CH690805A5 - Magnetfeldunterstützte Zerstäubungsanordnung und Vakuumbehandlungsanlage hiermit. - Google Patents

Magnetfeldunterstützte Zerstäubungsanordnung und Vakuumbehandlungsanlage hiermit. Download PDF

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CH690805A5
CH690805A5 CH01362/93A CH136293A CH690805A5 CH 690805 A5 CH690805 A5 CH 690805A5 CH 01362/93 A CH01362/93 A CH 01362/93A CH 136293 A CH136293 A CH 136293A CH 690805 A5 CH690805 A5 CH 690805A5
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Peter Kohler
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Description


  
 



  Die vorliegende Erfindung betrifft eine magnetfeldunterstützte Zerstäubungsanordnung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie eine damit bestückte Vakuumbehandlungsanlage nach Anspruch 18. 



  Es ist bekannt, Materialien, seien dies elektrisch leitende oder elektrisch isolierende, dadurch im Vakuum zu zerstäuben, dass ein elektrisches Feld zwischen der zu zerstäubenden Oberfläche des Materials, der Targetoberfläche, und eine Gegenelektrode erzeugt wird, damit eine Plasmaentladung, und mit den positiven Ionen eines dem Reaktionsraum zugeführten Gases die erwähnte Oberfläche abgestäubt wird. Das abgestäubte Material wird entweder direkt zur Beschichtung von Werkstücken im Prozessraum eingesetzt oder in Form eines Reaktionsproduktes nach Reaktion mit einem dem erwähnten Raum zugeführten Reaktivgas. 



  Solche Zerstäubungsverfahren werden in DC-Plasmen, HF-Plasmen oder in Plasmen durchgeführt, welche durch DC und überlagertem AC erzeugt sind. 



  Dabei ist es weiter bekannt, trotz der völlig verschiedenen Detailmechanismen des eigentlichen Zerstäubungsprozesses für die erwähnten Fälle der Plasmaanregung, die Plasmadichte und damit Zerstäubungsrate dadurch zu erhöhen, dass im Bereiche der zu zerstäubenden Targetoberfläche ein Magnetfeld angelegt wird. Ein solches magnetfeldunterstütztes Zerstäuben ist z.B. unter dem Begriff Magnetronzerstäuben bekannt. 



  Dabei ist es weiter bekannt, den Fluss des erwähnten Magnetfeldes mindestens teilweise über der Targetoberfläche tunnel förmig zu schliessen. 



  Im Weiteren ist es bekannt, wie beispielsweise für Magnetronzerstäuben aus der EP-0 399 710, der US-5 130 005, der DE-A-3 331 245 oder der DE-A-3 506 227 dargestellt, den Fluss des erwähnten Magnetfeldes bezüglich der Targetoberfläche zu bewegen und damit den Bereich maximaler Zerstäubungsrate, sei dies, um das Target möglich gleichmässig abzustäuben, oder sei dies, um am Werkstück eine erwünschte Verteilung der Rate sich ablegenden Materials zu erreichen. 



  Auch bei reaktivem Zerstäuben ist es bekannt, den genannten Fluss relativ zur zerstäubten Fläche zu bewegen. 



  Dabei können weiter vorgesehene Targetkonfigurationen plan sein, wie im Falle der bekannten Planarmagnetrons, oder können Raumflächen definieren, wie beispielsweise konkave, wozu auf die Topfmagnetronanordnung nach der DE-3 506 227 verwiesen sei. Die Targetanordnung kann dabei ein einteiliges oder mehrere Targets umfassen. 



  Die vorliegende Erfindung betrifft in ihrem weitesten Aspekt alle die erwähnten Zerstäubungstechniken bzw. entsprechende magnetfeldunterstützte Zerstäubungsanordnungen. 



  Aus der DE-A-3 331 245 sowie der US-A-5 130 005 ist es für ein planares Magnetron bekannt, zur Realisation einer Relativbewegung zwischen dem erwähnten Magnetfeldfluss und der Targetoberfläche unter einer Targetanordnung eine Magnetanordnung zu bewegen. Gemäss der DE-A-3 331 245 wird hierzu eine Magnetanordnung in einer Kühlmediumskammer, welche einseitig von der Targetanordnung abgeschlossen ist, bestehend aus Halterungsplatten und aus Target, bezüglich einer Drehachse exzentrisch drehbewegt oder zusätzlich über Nockenführungen entlang der  Targetanordnung bewegt und damit ein sich entlang der zu zerstäubenden Targetfläche bewegendes tunnelförmiges Magnetfeld erzeugt. Der Drehantrieb der Magnetanordnung erfolgt entweder durch die Strömung des Kühlmediums, nämlich von Wasser, durch die Kühlkammer oder über eine durch die Kammerwandung geführte Antriebswelle. 



  Aus der US-A-5 130 005 ist, als Planarmagnetron ausgebildet, eine magnetfeldunterstützte Zerstäubungsanordnung eingangs erwähnter Art bekannt. Sie umfasst ein Anordnungsgehäuse, worauf stirnseitig eine Targetanordnung montierbar ist, welche hier ausschliesslich aus dem Target besteht und die darunter liegende Trägerplatte nur durch Zerlegen der Anordnung montierbar bzw. demontierbar ist. Angrenzend an die Montageplatte definiert das Gehäuse eine Ringkammer, worin, um eine Drehachse beweglich gelagert, eine Magnetträgeranordnung vorgesehen ist, welche ein Magnetfeld erzeugt, dessen Fluss einen Bereich des auf der Trägerplatte montierten Targets durchdringt und welcher durch die Relativdrehbewegung der Magnetträgeranordnung zum gehäusefesten Target verschoben wird. 



  Im Weiteren ist ein Elektromotor vorgesehen, der über Zahnriemen und Getriebe über eine durch die Wandung der Kammer durchgeführte Ritzelachse schliesslich auf die Magnetträgeranordnung wirkt. An dieser Anordnung ist nachteilig, dass der Elektromotor und die zwischen Magnetträgeranordnung und Elektromotor vorgesehene Antriebsübertragung sehr viel Platz beansprucht und weiter der abgesetzt von der als Kühlkammer wirkenden Ringkammer mit der Magnetträgeranordnung montierte Antriebsmotor separat gekühlt werden muss. Ein weiterer Nachteil ist, dass mittels einer aufwändigen Überwachungselektronik die Bewegung der Magnetanordnung selbst überwacht werden muss, um auch Defekte zwischen Antriebsmotor und Magnetanordnung zu detektieren. 



  Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, an einer magnetfeldunterstützten Zerstäubungsanordnung eingangs genannter Art die erwähnten Nachteile zu beheben. 



  Dies wird bei deren Ausbildung nach dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 erreicht. Dadurch, dass nämlich das Antriebsgehäuse gleichzeitig das Anordnungsgehäuse bildet und der Rotor drehfest mit der Magnetträgeranordnung verbunden ist, ergibt sich eine höchst kompakte Bauweise. Da weiter die Targetanordnung wirksam gekühlt werden muss und am Anordnungsgehäuse montiert ist, welch Letzteres wiederum das Gehäuse des Antriebes ist, ist damit die Grundlage geschaffen, mit der Kühlung der Targetanordnung gleichzeitig den elektromotorischen Antrieb zu kühlen. Die erfindungsgemässe Bauweise erlaubt insbesondere auch das Vermeiden eines Getriebes und damit eine drastische Reduktion der Zahl bewegter Teile. Dies erhöht die Betriebssicherheit und senkt die Herstellungskosten und führt zu einer äusserst kompakten Bauweise. 



  Unter elektromotorischem Antrieb sei dabei grundsätzlich ein Antrieb verstanden, bei welchem zwischen Stator und Rotor eine Wirkverbindung über elektromagnetische Felder erfolgt. 



  Die Kompaktbauweise der Zerstäubungsanordnung wird weiter bevorzugterweise durch Vorgehen nach dem Wortlaut von Anspruch 2 weiter erhöht. In einer bevorzugten Ausführungsvariante nach Anspruch 3 handelt es sich bei der erfindungsgemässen magnetfeldunterstützten Zerstäubungsanordnung um die darin spezifizierte. 



  Gemäss Wortlaut von Anspruch 4 wird die eingangs erwähnte Bewegung des Magnetfeldflusses entlang der zu zerstäubenden Targetoberfläche grundsätzlich als beliebige Bahn ausgelegt,  dabei vorzugsweise als geschlossene Bahn. Ersteres ist ohne weiteres dadurch möglich, dass an der Magnetträgeranordnung, welche primär eine reine Drehbewegung ausführt, Magnete angeordnet sind, die ihrbezüglich wiederum gesteuert bewegbar sind, und/oder Elektromagnete, welche zeit- bzw. drehwinkelselektiv angesteuert werden und/oder die Magnete exzentrisch angeordnet werden. Dies gemäss Wortlaut von Anspruch 5. 



  Obwohl es durchaus möglich ist, beim relativ bewegten System zwischen Target und Magnetträgeranordnung bezüglich einer Anlage, woran die erfindungsgemässe Anordnung montiert ist, d.h. dem absolut ruhenden System, das Target zu bewegen und dabei die Magnetträgeranordnung absolut ruhend zu belassen, wird in einer weit bevorzugten Ausführungsvariante nach Anspruch 6 das Gehäuse zur Montage an einer Vakuumbeschichtungsanlage ausgebildet und damit zum ruhenden Bezugsystem. 



  Weitere bevorzugte Ausführungsvarianten sind in den Ansprüchen 7 bis 17 spezifiziert. Eine erfindungsgemässe Vakuumbehandlungsanlage nach Anspruch 18 zeichnet sich aufgrund der erwähnten und noch zu beschreibenden Vorteile der erfindungsgemässen Zerstäubungsanordnung insbesondere auch durch höchst kompakten Aufbau aus. 



  Die Erfindung wird anschliessend beispielsweise anhand von Figuren erläutert. 



  Es zeigen: 
 
   Fig. 1 schematisch das Grundprinzip der erfindungsgemässen Zerstäubungsanordnung bei ruhendem Gehäuse und planarem Target; 
   Fig. 2 schematisch in Analogie zu Fig. 1, die prinzipielle  erfindungsgemässe Anordnung, topfmagnetronartig; 
   Fig. 3 im Längsschnitt eine heute bevorzugte Ausführungsvariante der erfindungsgemässen magnetfeldunterstützten Zerstäubungsanordnung, woran alle vorteilhaften Teilaspekte kombiniert eingesetzt sind. 
 



  In Fig. 1 ist schematisch eine erfindungsgemässe magnetfeldunterstützte Zerstäubungsanordnung mit planarer Targetanordnung 1 dargestellt, welche insbesondere eine Targetplatte umfasst. Die Targetanordnung 1 schliesst das Gehäuse 3 der Zerstäubungsanordnung gegen den Prozessraum U ab. Innerhalb des Gehäuses 3, in einer Magnetträgerkammer 5a ist eine Permanent- und/oder Elektromagnete 7 umfassende Magnetträgeranordnung 5 um eine Achse A drehbar gelagert.

   Die durch die Magnete 7 gebildete Anordnung kann dabei an der Trägeranordnung 5 stationär montierte Permanent- und/oder Elektromagnete umfassen oder, wie gestrichelt schematisch bei r dargestellt, Permanent- und/oder Elektromagnete, die zusätzlich zur Drehbewegung um die Achse A bezüglich der Trägeranordnung 5 bewegt werden, sei dies radial und/oder azimutal, generell derart, dass bezüglich des Gehäuses 3 die Magnete eine vorgegebene Bahn durchlaufen. Dadurch wird der Bereich an der zu zerstäubenden Oberfläche der Targetanordnung 1, durch welchen und entlang welchem der Magnetfeldfluss  PHI B wirksam ist, auf entsprechenden Bahnen verschoben, was auch durch Ansteuerung an der Magnetträgeranordnung 5 fest vorgesehener Elektromagnete erfolgen kann. 



  In der Figur ist rein schematisch und qualitativ der Verlauf des Flusses  PHI B bei exzentrisch zur Achse A angeordneten Magneten dargestellt (ausgezogen und gestrichelt), dies bei einem tunnelförmigen Fluss über der Targetoberfläche. Strichpunktiert ist ein ebenfalls insbesondere bei HF-Anwendungen ein setzbares Flussbild dargestellt. 



  Der schematisch in Fig. 1 dargestellte Magnetfeldfluss  PHI B ist damit mindestens teilweise tunnelförmig über der zu zerstäubenden Targetoberfläche geschlossen und/oder ist überwiegend über targetnahe Strukturen, wie Rahmen des Gehäuses 3, geschlossen. 



  Die Magnetträgeranordnung 5 ist erfindungsgemäss drehfest mit dem Rotor 9 eines elektromotorischen Antriebes gekoppelt, dessen Stator 10 drehfest mit dem Gehäuse 3 verbunden ist. Über einen Ringluftspalt 12 wirkt der kraftübertragende elektromagnetische Antriebsfluss  PHI M. Die dargestellte Zerstäubungsanordnung wird im Sinne eines Magnetrons DC-betrieben oder hochfrequenzbetrieben oder als Mischform mit DC und AC betrieben und damit über eine Gegenelektrode 14 eine Plasmaentladung erzeugt. Dabei kann, wie üblich, das Prozesskammergehäuse 3a mit Gegenelektrode 14 gemeinsam auf Bezugspotential, wie beispielsweise auf Massepotential gelegt werden. Es kann weiter, wie dem Fachmann bekannt, die Gegenelektrode 14 auf Biaspotential gelegt werden, oder eine Biaselektrode separat vorgesehen werden. 



  In Fig. 1 sind schematisch an der Speiseeinheit 16 die verschiedenen Möglichkeiten der Plasmaentladungsspeisung dargestellt. 



  In Fig. 2 ist die Zerstäubungsanordnung gemäss Fig. 1 für eine nicht planare, zu zerstäubende Targetoberfläche dargestellt, nämlich, als Beispiel, für eine kegelförmige, wobei sowohl bei der Targetanordnung nach Fig. 1 wie auch nach derjenigen von Fig. 2 die zu zerstäubende Oberfläche durch ein einziges Target oder durch mehrere realisiert sein kann. 



  In Fig. 3 ist eine heute bevorzugte Realisationsform einer erfindungsgemässen Zerstäubungsquelle dargestellt, beispielsweise in Form eines Planarmagnetrons. Die Kathodenanordnung 1 besteht aus der eigentlichen Targetplatte 21 und hier z.B. einer Rückplatte 23, welche Platten im montierten Zustand sowohl thermisch wie auch elektrisch eng gekoppelt sind, wie durch gegenseitiges Verspannen oder Verbonden. 



  Die elektrisch als ein Block wirkende Targetanordnung 1 ist lösbar am Gehäuse 3 der Anordnung montiert, nämlich an einem metallischen Montageflansch 25. Die Targetanordnung 1 wird dabei (nicht dargestellt) mit einem Spannrahmen auf den Montageflansch 25 gespannt oder bildet, wie hier, mit dem Flansch 25 einen Targetwechsel-Schnellverschluss, wie einen Bajonettverschluss. Ein solcher ist aus der EP-A-0 512 456, die diesbezüglich zum integrierten Bestandteil der vorliegenden Beschreibung erklärt wird, bekannt. 



  Über einen Isolationsflansch 27 ist der Montageflansch 25 mit den übrigen Teilen des Gehäuses 3 verbunden, welches im Wesentlichen glockenförmig ausgebildet ist, und targetanordnungsseitig mit einer Wandung 29, im Wesentlichen aus einem steifen Kunststoffmaterial, gemeinsam mit der Targetanordnung 1 eine Kühlkammeranordnung 31 definiert. Dabei ist die Kühlkammeranordnung 31 einseitig direkt durch die Targetanordnung 1 definiert, oder es ist eine wärmeleitende Folie 31a vorgesehen, welche durch den Druck im Kühlmedium gegen die Targetanordnung 1 gepresst wird. 



  Gerade wenn die Targetanordnung 1 mittels eines Schnellverschlusses auswechselbar ist, die die mediumbetätigte Folie, gemäss der genannten EP-A-512 456, als Spannorgan bzw. Entspannorgan für den Verschluss, wie den genannten Bajonettverschluss. 



  Die Wandung 29 setzt sich koaxial zur Achse A in einer Rohrwandung 33 fort, welch Letztere gemeinsam mit der Wandung 29 im Gehäuse 3 eine Magnetträger-Ringkammer 35 festlegt. An Lagern 37 ist an einem zentral das Rohr 33 bzw. generell die zentrale Achse halternden Gehäusezentralteil 39 ein Rotor 41 drehbeweglich gelagert. Ein Stator 43, drehfest am Gehäuse 3, definiert, zusammen mit dem Rotor 41, den Ringluftspalt 12, über welchen der elektromotorische Antrieb des Rotors 41 erfolgt. Am Rotor 41 ist drehfest die Magnetträgeranordnung 5 gelagert, welche in der Magnetträgeranordnungskammer 35 bei Antrieb des Rotors umläuft.

   Der Durchmesser des Spaltringes 12 ist dabei wesentlich grösser als die Axialausdehnung des Spaltes 12, womit ein präziser und insbesondere hinreichend langsamer Drehantrieb des Rotors erfolgen kann und gleichzeitig der ohnehin von der Targetanordnung 1 aufgespannte Raum im Sinne der Kompaktheit der Anordnung optimal ausgenützt wird und dabei auf ein Getriebe verzichtet werden kann. 



  Als Antrieb wird vorzugsweise ein Asynchronmotor mit Statorwicklungen 45 eingesetzt und wicklungslosem Rotor, ein Asynchronmotor in optimal, axial betrachtet, flacher Bauweise. 



  Je nach Einsatz kann auch ein anderer Antriebsmotor, z.B. ein elektronisch kommutierter Motor oder ein DC-Motor eingesetzt werden, beispielsweise elektronisch gesteuert. 



  Der Innenraum des Rohres 33, wie erwähnt, aus elektrisch isolierendem Material, vorzugsweise Kunststoff, wird, als Trennwandung, mittels eines Innenrohres 47 in eine Zuleitung 49 und eine Rückführleitung 51 unterteilt, zur Zirkulation eines Kühlmediums zu und von der Kühlkammer 31. Das metallische Innenrohr 47 ist elektrisch mit einer metallischen Unterteilungswandung 53 verbunden, welche sich im Wesentlichen parallel zur Wandung 29 und der Targetanordnung 1 durch die Kühl kammer 31 erstreckt. Im Zentralbereich ist in der Trennwandung 53 eine Austrittsöffnung 55 vorgesehen, durch die in Pfeilrichtung durch die Zuleitung 49 zufliessendes Kühlmedium entlang der Targetanordnung 1 nach aussen fliesst. An der Peripherie der Trennwandung 53 sind Rückflussöffnungen 57 vorgesehen, über welche das Kühlmedium radial zurück in die Rückführleitung 51 fliesst.

   Ist eine Folie 31a vorgesehen, so stellt diese dann, wenn sie elektrisch leitend ist, einen grossflächigen Kontaktbereich an die Targetanordnung sicher. 



  Die Zuführleitung 49 im Rohr 33 ist über eine Verbindungsleitungsanordnung 59 mit einem flexiblen Kunststoffschlauch 61 verbunden, welcher, in einem Kunststoffteil 63 des Gehäuses 3 eingebettet, nach aussen geführt ist und dort um die Aussenfläche des Gehäuses 3 mehrmals geschlauft ist. Die Rückführleitung 51 kommuniziert mit der radial nach aussen führenden Leitungsanordnung 65. 



  Über Rohr 33, Wandung 29 und Kunststoffteil 63 des Gehäuses ist die Wandung 47, welche sich als Trennwandung durch das Rohr 33 erstreckt, von den metallischen Teilen des Gehäuses 3 elektrisch isoliert und ist mit einem elektrischen Anschluss 67 verbunden, woran das elektrische Signal für den Betrieb der Targetanordnung 1 angelegt wird. Die elektrische Kontaktierung der Letzteren erfolgt weiter über die Trennplatte 53, welche peripher mit dem metallischen Halterahmen 25 verbunden ist, und gegebenenfalls die Folie 31a. 



  Als Kühlmedium wird vorzugsweise Wasser eingesetzt. Vom Anschluss 67 mit der Hochspannung für die Targetanordnung 1 fällt die Spannung entlang des radial nach aussen geführten Abschnittes des Schlauches 61 bzw. der darin enthaltenen Wassersäule als Wasserwiderstand so ab, dass aussen am Gehäuse 3 praktisch Bezugspotential, d.h. Massepotential, erreicht ist. 



  Die Kühlkammer ist in Axialrichtung optimal dünn, sodass gesamthaft eine optimale Wirkung des Magnetsystems auf der zu zerstäubenden Oberfläche der Targetanordnung 1 erwirkt wird. 



  Durch Vorsehen des elektrisch isolierenden, vorzugsweise aus Kunststoff bestehenden, mit der Wandung 29 einteiligen Rohres wird die Isolation zwischen spannungsführender Wandung 47 als elektrische Zuführung zur Targetanordnung sowie Platte 53 zu den metallischen Teilen des Gehäuses 3 sichergestellt, ohne komplizierte Isolationsvorkehrungen, was das Volumen der erfindungsgemässen Zerstäubungsanordnung weiter reduziert. Das Vorsehen der Trennwandung 53 in Kombination mit den Zu- und Wegführungen für das Kühlmedium im Rohr 33 ergibt optimalerweise eine Strömung frischen Kühlmediums entlang der Targetanordnung und ihrer Rückfliessen im Bereich der Wandung 29, wobei gleichzeitig die Trennwandungen für die Zu- und Wegführungen für das Kühlmedium als elektrische Anschlussleitungen für die Targetanordnung 1 eingesetzt sind. 



  In Fig. 3 bezeichnen weiter, nur auf der rechten Seite eingetragen, 70 einen Montageflansch an der Vakuumkammer, 72 eine Vakuum-Ringdichtung, 74 eine gegebenenfalls vorgesehene Hf-Dichtung und 76 eine Abschirmung. 



  Die Targetanordnung 1 ist mit einem Bajonettverschluss, spannbar über Folie 31a durch den Druck des Kühlmediums, versehen und wird durch Verdrehen bezüglich des Montage- bzw. Bajonett-Flansches 25 vakuumkammerseitig entfernt bzw. ersetzt. Die ganze Anordnung mit Antrieb und Kühlkammer inkl. Folie 31a kann, in der Figur, nach unten, also von der Normalatmosphäre N her demontiert und vom Flansch 70 entfernt werden. 



  Auch durch die se konstruktiven Massnahmen, welche den Aufbau der Anordnung drastisch vereinfachen, wird die Kompaktheit  erreicht bzw. das Volumen der Zerstäubungsanordnung wesentlich reduziert. 



  Durch Vorsehen des flexiblen Schlauches 61 und damit Realisation eines Wasserwiderstandes wird einerseits ein genügender Spannungsabfall zwischen hochspannungsführenden Teilen und dem Gehäuse 3 mit geringem elektrischem Verlust sichergestellt, und anderseits wird dadurch gleichzeitig das Gehäuse 3 gekühlt. Es wird somit mit demselben, für die Targetanordnungskühlung ohnehin vorzusehenden System das Gehäuse des Antriebssystems und damit dessen Stator durch Wärmeleitung gekühlt. 



  Aufgrund des grossen Durchmessers des Koppelringspaltes zwischen Stator und Rotor kann die Umdrehung des Rotors optimal langsam und gleichmässig angesteuert werden, womit aufwändige und voluminöse Getriebe vermieden werden. Das Umdrehungsverhalten des Antriebssystems kann einfach elektronisch gesteuert bzw. geregelt werden. Gesamthaft betrachtet, wird die Anzahl notwendiger Bauteile, verglichen mit herkömmlichen Konstruktionen von Zerstäubungsquellen, drastisch verringert, was die Zuverlässigkeit erhöht und den Konstruktionsaufwand reduziert. 

Claims (18)

1. Magnetfeldunterstützte Zerstäubungsanordnung mit - einem Anordnungsgehäuse (3), worauf stirnseitig eine Targetanordnung (1) montierbar ist, - im Anordnungsgehäuse einer diesbezüglich um eine Achse drehbeweglich gelagerten Magnetträgeranordnung (5), welche ein Magnetfeld erzeugt, dessen Fluss ( PHI B) einen Bereich einer montierten Targetanordnung (1) durchdringt, wobei der Bereich durch die Relativdrehbewegung verschoben wird, - einem elektromotorischen Antrieb (9, 10) mit einem mit dem Anordnungsgehäuse (3) drehfest verbundenen Antriebsgehäuse und einem darin drehgelagerten Rotor, der seinerseits auf die Magnetträgeranordnung (5) wirkt, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsgehäuse das Anordnungsgehäuse (3) bildet und der Rotor (9) drehfest mit der Magnetträgeranordnung (5) verbunden ist.
2.
Zerstäubungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektromotorische Übertragung ( PHI M) zwischen Gehäuse (3) und Rotor (9) über einen zur erwähnten Achse koaxialen Ringluftspalt (12) erfolgt, dessen Durchmesser wesentlich grösser ist als seine Axialausdehnung.
3. Zerstäubungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Magnetron ausgebildet ist, vorzugsweise als planares Magnetron und/oder vorzugsweise der Feldfluss tunnelförmig aus der montierten Targetanordnung aus- und dahin wieder eintritt.
4. Zerstäubungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich bei der Drehbewegung eine gegebene Bahn durchläuft, vorzugsweise eine Kreisbahn.
5.
Zerstäubungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetträgeranordnung (5) diesbezüglich verschiebliche (r) Magnete (7) umfasst und/oder mindestens ein Teil der Magnete (7) durch Elektromagnete gebildet ist und/oder die Magnete exzentrisch angeordnet sind.
6. Zerstäubungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (3) zur Montage an einer Vakuumbeschichtungsanlage ausgebildet ist.
7. Zerstäubungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (9) kreisscheibenförmig ausgebildet ist.
8.
Zerstäubungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse eine zentrisch den Rotor durchdringende Hohlachse (33) aufweist, worin eine Zu- (49) und/oder Abführleitungsanordnung (51) für ein Kühlmedium zu bzw. von einer Kühlkammeranordnung (31) vorgesehen ist, wobei die Kühlkammeranordnung (31), zur Kühlung der Targetanordnung (1), stirnseitig des Gehäuses (3) vorgesehen und von der Targetanordnung direkt oder über eine wärmeleitende Folie (31a), vorzugsweise auch elektrisch leitend, abgeschlossen ist.
9. Zerstäubungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse eine zentrisch den Rotor durchdringende Achse (33) umfasst, welche eine elektrische Anschlussverbindung (67) für die Targetanordnung (1) umfasst.
10.
Zerstäubungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekenn zeichnet, dass der Innenraum der Hohlachse (33) durch eine Trennwandung (47) in die Zu- (49) und die Abführleitungsanordnung (51) unterteilt ist und vorzugsweise die Trennwandung (47) elektrischer Zuleiter für die Targetanordnung (1) bildet.
11. Zerstäubungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gehäusekammer (35) mit der Magnetträgeranordnung (5) stirnseitig durch eine Wandung (29) abgeschlossen ist, welche aus elektrisch isolierendem Material, vorzugsweise im Wesentlichen aus Kunststoff besteht.
12.
Zerstäubungsanordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse eine zentrisch den Rotor durchstossende Hohlachse (33) aufweist, worin eine Zu- (49) und Abführleitungsanordnung (51) für ein Kühlmedium zu und von einer durch die Targetanordnung direkt oder indirekt über eine wärmeleitende, vorzugsweise auch elektrisch leitende Folie, abgeschlossenen Kühlkammeranordnung (31) vorgesehen ist.
13. Zerstäubungsanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass - die Targetplatte an der Targetanordnung (1) oder - die Targetanordnung aus Targetplatte und Rückplatte oder - die Targetanordnung mit der Kühlkammer (31) und gegebenenfalls Teilen der Leitungsanordnung (65) zum Targetwechsel auswechselbar ausgebildet ist bzw. sind.
14.
Zerstäubungsanordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Zu- und/oder Abführleitungs anordnung in der Hohlachse (33) mit einer das Gehäuse (3) umschlingenden, vorzugsweise mehrfach umschlingenden, vorzugsweise flexiblen Leitung für das Kühlmedium verbunden ist zur Kühlung des Gehäuses.
15.
Zerstäubungsanordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse eine zentrisch den Rotor durchstossende Hohlachse (33) aufweist, welche einerseits Teil eines Strömungssystems (31, 49, 51) für ein Kühlmedium für die Targetanordnung bildet und worin, anderseits, eine elektrische Anschlussleitung (47) für die Targetanordnung geführt ist, wobei der Hohlraum der Hohlachse über mindestens eine als Wasserwiderstand (61) ausgebildete Leitung durch das Gehäuse nach aussen geführt ist, derart, dass die Speisespannung für die Targetanordnung entlang dem Wasserwiderstand abfällt.
16.
Zerstäubungsanordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass - das Gehäuse (3) eine zentrisch durch den Rotor geführte Hohlachse (33) aufweist, - in der Hohlachse (33) eine elektrische Zuleitung (47) zu der Targetanordnung (1) geführt ist, - die Hohlachse Teil eines Kühlmediumsystems (31, 49, 51) zur Kühlung der Targetanordnung (1) ist, - die Aussenwandung der Hohlachse (33) durch eine elektrisch isolierende Wandung, vorzugsweise im Wesentlichen aus Kunststoff, gebildet ist und sich stirnseitig des Gehäuses zum Abschluss einer Gehäusekammer (35) mit der Magnetträgeranordnung (5) radial nach aussen erstreckt, - eine durch das Gehäuse (3) geführte, mit dem Innenraum der Hohlachse kommunizierende Leitungsanordnung (61) für das Kühlmedium als Wasserwiderstand ausgebildet ist und vorzugsweise in oder entlang dem Gehäuse (3) geschlauft ist.
17.
Zerstäubungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der elektromotorische Antrieb ein Asynchronmotor ist, dessen axiale Luftspaltausdehnung wesentlich geringer ist als der Rotordurchmesser.
18. Vakuumbehandlungsanlage mit mindestens einer Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 17.
CH01362/93A 1993-05-04 1993-05-04 Magnetfeldunterstützte Zerstäubungsanordnung und Vakuumbehandlungsanlage hiermit. CH690805A5 (de)

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