JPH06510564A - 取り外し可能なカソードを備えた回転マグネトロン - Google Patents

取り外し可能なカソードを備えた回転マグネトロン

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JPH06510564A JP3518370A JP51837091A JPH06510564A JP H06510564 A JPH06510564 A JP H06510564A JP 3518370 A JP3518370 A JP 3518370A JP 51837091 A JP51837091 A JP 51837091A JP H06510564 A JPH06510564 A JP H06510564A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 取り外し可能なカソードを備えた回転マグネトロン及肌Ω麓量 本発明はマグネトロンスパッタリング装置に関し、特に、回転マグネトロンに関 する。
直流反応性スパッタリングは、例えば建築物や自動車の窓ガラスに対する温度制 御被膜の塗布の如き、商業的な広面積にわたる被膜形成のために頻繁に用いられ ている付着プロセスである。このプロセスでは、被覆されるべき物品は、バキュ ームロックによって互いに隔離された一連のインライン真空室を通過させられる 。このシステムは、連続インラインシステム又はガラスコーターとも呼ばれてい る。
各真空室内は、スパッタリングガスが部分減圧により約3ミリトリチエリの圧力 に維持されている。スパッタリングガスは、アルゴンのような不活性ガスと、酸 素の如き酸化物生成用の反応性ガスの少量との混合物からなる。各室は、約−2 00ボルト〜−1000ボルトの負電位に保たれたー又はそれ以上のカソード( 陰極)を含んでいる。カソードは長尺な矩形状をしており、その長さは真空室の 幅にも及ぶ、カソードは、一般に0.10m−0,30mの幅と、1m以上の長 さを持つ、スパッタされるべき物質の層は、カソードの表面に施されている。
この表面層ないし表面物質は、ターゲット又はターゲット物質として知られてい る0反応性ガスは、ターゲット物質と共に化合物を適宜形成する。
スパッタリングガスからのイオンは、ターゲットに向けて加速され、ターゲット 物質の原子を叩き出す、即ち、スパッタする。今度はこれら原子が、ターゲット の下側を通ってガラスシートのような基材上に付着される。これらの原子は、ス パッタリングガス中の反応性ガスと基材上で反応し、薄膜を形成する。
建築用ガラスコーティングプロセスは、磁気強化平面マグネトロンの発達により 商業的に可能となった。平面マグネトロンは、閉じたループ形状に整えられ、か つ、ターゲットの背後の固定位置に配設されたマグネット列を有している。こう して、閉じたループ形状の磁場がターゲットの前方に形成される。この磁場によ って、放出された電子は当該磁場に捕らえられ、螺旋状に移動して行く、このこ とは、イオン化をより促進し、スパッタ率をより高める。ターゲットの過加熱を 防止するために、適当な水冷機器が配設されている。かかる平面マグネトロンは 、米国特許第4,166.018号に更に詳細に記述されている。
平面マグネトロンの欠点は、ターゲット物質が磁場内の狭い領域においてスパッ タだけをなされる点にある。このことは、あたかも競技場のトラックの如き形状 をしたスパッタ領域をターゲット上に作りあげる。このように、スパッタリング がなされるにつれて、競技トラック状の浸食域が生み出される。このことは、多 くの問題を引き起こす0例えば、 (1)局部において高温となることは、結局 において、カソードが作動可能な電力の供給を制限する。また、 (2)ターゲ ットが交換されるまでに、実際にはターゲット物質の僅か25%程度が利用され るにすぎない。
平面マグネトロンに固有の幾つかの88点を克服するために、回転マグネトロン (又はロータリーマグネトロン)が発達した8回転マグネトロンは、はぼ円筒状 のカソード及びターゲットを利用する。カソード及びターゲットは、スパッタリ ング領域を画する磁石の配列の周りを連続的に回転される0例えば、ターゲット の新品の部分は、冷却の問題を緩和し、より高い作動力を可能とするスパッタリ ング領域に対して絶えず提供される。カソードの回転はまた、浸食域がスパッタ リング領域によって覆われたカソードの全周から成り立つことを確実なものとす る。このことは、ターゲットの利用度を高める。かかる回転マグネトロンは、米 国特許第4,356,073号及び第4,422,916号に更に詳細に記述さ れており、それらの開示の全体は、参照によってここに組み込まれている。
回転マグネトロンは、回転を可能とする軸受けと5 ドライブシャフト、電気導 管及び冷却導管のためのバキュームシールとを必要とする。バキュームシール及 びロータリーウォーターシールは、ドライブシャフトの周り、及び、コーテイン グ室と周辺環境との間に展開する導管顕の周りをシールするために使用されてき た。しかしながら、そのようなシールは、高温・高負荷の条件下において漏れを 増大させる傾向がある。マグネトロンを回転させるために様々な配設方法、シー ル方法及び駆動方法が、米国特許第4,443,318号、第4.445,99 7号及び第4,466.877号に記述されており、それらの開示の全体もまた 参照によってここに組み込まれている。これらの特許は、コーテイング室内に水 平に配設され1両端部で支持された回転マグネトロンについて述べている。
しかしながら、片持ちマウントによって一端部だけでマグネトロンを支持するこ とが、時として好ましいことがある。しかし、片持ちマウント方式は、最も大き な負荷を軸受けに与える1片持ちマウントされたロータリーマグネトロンの各種 事例が、アメリカ真空学会の第32回国際シンポジウムの議事録「回転可能なマ グネトロンの設計上の進歩と応用」、第4巻No、3.バート1.第388〜3 92頁(1986年)に与えられている。そのテキストの全体は、参照によって ここに組み込まれている。
仮に、軸受は及びシールがコーテイング室内に配置されるならば、そうでない場 合にカソード長を与えるであろう空間が使用される。更に、もしカソードが両端 部で支持されるならば、一端部だけでカソードが支持された場合よりも大きな室 空間が使われる。どちらの場合においても、カソードの有用なスパッタリング領 域がコーテイング室の幅全体を占めることができないために、回転マグネトロン の効率は低下する。このように、狭い基材だけがコートされ得るので、処理量が 低下する。
片持ちマウントされたマグネトロンは通常、ドライブシャフトを含む軸受はハウ ジングと、回転バキュームシールと、前記ドライブシャフトに沿って間隔を隔て て設けられた少なくとも二つの軸受けであってその一方がシャフトシールとして 機能する軸受けとを含んでいる。この軸受は装置は通常、支えるべき負荷に対す る要請から、嵩高でありしかも重たい、また、その装置の各軸受は間の隔離長を 増すことによって片持ちによるテコの効果を最大にしているため、当該軸受は装 置はカソード長に比較して相対的に長くなっている。
一般に、軸受は装置の大部分は、ドライブシャフトの一部、並びに、水用及び電 気用の導管だけをコーテイング室の外に残したまま、室側壁の開口を通してコー テイング室内に配設されている。このことは、空間が軸受は装置によって占めら れるという結果をもたらす、さもなくば、当該空間は、もっと長いカソードによ って占められる得るものである。
カソード本体を軸受アセンブリの結合(inte(ral)部品であるエンドプ ラグに溶接することにより、カソードは軸受アセンブリに永久的に取り付けられ ている。
例えばターゲットが腐食した場合等において、カソードがコーテイング室から取 り外される時、カソードを含む軸受アセンブリ全体を取り外さなければならない 。
軸受アセンブリはコーテイング室の上部カバーから取り外されるが、これはカソ ードの自由端と隣接する室の端部壁との間に隙間が存在しなければならないとい うことを意味する。この隙間は軸受アセンブリ及び、駆動・流体連結部を室の側 壁の装着口から自由に取り外すために必要であり、軸受アセンブリは室から取り 出せるようになっている。この隙間はその他に、より長いカソードを収容するた めの空間として使用されることもある。
軸受アセンブリは通常、コーテイング室から引き上げるために高架クレーンが必 要なほどの重量を有している。クレーンを使用することはカソードを修理あるい は交換するために必要な時間を増加させる。インラインコーティングシステムは 15はどのマグネトロンを有しており、その時には1つ以上のマグネトロンを取 り外さなければならない6通例、その作業には1台の高架クレーンだけが使用可 能である。従って、カソードの取り外し及び交換操作は連続して行わなければな らない、このため、それらの操作に必要な時間は長くなり、生産のための時間を 失う結果となる。
前記状況を鑑みて、本発明の第1の目的は、コーテイング室から軸受アセンブリ を取り外すことなくカソードを取り外し可能なカンチレバー装着型の回転マグネ トロンを提供することである。
本発明の第2の目的は、はとんどの軸受アセンブリがコーテイング室の外側に配 置され、より長いカソードの使用が可能な、カンチレバー装着型の回転マグネト ロンを提供することである。
本発明の第3の目的は、軸受アセンブリから迅速に、しかも容易に取り外しが可 能なカソードを提供するすることである。
本発明のその他の目的及び利点は以下に述べられており、ある程度はその記述か ら明らかになるか、あるいは発明の莫施により知ることができる。その他の発明 の目的及び利点は、特許請求の範囲で指摘された組み合わせ及び手段によって理 解され、また得ることができる。
及旦Q概! 軸端部が撤退室内に延びるように、軸受ハウジングと該軸受ハウジング内に回動 可能に装着された駆動軸とを備えた回転マグネトロン、ハウジングの内側部を室 から隔離して、軸受ハウジングと駆動軸を密封するための真空封止手段が設けら れている。室内において駆動軸の端部に脱着可能に丈ソードを取り付ける手段が 提供されており、軸受ハウジングを残したままカソードを取り外すことができる 。
本発明では、コーテイング室から軸受アセンブリを取り外すことなくカソードを 迅速に交換及び取り外し可能である。さらに、はとんどの軸受アセンブリがコー テイング室の外部に配置されるように、そのアセンブリは真空室に装着されてい る。このため、より長いカソードを使用でき、マグネトロンの操作効率を向上す ることができる。
置厘Ω版更 随伴する図面は明細書の一部を構成し、その図面により本発明の実施例を図示し 、上記した概要及び下記に述べる好適な実施例の詳細な説明とともに、発明の詳 細な説明する。
図1は回転マグネトロン及びコーテイング室を示す略体部分断面図である。
図2は図1の2−2線におけるた略体端面図である。
図3は図1における装置の一部を示す拡大略体図である。
t の を 本発明は実施例によって詳細に説明されている0図1〜図3に示されるように、 軸受アセンブリあるいは装着ユニット10は、溶接部16によってフランジ14 が取り付けられた軸受ハウジングから構成されている(図3)、軸受ハウジング 12はガス抜き室、即ちコーテイング室42の側壁20に配設されたフランジ1 8に装着されている。連続する8本のボルト22及びワッシャ23によりハウジ ング12のフランジ14は別のフランジ18に締め付は固定されている(図2及 び図3)、装着ユニット10は絶縁リング24及び絶縁ブツシュ26によりフラ ンジ18に対して電気的に絶縁されている。0リング28.30はフランジ14 とフランジ18との真空密閉性を保つために設けられている。
中空の駆動軸32は、組み合わせ軸受35の玉軸受34.36 (図3)によっ て、ざらに把持ユニット38内に装着された玉軸受34.36によって軸受ハウ ジング12内に支持されている0組み合わせ軸受はハウジンフグ12内において ユニット38にて挟持されている。全ての軸受において内側レースは、軸受ナツ ト12oによって軸32上に設けられた段部31に押圧されて挟持されている。
回転真空シール40は、ハウジング12の内側部分をコーテイング室42から隔 離するように、駆動軸32と軸受ハウジング12との間の真空シールのために使 用されている1回転シールは磁性流体シールが好ましい、既知のごとく、磁性流 体シールは搬送流体中に磁性体の超微粒子を含んだコロイド懸濁液を有したもの である。磁性流体シールはフエーロフルイディック・コーポレーション(Fer rofluidic Corporation) 、 03061 −’−L− ヨーク、ナシュ乙すイモン・ストリート40 (405iaon 5treet 、 Na5hua、 New York 03061)のものが好ましい。
特にモデル番号5C−3000−Cのシールが好ましい、その他の種類のシール を軸に使用してもよい。
カソード装着フランジ46はナツト48によって駆動軸32に挟持されている。
カソード装着フランジ46はキー32によって駆動軸32上における回転が防止 されており、ざらに0リング50によって駆動軸に対する真空シールがなされて いる。
また、冷却流体移送管または通路52は、駆動軸32内を回転しないように、冷 却流体注入ユニット53内の手段(図示しない)によって支持されている。駆動 軸32は交互に、冷却流体流出ユニット54内に回動可能に支持されている。
両ユニット53.54はボルト56によって相互に挟持されており、アーム58 (図2では、わかりやすいように省いである)によって回転しないようになって いる。カソード用の冷却流体は流入ポート140から注入ユニット54に給送さ れ、流出ユニット54からポート142を介して排出される。
図3に示すように、冷却流体移送管52は駆動軸32の一端32aとほぼ同一軸 線上に端部52aを備えている。前記端部52a内はやや大径状に形成され、そ の内壁には溝60が形成されている。後述するように、端部52aはカソード6 4内に支持される流体移送管79の内端79aと係合している。管、即ち導管を 介して冷却流体はカソードに搬送される。
カソード64は、外端68(図2)においてキャップ(図示略)にて密封されて た管体66により構成されている。厚手のフランジ部72を備えた装着プラグ7 0は管体66の内端を溶接74(図3)により密封している。フランジ72、ひ いてはカソード64は6個のボルト76によりフランジ46に対して着脱可能に 取付けられている。フランジ46及び72間における真空は、フランジ46の溝 77内に配置された0リング78により保たれる。カソード64の寸法について 述べると、長さはほぼ3フイート、直径は6インチである。
流体移送管79は、カソード64内では第1のベアリング80(通常は非金属材 料にてスリーブ状に形成されている)により、またカソード64の外端では第2 のベアリング(図示略)にて回動可能に支持されている。前記ベアリング80は プラグ70のインサート82(図3)内に装着され、保持リング86及びクリツ ブ90によって位置決めされている。流体移送管79は内端部79aの外径が、 別の流体移送管52の端部52a内に挿入され得るように縮径されている。管7 9は図示しないビンと溝との保合によって管52にキー着され、管79が管52 内で回動することが防止されている。このように、カソード64が流体移送管7 9の周囲を回転する間は流体移送管79は満足な状態で保持される。
棒磁石92はクランプ94を介して流体移送管79により支持されている。電力 は把持ユニット38内の導線96及びブラシの接触(図示時)によりカソードに 送られる。ブラシは駆動軸32に接触している。
暗部遮蔽部98はボルト100によりフランジに取付けられている。暗部遮蔽部 はフランジ46及び装着プラグ7oを包囲している。暗部遮蔽部98には流体冷 却溝102が設けられている。冷却流体は環状孔104(図3)を介して溝10 2に対して導入及び除去される。保合孔及び密封部(図示時)、さらには真空フ ィードスルー106(図2)はフランジ18内に配置されている。暗部遮蔽部9 8のための冷却流体は導入導管、即ちポート144を介して遮蔽部に送られ、排 出導管、即ちボート146を介して遮蔽部から排出される(図2参照)。
暗部遮蔽部108はカン−ドロ4の外端部68にも取付られ、カソードに対して 電気的に遮断されている。なお、暗部遮蔽部98,108の冷却及び遮蔽は本発 明とは直接に関係はないため、これ以上の詳細についての説明を省略する。
カソード64はモータ110によって回転駆動される。駆動力はギヤボックス1 12及び軸113を介してプーリ114に伝達される。ベルト116によって駆 動力はプーリ118に伝達される。なお、プーリ118は駆動軸にキー着され、 ナツト120によって同駆動軸に止者されている。前記モータ110はブラケッ ト122により軸受ハウジング12に対して直接に取付けられている。駆動軸の 延長部分124及びその内部にある流体移送管の延長部分(図示時)冷却流体注 入ユニット53及び冷却流体流出ユニット54を、流体移送管52及び駆動軸3 2を介してカソードに連通させる。
上記からも明らかなように、軸受アッセンブリ10の大部分はコーテイング室4 2外に配置されているため、カソード64の長さを増加させることが可能になる 。
コーティングされるべき基質は、スピンドルに装着したローラ128によりコー テイング室42を経て搬送される。スピンドルは、コーテイング室の油か面34 に取り付けたベアリング132にて支持されている。
コーテイング室の起部はカバー136によって封止されている。より詳述するな らば、カバー136はコーテイング室の側壁20.21に対して真空封止されて いる6例えば、保全点検時等にカソード64が離脱されるとき、カバー136も 離脱される。
カソードの離脱を促進するために、対カソード冷却流体供給及び排出システムは 導入ポート140及び排出142から遮断される。同じく、対暗部遮蔽部冷却流 体供給及び排出システムも導入ポート140及び排出142から遮断される(図 2)、そして、冷却流体は導入ポート140,144を経て圧縮ガスを吹き付け ることにより暗部遮蔽部98及びカン−ドロ4から排出される。
暗部遮蔽部98はフランジ18から、ボルト100を外すことにより取り外され る。遮蔽部はカソード本体から取り外されるために、同カソード本体に沿って摺 動可能になっている。このあと、カソード64はボルト76を外すことにより、 フランジ46から取り外される。暗部遮蔽部及びカソードは上方に移動され、カ バー136が外された開口を通して、コーテイング室外に運ばれる。この上方移 動動作中に、管79は管52から抜かれる。このように、軸受ハウジング12と 、同ハウジング12に内蔵される真空シール40、導管52及び駆動軸32等の 部材が所定位置に留まっている間に、カソード本体及び同本体に内蔵される他の 部材はコーテイング室から取り外される。
カソードを離脱差せた後、装着シール78はなお溝77内に保持されている。
そして、冷却流体管路接続シール62も溝60内に保持されている。同様に、孔 104及びフランジ18の保合孔(図示時)のためのOリングシール′149は 溝150(図3参照)により所定位置に保持されている。
上記からも明らかなように、カソードの交換や、カソードを点検後に再度装着す る作業は比較的迅速かつ簡単に行われ得る。上記のタイプのカソードは冷却流体 が除去され、かつ取付フランジ46から外された状態において、その重量は約1 50ポンドである。従って、カソードをコーテイング室から取外すには、平均的 な力を有する人間が2人で簡単な吊り具を使用することにより行われる。この際 に、オーバーヘッドクレーンを使用する必要はない、加えて、複数のカソードの 取り外し及び再設置を同時に行うことができ、労働力に応じた個数のカソードを 扱うことが可能である。このマグネトロン・スパッタリング・システムのメンテ ナンスに要する時間は著しく短縮され、これに対応して生産に携わる時間が増加 される。
以上、本発明の一実施例を説明した。なお、本発明は上記した実施例に拘束され るものではない0本発明の技術的範囲は添付した請求の範囲に従って解釈される ものとする。
■ ψ ロ ■ 采 & 9 3 〜 口 〜 FIG、−2 FIG、−3 国際調査報告 フロントページの続き (72)発明者 バンパーストーン、ジェフリーアメリカ合衆国 49424  ミシガン州 ホーランド ジェイムズ ストリート

Claims (28)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.軸受ハウジングと、 前記軸受ハウジングに回転可能に装着され、真空にすることが可能な室の中まで 延びる端部を備えた駆動軸と、 前記駆動軸を前記軸受ハウジングに対してシールし、その内部を前記室から隔離 する真空シール手段と、 前記室中まで延びる駆動軸の端部にカソードを取り外し可能に装着し、前記軸受 ハウジングが所定位置に留まっている間に前記室から前記カソードを取り外すた めの手段と を備えた回転可能なマグネトロン装置。
  2. 2.前記駆動軸は中空でかつ少なくとも一端が開放されている請求項1に記載の 装置。
  3. 3.前記カソードに対して冷却流体を流出入させる手段をさらに含む請求項2に 記載の装置。
  4. 4.前記流体冷却手段は、前記駆動軸を通るように延びるとともに、その内部に 支持された第一の導管と、前記カソード中まで延びるとともに、その内部に装着 された第二の導管とを含み、前記第二の導管は前記第一の導管と連通するように 前記第一の導管に取り外し可能に装着され、かつ前記第二の導管は前記第一の導 管が駆動軸内に留まっている間に前記カソードから取り外し可能である請求項3 に記載の装置。
  5. 5.前記第二のカソードによって前記カソード内に支持された磁石アレイをさら に含む請求項4に記載の装置。
  6. 6.前記第二の導管は前記第一の導管への装着を容易にするため、その一端に外 径が縮小された部分を有する請求項4に記載の装置。
  7. 7.前記第一の導管を第二の導管に対してシールするシール手段をさらに含む請 求項6に記載の装置。
  8. 8.前記第二の導管は前記カソードの一端のプラグによって支持され、前記カソ ードが前記第二の導管の周りに回転し得る請求項7に記載の装置。
  9. 9.前記取り外し可能に装着する手段は前記カソードを前記駆動軸に取り外し可 能に固定するための装着部材を含み、その部材は前記カソードの一端に形成され ている請求項1または4に記載の装置。
  10. 10.前記装着部材は前駆駆動軸に固着されたフランジに取り外し可能に固定さ れている請求項9に記載の装置。
  11. 11.前記装着部材は前記カソードの前記一端に設けたプラグを含み、前記プラ グは前記フランジに取り外し可能に固定可能なフランジ部分を含む請求項10に 記載の装置。
  12. 12.前記フランジ部分と前記フランジとの間には真空シールを形成するための 装着用シールを含む請求項11に記載の装置。
  13. 13.前記装着用シールは少なくとも2つの真空シールを含み、それらは前記フ ランジにおいて対応する溝に配設されている請求項12に記載の装置。
  14. 14.前記取り外し可能に装着する手段を取り囲むとともに、それに取り外し可 能に固定された暗色空間シールド(dark space shield)をさ らに含む請求項9に記載の装置。
  15. 15.前記軸受ハウジングは前記室の側壁に装着されている請求項1に記載の装 置。
  16. 16.回転するマグネトロンを使用して基材に薄膜をスパッタリングする装置で あって、 真空にすることが可能なコーティング室と、前記コーティング室の側壁に装着さ れたカンチレバー装着ユニットと、前記装着ユニットは軸受ハウジングを含むこ とと、前記マグネトロンを回転するために前記軸受ハウジングに装着された駆動 軸と、前記軸受ハウジングの内部の少なくとも一部分を前記コーティング室から 隔離するための真空シール手段と、 前記コーティング室の内部において前記駆動軸の一端に前記マグネトロンのカソ ード本体を取り外し可能に装着し、それにより前記カソード本体を前記駆動軸か ら取り外し可能にするとともに前記コーティング室から取り外し可能にする手段 と、 前記マグネトロンを通過した基材を搬送する手段とを備えた装置。
  17. 17.前記取り外し可能に装着する手段は、前記カソード本体を前記駆動軸に取 り外し可能に固定するために、前記カソード本体の一端に形成された装着部材を 含む請求項16に記載の装置。
  18. 18.前記装着手段は前記駆動軸に固定されたフランジに取り外し可能に固定さ れている請求項17に記載の装置。
  19. 19.前記装着手段は前記カソード本体の一端に設けたプラグを含み、前記プラ グは前記フランジに取り外し可能に固定されるフランジ部分を含む請求項18に 記載の装置。
  20. 20.前記フランジ部分と前記フランジとの間には真空シールを形成するための 装着用シールを含む請求項19に記載の装置。
  21. 21.前記装着用シールは少なくとも2つの真空シールを含み、それらは前記フ ランジにおいて対応する溝に配設されている請求項20に記載の装置。
  22. 22.前記プラグ及び前記フランジを取り囲む暗色空間シールド(dark s pace shield)をさらに含む請求項19に記載の装置。
  23. 23.前記駆動軸は中空でかつ少なくとも一端が開放されている請求項19に記 載の装置。
  24. 24.前記カソード本体に対して冷却流体を流出入させる手段をさらに含む請求 項23に記載の装置。
  25. 25.前記流体冷却手段は、前記駆動軸を通るように延びるとともに、その内部 に支持された第一の導管と、前記カソード本体中まで延びるとともに、その内部 に装着された第二の導通とを含み、前記第二の導管は前記第一の導管と連通する ように前記第一の導管に取り外し可能に装着され、かつ前記第二の導管は前記第 一の導管が駆動軸内に留まっている間に前記カソード本体から取り外し可能であ る請求項24に記載の装置。
  26. 26.前記第二の導管は前記プラグによって支持され、前記カソード本体が前記 第二の導管の周りに回転し得る請求項25に記載の装置。
  27. 27.前記第二の導管は前記第一の導管への装着を容易にするため、その一端に 外径が縮小された部分を有する請求項25に記載の装置。
  28. 28.前記第二の導管に前記第一の導管を堅牢に固定するための真空シール手段 をさらに含む請求項27に記載の装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014194086A (ja) * 2004-10-18 2014-10-09 Soleras Advanced Coatings Bvba 回転可能なスパッタリングターゲットを支持する平面エンドブロック

Families Citing this family (53)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5200049A (en) * 1990-08-10 1993-04-06 Viratec Thin Films, Inc. Cantilever mount for rotating cylindrical magnetrons
DE4117518C2 (de) * 1991-05-29 2000-06-21 Leybold Ag Vorrichtung zum Sputtern mit bewegtem, insbesondere rotierendem Target
US5922176A (en) * 1992-06-12 1999-07-13 Donnelly Corporation Spark eliminating sputtering target and method for using and making same
US5567289A (en) * 1993-12-30 1996-10-22 Viratec Thin Films, Inc. Rotating floating magnetron dark-space shield and cone end
US5620577A (en) * 1993-12-30 1997-04-15 Viratec Thin Films, Inc. Spring-loaded mount for a rotatable sputtering cathode
US5571393A (en) * 1994-08-24 1996-11-05 Viratec Thin Films, Inc. Magnet housing for a sputtering cathode
US5445721A (en) * 1994-08-25 1995-08-29 The Boc Group, Inc. Rotatable magnetron including a replacement target structure
US5518592A (en) * 1994-08-25 1996-05-21 The Boc Group, Inc. Seal cartridge for a rotatable magnetron
US5812405A (en) * 1995-05-23 1998-09-22 Viratec Thin Films, Inc. Three variable optimization system for thin film coating design
US5591314A (en) * 1995-10-27 1997-01-07 Morgan; Steven V. Apparatus for affixing a rotating cylindrical magnetron target to a spindle
GB9600210D0 (en) * 1996-01-05 1996-03-06 Vanderstraeten E Bvba Improved sputtering targets and method for the preparation thereof
US6207026B1 (en) 1999-10-13 2001-03-27 Applied Materials, Inc. Magnetron with cooling system for substrate processing system
DE19958666C2 (de) * 1999-12-06 2003-10-30 Heraeus Gmbh W C Vorrichtung zur lösbaren Verbindung eines zylinderrohrförmigen Targetteiles mit einem Aufnahmeteil
SE521095C2 (sv) * 2001-06-08 2003-09-30 Cardinal Cg Co Förfarande för reaktiv sputtring
US7399385B2 (en) * 2001-06-14 2008-07-15 Tru Vue, Inc. Alternating current rotatable sputter cathode
US6736948B2 (en) * 2002-01-18 2004-05-18 Von Ardenne Anlagentechnik Gmbh Cylindrical AC/DC magnetron with compliant drive system and improved electrical and thermal isolation
US20030173217A1 (en) * 2002-03-14 2003-09-18 Sputtering Components, Inc. High-power ion sputtering magnetron
US20040129561A1 (en) * 2003-01-07 2004-07-08 Von Ardenne Anlagentechnik Gmbh Cylindrical magnetron magnetic array mid span support
US20050051422A1 (en) * 2003-02-21 2005-03-10 Rietzel James G. Cylindrical magnetron with self cleaning target
US7014741B2 (en) * 2003-02-21 2006-03-21 Von Ardenne Anlagentechnik Gmbh Cylindrical magnetron with self cleaning target
US20050224343A1 (en) * 2004-04-08 2005-10-13 Richard Newcomb Power coupling for high-power sputtering
US20060049043A1 (en) * 2004-08-17 2006-03-09 Matuska Neal W Magnetron assembly
US20060065524A1 (en) * 2004-09-30 2006-03-30 Richard Newcomb Non-bonded rotatable targets for sputtering
US20060096855A1 (en) * 2004-11-05 2006-05-11 Richard Newcomb Cathode arrangement for atomizing a rotatable target pipe
US20060278519A1 (en) * 2005-06-10 2006-12-14 Leszek Malaszewski Adaptable fixation for cylindrical magnetrons
US20060278524A1 (en) * 2005-06-14 2006-12-14 Stowell Michael W System and method for modulating power signals to control sputtering
US20060278521A1 (en) * 2005-06-14 2006-12-14 Stowell Michael W System and method for controlling ion density and energy using modulated power signals
US20070095281A1 (en) * 2005-11-01 2007-05-03 Stowell Michael W System and method for power function ramping of microwave liner discharge sources
US8435388B2 (en) * 2005-11-01 2013-05-07 Cardinal Cg Company Reactive sputter deposition processes and equipment
US7842355B2 (en) * 2005-11-01 2010-11-30 Applied Materials, Inc. System and method for modulation of power and power related functions of PECVD discharge sources to achieve new film properties
DE102008048785B4 (de) * 2007-09-24 2014-04-17 Von Ardenne Anlagentechnik Gmbh Magnetronanordnung mit abgeschirmter Targethalterung
KR101309363B1 (ko) * 2007-12-14 2013-09-17 가부시키가이샤 알박 챔버 및 성막 장치
DE102008018609B4 (de) * 2008-04-11 2012-01-19 Von Ardenne Anlagentechnik Gmbh Antriebsendblock für ein rotierendes Magnetron
US8182662B2 (en) * 2009-03-27 2012-05-22 Sputtering Components, Inc. Rotary cathode for magnetron sputtering apparatus
US20120097526A1 (en) * 2009-04-03 2012-04-26 Madocks John E Rotary magnetron
US9388490B2 (en) 2009-10-26 2016-07-12 General Plasma, Inc. Rotary magnetron magnet bar and apparatus containing the same for high target utilization
CZ304905B6 (cs) 2009-11-23 2015-01-14 Shm, S.R.O. Způsob vytváření PVD vrstev s pomocí rotační cylindrické katody a zařízení k provádění tohoto způsobu
CN101761635B (zh) * 2009-12-23 2012-09-05 东莞宏威数码机械有限公司 真空传动装置
EP2371992B1 (en) * 2010-04-01 2013-06-05 Applied Materials, Inc. End-block and sputtering installation
EP2372744B1 (en) * 2010-04-01 2016-01-13 Applied Materials, Inc. Device for supporting a rotatable target and sputtering installation
DE102010043114B4 (de) * 2010-10-29 2015-02-12 Von Ardenne Gmbh Magnetroneinrichtung mit Rohrtarget
EP2640865B1 (en) * 2010-11-17 2020-05-13 Soleras Advanced Coatings bvba Soft sputtering magnetron system
EP2482305A1 (en) * 2011-01-28 2012-08-01 Applied Materials, Inc. Device for supporting a rotatable target and sputtering apparatus
US20130032476A1 (en) * 2011-08-04 2013-02-07 Sputtering Components, Inc. Rotary cathodes for magnetron sputtering system
DE102012110284B3 (de) 2012-10-26 2013-11-14 Von Ardenne Anlagentechnik Gmbh Sputterbeschichtungseinrichtung und Vakuumbeschichtungsanlage
DE102013106168B4 (de) * 2013-06-13 2015-02-12 Von Ardenne Gmbh Cantilever-Magnetron mit einem rotierenden Target
DE102014101582B4 (de) * 2014-02-07 2017-10-26 Von Ardenne Gmbh Lagervorrichtung
DE202014100594U1 (de) * 2014-02-11 2014-03-10 Von Ardenne Gmbh Endblock-Anordnung
DE102014101830B4 (de) * 2014-02-13 2015-10-08 Von Ardenne Gmbh Antriebs-Baugruppe, Prozessieranordnung, Verfahren zum Montieren einer Antriebs-Baugruppe und Verfahren zum Demontieren einer Antriebs-Baugruppe
DE102014019974B3 (de) 2014-10-20 2022-08-25 VON ARDENNE Asset GmbH & Co. KG Endblock-Anordnung und Sockelanordnung
DE102014115282B4 (de) * 2014-10-20 2019-10-02 VON ARDENNE Asset GmbH & Co. KG Sockelanordnung
CN106931147B (zh) * 2017-04-27 2024-02-02 江阴天澄机械装备有限公司 用于齿轮箱输出轴的绝热结构
CN113699489B (zh) * 2021-07-23 2024-04-09 镇江市德利克真空设备科技有限公司 用于旋转阴极接头处的高密封性连接装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4166018A (en) * 1974-01-31 1979-08-28 Airco, Inc. Sputtering process and apparatus
US4356073A (en) * 1981-02-12 1982-10-26 Shatterproof Glass Corporation Magnetron cathode sputtering apparatus
US4422916A (en) * 1981-02-12 1983-12-27 Shatterproof Glass Corporation Magnetron cathode sputtering apparatus
US4433318A (en) * 1981-06-26 1984-02-21 Hitachi, Ltd. Deflection yoke for a picture tube of a projection color television receiver set
US4443318A (en) * 1983-08-17 1984-04-17 Shatterproof Glass Corporation Cathodic sputtering apparatus
US4445997A (en) * 1983-08-17 1984-05-01 Shatterproof Glass Corporation Rotatable sputtering apparatus
US4466877A (en) * 1983-10-11 1984-08-21 Shatterproof Glass Corporation Magnetron cathode sputtering apparatus
US4519885A (en) * 1983-12-27 1985-05-28 Shatterproof Glass Corp. Method and apparatus for changing sputtering targets in a magnetron sputtering system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014194086A (ja) * 2004-10-18 2014-10-09 Soleras Advanced Coatings Bvba 回転可能なスパッタリングターゲットを支持する平面エンドブロック

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Publication number Publication date
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