"主回転用の中心回転軸Cを有し、複数の遊星を支持する遊星ドライブシステムであって、各遊星は、遊星中心点CSに第2の回転軸を有し、各遊星は、rW遊星半径によって描かれるコーティング領域を示すものであり、前記遊星ドライブシステムは、前記中心回転軸Cから遊星中心点CSまでのキャリア半径rCを有する遊星ドライブシステムと、コーティングを形成する材料を含むリング形状ターゲットを含むリング形状カソードであって、中心点CC、前記遊星半径より大きい外側半径r2r2>rW、前記外側半径の1/4より大きい内側半径r1r2>r1>1/4×r2を有し、前記カソード中心点Ccは、前記中心回転軸Cから前記キャリア半径rCの2/3と4/3との間のオフセット距離rT2/3×rC<rT<4/3×rCに配設され、前記オフセット距離rTは、前記カソードの外側半径の1/2より大きくrT>1/2×r2、垂直方向にターゲット表面から遊星表面までの照射距離hは、前記カソードの前記外側半径r2の1/3と前記カソードの前記外側半径の1倍との間にある1/3×r2<h<r2リング形状カソードと、動作時に排気されるようになっている、前記カソードおよび前記遊星ドライブシステムを収容するチャンバと、スパッタガス流を前記チャンバ内に提供するガス送出システムとを含むマグネトロンスパッタリングデバイス。マスクを使用することなく基板にスパッタコーティングを提供するための請求項1に記載のマグネトロンスパッタリングデバイス。前記カソードに電圧差を提供するアノードをさらに含み、前記アノードは電子のための好ましい戻り経路になるものであり、前記アノードは、前記チャンバ壁から電気的に絶縁された絶縁外部表面を有する容器の内部導電性表面を備え、前記容器は、チャンバ内部に連通する開口を有し、前記開口は、スパッタリングされるほとんどの材料から前記内部導電性表面をシールドするために、前記容器の外周より著しく小さい請求項2に記載のマグネトロンスパッタリングデバイス。スパッタリングガス用の供給源は、前記開口を通して前記チャンバ内にスパッタリングガスを提供するために、前記容器内に結合され、前記開口は、ガス流が、局所的に前記アノード容器内の圧力を前記排気されるチャンバの圧力を超えて増加させることを可能にする大きさに作られる請求項3に記載のマグネトロンスパッタリングデバイス。反応性ガス用の活性化供給源をさらに含む請求項2に記載のマグネトロンスパッタリングデバイス。反応性ガス用の活性化供給源をさらに含む請求項4に記載のマグネトロンスパッタリングデバイス。前記アノードは、前記チャンバ内部に連通する前記容器の開口が、前記リング形状カソードの中心にあるように配置される請求項4に記載のマグネトロンスパッタリングデバイス。反応性ガス用の前記活性化供給源は、前記リング形状カソードの中心に配置される請求項5に記載のマグネトロンスパッタリングデバイス。前記アノードは、前記チャンバ内部に連通する前記容器の開口が、前記リング形状カソードの中心にあるよう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。反応性ガス用の前記活性化供給源は、前記リング形状カソードの中心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。前記アノードは、活性化された反応性ガスを、前記スパッタリングガスと共に前記開口を通して前記チャンバ内に提供するために、前記容器内に結合した反応性ガス用の供給源をさらに含む請求項4に記載のマグネトロンスパッタリングデバイス。前記アノードを備える前記容器の前記チャンバ内への開口は、前記リング形状カソードの中心に配置される請求項11に記載のマグネトロンスパッタリングデバイス。前記カソードからある距離に配置された補助活性化反応性供給源をさらに含む請求項12に記載のマグネトロンスパッタリングデバイス。前記内側半径r1は、r2>r1>1/2×r2となるように、外側半径r2の1/2より大きい請求項1に記載のマグネトロンスパッタリングデバイス。前記内側半径r1は、r2>r1>0.70×r2となるように、外側半径r2の0.70倍より大きい請求項1に記載のマグネトロンスパッタリングデバイス。0.95×r2>r1>0.6×r2である請求項1に記載のマグネトロンスパッタリングデバイス。前記カソード半径r2は、前記遊星半径の1.11倍以上であるr2>1.11×rW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。前記カソードは、前記カソードの前記ターゲット材料の対向する側に永久磁石材料の内側および外側の同心リングを含み、前記内側および外側の同心リングは、反対極性を有し、前記内側および外側の同心リングの軸は、前記ターゲットの表面の近くに磁界を提供するために、前記ターゲットの表面に垂直である請求項1に記載のマグネトロンスパッタリングデバイス。前記チャンバ内に、コーティングを形成する材料を含むリング形状ターゲットを含む1つまたは複数の交互のリング形状カソードをさらに含み、前記オフセット距離rTは、前記外側半径r2の1倍より大きいrT>1×r2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。ターゲット表面平面と対象物平面との間の前記照射距離を調整する手段をさらに含む請求項1に記載のマグネトロンスパッタリングデバイス。高いコーティング品質を維持し、材料廃棄を最小にしながら、大きな表面積にわたって高速なコーティングを提供する幾何形状を有するマグネトロンスパッタコーティングデバイスで使用するためのリング形状カソードを提供することが本発明の目的である。マスクを使用することなく、高い品質のコーティングを生成するリング形状カソード幾何形状を含むマグネトロンスパッタコーティングデバイスを提供することが本発明のさらなる目的である。低電圧アノード容器と組合せたリング形状カソードを組み込むマグネトロンスパッタコーティングデバイスを提供することが本発明の目的である。カソードリングの中心にアノード容器を組み込むマグネトロンスパッタコーティングデバイスで使用するためのリング形状カソードを提供することが本発明の目的である。カソードリングの中心に反応性ガス出口を組み込むマグネトロンスパッタコーティングデバイスで使用するためのリングカソードを提供することが本発明のさらなる目的である。活性化された反応性ガスを送出しうる、カソードリングの中心にアノード容器を組み込むマグネトロンスパッタコーティングデバイスで使用するためのリング形状カソードを提供することが本発明の目的である。本発明は、カソード軸が遊星ドライブに対してオフセットする遊星ドライシステムを用いて、マグネトロンスパッタリングデバイスのコーティング面積およびターゲット材料効率を増加させるリングカソード幾何形状を見出した。基板用のリングカソード幾何形状およびオフセンタ2重回転システムは、マスキングを使用することなく、大きな基板にわたる優れたコーティング均一性の実現を可能にする。低い欠陥レベルは、カソード上で電力密度を低下させることによって維持される。したがって、本発明は、マグネトロンスパッタリングデバイスを提供するものであり、マグネトロンスパッタリングデバイスは、主回転用の中心回転軸Cを有し、複数の遊星を支持する遊星ドライブシステムであって、各遊星は、遊星中心点CSに第2の回転軸を有し、各遊星は、rW遊星半径によって描かれるコーティング領域を示すものであり、遊星ドライブシステムは、中心回転軸Cから遊星中心点CSまでのキャリア半径rCを有する遊星ドライブシステムと、コーティングを形成する材料を含むリング形状ターゲットを含むリング形状カソードであって、中心点CC、遊星半径より大きい外側半径r2r2>rW、外側半径の1/4より大きい内側半径r1r2>r1>1/4×r2を有し、カソード中心点Ccは、中心回転軸Cからキャリア半径rCの2/3と4/3との間のオフセット距離rT2/3×rC<rT<4/3×rCに配設され、オフセット距離rTは、カソードの外側半径の1/2より大きくrT>1/2×r2、垂直方向にターゲット表面から遊星表面までの照射距離hは、カソードの外側半径r2の1/3とカソードの外側半径の1倍との間にある1/3×r2<h<r2リング形状カソードと、動作時に排気されるようになっている、カソードおよび遊星ドライブシステムを収容するチャンバと、スパッタガス流をチャンバ内に提供するガス送出システムとを含む。マスクを使用することなく基板にスパッタコーティングを提供するためのマグネトロンスパッタリングデバイス。反応性ガス用の活性化供給源をさらに含む上記マグネトロンスパッタリングデバイス。反応性ガス用の活性化供給源はリング形状カソードの中心に配置される上記マグネトロンスパッタリングデバイス。カソードに電圧差を提供するアノードをさらに含み、アノードは電子のための好ましい戻り経路になるものであり、アノードは、チャンバ壁から電気的に絶縁された絶縁外部表面を有する容器の内部導電性表面を備え、容器は、チャンバ内部に連通する開口を有し、開口は、スパッタリングされるほとんどの材料から内部導電性表面をシールドするために、容器の外周より著しく小さいマグネトロンスパッタリングデバイス。スパッタリングガス用の供給源は、開口を通してチャンバ内にスパッタリングガスを提供するために、容器内に結合され、開口は、ガス流が、局所的にアノード容器内の圧力を排気されるチャンバの圧力を超えて増加させることを可能にする大きさに作られるマグネトロンスパッタリングデバイス。反応性ガス用の活性化供給源をさらに含む上記マグネトロンスパッタリングデバイス。スパッタリングガス用の供給源を含むアノードは、チャンバ内部に連通する容器の開口が、リング形状カソードの中心にあるように配置されるマグネトロンスパッタリングデバイス。反応性ガス用の活性化供給源を含み、アノードは、チャンバ内部に連通する容器の開口が、リング形状カソードの中心に配置されるマグネトロンスパッタリングデバイス。スパッタリングガス用の供給源としてアノードを含み、反応性ガス用の活性化供給源が、リング形状カソードの中心にあるように配置されるマグネトロンスパッタリングデバイス。スパッタリングガス用の供給源としてアノードを含み、アノードは、活性化された反応性ガスを、スパッタリングガスと共に開口を通してチャンバ内に提供するために、容器内に結合した反応性ガス用の供給源をさらに含むマグネトロンスパッタリングデバイス。スパッタリングガスおよび反応性ガス用の供給源としてアノードを含み、アノードを備える容器のチャンバ内への開口は、リング形状カソードの中心に配置される上記マグネトロンスパッタリングデバイス。リング形状カソードの中心に配置されたスパッタリングガスおよび反応性ガス用の供給源としてアノードを含み、カソードからある距離に配置された補助活性化反応性供給源をさらに含む上記マグネトロンスパッタリングデバイス。内側半径r1は、r2>r1>1/2×r2となるように、外側半径r2の1/2より大きいマグネトロンスパッタリングデバイス。内側半径r1は、r2>r1>0.70×r2となるように、外側半径r2の0.70倍より大きいマグネトロンスパッタリングデバイス。0.95×r2>r1>0.6×r2であるマグネトロンスパッタリングデバイス。カソード半径r2は、遊星半径の1.11倍以上であるr2>1.11×rWマグネトロンスパッタリングデバイス。マグネトロンスパッタリングデバイスであって、カソードは、カソードのターゲット材料の対向する側に永久磁石材料の内側および外側の同心リングを含み、内側および外側の同心リングは、反対極性を有し、内側および外側の同心リングの軸は、ターゲットの表面の近くに磁界を提供するために、ターゲットの表面に垂直であるマグネトロンスパッタリングデバイス。チャンバ内に、コーティングを形成する材料を含むリング形状ターゲットを含む1つまたは複数の交互のリング形状カソードをさらに含み、オフセット距離rTは、外側半径r2の1倍より大きいr2>1×r2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。ターゲット表面平面と対象物平面との間の前記照射距離を調整する手段をさらに含むマグネトロンスパッタリングデバイス。有利には、本発明は、従来技術に比べて、ランオフと遊星ごとの結果の両方においてコーティング均一性を増加させる。垂直および水平位置決めの機械的逸脱に対する許容度が、大幅に緩和される。そのため、精密な機械的制御を用いて、遊星ごとの均一性の大幅な改善が達成されうる。この品質制御は、依然として比較的短い照射距離を維持しながら、比較的大きな基板300mmにわたって、また、増加した負荷のためのスケールアップによらず維持されうる。本発明によれば、この均一性は、マスクを使用することなく達成されうる。本発明の例示的な実施形態が、ここで、図面に従って述べられるであろう。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2の等角図が図1に示される。ポンプ8は、圧力が大気圧未満である場合を意味すると理解される真空状態下での動作のためにコーティングチャンバ2を排気する。チャンバ壁32は、接地され、正に帯電したアノード20および負の帯電したカソード12から絶縁される。図3Aおよび3Bでより詳細に見られる遊星ドライブ14は、中心回転軸Cの周りに回転可能なキャリア16またはラックを備える。複数の、たとえば7つまたは8つの遊星17が中心回転軸Cの周りに半径方向に支持される。キャリア半径rCは、中心軸Cと遊星軸CSとの間で規定される。リング形状カソード12、この実施形態では2つのカソード12が示され、それぞれが遊星ドライブ14の中心軸Cからオフセットする中心軸CCを有する。コーティングチャンバ2に連通する開口を有する容器の形態のアノード20は、コーティング材料からシールドされ、カソード12のターゲット材料への直接線からそらされている。活性化反応性ガス供給源36は、カソード12の中心に示される。これらの位置は、アノードを備える反応性供給源36がカソード12の中心にあり、活性化反応性供給源20がカソード12からある距離の所に配設されることによって反転されうる。反応性供給源36についての好ましい場所は、図2Cに示すように、Cから半径方向位置rCにあるが、代替の実施形態は、アノード容器20’が、リングカソード12の中心に位置決めされ、反応性ガス供給源としても機能する図2Aおよび2Bに示される。アノード20’がカソードの中心において活性化反応性ガス供給源図1の36である場合、より高い堆積レートを可能にするために、補助活性化酸素供給源が、図1の20に配置されうる。マグネトロンスパッタコーティングデバイス10は、コーティングするために、基板または他の対象物23をローディングおよびアンローディングするロードロック1を含む。これは、堆積チャンバ2が常に真空条件下に留まることを可能にする。デバイスは、ここではスパッタを上にした構成で示される。しかし、本発明の幾何形状は、スパッタを下、水平、または他の向きに同様に適用される。パルス駆動式DCマグネトロンスパッタリングが好ましいプロセスである。あるいは、本発明はまた、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施されうる。多くの光学コーティングは、そのスペクトル応答において差別的な特徴を有する。たとえば、色分解用のエッジフィルタは、他の色を排除しながら、1つの色を通過させる。本開示の目的のために、コーティングについての全200mmまたは300mm基板にわたる精度要件は、0.5であると仮定される。上記実施例の場合、エッジが500nmにあった場合、精度要件は、2.5nm絶対エッジ配置変動に移行されることになる。スペクトル特徴部の配置は、コーティング設計における層の厚さに関連する。そのため、基板にわたるコーティングレートの変動は、0.5未満である必要がある。複数の基板が同じバッチでコーティングされる場合、基板ごとの変動は、その何分の1かである必要がある。スペクトル特徴部の配置の変動もまた、ランオフと呼ばれる。遊星ドライブ14およびリングカソード12は、図3Aおよび3Bにより詳細に概略的に示される。遊星ドライブ14は、ドライブシステムが回転する中心軸C、および、各遊星17が独立に回転する複数の第2の軸CSを含む。中心軸Cと第2の軸CSとの間の距離は、キャリア半径rCである。各遊星17は、使用可能な最大コーティング領域を規定する中心半径rWを有する。所望される遊星17の数およびサイズは、遊星ドライブ14のサイズおよびデバイス10の能力を確定する。遊星17は、遊星コーティング幾何形状において、中心回転軸Cから共通距離rCにおいて支持される。通常、コーティング材料の最良使用のために遊星17をできる限り密接に配列することが望まれる。各遊星17は、単一のまたは複数の基板、光学プリズム、レンズ、あるいは他の対象物23を支持しうる。コーティングされる対象物23は、支持基板上に搭載される複数の分離した小型部品を備えうる。遊星半径rWは、各遊星17用の使用可能なコーティング領域を規定するに過ぎない。遊星17は、構造上、この寸法自体である必要はないが、この半径の基板23またはこの領域内でコーティングされる複数の対象物23を支持することができる。好ましい実施形態では、バルク光学部品などの大きな対象物は、32mmまでの厚さを有してもよい。制御された高さ調整によって、正確に規定されたターゲット表面と対象物表面の距離は、最小ランオフをもたらす。独立した遊星回転は、中心回転軸Cの周りの回転に対して協調した回転レートを含んでもよい。第2の軸CSは、中心回転軸Cに好ましくは平行であるが、ある他の角度にあってもよい。各遊星17は、他のすべての遊星17と実質的に同じ条件を受けるように配設される。図3Bに明確に見られるように、対象物平面46が示され、基板または他の対象物23のコーティング表面にある。照射距離hは、対象物平面46とカソード12のターゲット表面の平面44との間で測定される。リングカソード12は、遊星半径rWより大きい大きな半径r2を有する。コーティングのために選択される遊星サイズおよび数に依存して、カソード半径r2は、必要とされるランオフを維持するために最適化されうる。1つの他の因子はリング幅である。カソードは内側半径r1を有する。リングが狭くなればなるほど、すなわち、r1/r2が大きくなればなるほど、同じ均一性を達成するために、ラックまたは基板17が大きくなりうる。より大きなカソード半径は、カソード12の総合電力が高くても、高い堆積レートを達成するために低電力密度を必要とする。これは、ターゲット24上への電荷蓄積およびその結果得られるアーク放電を最小にする。カソード12の中心軸CCは、中心軸Cからのオフセット距離rTに移行される。この移行またはオフセット距離rTは、キャリア半径rCの2/3と4/3の間に等しい。最も好ましいオフセットは、キャリア半径rCrT=rCに等しく、一方、キャリア半径の0.7~1.3倍の範囲が、同様のランオフ制御を達成する。これらの値は、図8Aを見てわかるように、カソードリング幅r1/r2および確定されたランオフ限界によって変動する。オフセット距離は、基板サイズまたはコーティングされる基板の数に応じて変動する。カソード12は、図4Bに明確に示される、ターゲットの浸食ゾーンで測定された、内側半径r1および外側半径r2を有する。これらの半径は共に、好ましくは狭いリングを規定する。カソード12とコーティング材料のターゲット24は共に、実質的に同じ環状リング形状および寸法を有する。内側半径は、0.98×r2と同程度に大きくあることができ、また、少なくとも0.25×r2であるべきである。改善された結果が0.55×r2で見られる。300mm基板の場合、最適ランオフは、0.70以上のr1/r2の狭いカソードリングを用いて達成される。外側半径r2は、遊星17の半径rWに依存する。半径r2は、遊星半径より大きくr2>rW、理想的には、遊星17の半径の2倍である。カソード半径は、より大きくできr2>2×rW、これは、チャンバ内の空間制限に依存する。より大きな半径r2のリングカソードは、等しい幅のリングたとえば、r2-r1と比較すると、よりよいコーティング均一性をもたらす。これは、図6を見てわかる。大きなターゲットが単独で、良好な均一性を必ずしももたらさないことに留意することが重要である。円形の非環状の高利用率カソードが低い均一性をもたらすことをシミュレーションが示す。シミュレーションデータが図6に示される。本発明の幾何形状の性能は、数値モデリングによって予測されている。所与のターゲットおよび基板サイズ外側半径について、レーストラックリングが狭くなればなるほど、内側直径r1について約0.98×r2の実用上の限界まで、基板にわたるコーティング均一性がよくなることを、この幾何形状のシミュレーションが示す。より大きな直径のリングカソードが、同じ幅のリングと比較すると、よりよいコーティング均一性をもたらすことがさらに観測されている。図6は、基板サイズrW/r2=0.69についての半径方向ランオフ対相対的リング半径r1/r2のグラフを示す。グラフは、リングが狭くなるにつれて、ランオフが減少することを明確に示す。2未満のランオフは、r1/r2>0.25で見られる。よりよいランオフが、リングr1/r2>0.55について予測される。理想的な範囲は、0.9>r1/r2>0.55であるように見える。対向軸に関して、照射距離hは、相対的リング半径r1/r2に対してプロットされる。ターゲット平面44から対象物平面46までの照射距離hは、r1/r2=0.25からr1/r2=0.9まで90mmから240mmまで増加する。図4Aおよび4Bに示すように、大きなリングカソード12は、内側磁気リング35および外側磁気リング37を含む。リングターゲットは、内側および外側レーストラック半径を有するものとして述べられうる。マグネトロンカソードのレーストラックは、材料がその上に放出される領域を描く。このパターンに対する主要な寄与物は、ターゲット24の前面の水平磁界強度である。磁界は、ターゲットの下の2つの同心リング内の永久磁石35、37によって生成される。内側磁気リング35は、実質的にr1以下の半径を有し、外側磁気リングは、実質的にr2以上の半径を有する。2つの磁気リング35、37は、反対極性を有し、磁気リングの軸は、ターゲット24の表面44に垂直である。リングが比較的狭いため、大きな磁界が達成されることができ、低いターゲット電圧-250Vと-650Vとの間、通常、堆積層内に低い応力をもたらす。大きなリングカソードでは、よりよいターゲット利用率のため磁界形状を最適化するために、さらなる磁石を含むための十分な空間がリングの内部に存在する。カソードは、任意の電気モード、たとえば、RF、DC、パルス駆動式DC、MF、デュアルカソードAC、単一カソードACを用いて駆動されうる。本発明による幾何形状は、コーティングデバイスが、照射距離を大幅に増加することなく、より大きな能力のためにスケールアップすることを可能にする。これは、能力を増加させながら、コーティング品質を維持するのに役立つ。図7Aおよび8Aは、キャリア半径rCの増加に伴って表面均一性に及ぼされる影響をグラフで実証する。図7Bは、キャリア半径rCの増加に伴う、遊星、したがって基板の数の増加の可能性を実証する。図8Bは、キャリア半径の増加に伴う最適化された照射距離をグラフで立証する。図7では、カソードの一定r2直径に関して計算が行われる。図8Aおよび8Bでは、固定ターゲット位置rTrC=rTが正規化されるに関して計算が行われる。負荷サイズまたは基板寸法を増加させるための、この最適位置からの逸脱は、ランオフに大きな影響を及ぼすことなく対処されうることが図8Aのグラフで見てわかる。rC=rTについて正規化された固定ターゲット位置に関して同様に行われた、異なるターゲットリング寸法r1/r2についての照射距離hの必要とされる増加を図8Bのグラフは示す。照射距離は、ターゲット材料のコーティングレートおよび使用効率に影響を及ぼす。照射距離はまた、コーティング品質に重大な影響を及ぼす。ターゲットと基板の距離が大きくなればなるほど、スパッタリング原子が、残りの作動ガスアルゴンおよび酸素内に散乱することになる確率が高くなる。散乱は、スパッタリング粒子のエネルギーの減少および所定方向の荷電をもたらす。これらのメカニズムは共に、コーティング品質に悪い影響を及ぼし、粗いコーティング、また、誘電体膜の場合、ヘイズおよび光散乱をもたらす。本発明における短い照射距離hは、コーティング能力および大きなコーティング能力のための品質を改善するときに重要である。図9Aのグラフは、均一性に及ぼす遊星サイズrWの影響を実証する。カソードリングが狭くなればなるほど、r1/r2=0.90、同じ均一性を達成するために、遊星が大きくなりうることが見てわかる。2のランオフの場合、r1/r2>=0.48についてrW<0.67×r2またはr1/r2>=0.48についてr2>1.50×rWr1/r2>=0.55についてrW<0.69×r2またはr1/r2>=0.55についてr2>1.45×rWr1/r2>=0.76についてrW<0.80×r2またはr1/r2>=0.76についてr2>1.25×rWr1/r2>=0.90についてrW<0.90×r2またはr1/r2>=0.90についてr2>1.11×rW0.5のランオフの場合、r1/r2>=0.48についてrW<0.50×r2またはr1/r2>=0.48についてr2>2.00×rWr1/r2>=0.55についてrW<0.52×r2またはr1/r2>=0.55についてr2>1.92×rWr1/r2>=0.76についてrW<0.58×r2またはr1/r2>=0.76についてr2>1.72×rWr1/r2>=0.90についてrW<0.65×r2またはr1/r2>=0.90についてr2>1.54×rW同様に、図10Aは、ターゲット24およびカソード12の異なる内側半径r1についての遊星サイズに関する均一性の変化を示す。やはり最も狭いリング最も大きなr1が最も低いランオフをもたらす。図10Bは、相対的な遊星サイズに関して、カソード直径r2に対する比較的平坦な相対的照射距離を示す。150mm半径rWの7つの基板および290mmの外側半径r2を有するリングカソードを含むこの幾何形状の実施例が構築された。内側カソード半径r1は、220mmであり、r1/r2は0.76である。キャリア半径rCは、400mmにおいてオフセット距離rTに等しい。図11は、異なる照射距離hについての300mm基板rW150mmにわたる位置に関する相対的ランオフを実証する本プロトタイプについてのデータを示す。210mmの照射距離が、最もよいランオフ結果を示す。好ましい実施形態では、図1に示すように、2つのカソード12は、多層コーティングのための異なる材料を提供するために、異なるターゲット24を有するコーティングチャンバ2内に含まれる。各カソード12は、独立に動作し、一方、アイドルカソードは、汚染を回避するために扉を閉められてもよい図示せず。ターゲット24は、たとえば、SiO2を形成するためにシリコンであり、Ta2O5を形成するためにタンタルターゲットでありうる。2つのカソード12を1つのチャンバ2内に嵌合させるために、オフセット距離rTは、カソード外側直径r2より大きくなければならない。設計はオフセットrTの小さな変化に対して比較的感度が低いため、こうして、付加的でかつ異なるターゲット材料が、コーティング品質を犠牲にすることなく提供されうる。各カソード12と遊星ドライブ14の関係rTは同じである。そのため、付加的な材料を提供するため、または、運転時間を減少させるため、複数のカソードがチャンバ内に配設されうる。異なるターゲット間の相互汚染、コーティングチャンバ2内の利用可能な空間、および大きなチャンバ用のさらなるポンプコストについての考慮事項は、カソードの数を部分的に確定するであろう。カソード12か、回転ドライブ14か、またはその両方用の搭載プラットフォームの移動によって、照射距離を変更するために、カソード12の位置に対して調整が行われうる。これは、手動でまたはモータを起動することによって行われうる。こうした調整はまた、異なる材料について幾何形状を改善するため、または、ターゲットが使用によって浸食されるときに距離を維持するために行われうる。調整は、真空下のプロセスチャンバに関して行われうる。遊星ドライブマウンティングまたはカソードマウンティング内の高さ調整メカニズムは、異なる基板または対象物厚についての照射距離補償を可能にする。動作時、高さ調整は、コーティング運転全体を通して正しい照射距離hを維持するために、ターゲット浸食について連続的な補償を提供しうる。約100nmの標準的な層厚の場合、遊星17の回転速度は、300rpmを超えるべきである。非常に薄い約10nmの層の場合、良好なランオフをもたらすために、より高い遊星回転速度>600rpmが必要とされる。これは、遊星ドライブ14が40~80rpmで回転することを仮定する。アノード20は、負に帯電したカソードに対して荷電の差を提供する。図5に詳細を示す、本発明で使用するための好ましいアノード20は、2005年3月7日に出願され、本発明の譲受人が所有する関連出願、米国出願第11/074,249号に開示され、参照により本明細書に組み込まれる。ここで図5を参照すると、アノード20は、真空チャンバ2と連通する開口21を第1端に有する、銅またはステンレス鋼22の内側表面を有するコンテナまたは容器の形態で示され、開口21は真空チャンバ2に直接結合する。コンテナ20の外側壁26は、電気絶縁されている。断面図では、水冷却パイプ28は、動作時にアノード温度を維持するために、実質的にアノード20の周りに示されている。スパッタガスが、アノード容器にそこを通して入ることができる導管を提供するガス入口ポート29が示されている。開口21のサイズおよびスパッタガスの流れは、アノード20を局所的に加圧するように選択されうる。アノード本体20は、真空コーティングチャンバ2の外または内部に配設されうる。さらに、開口21は、アノード容器の側面または端に配置されうる。容器の外周より著しく小さい、比較的小さな開口21、および、ターゲットへの視線から外れた開口21の場所は、コーティング材料が、アノード容器に入り、アノード容器の内側導電性表面にコーティングされることを防止する。動作時、アノード20は、アルゴンガスによって加圧され、アルゴンガスは、適した点火電圧、および、その後、維持電圧の存在下で、コーティングチャンバ2内でプラズマの形成を促進する。真空コーティングチャンバ2の残りの部分より高い容器20内の圧力は、低いアノード電圧およびより安定したスパッタリング条件を可能にする。正の電源リード線25は、電源をアノード20の内側導電性壁22に接続する。図5に示すアノードは、低いアノード電圧で、かつ、アーク放電がほとんどまたは全くなしの状態で機能するように設計された。約15~60ボルトの低いアノード電圧は、プロセス変動を低減するために好ましい。アノード20は、絶縁性材料33によって接地されたチャンバ壁32から電気絶縁される。好ましい実施形態では、アノードは、図5に示すように一端で真空チャンバ2への開口21を有し、対向端が閉じた、少なくともd=10cmの直径および少なくともh=20cmの長さを有する円柱形状の容器を備える。散乱プロセスが低い場合、チャンバ圧は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の減少した開口21、および、入口ポート29を介したアノード20内へのプロセスガスの制御された流れによって達成される。最適な開口は、約20cm2の面積を有し、好ましくは丸い。動作時、アノード20は、0.400Pa3mTorrを超えて加圧されうる。このアノード20は、長い期間にわたってほぼ連続した動作で運転されうる。アノード容器20は都合がよいことには、図1に示すように、カソード12に隣接してチャンバ壁32内に配置され、スパッタガス供給源の役割も果たしうる。アノード容器20は、アノード開口が強い磁界から比較的遠方にあるため、図2に示すように、リングカソードの中心に一体化されうる。これは、システムの対称性を改善し、ターゲット利用率を改善する。多くの光学コーティングは、酸化物または他の化合物の堆積を必要とする。こうした材料は好ましくは、金属ターゲットがスパッタリングされ、酸素、窒素、または別の反応性ガスがプロセスに添加される反応性スパッタモードで生産される。スパッタリング材料および活性化酸素種は、基板に同時に到達する。最適酸素分圧についての、たとえば、酸素の最適流量を見出す必要がある。酸素流量が小さ過ぎる場合、膜は、化学量論的でなく、高い吸収損失を有する。酸素流量が大き過ぎる場合、ターゲット表面は、必要以上に酸化され、考えられる最も高い堆積レートでの動作を妨げる。金属ターゲットについてのスパッタレートは、完全に酸化したターゲットより10倍高い可能性がある。その基本的な形態では、反応性ガスは、質量流量コントローラを通して流れ、単純ガスラインまたは複雑多岐管を通してコーティングチャンバに入る。酸素が活性化し基板に送られる場合、酸化効率が上昇し、したがって、考えられる堆積レートが増加しうる。本発明のこの態様の好ましい実施形態では、誘導結合式反応性活性化供給源36の出力オリフィスは、リングカソード12の中心に配置される。低い吸収を有する金属酸化物のよい高い堆積レートは、ターゲットからのスパッタリング材料のプルームならびに活性化酸素およびイオン化酸素のプルームが、オーバラップし、コーティングされる基板に同時に到達するときに達成されうることを実験が示している。そのため、反応性ガス供給源36をターゲットの中心に持つことは、最も理想的な解決策である。図1に示す指向性のある酸素活性化または加速デバイス36の使用は、ターゲット酸化を最小にしながらの、化学量論的な膜の形成に役立つ。こうしたデバイスは、抽出または加速システムがある状態またはない状態での誘導結合式または容量結合式プラズマ供給源でありうる。供給源出力は、イオン化されるかまたはその他の方法で活性化された酸素種たとえば、原子酸素、オゾンでありうる。例は、JDSUPAS供給源、ProVacからのTaurion供給源、LeyboldからのAPS供給源、あるいは他の市販のイオンまたは活性化供給源を含む。活性化反応性供給源36は、カソード12の中心の、ちょうどターゲット表面の平面44に位置決めされる。活性化反応性供給源がカソードから分離される場合、酸素供給源36における大量のコーティング蓄積を防止することが重要であるため、スパッタリングターゲット表面24からの視線から外れるようカソード12が酸素供給源36と対象物平面46との間になるように活性化反応性供給源が向けられるべきである。図2Cに示すように、酸素供給源36は、Cから半径rCに搭載され、その開口は、ターゲット24および遊星17の方向に傾斜する。開口は、対象物平面46からh以上の垂直距離であるべきである。距離hが好ましい。本幾何形状によって可能になる、ターゲット表面の平面44を対象物平面46の近くに移動させることは、酸素活性化供給源36を、大量のコーティング蓄積がない状態に維持しながら、基板23の近くに位置決めすることを可能にする。それは、酸化効率を増加させ、より高いレートでコーティングすることを可能にする。酸化物用の反応性スパッタプロセスが開示される。すべての態様は、窒化物または他の反応性プロセスに同様に適用されうる。さらなる好ましい実施形態では、アノード容器20は、活性化反応性ガスを提供するための適した構造であることが見出された。典型的な配置構成のアノード容器20はプラズマを含むことを本発明者等は観測した。プラズマは、カソード12からやって来て、アノード20を通して電源に戻る高密度電子によって点火される。イオン生成および活性化種の生成の作用は、カソードで起こる反応と同様である。すなわち、エネルギーe-Ar=≧2e-Arまたはエネルギーe-Ar=>e-Ar。アルゴン原子のこの活性化がなしでは、アノードにおける目に見えるプラズマが存在しないことになる。本発明者等は、活性化酸素およびイオン化酸素を生成するかどうかを試験するために、アノードに対する酸素の添加を試験しようと決めた。酸素フィードをアノード容器20’内に結合させることによって、本発明者等は、明確なSiO2の単一層を堆積させることができた。これは、アルゴンおよび酸素を用いて動作するアノードが、アノードおよび活性化反応性ガス供給源として振舞っているという明確な指示である。さらに、本発明者等は、アノードの内部壁の酸化を観測しなかった。構成は図2Aに示される。アノードと酸化供給源が別個であるとき、ターゲット利用率を制限するターゲット摩耗の大きな変動が観測される。酸化供給源に近い側では、ターゲット酸化の増加によりターゲット摩耗は小さい、一方、アノードに近い側では、プラズマ密度の増加によりターゲット摩耗は大きい。アノード20をカソード12の中心に含むことによって、非対称性の1つの原因が削除される。酸素供給源を、カソード12の中心と共にアノード容器20’に含むことによって、非常に対称性が高いシステムが生成され、ターゲット摩耗は、均一になると予想される。カソード12からある距離にたとえば図1に示すように20に配置される補助の活性化反応性供給源は、より高い堆積レートを可能にするために、さらに設けられうる。"