一構成では、カソード12は、その中心を中心軸Cに置いて配置される。統合したアノードおよび活性化反応性ガス源20は、カソード12に隣接して配置される。コーティング領域に取り付けられた少なくとも1つの基板17は、中心軸Cから統合したアノードおよび活性化反応性ガス源20までの距離に実質的に等しい半径方向距離で中心軸Cの軌道の周りを回転し、これにより少なくとも1つの基板17は統合したアノードおよび活性化反応性ガス源の開口部21を通り過ぎる。図3A、Bのものと比べてこの構成ではターゲットの摩耗勾配は低いと予想されるが、それは、より高いプラズマ密度高いArイオン濃度およびターゲットの毒作用が同じ場所にあるからである。図5Aおよび5Bに示されている、統合したアノードおよび活性化反応性ガス源を組み込んだマグネトロンスパッタリングデバイスの別の構成では、カソード12は、中心軸Cから一定の半径方向距離だけ平行移動される。1つまたは複数の基板17が、カソード12が平行移動される半径方向距離に等しい半径を有する軌道で回転する。統合したアノードおよび活性化反応性ガス源20も、カソード12に隣接する中心から同じ半径方向距離のところに配置され、これにより、1つまたは複数の基板17がカソード12ならびに統合したアノードおよび活性化反応性ガス源20を立て続けに通り過ぎる。統合したアノードおよび活性化反応性ガス源20は、図1および図6に示されているように、マグネトロンスパッタリングデバイス内のリングカソードの中心にある開口部21とともに配置されうるが、それは、開口部21が強磁界から比較的遠く離れているからである。これにより、システムの対称性が改善され、これによりターゲットの一様な摩耗パターンが生じると予想され、ターゲットの利用が改善する。図6Aおよび6Bに示されている好ましい一実施形態では、カソード12の中心の統合したアノードおよび活性化反応性ガス源20として一緒に酸素源をアノード容器内に備えることによって、非常に対称的なシステムが構成され、ターゲットの摩耗は一様になると予想される。カソード12から一定距離のところ例えば、図1に示されているように201に配置されている補助活性化反応性源は、より高い堆積速度を達成できるように追加して備えることができる。ターゲットからのスパッタリングされた材料のプルームおよび活性化されイオン化された酸素のプルームが重なり合いコーティングされる基板に同時に到達するときに、吸収率の低い金属酸化物のより高い堆積速度が達成されうることが、実験によって示されている。したがって、統合したアノードおよび活性化反応性ガス源20をターゲットの中心に置くことは、ほとんど理想的な解決策である。源からの放出物は、イオン化されるか、または他の何らかの方法で活性化された酸素種例えば、原子状酸素、オゾンとしてよい。統合したアノードおよび活性化反応性ガス源20の開口部21は、ちょうどカソード12の中心のターゲットの表面の平面44のところに位置決めされる。基板17は、同心上のカソード12ならびに統合したアノードおよび活性化反応性ガス源20の上で回転するように支持される。コーティングされる物体の表面の平面46から容器20の単一の開口部21を含む平面までの距離は、コーティングされる物体の表面の平面からターゲットの表面の平面までの距離以上である。統合したアノードおよび活性化反応性ガス源を組み込んだマグネトロンスパッタリングデバイスのさらなる例示的な構成が、図7Aおよび7Bに示されており、そこでは、2つの統合したアノードおよび活性化反応性ガス源容器20がカソード12の対向する側部に配置され、それぞれの容器20およびカソードは中心回転軸Cから同じ半径方向距離のところに配置されている。コーティングされる1つまたは複数の基板に対する支持材は、カソードならびに統合したアノードおよび活性化反応性ガス源より上に基板を通すために同じ半径方向距離のところで中心回転軸Cの周りの回転において基板を支持するように適合される。2つの統合したアノードおよび活性化反応性ガス源20は、両方とも連続的に使用することができるか、またはそれら2つの間で1Hz以上のサイクルにより交互することができる。インラインにしたり、長方形または円筒形のカソードを使うなどの、異なるマグネトロンプラットホームで使用する多数の他の構成も実現可能である。