CZ181095A3 - Spraying apparatus and process for producing cylindrical end screens for such spraying apparatus - Google Patents

Description

ROZPRAŠOVACÍ ZAŘÍZENÍ A ZPŮSOB VÝROBY VÁLCOVÝCH KONCOVÝCH STÍNĚNÍ PRO ROZPRAŠOVACÍ ZAŘÍZENÍ

Oblast techniky

Vynález se týká rozprašovacího zařízeni. Dále se vynález týká způsobu výroby válcových koncových stínění pro rozprašovací zařízení.

Dosavadní stav techniky

Válcové magnetrony nalézají široké použití pro nanášení filmů na podklady. Příkladem je nanášeni složky diekektrických a kovových vrstev na povrch skleněného podkladu pro účely odfiltrováni části sluneční energie pronikající sklem. Takový podklad se uloží do vakuové komory obsahující alespoň jednu, obvykle dvě otáčivé válcové anody obsahující rozprašovací materiál na jejch vnějším povrchu. Do komory se obecně zavádějí inertní plyny a reaktivní plyny. Napětí přivedené na rozprašovací elektrodu buď vzhledem k uzávěru vakuové komory nebo k oddělené anodě, vytváří plazmu, která je lokalizována podél rozprašovacího pásma elektrody nepohyblivými magnety umístěnými uvnitř elektrody. Materiál je rozprašován z povrchu elektrody a nanášen na podklad bombardováním elektrody elektrony a ionty plazmy při pronikání nepohyblivým rozprašovacím pásmem.

Magnety jsou obvykle permanentní magnety umístěné podél čáry uvnitř otáčivé válcové elektrody a jsou zajištěny proti otáčeni s elektrodou. Rozprašovací pásmo je vytvářeno magnety v podstatě podél celé délky válcové rozprašovací elektrody a magnety jsou kolem ní uspořádány pouze v malé obvodové radiální vzdálenosti. Tradičně jsou magnety uspořádány tak, že rozprašovací pásmo je u dna válcové elektrody a leží bezpro§ středně pod podkladem, který má být povlékán.

Ačkoliv se žádá, aby film byl nanášen pouze na podklad, je také nanášen na jiné povrchy v reakční komoře. To může v některých situacích vytvářet problém, zejména když některá

-2dielektrika mají být nanášena jako film. Například jestliže povrch elektrody je křemík nebo hliník, a reaktivní plyn je kyslík, oxid křemičitý se nanáší na povrch elektrody, na nosné ústrojí elektrody a podobně, stejně jako na podklad, který má být opatřen povlakem. Po určitém nanesení dielektrckého materiálu na vnitřní povrchy vakuové komory může za určitou dobu vzniknout obloukový výboj k těmto povrchům. Obloukový výboj je nežádoucí, neboť vyvíjí částečky, které znečisťují film uložený na podkladu a přetěžují zdroj, který vyvíjí plazmu přes elektrické spojení s povrchem rozprašovací elektrody a stěny vakuové komory nebo s j inou anodou.

Jednou výhodou otáčivé válcové rozprašovací elektrody je, ža takový film nanášený na elektrodu je podroben odloučeni rozprášením když se povrch elektrody pohybuje rozprašovacím pásmem, takže působí proti nežádoucímu vyvíjení filmu. Bez ohledu na tuto samočisticí vlastnost nicméně nežádoucí hoření oblouku vždy nastává v otáčivých magnetronecb za určitých podmínek.

V minulosti byla vyvinuta stínící struktura válcového magnetronu pro minimalizaci tohoto nežádoucího hoření oblouku, které se vyskytuje v otáčivých válcových magnetroněch, viz Kirs, Milan R. a spol. Cylindrical Magnetron Shield Structure, patentový spis Spojených států amerických číslo 5,108,574. Z tohoto pramenu je zřejmé, že nanášení dielektrického filmu může být minimalizováno stíněním temného prostoru, které zamezuje tvorbu plazmy v temném prostoru a tím omezuje nanášení filmu a následující hoření oblouku.

Ačkoliv stínící struktura podle výše uvedeného patentové ho spisu značně zvyšuje samočisticí vlastnost otáčivých válcových magnetronů, bylo zjištěno určité ukládání kondenzátu na vzdálených koncích válce elektrody. Na rozdíl od ukládání dielektrckého filmu, kterým se zabývají Kirs a spol., toto nanášení kondenzátu z páry přítomné v systému nastává bez ohledu na existenci plazmy. Problém kondenzátu tedy neni úplně vyřešen použitím stínění temného prostoru.

-3Protože i nepatrné nanesení dielektrických nebo izolačních materiálů může vést k nežádoucímu hoření oblouku, je základním úkolem předloženého vynálezu vytvořit mechanismus a techniku pro další minimalizaci takového nanášení a s ním spojeného hoření oblouku.

Podstata vynálezu

Vynálaz řeší tento i další úkoly tím, že vytváří tvarovanou válcovou stínící strukturu kolem a ve vzdálenosti od alespoň části rozprašovací elektrody mimo rozprašovací pásmo. Pečlivým zkoušením tvaru a pásma magnetického pole a rozdělení kondenzátu na koncích trubice je navržen tvar válcové stínící struktury konformně k obrysům pásma magnetického pole, čímž se maximalizuje rozprašovací leptání konců trubice při minimalizaci ukládání kondenzátu. Ve přednostní formě stínící struktura sestává z oddělených válcových koncových stínění umístěných u protilehlých konců struktury elektrody a tvarovaných u jejich vnitřních konců přilehlých k pásmu magnetického pole konformně ke vnějším obrysům vzoru oběžné dráhy pásma magnetického pole. Stínící struktura může také sestávat z jednotného stínění, ve kterém tato tvarovaná válcová koncová stínění jsou spojena u částí jejich vniitřních okrajů ležících vně pásma magnetického pole strukturou tvaru válce mající okenní otvor ve struktuře stínění přilehlý k pásmu magnetického pole, takže povrch elektrody je bombardován elektrony a ionty plazmy při otáčení rozprašovacím pásmem. Válcová stínící struktura se neotáčí s válcovou elektrodou. Systémy, ve kterých j e učiněno opatření, že rozprašovací pásmo j e nastavitelné po obvodu kolem elektrody otáčením magnetů, ja válcová stínící struktura také otočná, takže její okno může sledovat rozprašovací pásmo do jeho nové polohy.

Bylo zjištěno, že taková stínící struktura je výhodná ze tří primárních důvodů. Zaprvé, bylo zjštěno, že samočisticí vlastnost otáčivé rozprašovací elektrody obecně nezasahuje až do vzdálených konců válce elektrody protože rozprašo-4vací pásmo řízené magnety uvntř válce nesahá úplně až k jeho koncům. Náhlé zakončení permanentních magnetů uvnitř válce elektrody vytváří určité nespojitosti v rozprašovacím pásmu u konců válce a tedy i v povaze samotné plazmy. Protože samočisticí vlastnost otáčivé elektrody nesahá až ke koncům válce elektrody, stínící struktura podle předloženého vynálezu se rozprostírá úplně kolem rozprašovacího válce u jeho konců, a dále může být rozšířena, aby kryla části nosných struktur otáčivé elektrody přilehlé k jejím koncům, které jsou zvláště náchylné k nežádoucímu nanášení filmu, vzhledem k jejich blízkosti k rozprašovacímu povrchu a ke plazmě.

Přídavně bylo zjištěno, že více než planární magnatrony otáčivé válcové magnetrony vyleptávají rozprašovací povrch ve vzoru oběžné dráhy, přičemž způsobují nanášení filmu kondenzátu u konců válce elektrody ve vzoru konformním ke tvaru oběžné dráhy pásma magnetckého pole, přičemž struktura stínění podle předloženého vynálezu je podobně tvarována, aby byla konformní k obrysům pásma magnetického pole, aby stínila tyto oblasti u konců válce elektrody, které by jinak byly vystaveny naneseni filmu kondenzátu a následujícímu hoření oblouku.

Třetí výhodná myšlenka struktury stínění spočívá v pokrytí střední části délky válce rozprašovací elektrody nehledíc na samočisticí vlastnost otáčivého magnetronu zmíněnou výše. Bylo zjištěno, že zde jsou okolnosti,kdy nežádoucí dielektrický nebo jiný film nanesený na částech elektrody vně rozprašovacího pásma není úplně odstraněn když tyto části povrchu opět procházejí rozprašovacím pásmem. Dále bylo za určitých okolností zjištěno, že je žádoucí, aby bylo možno povléci část povrchu válcové elektrody během současného rozprašování. To znamená v situaci,kdy dvě otáčivé struktury válcové elektrody jsou navzájem přilehlé a materiál z alespoň jedné z nich se rozprašuje na povrch druhé před opětným rozprášením na podklad. Takové techniky současného rozprašování jsou popsány v patentové přhlášce Spojených států amerckých

-5ser.č. 07/549,392 podané 6.června 1990 a nyní zrušené. Vynález vytváří schopnost povlečení části takové elektrody během takového současného rozprašování.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je znázorněn na výkresech, kde v obr.l je schematicky znázorněn magnetron se dvojitou válcovou rozprašovací elektrodou, který využívá předložený vynález, obr.2 znázorňuje izometrický pohled na sestavy elektrod z obr.l obsahující zlepšení podle předloženého vynálezu, obr.3 znázorňuje izometrický pohled na jednu ze sestav elektrody z obr.l obsahující zlepšení podle předloženého vynálezu, obr.4 znázorňuje příčný řez sestavou elektrody podle čáry 4-4 z obr.2, obr.5 je částečný řez přednostním provedením nosné struktury pro sestavu otáčivé elektrody typů znázorněných v obr.1 až 5 a obr.6 znázorňuje izometrický pohled na vzor oběžné dráhy leptání a odpovídající vzor kondenzace u konce částí sestavy válcové rozprašovací elektrody z obr.1 užité při návrhu zlepšení podle předloženého vynálezu.

Příklad provedení vynálezu

S přihlédnutím k obr.l bude obecně popsán celý systém magnetronu využívající předložený vynález před tím, než budou podrobně vysvětleny detaily přednostního provedení předloženého vynálezu. Skříň 11 znázorněná čárkovanými čarami představuje kovové stěny vakuové komory, ve které se provádí rozprašování. Uvnitř vakuové komory jsou dvě struktury 13,15 otáčivých válcových elektrod , které jsou uloženy ve skříni 11 tak, že j sou otočné kolem svých podélných os. Struktury i3,T5 jsou obecně uspořádány s rovnoběžnými osami, což však není nutné. Ačkoliv v obr.l jsou dvě struktury 13.,15., ve mnohých jiných aplikacích postačí pouze jedna, v jiných může být výhodný větší počet než dvě. Obecně se však používají dvě struktury 13.15.

Magnetron v obr.l obsahuje podklad 17 držený nosnou

-6strukturou 19. Nosná struktura 19 může obsahovat válečky, aby podklad 17 mohl plynule procházet vakuovou komorou. Vakuum je ve vakuové komoře vyvíjeno vhodným čerpacím systémem 21. Jeden nebo několik plynů se přivádí do vakuové komory přívodem 22 a vhodným vypouštěcím systémem, jako je děrovaná trubka 25 uložená napřič vakuové komory. Zvláštní plyny závisí primárně na filmu, který má být nanášen na podklad 17.

Válcové kusy 27,29 rozprašovacího materiálu vytvořené jako část struktur 12.15 elektrod jsou obecně vyrobeny ze stejného materiálu, mohou však být i z různých materiálů v závislosti na povaze filmu, který má být nanesen na podklad

12.. Elektromotor 31 umístěný vně vakuové komory otáčí sestavami elektrod prostřednictvím ozubeného řemenu 25. a řemenic 25.22, které jsou připevněny ke příslušným vřetenům 39.41. Válcové kusy rozprašovacího materiálu 27,29 jsou připojeny ke příslušným vřetenům 39.41. aby se s nimi otáčely. Ve vakuové komoře se vyvíjí plazma přiváděním záporného elektrického napětí zdroje 40 na rozprašovací povrchy vzhledem ke kovové skřini li. vakuové komory nebo k jiné anodě, která je obvykle uzemněna. Plazma je umístěna v blízkosti rozprašovacího pásma válcových kusů rozprašovacího materiálu 27,29 řízených polohou jejich magnetů neznázorněných v obr.l. Tyto magnety jsou umístěny podél jejich příslušných válcových kusů rozprašovacího materiálu 27,29 a jsou uloženy v malé obvodové nebo radiální vzdálenosti od nich. Tyto magnety jsou nejobvykleji drženy ve válcových kusech rozprašovacího materiálu 27.29 připojením ke příslušným chladicím trubkám 43.,45. Chladicí trubky 42,45 jsou vytvořeny jako části sestav elektrod, aby byly otočné nezávisle na otáčení příslušných válcových kusů rozprašovacího materiálu 27,22.. Takto je poloha magnetů v každé sestavě elektrody a poloha rozprašovacího pásma každé elektrody řízena otáčením těchto chladicích trubek 43.45. Specificky je ke chladicí trubce 43 připojena řemenice 47 a poháněna elektromotorem 49 umístěným vně vakuové komory přes ozubený řemen 51. Podobně je ke chladicí trubce 45 při-Ίpojena řemenice 53 poháněná elektromotorem 55 umístěným vně vakuové komory přes ozubený řemen 57. Elektromotory 49 a 55 jsou s výhodou krokové motory, které tudíž udržují trubky 43. a 45 ve zvolených polohách a zamezuji jejich otáčení s válcovými kusy rozprašovacího materiálu 27 a 29.

Neznázorněný systém pro přívod a odvod chladicí kapaliny umístěný vně vakuové komory vede chladicí kapalinu do středu chladicích trubek 43,45, jak je naznačeno šipkou 61, a odvádí ohřátou chladicí kapalinu z prostoru mezi vnější stranou trubek a vnitřním povrchem vřeten, jak je naznačeno šipkou 63. Elektrický a elektronický systém 59 řídí zdroj 40 a rozličné parametry znázorněného systému magnetronu zahrnujícího elektromotory 31.49.55.

Zlepšení podle předloženého vynálezu je provedeno v systému podle obr.l vytvořením válcových struktur stínění 67.69. nebo blokovacích ústrojí kolem a ve vzdálenosti od povrchu každého válcového kusu rozprašovacího materiálu 27.29. Přídavně válce maj í délku přes konec válcového kusu rozprašovacího materiálu 27,29 za účelem zakrytí vystavených povrchů přilehlých vřeten a jejich nosných struktur. Okenní otvory 72,74 přilehlé ke příslušným strukturám stínění 67,69 jsou dostatečně velké pro vystavení rozprašovacího pásma. Tyto oblasti nemají rozsah přes celou délku válcové struktury stínění 67,69, ponechávají však zakryty po celém jejich obvodu příslušné válcové kusy rozprašovacího materiálu 27,29 do vzdálenosti dostatečně blízké protilehlým koncům válcových kusů rozprašovacího materiálu 27.29.

Jsou-li magnety vymezující rozprašovací pásmo pevně drženy uvnitř sestav elektrod, struktury stínění 67.69 jsou co nej snadněji drženy s jejich okny v pevné poloze. Jsou-li však magnety vytvořeny otočné, jak je popsáno u provedení podle obr.l, a jak je užitečné ve výše uvedené aplikaci současného rozprašování, je žádoucí, aby struktury stínění 67.69 byly řiditelně otočné, takže jejich příslušné otvory 72,74 sledují pohyblivé rozprašovací pásmo. Rozsah otáčení struktury stíně--8ní 67.69 je alespoň tak velký, jako rozsah otáčení magnetů. To umožňuje udržovat malý radiální rozsah oken 72,74 a tudíž maximální zakryti rozprašovaného povrchu vně rozprašovacího pásma. Na druhé straně je možné provést radiální rozsah oken 72,74 velmi velký a tím umožnit omezené otáčení magnetů aniž by bylo třeba natáčet struktury stínění 67.69. Maximální pružnost provozu je však možná když rozsah otáčení struktur stínění 67,69 je 360° kolem příslušných podélných os válcových kusů rozprašovacího materiálu 27.29.

Pro vytvoření takového otáčení je struktura stínění 67 opatřena řemenicí 71 kolem jejího obnvodu u jednoho konce a struktura stínění 69 je podobně opatřena řemenici 73. Elektromotor 75 otáčí strukturou stínění 67 přes ozubený řemen 79 a elektromotor 77 otáčí strukturou stíněni 69 přes ozubený řemen 81.. Elektromotory 75.77 jsou přednostně krokové motory a jsou řízeny spojením se řídicím systémem 59.

Přídavné podrobnosti rozprašovacích sestav znázorněných v obr.1 j sou patrny z obr.2a 4 znázorňuj ících rozprašovací sestavu 15. Podlouhlé magnety 85.,87,89 vystřídané polarity jsou neseny uvnitř válcového kusu rozprašovacího materiálu 29 nosnou strukturou 91. která je připojena ke chladicí trubce 45. V této magnetické sestavě válcový kus rozprašovacího materiálu 29 a struktura stínění 69 jsou nezávisle otočné kolem podélné osy 93 elektromotory 55.31.77.

Z obr.4 je patrno, že mezi vnějším povrchem válcového kusu rozprašovacího materiálu 29 a vnitřním povrchem válcové struktury stínění 69 je mezera. Oba tyto povrchy mají ve příčném řezu tvar soustředných kružnic, ktere jsou odděleny mezikružím, jehož radiální rozměr je podstatně menší než

25,4 mm, přednostně menší než 6,35 mm. Malý rozměr je požadován k zamezení vzniku plazmy v mezeře mezi těmito dvěma prvky.

Podle předloženého vynálezu je struktura stínění 69 podle obr.2 tvarována u částí jeho vnitřních okrajů 70, které jsou v blízkosti okenních otvorů 72,74, konformně k obrysům

-9pásraa magnetického pole. Tvar struktury stínění 69 je patrný v obr.2, zatímco způsob návrhu tvaru struktury stínění 69 u vntřních okrajů 70 je podrobně popsán dále s přihlédnutím k obr.6. Tvar obrysu struktury stínění 69 u vnitřních okrajů maximalizuje samočisticí vlastnost otáčivých válcových magnetronů podle vzoru leptání oběžné dráhy při minimalizaci tvorby kondenzátu u koncových částí sestavy válcových rozprašovacích elektrod. Nejvýznamnější myšlenka předloženého vynálezu je tvarování struktury stínění pro minimalizaci nežádoucí kondenzace materiálů odpařených během rozprašování, zejména dielektrik, a tím snížení vznikajícího, často katastrofálního hoření oblouku.

Alternativní provedeni předloženého vynálezu je znázorněno v obr.3. Podobně ke provedení znázorněnému v obr.2 majícího strukturu stínění 69, toto provedení obsahuje oddělené struktury stínění 69A.69B umístěné kolem a oddálené od válcového kusu rozprašovacího materiálu 29. Struktury stínění 69A.69B jsou umístěny u protilehlých konců struktury válcové elektrody 15 a jsou opatřeny řemenicemi 73A.73B pro nezávislé otáčeni. Podle předloženého vynálezu jsou struktury stínění 69A.69B tvarovány na částech jejich vnitřních okrajů 70A.70B. které jsou v blízkosti otvoru 29, aby odpovídaly obrysům pásma magnetického pole. Je zřejmé, že systém magnetronu, magnetická sestava, nezávislé otáčení, nosná struktura a tvarová opatření podle předloženého vynálazu zde popisované jsou přizpůsobeny, aby mohly být rovněž použity ve provedení vynálezu podle obr.3.

V obr.5 je názorněna zvláštní nosná struktura pro sestavu rozprašovací elektrody. Válcový rozprašovací povrch 95. je nesen vřeteny 97,99 tak, že je otočný kolem podélné osy 101. Uvnitř válcového rozprašovacího povrchu 95 je umístěna magnetická struktura 103. Částí nosné struktury jsou desky 105.107 umístěné u protilehlých konců rozprašovací elektrody. Tyto desky 105.107 mají prstenovité drážky 109.111. ve kterých je uložena válcová struktura stínění 113 u jejích konců.

-10Struktura stínění 113 je snadno otočná motorem připojeným k řemenici 115.

Toto uspořádání nosiče pro strukturu stíněni 113 má také výhodu v tom, že jsou zakryty části desek 105.107. které jsou v bezprostřední blízkosti konců válcové rozprašovací elektrody 95. Tyto povrchy nosné struktury jsou zvláště náchylné k ukládání nežádoucích filmů na ně, s ohledem ja jejich blízkost pásma rozprašování plazmy, takže jsou velmi užitečné pro tento účel. Přídavně, jak bylo uvedeno výše, koncové části 117.119 jsou obvodově spojité kolem struktury stínění a mají dostatečný rozsah podél její délky k zakrytí koncových částí válcové rozprašovací elektrody 95. kde samočisticí působení otáčivé elektrody působí stejně účinně jako v oblastech bližších ke středu délky elektrody. Ve struktuře stínění 113 je vytvořeno okno 121 pro vystaveni alespoň rozprašovací oblasti. Struktura stínění 113 je přednostně z materiálu, který má nízkou rozprašovatelnost, jako je nerezavící ocel.

Před vznikem předloženého vynálezu byl návrh struktury stínění válcového magnetronu založen na pozorování struktur elektrody po jejich vystaveni rozprašovacímu leptáni v otáčivém válcovém magnetronu, ve kterém se struktury elektrod otáčely. Protože se struktury elektrod otáčely, byl rozprašovací povrch pozorován jako rovnoměrně leptaný povrch s pásmem nanášeného materiálu u konců struktury elektrod. Na základě tohoto pozorování se uvažovalo, že otáčivé válcové magnetrony odstraňují problém leptání vzoru oběžné dráhy rozprašovaného povrchu, jak bylo pozorováno u planárních magnetronů s pevným rozprašovacím pásmem, viz patentový spis Spojených států amerických číslo 5,108,574. Následkem toho byly struktury stínění pro takové otáčivé válcové magnetrony navrhovány s pravoúhle tvarovanými vntřními okraji přilehlými k rozprašovacímu pásmu pro odstínění oblasti u konců struktury elektrody odpovídající pozorovanému pásmu kondenzace.

Bylo však objeveno, že rozprašovací povrchy otáčivých válcových magnetronů jsou stejně leptány v dobře definovaném

-11vzoru oběžné dráhy, což způsobuje vznik kondenzátu v konformním vzoru u konců struktury elektrody. V obr.6 je znázorněna válcová rozprašovací elektroda 131. která byla vystavena rozprašovacímu leptáni v otáčivém válcovém magnetronu, ve kterém struktury elektrod jsou nepohyblivé. Vzor oběžné dráhy na rozprašovacím povrchu ohraničený okrajem 139 ukazuje, oblast povrchu elektrody ležící mezi oblastí maxima magnetického pole 135 a okrajem 139. která byla leptána během procesu rozprašovacího leptání. Oblasti 143.145.147 a 149 na rozprašovacím povrchu, které odpovídají vzoru leptání oběžná dráha, ukazují vzor kondenzace u koncových částí rozprašovací elektrody. Taková kondenzace se vyskytuje v plochách rozprašovacího povrchu, kde míra kondenzace překračuje míru, při které nanesený kondenzát je odstraněn rozprašováním.

Když se rozprašovací elektroda vystavená kondenzaci dále prohlíží, je zde patrné značné poškození struktury elektrody způsobené katastrofálním hořením oblouku. Přídavně odhalí prohlížení povlečeného podkladu podobné znaky poškození povlaku způsobené hořením oblouku. Naopak, jestliže je rozprašovací elektroda stíněna před kondenzací použitím tvarovaných struktur stínění podle předloženého vynálezu, hoření oblouku je minimalizováno a poškození struktury elektrody a povlaku podkladu je významně sníženo.

Ve přednostním způsobu návrhu válcové struktury stínění podle předloženého vynálezu se na povrch elektrody během provozu otáčivého válcového magnetronu uloží magnetický papír. Magnetický papír je na trhu možno získat ze řady zdrojů, například od společnosti Edmund Scientific Company of New Jersey. Během provozu je magnetický papír označen izomagnetickými čarami ukazujícími obraz magnetického pole. Struktura stíněni se potom tvaruje u jejích vnitřních okrajů přilehlých k pásmu magnetického pole konformně k obrysům pásma magnetického pole, jak je vyznačeno izomagnetickými čarami. Ve přednostní formě má výsledný návrh formu křivočarého vykrajovaného útvaru u vnitřních okrajů struktury stínění, jak je zná-12zorněno v obr.2 a 3. Alternativně je válcová struktura stínění navržena podle vzorů kondenzace a leptáni, které je možno pozorovat na struktuře elektrody po provozu otáčivého válcového magnetronu s nepohyblivou strukturou elektrody. Podle obr.2,3 a 6 vnitřní okraje 70 v obr.2 a 70A a 70B v obr.3 struktury stíněni jsou navrženy v zakřiveném vykrojeném tvaru, který sleduje obrysy oblastí kondenzace 143.145.147 a 149 v obr.6 objevující se v povrchu elektrody. Podobně i vnitřní okraje mohou být navrženy jako zakřivený vykrojený útvar sledující obrysy vzoru leptání oběžné dráhy 139 v obr.6, jak je patrno u konců struktury elektrody. Po vytvarováni se vnitřní okraje struktury stíněni umístí v optimální vzdálenosti od pásma magnetického pole, takže kondenzace a následné hoření oblouku jsou miinimalizovány u konců elektrody bez porušení plazmy. V jednom přednostním způsobu návrhu struktury stínění se struktura stínění podle předloženého vynálezu umístí na konce elektrody, v pevné vzdálenosti od pásma magnetického pole. Během provozu se monitoruje aktivita hoření oblouku použitím pásového záznamového přístroje připojeného ke zdroji 40 v obr.l. Záznamový přístroj je použit pro záznam poklesu napětí, který vznikne následkem aktivity hoření oblouku, přičemž menší pokles napětí značí menší aktivitu hoření oblouku v systému magnetronu. Tento sled se opakuje s tvarovanými vnitřními okraji struktury stínění umístěné v různých vzdálenostech od pásma magnetického pole, až je určena optimální vzdálenost od pásma magnetického pole. Ve přednostní formě je struktura stínění roztažena podélně k pásmu magnetického pole a vnitřní okraje stínění a pásmo magnetického pole jsou odděleny touto optimální vzdáleností.

Struktura stínění podle předloženého vynálezu vytváří maximum samočistění v rozprašovacím pásmu a minimum kondenzace mimo rozprašovací pásmo a snižuje tak aktivitu hoření oblouku v otáčivém válcovém magnetronu. Vynález byl popsán v jeho přednostním provedení a je zřejmé, že je možno provést řadu obměn, aniž by se vybočilo z rámce myšlenky vynálezu.

POIECNa ADVOKÁTNÍ KANCELÁŘ ,POI.ECNA _WEťa

Claims (19)

1. Rozprašovací zařízení, vyznačující se tím, že obsahuje magnetron mající vakuovou komoru obsahující uvnitř alespoň jednu strukturu elektrody s vnějším válcovým povrchem rozprašovacího materiálu, první a druhou nosnou strukturu držící strukturu elektrody na jejích protilehlých koncích, takže struktura elektrody je otočná kolem své podélné osy, sestavu magnetů uvnitř struktury elektrody, která vyvíjí pásmo magnetického pole mající rozsah v délce povrchu rozprašovacího materiálu a v obvodové vzálenosti kolem ni, a první a druhé válcové stínění, nesené u protilehých konců struktury elektrody první a druhou nosnou strukturou a mající rozsah osově podél povrchu rozprašovacího materiálu, aby v podstatě kryly konce povrchu rozprašovacího materiálu, přičemž první stínění má vnitřní okraj co nejblíže ke druhému stíněni a druhé stínění má vnitřní okraj co nejblíže k prvnímu stíněni, a přičemž vnitřní okraje přilehlé k pásmu magnetického pole mají tvar v podstatě konformní k obrysům pásma magnetického pole.

2. Rozprašovací zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že první a druhé válcové stínění jsou oddělena od povrchu rozprašovacího materiálu vzdáleností menší než 25,4 mm.

3. Rozprašovací zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že první a druhé válcové stínění jsou oddělena od povrchu rozprašovacího materiálu vzdáleností menší než 6,35 mm.

4. Rozprašovací zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že první i druhé válcové stínění je přídavně tvarováno se spojitými částmi kolem jeho obvodu u každého z protilehlých konců, které jsou umístěny aby kryly rozprašovací povrch v délce ve vzdálenosti blízké každému z protilehlých konců a mají rozsah přes přilehlé části první a druhé nosné struktury .

-145. Rozprašovací zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že vnitřní okraje stíněni mají tvar v podstatě konformní ke tvaru vzoru kondenzace odpařeného materiálu na struktuře elektrody když je nepohyblivá.

7. Rozprašovací zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že vntřní okraje stíněni jsou umístěny ve vzdálenosti od pásma magnetického pole dostatečné pro stabilizaci hoření oblouku v blízkosti pásma magnetického pole.

8. Rozprašovací zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že stíněni jsou spojena u odpovídajících částí jejich vnitřních okrajů, které nejsou v blízkosti k pásmu magnetického pole, sturkturou válcového tvaru maj ící rozsah kolem část obvodu povrchu rozprašovacího materiálu, který je v podstatě mimo pásmo magnetického pole k vytvoření jednotného stínění, kteréžto jednotné stínění má otvor alespoň takové velikosti jako je velikost pásma magnetického pole a má rozsah kolem části obvodu povrchu rozprašovacího materiálu, který je v podstatě uvnitř pásma magnetikého pole a má délku menši než je vzdálenost mezi protilehlými konci povrchu struktury rozprašovací elektrody.

9. Rozprašovací zařízení uzpůsobené k nanášení filmů na podklad ve vakuové komoře, vyznačující se tím, že obsahuje alespoň jednu podlouhlou elektrodu mající rozprašovací povrch s vnějším válcovým tvarem daného průméru a danou délkou mezi prvním a druhým koncem, první a druhou nosnou strukturu nesoucí první a druhý konec rozprašovacího povrchu způsobem umožňujícím otáčení elektrody kolem její střední podélné osy, prostředek umístěný uvnitř elektrody pro vyvíjení pásma magnetického pole maj ícího rozsah podél délky rozprašovacího povrchu a obvodovou vzdálenost kolem něho, elektricky řízený hnací prostředek spojený se strukturou elektrody pro otáčení rozprašovacího povrchu v pásmu magnetického pole, a první a druhé válcové stínění oddělené vzdáleností menší než 6,35 mm od rozprašovacího povrchu pro minimalizaci kondenzace rozprašovacího materiálu u prvního i druhého konce rozprašovací-15ho povrchu, kterážto stínění jsou nesena na protilehlých koncích elektrody první a druhou nosnou strukturou a maj í rozsah po délce rozprašovacího povrchu, aby v podstatě kryly konce rozprašovacího povrchu, přičemž stíněni mají spojité části mající rozsah kolem obvodu prvního a druhého konce, které jsou umístěny aby kryly rozprašovací povrch v délce přilehlé ke každému prvnímu i druhému konci a přes přilehlé části první a druhé nosné struktury, přičemž první stínění má vnitřní okraj co nejblíže ke druhému stíněni a druhé stínění má vnitřní okraj co nejblíže k prvnímu stínění, a přičemž vnitřní okraje přilehlé k pásmu magnetického pole mají tvar v podstatě konformní k obrysům pásma magnetického pole.

10. Rozprašovací zařízení podle nároku 9, vyznačující se tím, že vnitřní okraje stínění mají v podstatě konformní tvar ke vzoru kondenzace odpařeného materiálu na struktuře elektrody když je v klidu.

11. Rozprašovací zařízení podle nároku 9, vyznačující se tím, že vnitřní okraje stínění mají v podstatě konformní tvar ke vzoru leptání rozprašovacího materiálu na struktuře elektrody když je v klidu.

12. Rozprašovací zařízení podle nároku 9, vyznačující se tím, že vnitřní okraje stínění jsou umístěny ve vzdálenosti od pásma magnetického pole dostatečné pro stabilizaci hoření oblouku v blízkosti pásma magnetického pole.

13. Rozprašovací zařízeni podle nároku 9, vyznačující se tím, že stínění jsou připojena v odpovídajících částech vnitřních okrajů, které nejsou přilehlé k pásmu magnetického pole, válcovou strukturou umístěnou kolem části obvodu rozprašovacího povrchu, který je v podstatě mimo pásma magnetického pole pro vytvoření jednotného stínění, které má otvor alespoň takové velikosti jsko je velikost pásma magnetického pole a mající rozsah kolem části obvodu rozprašovacího povrchu, která je v podstatě uvnitř pásma magnetického pole a má délku menší než je vzdálenost mezi prvním a druhým koncem rozprašovacího povrchu.

-1614. Způsob výroby válcových koncových stínění pro rozprašovací zařízení sestávající z otáčivého válcového magnetronu ve vakuové komoře, ve které je alespoň jedna struktura otočné elektrody mající vnější válcový povrch z rozprašovacího materiálu a držená na protilehlých koncích první a druhou nosnou strukturou, z magnetické sestavy uvnitř struktury elektrody vyvíjející pásmo magnetického pole, a z prvního a druhého stínění válcového koncového stínění nesených u protilehlých konců struktury elektrody zmíněnými nosnými strukturami, přičemž první stínění má vnitřní okraj co nejblíže ke druhému stínění a druhé stínění má vnitřní okraj co nejblíže k prvnímu stínění, a přičemž zmíněné vnitřní okraje jsou umístěny přilehle k pásmu magnetického pole, vyznačující se tím, že otáčivý válcový magnetron se provozuj e tak, že se vyvíj í zminěné pásmo magnetického pole, měří se pásmo magnetického pole tak, že se získá vzor magnetického pole a stínění se na svých vnitřních okrajích tvarují tak, aby byla u vnitřmích okrajů konformní s izomagnetickými čarami vzoru magnetického pole.

15. Způsob výroby válcových koncových stínění pro rozprašovací zařízení sestávající z otáčivého válcového magnetronu ve vakuové komoře, ve které je alespoň jedna struktura otočné elektrody mající vnější válcový povrch z rozprašovacího materiálu a držená na protilehlých koncích první a druhou nosnou strukturou, z magnetické sestavy uvnitř struktury elektrody vyvíjející pásmo magnetického pole, a z prvního a druhého stínění válcového koncového stínění nesených u protilehlých konců struktury elektrody zmíněnými nosnými strukturami, přičemž první stínění má vnitřní okraj co nejblíže ke druhému stínění a druhé stínění má vnitřní okraj co nejblíže k prvnímu stínění, a přičemž zmíněné vnitřní okraje jsou umístěny přilehle k pásmu magnetického pole, vyznačující se tím, že se otáčivý válcový magnetron provozuje tak, že se vyvíjí pásmo magnetického pole a struktura elektrody je v klidu, na struktuře elektrody, která je v klidu, se určí polohy, kde se během rozprašovací operace vyskytla kondenzace odpařeného mate-17rálu a stínění se u vnitřních okrajů vytvarují tak, aby byla v podstatě konformní se vzorem výše určených poloh.

16. Způsob podle kteréhokoli z nároků 14 a 15, vyznačující se tím, že přídavně obsahuje krok optimalizace vzdálenosti mezi stíněními a pásmem magnetického pole umístěním tvarovaných stínění na protilehlých koncích válcové rozprašovací struktury, přičemž se otáčivý válcový magnetron provozuje, zaznamenává se aktivita hoření oblouku použitím záznamového přístroje a nastaví se zmíněná vzdálenost pro minimalizaci aktivity hoření ob1ouku.

17. Způsob podle kteréhokoli z nároků 14 a 15, vyznačující se tím, že přídavně obsahuje krok optimalizace vzdálenosti mezi stíněními a pásmem magnetického pole umístěním tvarovaných stínění na protilehlých koncích válcové rozprašovací struktury, provozuje se otáčivý válcový magnetron, zaznamenává se napětí ve vakuové komoře rozprašovacího zařízení použitím záznamového přístroje a nastaví se zmíněná vzdálenost pro minimalzaci změn napětí příslušného ke zmíněnému pásmu magnetického pole.

18. Způsob podle kteréhokoli z nároků 14 a 15, vyznačující se tím, že přídavně obsahuje krok spojení koncových stínění u částí vnitřních okrajů, které nejsou přilehlé k pásmu magnetického pole válcovou strukturou obklopující část obvodu válcové rozprašovací struktury, která je v podstatě mimo pásmo magnetického pole k vytvoření jednotného stínění, které má otvor o velikosti alespoň rovné velikosti pásma magnetického pole a obklopuj ící část obvodu válcové rozprašovací struktury, která je v podstatě uvnitř pásma magnetického pole a má délku menší než je vzdálenost mezi protilehlými konci válcové rozprašovací struktury.

19. Způsob podle kteréhokoli z nároků 14 a 15, vyznačující se tím, že se optimalizuje vzdálenost mezi stíněními a pásmem magnetického pole umístěním tvarovaných stínění na protilehlé konce válcové rozprašovací struktury, provozuje se otáčivý válcový magnetron tak, že se vyvíjí pásmo magnetického pole,

-18zaznamenává se aktivita hoření oblouku použitím záznamového přístroje a nastaví se zmíněná vzdálenost pro minimalizaci aktivity hoření oblouku, spoji se koncová stíněni u částí vnitřních okrajů, které nejsou přilehlé k pásmu magnetického pole válcovou strukturou obklopující část obvodu válcové rozprašovací struktury, která je v podstatě mimo pásmo magnetického pole pro vytvoření jednotného stíněni, které má otvor, jehož velikost je alespoň taková, jako velikost pásma magnetického pole a obklopuje část obvodu válcové rozprašovací struktury, která je v podstatě uvnitř pásma magnetického pole a má délku menší než je vzdálenost mezi protilehlými konci válcové rozprašovací struktury.

20. Způsob podle kteréhokoli z nároků 14 a 15, vyznačující se tím, že se optimalizuje vzdálenost mezi stíněními a pásmem magnetického pole umístěním tvarovaných stíněni na protilehlé konce válcové rozprašovací struktury, provozuje se otáčivý válcový magnetron tak, že se vyvíjí pásmo magnetického pole, zaznamenává se napětí ve vakuové komoře rozprašovacího zařízení použitím záznamového přístroje, a nastaví se vzdálenost pro minimalizaci změn napětí odpovídajícího pásmu magnetického pole, a spojí se koncová stínění u částí vnitřních okrajů, které nejsou přilehlé k pásmu magnetického pole válcovou strukturou obklopující část obvodu válcové rozprašovací struktury, která je v podstatě mimo pásmo magnetického pole pro vytvoření jednotného stínění, které má otvor, jehož velikost je alespoň rovná velikosti pásma magnetického pole a obklopuje část obvodu válcové rozprašovací struktury, která je v podstatě uvnitř pásma magnetického pole a má délku menši než je vzdálenost mezi protilehlými konci válcové rozprašovací struktury.

21. Způsob rozprašovacího leptání válcové rozprašovací struktury použitím rozprašovacího zařízení obsahujícího otáčivý válcový magnetron ve vakuové komoře obsahující alespoň jednu otáčivou strukturu elektrody nající vnější válcový povrch rozprašovacího materiálu a drženou na protilehlých

-19koncích první a druhou nosnou strukturou, a magnetickou sestavu uvnitř struktury elektrody, která vyvíjí pásmo magnetického pole, vyznačující se tím, že se otáčivý válcový magnetron provozuje tak, že se vyvíjí pásmo magnetického pole a blokují se protilehlé konce struktury elektrody kde se tvoří kondenzace odpařeného materálu, blokovacím ústrojím, které je tvarováno konformně ke tvaru oblastí kondenzace.

22. Způsob rozprašovacího leptání válcové rozprašovací struktury podle nároku 21, vyznačující se tím, že blokovací ústrojí obklopuje část obvodu válcové rozprašovací struktury, která je v podstatě mimo pásmo magnetického pole.

Zastupuj e: