JPS58100681A - 真空室内部においてスパツタを実施する装置 - Google Patents

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】 本発明は、真空スパッタ堆積の分野に関し、特に、円筒
柱磁電管装置の分野における改良に関する。

気体圧力が低い時に２つの電極の間において電気放電が
起ると、電離した気体の分子の陰極電極へのボンバード
により陰極電極（しばしばターゲットと呼ばれる）が浸
食されることは、よく知られている。気体分子の陰極材
料へのボンバードにより原子が陰極材料から奪われ、そ
れらの原子は、運ばれて周囲表面上に凝縮する。ターゲ
ット陰極は、金属と合金と半導体とを含む材料のうちの
どの材ｒ４で製造されてもよく、また、金属と合金と半
導体とを含む材料の任意の組合せを使用して製造されて
もよい。高いエネルギ水準が関与するため、遊離した陰
極材料原子は、電離した気体の中を移動し１、ある程度
付着する程度の速度で表面に到着する。

電子と従って電離した気体とを陰極の表面の閉鎖環路の
中に閉じこめる特別に設計された磁界を使用して、陰極
における気体分子のボンバード率が、より一層大きくさ
れてきた。

電子の磁気閉じこめは、また、エネルギの強い電子の基
質表面への衝突に起因する基質加熱の量を減少させるこ
とにも役立ってきた。

米国特許第３，８８４，７９３号、 第３．９９５．１８７号、 第４．０３０．９９６号、 第４．０３１．４２４号、 第４，０４１，３５３号、および、 第４．１２６．５３０号は、共に、円筒形ターゲット陰
極の長さ次元と円筒形ターゲット陰極の表面とに対して
平行に伸長する画定された磁界東線を有する外部で発生
した磁界を利用した円筒柱磁電管装置を対象としている
。前記特許に説明されている装置は、３６０度の範囲に
わたる円筒柱磁電管からの陰極ターゲット材料の能率的
なスパッタを実現する。しかし、外部磁界を発生させる
ために使用される外部ソレノイド・コイルが、陰極ター
ゲット円筒に比較して相対的に大きいため、前記装置は
、かさばって扱いにくい。さらに、磁界は平行でなけれ
ばならないので、装置の真空包囲物は、非磁性材料で製
造されるか、または、磁界発生コイルを包囲し前記磁界
発生コイルを有害な結果をもたらしつつ真空室内部に配
置するに充分な程度に大きくなければならない。

米国特許第４．１７９．３５１号および第４．２２１．
６５２号は、各々が管状円筒形ターゲット陰極と管状陰
極内部に同軸的に装着された少なくとも１つの円筒形磁
石とを利用している円筒形磁電管スパッタ源を対象とし
ている。内部に装着された円筒形磁石の各々は、ターゲ
ット陰極円筒の軸線に対して平行な平面にある東線によ
り画定されたトロイド状磁界トンネルを発生するように
、ターゲット陰極円筒の軸線のまわりに対称的に特定の
方向へ向けられている。

第４．１７９．３５１号特許は、その技術を外部磁石に
より発生する磁界を利用する形式の磁電管の改良として
説明しており、その理由は、第４，１７９．３５１号特
許が、実質的に円筒形の被加工物の内面の上に材料を能
率的に堆積させるのに適したスパッタ装置を提供するこ
とにあるとしている。第４．１７９．３５１号特許は、
さらに、小さい永久磁石の使用により電子と電荷を有す
るイオンとが陰極表面に隣接する体積の中に能率的に閉
じこめられるという利点を説明している。

第４．１７９．３５１号特許と 第４．２２１．６５２号特許とに説明されている装置に
おいて発生されるトロイド状磁界は、陰極の軸線に沿っ
た陰極表面と磁界との間の相対振動運動を創り出すこと
により克服され得る、陰極に円形溝を形成する結果とな
る陰極表面材料の不拘−且つ非能率的な除去を招来し得
ることが注目される。

本発明は、適当な電圧低圧気体環境のもとにおいて、単
に内部磁石装置を円筒形軸線上において回転させるのみ
で陰極の外面の上に掃引され得る磁電管スパッタ放電を
形成するために、新規な配置方向と新規な設計との内部
磁界発生装置を有する、円筒形スパッタ陰極を提供する
。本発明の１つの新規な特徴は、円筒形陰極の外面の長
さにわたり曲りくねっているスパッタ故電路である。磁
電管スパッタ放電は、内部に装着された磁石装置から陰
極表面を責通して環として放射された弧状磁界線の電子
閉じこめトンネルにより案内される。

従って、本発明の磁石装置は、トンネルの贅路はそれ自
身へ戻って閉鎖環を形成するという著るしい磁電管の特
性を保持しつつ、陰極の長さにわたり対応して規定され
た方式で曲りくねる磁気トンネルを放射するように設計
される。こうして、内部に装着された磁石装置の回転は
、磁気電子閉じこめトンネルと関連したスパッタ放電と
が、陰極の外面の全面にわたり円周部方向に掃引され、
これにより、ターゲットの均一なスパッタ浸食と被覆物
材料の均一な放出とが達成されるようにする。

従って、その閉鎖路が管状陰極の長さに沿って規定され
た方式で曲りくねっている内部で発生したトンネル状磁
界をその外面の上に有する改良された円筒形スパッタ源
を得ることが、本発明の１目的である。

本発明の別の目的は、内部磁界発生装置を連続的に回転
させるかまたは逆に管状陰極本体を回転させるという比
較的簡単な方法によりそこからターゲット材料を能率的
且つ均一に浸食し得る円筒形スパッタ源を得るにある。

本発明の別の目的は、内部に装着された磁石の回転を利
用してスパッタした材料を周囲の被加工物の上へ円周部
方向と縦方向との両方に均一に堆積させる円筒形スパッ
タ源を得るにある。

本発明のさらに別の目的は、前述の目的を達成すると同
時に、往復運動機構またはかさばる外部コイルを必要と
しないことにより向上した設計の小形性と向上した展開
の便利性とを達成する、円筒形スパッタ源を得るにある
。

本発明のさらに別の目的は、スパッタした材料の円周部
方向に指向された放出がそこから行なわれることが可能
であり、スパッタした材料の円周部方向に指向された放
出が、円筒形スパッタ源の１つの側へ移動する単数個ま
たは複数個の被加工物の部分を選択的に被覆するためと
、堆積した被覆物材料それ自身の顕微鏡組織と特性とを
有利に制御するためとに利用され得る、円筒形スパッタ
源を得るにある。

本発明の柱式円筒形スパッタ陰極は、本質的に、その内
部でスパッタ被覆工程が実施されるべき真空室の中へ突
出しているかまたは前記真空室を通過して突出している
管状本体から成る。管の外面は・被覆工程中にスノ＼ツ
タして離脱すべきやる種び選択された材料から成る。こ
のいわゆるターゲット材料は、陰極本体それ自身の構造
材料であっでもよく、または、ターゲットとなるべく特
別に陰極に塗布された外層であってもよい。管状陰極本
体の要件は、管状陰極本体が真空密であることと、管状
陰極本体が導電性を有することと、管状陰極本体が非磁
性であることとである。ただし、あとの２つの条件が成
立していない場合には、特別な技術（非導電性材料の場
合には無線周波電力、磁気材料の場合には飽和磁界）に
より事態を解決し得る。

管状陰極の内部は、冷却水と磁界発生゛装置とを収容し
ている。少なくとも１つのトンネル形磁界が、前記磁界
発生装置から放射され、管状陰極の胴を貫通して、真空
室の周囲空間の中に到達する。　　　　“磁気トンネル
は、連続的であり、スパッタ陰極の外面の上に閉鎖路を
画定する。前記閉鎖路の進路は、内部の磁気装置の磁極
の形状と配置とにより決定される。本発明の本質は、磁
気装置と磁気装置の結果として得られる磁気トンネルと
が、磁石が円筒形陰極軸線上において回転すると、磁気
トンネルがターゲットの縦部分を横切って掃引する方式
で、陰極の長さに沿って１回以上縦方向偏倚運動を行な
うことにある。本発明を実施するために使用し得る多数
の可能な磁石形状と構造の態様とが、この基本概念の範
囲内に存在する。これらのうちのいくつかをここに詳述
して、高度の多様性を示す。

本発明の円筒柱磁電管スパッタ装置は、第１図および第
２図に示した装置において物理的に具体化されているが
、本発明をこの技術分野において比類ないものとする原
理は、第３Ａ図、第３Ｂ図、′第３Ｃ図により一層明確
に示されている。従って、この説明は、最初に第３Ａ図
、第３Ｂ図、第３Ｃ図を対象として行なう。

管状陰極本体１４０は、閉鎖表面からスパッタすべき材
料から成る閉′鎖表面として形成される。

陰極１４０は、中心軸線へのまわりに形成され、桑型的
陽極構造物１５０に隣接して位置決めされる。第３Ｂ図
において、陽極１５０は、陰極１４０を包囲し且つ陰極
１４０から電気的に絶縁されている環状電極として示さ
れている。細長（Ｘ棒または包囲スクリーンまたは室壁
のような他の陽極形態を使用してもよい。

永久磁石１４４は、管状陰極１４０の内側に位置決めさ
れる。永久磁石１４４は、既定長さＬにわたり対向して
配置された細長い磁極面１４４Ｎ。

１４４Ｓの特性を有する。永久磁石１４４により発生し
た磁界線は、中心軸線Ａに対して直角をなす平面にあり
、合同して第３Ｃ図に概念化されている磁気トンネルを
形成する。

陰極１４０の表面は、永久磁石１４４か陰極１４０の内
部に配置されているため陰極１４０の表面から伸長する
複数本の磁界線ｆ１と共に図示されている。磁界線ｆ１
は、永久磁石１４４の縦方向長さＬにわたり、曲りくね
った縦方向トンネル路１８０の横側の縁線１Ｂ１．１８
２により概略昨に画定された磁気トンネルを形成する。

いうまでもなく、磁気トンネルは、機能しつつあるスパ
ッタＶＲ１！にとって重要であるが、その理由は、電子
トラップがこの磁界の中に形成されて、ボンバードと陰
極表面からの材料の浸食とを促進することにある。永久
磁石１４４は、傾斜した端部片１４４’　、１４４”を
具備し、前記〜の傾斜した端部片１４４’、１４４”は
、磁界を端部において歪ませ、曲りくねった縦方向トン
ネル路１８０に沿って伸長する磁気トンネルの連続的な
く二叉に分れていない）閉鎖環構成体を形成する。

はぼ−３００ボルトから−１２００ボルトまでの直流バ
イアス電圧電位を陰極１４０に加えて、陰極１４０をア
ルゴンのような電離可能な気体の分圧雰囲気の中に置く
と、電子が、陰極１４０により放出され、閉鎖環磁気ト
ンネルの規定された曲りくねった縦方向トンネル路１８
０の中に捕捉される。磁界の閉鎖環磁気トンネルにより
形成された電子トラップの中の気体の電離により、プラ
ズマｐが、長さＬに沿って発生する。

陰極本体１４０内部の永久磁石１４４の磁極の独特な形
態のおかげで、材料は、陰極表面の長さに沿って均一に
浸食される。永久磁石１４４と陰極本体１４０との間の
相対回転により、材料は、陰極１４０の全表面にわたり
均一に浸食される。

第３Ａ図から第３Ｃ図までに概念的に描写されている本
発明は、第１図および第２図に示した装置において具体
化されている。その装置においては、管状陰極４０は、
被加工物（図示せず）の上ヘスバッタすべき材料で被覆
された外面を有する導電性材料製円筒として形成される
。管状陰極４０は、真空室カバー板６０の開口部を通過
して真空室Ｂ２の中へ突出するように装着される。管状
陰極４０は、管状陰極４０の上７ランジ４１を支持する
絶縁カラー２１により、常時接地しているカバー板ＢＯ
から電気的に絶縁される。絶縁カラー２１上の上Ｏリン
グ２３と下Ｏリング２５とのそれぞれが、真空・水シー
ルを形成する。

水密キャップ２８は、管状陰極４０の頂部上フランジ４
１の上に配置されて、管状陰極４０の内！！４２を密封
し、管状陰極４０を水で冷却するための入口通路２４と
出口通路２６との両方を形成する。

Ｏリング・シール２９は、水密キャップ２８と管状陰極
４０の上端部との間に配置される。水密キャップ２８は
、中央開口部３１と部分的に中空である回転駆動軸１６
を保持するための上開口部密封板２２とを具備する。部
分的に中空である回転駆動軸１６は、上Ｏリング１８と
下０リング３３とのそれぞれを介して中央開口部３１の
内部において密封される。部分的に中空である回転駆動
軸１Ｂの上端部は、たわみ絶縁軸継手１４を介して、電
動ｍ１ｌｌから伸長する電動機駆動軸１２と相互結合す
る。部分的に中空である回転駆動軸１６は、検水入口穴
３０を具備し、前記横水入口穴３０は、中空開口部３１
と横水入口穴３０から部分的に中空である回転駆動軸１
Ｂの下端部へ伸長する軸線方向通路３４とを連絡する。

部分的に中空である回転駆動軸ＩＢの下端部は、六角ソ
ケット３５として示されている。前記六角ソケット３．
５は、部分的に中空である回転駆動軸１６の上端部へ加
えられた回転駆動力を挿入された中空六角軸３Ｂへ伝達
するために使用される。中空六角軸３Ｂの上端部は、六
角ソケット３５の中へはめこまれており、且つ、上向き
に伸長するアーム３８．３８を有する枠へ固定されてい
る。

上向きに伸長するアーム３８．３９を有する枠の下端部
は、ピボット先端部３２を包含し、前２ピボット先端部
３２は、陰極室４２の最下方密封端部に形成された心出
し軸受バッド４６の中にもたれる。管３７は、中空六角
軸３Ｂの下端部に結合され、陰極室４２の下端部へ伸長
する。

枠のアーム３８．３９は、磁石４４を比較的に一定した
位置に保持し、回転駆動力が磁石４４へ伝達されるよう
にする。包囲スリーブ４３は、磁石・枠組立体の上に配
置され、電動機１１から駆動力が加えられると、磁石・
枠組立体と共に回転する。

冷却水が冷水人口２４を経由して送りこまれると、水は
、通路３１、横通路３０、軸線方向通路３４、中空六角
軸３６の中空中央部、管３７を流れて陰極室４２の下端
部の中へ入る。その後、冷却水は、磁石４４の上を上向
きに圧送され、陰極室４２の内壁に沿って流れて陰極材
料を冷却し、さらに上方へ出口２６へ向かって流れる。

陽極５０は、管状陰極４０に隣接して配置されて必要な
電界を形成するものとして示されている。

陽極５０と同様に電界を形成する細長い棒状陽極（図示
せず）は、陽極５０の別の実施例である。

第１図に示した実施例においては、絶縁カラー５７は、
管状陰極４０の外面に摩擦により取り付けられるように
配置される。環状陽極５０は、絶縁カラー５７のまわり
に締め付けられ、ネジ調整装置５６により締められる。

線５５を介して、ネジ調整装置５６と直流電力供給源（
図示せず）の正端子との藺に電気的結合が成立する。前
記線５５は、真空室カバー板６０の絶縁されたフィード
−スルー　（ｆｅｅｄ　−ｔｈｒｏｕｇｈ　）　５４を
通過して伸長する。負電位が、同じ電力供給源から電気
端子５２を経由して管状陰極４０へ加えられる。

絶縁ハウジング２０は、真空室カバー板６０の上にもた
れて電動機１１のための支持具を形成する。前記絶縁ハ
ウジング２０は、電動機１１の駆動軸１２と入口通路２
４と出口通路２６と電気端子５２とを受けるための開口
部を包含する。

真空室６２は、真空ポンプ６５に結合されたパージ出口
６３を包含する。真空室６２は、さらに、入口Ｂ４を包
含する。前記入口Ｂ４は、貯蔵タンク６８からの電離可
能な気体が調整弁６Ｂを通過して進入できるようにし、
分圧下にある電離可能な気体を提供する。

第２図に示した横断面図で分るように、磁界線ｆ１．　
ｆ２は、管状陰極４０の直径方向に対向する側において
長さんにわたり伸長する電子トンネルを形成する。

第４図は、第１図から第３図までに示した強磁界発生装
置の別の実施例を示す。第４図の実施例においては、い
くつかのＵ字形磁石２９０が、管状陰極２４０の内部に
装着された磁極片２８２゜２８４の曲りくねった対に沿
って締め付けられる。

磁極片２９２．２９４は、管状陰極２４０の外面の上の
電子トラップ磁気トンネルの曲りくねった経路を画定す
る軌道の形態をなす。

第４図に示した実施例は、陰極が磁界を形成するために
必要である磁石よりも相当大きい装置において遭遇する
可能性のある要求のような独特な要求に応えるように設
計されるべき陰極スパッタ装置を考慮に入れている。前
記実施例においては、陰極を回転させ磁石等を固定する
方式の方が、より一層能率的であろう。

固定磁石を利用する第４図にすでに描写した磁気トンネ
ル形態に類似した磁気トンネル形態が第５図に詳細に示
した構成法によりたわみ磁石材料を使用して達成され得
る。冷却液通路５３０を具備した好適には強磁性材料−
である心棒５２８の２部分が、たわみ磁石材料の細片ま
たは薄片で巻かれる。その北極が露出している第１薄片
５２４とその南極が露出している第２１片５２Ｂとは、
各々、隣接する対向して露出した磁極の間の接合部５３
２が磁気トンネルの所要の進路を描くように、截断加工
または曲げ加工または他の加工法により輪郭法めされる
。従って、現在検討中のトンネル形態の場合、接合部は
、第３Ｂ図の花輪状環の形状に輪郭法めされる。薄片５
２４．５２６のために使用されるたわみ磁気材料のよう
なたわみ磁気材料は、重合体マトリクスの中に埋めこま
れた強磁性合金または強磁性配合物の粒子から成り、典
型的には平坦な細片またはテープまたは薄片として入手
可能である。前記材料は、容易に所要形状に截断でき、
所要の磁界の強さを達成するために多重層に積み上げる
ことができる。たわみ磁石に使用される磁気粒子材料は
、通常バリウム・フェライト（ｂａｒｉｕｍ　　ｆｅｒ
ｒｉｔｅ　）であるが、コバルト・サマリウム（ｃｏｂ
ａｌｔ−ｓａｍａｒｉｕｍ）のような高エネルギ生成物
材料は、磁電管スパッタに必要な磁界の強さを達成する
ことを容易にする。

第５図の実施例から、大きい潜在的有用性を有する第６
図に示した本発明の別の実施例が容易に導かれる。この
別の第６図の実施例の主要な著るしい特徴は、縦方向に
伸長した北磁極と南磁極とが、陰極５４０の円筒形軸線
のまわりにらせん状に巻かれることにある。第６図は、
前記特徴の結果得られる円筒形陰極６４０の表面を覆う
磁気電子閉じこめトンネルのらせん路ｐ６を示す。明ら
かに、この磁石構造物は、たわみ磁気材料を使用して固
定磁石セグメントよりも容易に製作される。

しかし、これは、所要形状の固定磁石をこの目的のため
に特別に製造し得ないというのではない。

このらせん形状において容易に変化させることができ容
易に制御することができる幾何学的変数は、ねじれの角
度またはピッチである。同様に、磁石の端部の磁極形態
を丸く且つ割れ目を有するものとするかまたは丸いもの
とするかまたは割れ目を有するものとして、スパッタ堆
積過程中に円筒形陰極のスパッタにより浸食された部分
の端部に起こる不均一な溝蝕いを最小限にしてよい。ら
せん磁石装置と共に使用するに特に適した陽極形態は、
円筒形陰極に対して平行な棒である。そのような陽極８
５０が、第６図に示されている。陽極６５０は、磁石が
陰極の内側で回転する時、常にらせんプラズマ環のどこ
かの部分に隣接している。

このため、陽極６５０は、低エネルギ電子を閉じこめら
れた磁電管放電の先端部から円滑に連続的に運び去る。

磁気材料の細片が、第５図に示したように、反対の極性
を有する縁と縁とが隣接するように位置決めされると、
必ず磁気トンネルが形成されることは明らかである。こ
の方式で、無限に多種類のトンネル形態を構成し得る。

この磁石構成法は、多種類の磁石形態の形成がまさに可
能であることを示すために詳述された。しかし、軸線方
向または縦方向の広がりを有する磁気トンネルを放射す
る電磁動作を含む他の特定の磁石形成計画も予測される
。

種々の著るしい特徴を有するいくつかのこのような磁気
トンネル形態が、第７図から第１２図までに示されてい
る。これらの図面においては、図解の手数を節約するた
めに、明白な形態的特徴が組み合されている場合がある
が、これは、前記の明白な形態的特徴が実際の製造に際
して必ずそのように組み合されるといおうとするもので
はない。

簡明を期すために、円筒形陰極の外面を覆う磁気トンネ
ルの経路は、これらの図面においては単一の太線で示さ
れている。前記の単一の太線は、磁電管スパッタの実施
時に捕捉されたエネルギの強い電子がたどる正味ＥＸＢ
−ドリフト飛しよう経路亀 でもある。他に特別な記載のない限り、各図面において
は、磁気トンネルは、内部磁石の回転によリスバッタ線
極の周囲部のまわりに走査され得ることは、いうまでも
ない。

第７図は、いくつかの変形の組合せを包含しており、Ａ
）磁気トンネルは、陰極の閉鎖端部の上を通過できるこ
とと、Ｂ）磁気トンネルは、陰極の縮小した心棒または
柄を横切って伸長できることと、Ｃ）磁気トンネルは、
種々の長さまたはＤ）歪んだ形状を有してよい３つ以上
の縦方向部分を有することができることとを示している
。第７図は、結合端部７４１と閉鎖端部面７４２とを有
する円筒形陰極７４０を図解している。曲りくねったト
ンネル路は、ｐ７として示されており、且つ、閉鎖端部
面７４２の上に伸長して曲りくねったトンネル路ｐ７と
円筒形陰極７４０との間の相対回転が起こると浸食によ
り材料をすべての表面から離脱させるように形成されて
いる。

第８図は、閉鎖端部形態を有する円筒形陰極８４０と、
円筒形陰極８４０の１つの側に集中している曲りくねっ
たトンネル路ｐ８とを示す。第８図は、円筒形陰極に外
接していない磁気トンネル路ｐ８の場合を示す。すなわ
ち、第８図は、磁気トンネル路が円筒形陰極に外接する
代りに、「端部環」が陰極の同じ側を横断して閉鎖電子
トラップを形成している場合を示す。

第８図は、さらに、異なる性質の重要な変形を示してい
る・。すなわち、均一な浸食を達成するための陰極表面
上における磁気トンネルの走査は、内部磁石を固定した
まま管状陰極１ｉ８４０を回転させることにより実施し
得る。この作動態様は、ターゲット材料を能率的に利用
しつつ例えばスパッタ陰極の１つの側に集中した被覆物
束の指向的放出を達成するために利用できる。必要であ
れば、磁石と管状陰極銅との両方を同一方向または反対
方向に同時に回転させ得ることが、予期される。

第９図は、対向する包囲された端部９４２゜９４３と結
合軸９４１とを有する円筒形陰極８４０を示す。対称的
に曲りくねった経路ｐ９トンネルは、円筒形陰極９４０
の全長と２つの端部９４２．９４３とにわたり直径方向
に伸長する。

第９図は、閉鎖電子トラップ路ｐ９形態が、その中を冷
却水と回転装置とが通過する結合軸８４１により側部か
ら支持された円筒形スパッタ陰極−９４０の２つの閉鎖
端部９４２．８４３の上を通過することにより達成され
る磁気トンネルの変形を示す。作動時においては、磁気
トンネル路ｐ９の中のプラズマ環は、前記プラズマ環が
支持アームを通過する時に一時的に消えるかまたは縮小
する可能性がある。傾斜した端部片が不要なので、この
場合の磁石装置は、特に簡単であってよい。

第１０図は、その長さに沿って変化する横断面を有する
円筒形式陰極と、形状と材料とに関する特別なスパッタ
要件を満足させるための対称的に形成された陰極の概念
とを示す。この場合に（よ、陰極は、別々のスパッタ材
料の截頭部分１０４３と主本体部分１０４０と、両部会
の上を回転するように伸長する曲りくねったトンネル路
ｐＩＯとを包含する。磁気トンネル路ｐｌｏは、輪郭を
有する部品または空所の被覆作業を行なう場合に希望さ
れ得るような変化のあるまたは不均一な横断面を有する
円筒形陰極１０４０の輪郭をたどってよい。既述の実施
例におけると同様に、内部磁石の回転は、磁気トンネル
を陰極のまわりに走査し、スパッタ浸食を陰極の外面の
全面に分布させる。

第１１図は、非円形横断面を有する円筒形スパッタ陰極
１１４０の一端部を示す。軸線方向法がりを有する磁気
トンネル路ｐＨは、この形状および任意の他の形状の上
に放射され得る。内部磁石の回転によるトンネルの円筒
形走査は、この場合には、磁界の強さとスパッタの強さ
とのある程度　　　−の変動をもたらすが、これは、回
転しつつある磁石の磁極が、円筒形スパッタ陰極１１４
０の外壁に近づいたり前記外壁から遠ざかったりするた
めである。

第１２図は、独自の方式で形成された円筒形式陰極にお
ける別の変形を示す。前記の別の変形の独自性は、陰極
本体１２４０が、湾曲した軸線に沿って形成され、曲り
くねったトンネル路Ｐ１２が、曲りくねったトンネル路
Ｐ１２と表面材料との間の相対回転により表面材料が広
い範囲にわたり浸食されるように形成される点にある。

第１２図は、トンネルが湾曲した軸線に沿って伸長する
状態で湾曲した軸線を有する管状陰極１２４０の上に展
開された磁気トンネル路Ｐ１２を示す。この場合には、
回転を実現するためには、丁番式に結合された磁石本体
またはたわみ磁石本体が必要となり得るが、原理は、既
述の実施例と同じである。

第１３図は、複数個の別々であるが重なった曲りくねっ
たトンネル路Ｐ１３　、Ｐ・１３．ｐ・１３を有する円
筒形陰極１３４０を示す。

以上検討した本発明の実施例の各々は、陰極のある長さ
にわたり伸長する内部で発生した磁界を有する改良され
た円筒柱磁電管スパッタ源を得る目的と、材料がスパッ
タ源から能率的且つ均一にスパッタするスパッタ源を得
る目的とを達成する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の好ましい実施例の横断面図、第２図
は、第１図の線（ＩＦ−ＩＩ）に沿った本発明の一部分
の横断面図、 第３Ａ図は、第１図に示した本発明の実施例において利
用される永久磁石の概念図、 第３Ｂ図は、第１図に示した本発明の実施例の上に形成
されるプラズマ環の概念図、 第３Ｃ図は、本発明において使用される閉鎖環トンネル
を形成する弧状磁界東線の概念図、第４図は、本発明の
ための別の永久磁石配習の内部図、 第５図は、たわみ磁気材料を使用する本発明の別の実施
例を示す図、 第６図から第１３図までは、種々の円筒柱陰極形態と種
々の曲りくねった閉鎖環トンネル路とを示す、本発明の
別の実施例の好例の図である。 ４０・・・陰楡、５０・・・陽極、６２・・・真空室。 ；＝＝シ；・；・ 二＝匡＝；、１１゜ 二＝：孟＝、１０゜ 二＝コ＝；、１己。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、閉鎖表面の外方部分が閉鎖表面からスパッタされる
   べき材料を包含している閉鎖表面陰極を提供する装置と
   、前記陰極に隣接する陽極を画定する装置と、バイアス
   電圧電位を発生して該電位を前記陰極装置と前記陽極装
   置との間に接続する装置と、前記閉鎖表面陰極装置内部
   に装着されて前記陰極のある長さにわたり閉鎖環電子閉
   じこめトンネルを画定するように特定の方向へ向けられ
   た磁界を発生する装置とを包含することを特徴とする真
   空室内部においてスパッタを実施する装置。