CN102027565B

CN102027565B - 具有高硬度的可旋转溅射磁控管

Info

Publication number: CN102027565B
Application number: CN200980117737.9A
Authority: CN
Inventors: P·戈德里斯; I·范德普特
Original assignee: Bekaert Advanced Coatings NV
Current assignee: Soleras Advanced Coatings BV
Priority date: 2008-05-16
Filing date: 2009-05-06
Publication date: 2013-03-06
Anticipated expiration: 2029-05-06
Also published as: EP2301060A1; JP2011521101A; BRPI0911980A2; US20110062022A1; JP5524185B2; KR20110014593A; US8500976B2; EP2301060B1; CN102027565A; WO2009138348A1

Abstract

本发明介绍了可插入可旋转目标中的溅射磁控管(300)。磁控管设计成单件的多壁管(102、203)，具有在管的长度上延伸的隔腔(316、316′、318、318′)。多壁管与现有技术磁控管相比产生了硬得多的磁控管载体结构。因此，磁场产生器可以安装在隔腔内部，且在磁体和目标表面之间的距离可容易地调节，因为管比产生器硬得多。另外，冷却剂槽道可以包含在管内部，并靠近管的外壁，这样，可以邻近磁场产生器供应冷却剂。磁控管增大的硬度使得目标管至少在该目标的使用寿命的一部分中能够由磁控管承载，而不是周围其它方式。因此，可以使用薄的目标载体管，因为它们不必承载磁控管，从而导致使用该目标时间更长。

Description

具有高硬度的可旋转溅射磁控管

技术领域

本发明涉及在用于涂布较大面积的装置(例如显示器涂布器、大面积玻璃涂布器、织物涂布器或类似类型设备)中的、用于可旋转目标的溅射磁控管。

背景技术

通过溅射的物理蒸气沉积已经成为用于定制玻璃面板或其它透明材料的特性的标准技术。“溅射”是指通过重惰性气体(通常为氩气)的正电荷离子来使得涂布材料原子离开目标进行发射喷出，电场使正电荷离子朝着负电荷目标加速。正离子通过在低压气相中的冲击离子化而形成。喷出的原子以高动能撞上要涂布的基体，它们在该基体上形成致密、良好粘附的涂层。

惰性气体的离子化通过从目标内产生磁场和在目标的表面处有电弧形成闭环隧道(tunnel)而限制为靠近目标的表面。在操作过程中，电子沿这些磁场线来回反弹，同时沿该闭环向下漂移，因此增加了惰性气体原子的冲击离子化。在目标的表面处形成紫色发光闭环“跑道”。

当人们希望使用柱形旋转目标(而不是更容易实现的平面形静止目标)时有一个工程难题。当使用平面形静止目标时，冷却剂供给(当正离子的冲击加热目标时该目标必须冷却)和电能供给可以对固定目标组件来进行。当使用旋转目标时，冷却剂和电能供给必须顺应旋转，同时保持真空整体性。不过，成功解决该难题的利益将值得去努力，因为可旋转目标将带来比平面形目标有用得多的目标原材料。还有可旋转目标与它们的平面形对应件相比不容易产生电弧。这些优点在内嵌式(inline)涂布器中特别有利，其中，基体沿与目标的轴线垂直的方向经过细长柱形目标。为了使得横过基体的涂层厚度保持均匀，需要在整个目标长度上有均匀的目标材料溅射速率。

人们面对的一个工程问题是磁场产生器必须包含在目标中。定向成朝向要涂布的基体的磁场产生器通常保持静止，同时柱体目标在它前面旋转。基于铁钕硼(Fe-Nd-B)或钴钐(Co-Sm)合金的高性能永磁体用于产生磁场。因为磁场的、与目标表面平行的分量确定等离子体中的电吸持(confinement)，因此重要的是该分量沿管的长度保持恒定。不幸的是，该分量的磁感应(单位为特斯拉)通常至少以到它的产生器的距离的两次方来降低，因此对于磁场产生器相对于目标表面的位置非常敏感。因此，在目标表面和磁场产生器之间的距离必须很好地控制，否则等离子体将显示密度的局部变化，这又可能导致横过基体的不均匀涂层型面。下面将它称为“距离控制问题”。

供给目标的大部分能量转变成热量，该热量在目标的表面处产生。该热量必须高效带走，否则目标将加热太大，磁场产生器的磁体将在较高温度下损失它们的强度，从而导致“冷却问题”。因此，冷却回路必须提供有冷却剂，该冷却剂通常是水调节用于该目的。不幸的是，高性能磁体将非常快地腐蚀，因此它们必须与冷却剂密封(“密封问题”)。

在现有技术中已经介绍了对于“冷却问题”的多种解决方案。例如US5262032只介绍了磁体的冷却。或者US2005/0178662介绍了在磁体附近提供冷却剂的径向出口的系统。

试图解决上述三个问题中的至少两个的更复杂设计是US5571393(Viratec Thin Films Inc.)，其中，磁体组封装在磁体壳体的密封磁体空腔部分中，该磁体壳体由螺栓连接在一起的两个外壳组成。在目标表面和磁体组之间的距离通过安装在磁体空腔旁边的一对可调节辊来控制，该对可调节辊可对着目标的内侧滚转。冷却剂从磁控管的一端通过中心管朝着另一端供给，并在磁体壳体和目标管之间的间隙中沿轴向方向朝着该一端返回。该方法的缺点是冷却剂在它接近该一端时变得越来越热，因此导致在目标和磁体上的温度梯度，再导致沉积速率的梯度。

在WO03/015124(Bekaert Advanced Coatings)中可以看见另一设计。这里介绍了使用距离调节装置，该距离调节装置通过使得磁场产生器相对于支承结构局部偏转而设置在目标和磁体组之间的距离。支承结构包括供应管和安装在它上面的加强元件。该元件充满硬泡沫塑料，以便增加它在冷却剂中的浮力。磁体组通过磁体壳体而与冷却剂密封。壳体增加了磁体系统的硬度，因此在调节装置用于设置在磁体组和目标之间的距离时增加在支承结构上的应力。还有，冷却剂流基本轴向从目标的一端至另一端，从而导致温度梯度。

近来试图消除静止水区域、气泡形成和提高冷却剂的循环，一系列美国文献2007/0089982、2007/0089985和20070089986介绍了使用挡板来引起湍流和使用叶片来引起到冷却水中的循环。此外，还使用矩形载体管(磁体组安装在该载体管上)来减小磁体组的弯曲。

WO2005/005682介绍了一种用于安装在可旋转目标内部的中心体，它包括(在磁体组上面的)用于承载目标管、使得该管旋转、与该管电接触和使得该管内部与冷却剂密封和真空的装置。不过，磁体组并不与冷却剂密封，且没有用于改变磁场的调节装置。使用这样的磁控管限制为更小规模的设备。

发明内容

根据本发明的第一方面，提出了一种溅射磁控管，它解决了上述三个问题：距离控制问题、冷却问题和密封问题。

本发明的另一方面涉及一种目标，该目标设计成与溅射磁控管配合。

在本申请范围内，将“磁控管”理解为插入目标管中并由一个或两个端部块保持在相对于该端部块的固定位置处的装置。它至少包括磁场产生器，因此它有该名称。本发明的磁控管包括管，全部所需功能装置预计在该管上或管中。特别是，该管有在该管的基本整个长度上轴向定向的多个隔腔。隔腔通过在管的基本整个长度上延伸的多个内部壁而相互分离。壁优选是定向成平行于管的弯曲平面。管制造成一件：它并不装配可拆卸部件。由于这样的整体结构和有不同的内部壁，该管极硬且轻。

机械工程师公知的硬度模量ε(简称“硬度”，表示为单位Nmm²)的概念：

ε＝ρ(x)·M(x)＝E·l_y

其中，E是使用的材料的杨氏模量(单位为N/mm²)

l_y是管沿弯曲方向“y”的几何矩(单位为mm⁴)，即

l_y＝∫∫y²dA

积分的范围在管的垂直截面上获取

M(x)是在沿管的长度的位置“x”处的局部弯曲力矩

ρ(x)是由弯曲力矩M(x)引起的、在“x”处的局部曲率半径

在目前可用的现有技术CAD软件中可以更精确地进行数字计算。

在这些细长隔腔内部可以安装不同功能的装置。至少，细长的磁场产生器安装在一个所述隔腔中。这样，它与冷却剂屏蔽，从而解决“密封问题”。细长的磁场产生器在它的最初始形式中为铁磁材料(例如铁)的杆，高性能磁体安装在该杆上，这样，由弓形磁场线确定的细长闭环跑道形式形成于目标的表面处。为了在靠近目标处有很强磁场，磁场产生器尽可能靠近目标地安装在隔腔中，即一个隔腔壁是外部管壁的一部分。一个或多个其它隔腔可以用于冷却剂供给或冷却剂抽取槽道。

管自身优选是由具有高模量的材料来制造，以便增加硬度。它优选是金属或金属合金，尽管并不排除某些高性能塑料(例如Flametec^TM

PVDF(聚偏二氟乙烯)或ECTFE(乙烯和三氟氯乙烯的共聚物)以及甚至陶瓷。另外，金属或塑料管可以由缠绕在管内或管上的高等级纤维来增强以及由它强化。例如，碳纤维可以用于该目的。通过调节纤维的缠绕角度，热膨胀可以与该管的热膨胀匹配。或者在使用高性能塑料的情况下，缠绕可以调节成使得热膨胀最小。当然，优选是材料没有磁性或者几乎没有磁性(相对磁导率μ_r接近1)，因为磁场线必须穿透管的外壁。

管可以通过不同处理来形成，例如通过将壁焊接在一起，或者通过从实心件开始，并铣出或钻出管的隔腔，或者通过浇铸零件，或者通过挤出。最优选是，管通过铝合金的挤出而形成，例如铝钢，一种铝、铜、锰和镁的合金(各重量比例为95.5/3/1/0.5)。

磁场产生器的可调节安装件使得能够调节在磁场产生器和在它的隔腔内部的管外壁之间的距离。因为这时管的硬度比磁场产生器的硬度高得多，因此磁场产生器更容易弯曲，而管保持基本直线形。此外，因为它在隔腔中防止冷却剂，因此磁场产生器可以制成为非常柔软，因为没有保护壳体来增加它的硬度。因此，在管和产生器之间的的距离调节并不涉及较大的弯曲力，该较大弯曲力将使得调节更困难。因为这时管更刚性，因此它提供了对磁场产生器相对于管的外壁进行调节且因此相对于外部目标表面进行调节的稳定基础，这对于调节在目标表面处的磁场强度很重要。

在数值上，优选是管的硬度为磁场产生器的硬度的至少3倍。更优选是更硬，至少5倍。磁场产生器必须还有足够硬度，以便当调节时不会悬垂或太柔软。

磁场产生器相对于管的外壁的距离调节能够通过在管的长度上分布的离散支承件来进行。在支承件之间的距离确定了可以通过它进行局部调节的详细情况：当只有三个支承件(在第一端、在中间和在第二端)时，大致平滑的弓形可以施加在磁场产生器上并在任意一半磁场产生器中。当有更多支承件时，调节可以更局部的进行，但这可能导致太多调节位置。

当调节支承件时，在支承件和磁场产生器之间的连接点处必须能够在磁场产生器和支承件之间进行一些纵向运动(即平行于目标的轴线)，否则在管上的弯曲力将在进行调节时增加。

在支承件和磁场产生器之间的这种纵向运动柔顺连接例如为细长狭槽(沿目标的轴向方向)，卡子插入该狭槽中，并通过转四分之一圈而锁定就位。然后，只允许轴向运动，而不能角度运动(角度运动的意思是与磁控管的中心成切向的运动)。中间的支承件布置成相反：狭槽垂直于目标的轴向方向，当通过锁闩锁定时不能进行轴向运动(否则产生器可能整体进行轴向运动)。

这只是能够进行这样的运动的一种方式。其它可能方式是在支承件的各端(与发生器连接的端部和与管连接的端部)使用铰链安装件。不过，这样的结构并不为优选，因为它太复杂。

用于改变在外部管壁和产生器之间的距离的调节机构可以有多种，从简单到更复杂。机械系统较直接。最简单的是在保持支承件就位的螺钉上引入薄垫片或垫片，以便增加支承件的总体长度。另一方式是在支承件中引入调节螺钉，其中，螺钉在与管固定连接的螺纹中转动，同时螺钉的端部由与产生器连接的保持器来轴向保持，螺钉可以在该保持器中自由转动。也可选择，在支承件中的螺纹可以固定在产生器上，同时螺钉在与管连接的保持器中无位移地转动。后者为优选的，因为在调节时不会改变螺钉在管外部的凸出。另一可能是楔形滑动件，该楔形滑动件将沿一个方向的较大线性运动转变成较小但精确的、与该运动方向垂直的位移。

电促动器例如电磁马达、压电马达或其它电磁装置也可以优选地与机械调节装置组合。例如，压电马达能够通过电控制而非常精确的运动。还可以与机械调节组合，例如通过垫片来机械地进行粗糙调节，而精细调节通过机电来进行。另一组合是微型电磁马达驱动机械调节螺钉。

甚至在支承件中可以考虑可液压或气动调节的促动器，它们基于在管系统中的简单活塞，或者基于液体(或空气)驱动弹簧(基本上是成柱体的较小气球)。

优选是能够从外部控制调节距离(“外部”是指压力容器的外部，磁控管在该压力容器中操作)。因而，磁控管不再必须打开以便调节距离。作为一种选择，磁场产生器的位置的调节可以基于处理状态指示器。该状态指示器例如可以是来自支承件的反馈信号，它指示支承件相对于管的外壁的位置，或者可以基于在目标表面处的磁场测量值。状态指示器也可以在磁控管的操作过程中进行收集，例如通过PEM(光电发射监测)。

反馈可以通过机械(通过推拉或柔性杆装置)、电(通过电缆或总线)或液压-气动(通过管路)驱动线来供给。这些驱动线可以设想通过在管中的一个可用隔腔引导至磁控管的外部。

多壁管磁控管设计的另一发明特征涉及冷却问题。通过使用一个或多个隔腔(优选是邻近外壁的一个隔腔)，冷却剂可以在磁控管的长度上供给。与现有系统相反(其中，冷却剂在进行U形转弯之前首先到达端部)，在本系统中，冷却剂通过在所述隔腔中的出口孔在磁控管的整个长度上注入在管和目标之间的空隙中。这导致在磁场产生器前部(即大部分热量在该处产生，因此需要最多冷却)的、基本切向的冷却剂流。

出口孔的定位有很多自由度，它可以变化，以便获得有效冷却。在出口孔之间的间距可以变化，角度位置可以变化(当然，在冷却槽道隔腔的角度宽度内)，流速可以通过例如改变孔的孔径来变化，注入方向可以通过改变孔相对于局部半径的朝向而变化。

在出口孔之间的间距应当考虑当冷却剂沿槽道离开时在管线上产生的压力降。因此，可能需要减小沿冷却剂的流动方向在出口孔之间的距离，以便使得冷却剂的流速在整个磁控管长度上保持恒定。

可以进行的另一改变是调节在出口孔和产生器之间的角度位置(当从磁控管的中心看时)。这可以在有冷却槽道占据的角度部分的边界内进行。当冷却剂沿流体流前进时，出口孔可以定位成更靠近产生器。或者它们可以交替地定位成更靠近和更远离产生器。

另一自由度是可以调节孔的孔径，以便在磁控管的整个长度上保证合适的冷却剂流。这可以考虑在磁控管的长度上的压力降来进行。直觉上，人们预计孔径应当越远离冷却剂进入侧就越大，但是当改变在出口孔之间的距离时这也可能相反。

优选是，出口孔靠近由磁场产生器占据的隔腔区域，因为这里最需要冷却。

孔的出口方向也可以通过将它们钻成朝着冷却剂槽道的端部更加与目标和管之间的相对运动对齐而变化。通常，孔可以定向成径向离开管的中心。不过，更优选是出口流动朝向稍微对着在目标和管之间的相对运动倾斜，以便获得更好的流动分布。

为了防止形成静止冷却剂区域(在该区域中冷却剂不运动)，可以在目标和管之间的冷却剂流中引入一些湍流。这可以通过使得管的外表面有波纹形形状来实现。湍流还导致冷却剂更好地混合。

在上述情况中，冷却剂从磁控管的一端供给至冷却剂槽道隔腔中，并在磁控管的整个长度上从该槽道喷出。在切向经过磁场产生器的前部之后，冷却剂轴向流向冷却剂收集端部块。它在这里从磁控管抽出。冷却剂的收集也可以通过管的其它隔腔来进行，从而产生更有效的排出。这可以通过例如在该收集槽道的外壁中的通孔来实现。也可选择，管可以在它的外壁中提供有纵向凹入部分。冷却剂将优选采取该路线通向冷却剂收集端部块。

磁控管通过使用一种多壁的固体载体管而增加的硬度带来了对于目标自身的一些其它发明方面。目标通常包括目标管(不要与磁控管混淆)，目标材料布置在该目标管上。目前，该目标管必须有相当的壁厚，因为它用于从内部承载磁控管(例如根据US5571393或WO2004/061894的设计)。“承载”的意思是“运动且同时对抗重力”。因此，磁控管将它的重量传递给目标管。在根据WO03/015124的可选设计中，目标管必须较硬，因此壁较厚，以便并不将它的重量传递给磁控管(它将在重力作用下弯曲)。在该设计中，目标管和磁控管并不相互接触。

通过这时使磁控管制成为更硬，可以严格减小目标管的厚度，这样，它实际上由磁控管承载，而不是磁控管由目标承载。尽管整个目标的硬度最初可以大于磁控管的硬度(由于存在溅射材料)，但是该硬度逐渐减小，因为溅射材料被腐蚀掉。最终，目标将下垂，并由磁控管承载。尽管在现有设计中磁控管并不能对付弯曲穿过的目标的重量，但是现在的设计可以。

换句话说，该设计打开了一种在可旋转目标磁控管操作中支承目标的全新方式，即具有目标材料的目标管由磁控管承载的设计，而不是其它方式，且至少在目标的部分使用寿命中是这样。优选是，它将在目标的使用寿命的末端时，它将由磁控管承载。这使得磁控管制成为足够硬就很充分，这样，它可以承载目标，该目标包括目标管和目标材料。这时，目标管可以制成为比目前允许的更细。

为了当目标管开始压在磁控管上时减小在目标管的内壁和磁控管之间产生的摩擦，必须在磁控管和目标管之间引入轴承装置。这些轴承装置例如可以通过由特氟龙或类似材料制造的低摩擦滑动件来实现。当滑动件基本在管的整个长度上延伸时，可以通过使得冷却剂由出口孔注入由磁控管、滑动件和目标管的内部形成的空间内而获得附加减小摩擦。也可选择，可以将辊或滚珠轴承固定在磁控管的外壁中。可以是，辊可调节地安装成能够改变在内部目标管壁和外部磁控管壁之间的距离。

可旋转目标包括由非磁性材料(例如不锈钢)制造的目标管以及布置在它上面的目标材料。上述发明带来了完全新发明的可旋转目标设计，其中，目标管壁可以比当前使用的重目标管(壁厚为4mm或更大)薄得多。这样的目标管很容易有超过700GNmm²的硬度。实际上，用于目标管的壁厚和材料的组合允许目标管的硬度低于600GNmm²，或者甚至低于500GNmm²。这时，对于1米或更长的长度，目标管壁可以比3.8mm更薄，例如3.5mm或3.0mm，或者甚至薄至2mm。当目标比1米更短时，厚度甚至可以减小至1mm。

更薄目标管壁带来一些优点：

在目标表面处的磁场将对于相同目标材料厚度增加，因为磁体可以布置成更靠近目标表面。

因为管的薄壁，热应力将减小，管将更容易对于目标材料的热延伸而屈服。厚壁管更能抵抗该热膨胀，导致在目标材料中的极大压缩应力(导致裂纹)或者目标材料从目标管脱层。

由于必须冷却的未使用材料更少，因此冷却效率更好。

首先，目标管将由于布置在它上面的溅射材料而有较大硬度。当目标材料耗尽时，目标的总体硬度将减小，直到目标由磁控管承载，这时该磁控管有足够硬度，以便保持整体功能。因此，本发明的磁控管特别适合使用这样的薄壁目标。

附图说明

图1表示了内部有多个壁的管的剖视图，其中没有安装任何其它功能装置。

图2表示了相同管的剖视图，但是这时全部其它功能装置都安装在管中或管上。

图3表示了第二优选实施例，其中，目标管由磁控管来承载。

图4表示了狭槽和卡子怎样匹配。

图5表示了第三优选实施例，它有另一种隔腔结构。

在附图中，百位数字表示图号，而个位和十位数字在全部附图中表示相应特征。

具体实施方式

图1是管100的剖视图，表示了挤出的多壁铝钢管102，该多壁铝钢管102是一个材料单件。在该特殊实施例中，管的直径为大约115mm，它装配在125内径目标管的内部。可以看见不同隔腔，它们在磁控管的整个长度上延伸：114将容纳磁场产生器，110用于支承件的调节机构；112将保持支承件自身。隔腔118、118′、116、116′可以用于其它目的，例如供给和抽出冷却剂、管路、电缆等的供给槽。孔122、122′、122″、122″′是螺纹孔(并不在管的整个长度上延伸，只是在管的任意一端)，用于接收螺钉，以便固定关闭件(未示出)。管将安装成在平面AA′中产生弯曲。

当计算管的硬度与WO03/015124的现有技术类型磁控管的比较时，获得以下数据：

项目	WO03/015124	本申请
			材料	不锈钢	铝钢
横截面积(mm²)	1100	3000
			长度(mm)	3861	3861
自身质量(kg)	34.1	31.3
			模量(N/mm²)	210000	70000
硬度(10⁹Nmm²)	134	231
			偏转(mm)	3.23	1.07

“偏转”是管(包括磁场产生器)只在它的端部处支承时的下垂。尽管铝的杨氏模量只有现有技术不锈钢实施例的三分之一，但是该新颖管的总体硬度几乎是两倍，而重量几乎相同。这是因为增加了横截面的几何矩，这又是由于管的多壁内部机构。相关的磁场产生器的硬度为131x10⁶Nmm²，这与管的硬度相比非常低。因此，管将在调节产生器时保持基本平直。

图2表示了整个磁控管200以及目标管241。磁场产生器集成在管中并在隔腔214中。它包括软铁条224，永磁体零件226、226′和226″安装在该软铁条224上。固定件238通过螺钉而固定在该软铁条224上。固定件238有狭槽240，用于接收在支承件228的端部处的卡子242。横截面是在磁控管的中间，因此狭槽定向成与管的轴向方向垂直。应当知道，对于所有其它固定件，狭槽定向成沿管的轴向方向。

图4表示了狭槽和卡子怎样配合在一起。固定件438有在凹口444中的细长狭槽440，在该凹口444中，在支承件428端部处的卡子442在转动四分之一圈后接合。在卡子442和固定件438之间有充分的游隙，以便允许在支承件428和固定件438之间沿磁控管的轴向方向运动。

在磁体226、226′和226″和管202的壁之间的距离可以通过增加或减小支承件228的长度来调节。在支承件228的、与卡子242相反的端部处，一系列垫片234可以引入支承件228和由螺栓232固定的定位块231之间。定位块231自身通过两个(未示出)螺钉而固定在管上，并由具有密封O形环的盖230来覆盖，以便防止冷却剂泄露至产生器隔腔中。盖也可用螺钉连接在管上。总的来说，有大约13个这样的支承件沿管的长度以规则距离布置。

在可选实施例(未示出)中，压电马达(例如可由New ScaleTechnologies获得的型号SQ-115-N)集成在支承件228中。压电马达特别有利于该用途，因为它们能够合适地承受热量，且明显没有排气和不会受到磁场影响。它们的主要缺点是它们能够保持的力较低(大约5N)，但是由于磁体杆的低硬度，这并不成为问题。各马达可通过引线来控制，该引线引导通过中心隔腔112。

冷却剂通过隔腔218和218′供给目标。出口孔217、217′布置成靠近磁场产生器226、226′、226″。有大约40个出口孔均匀分布在磁控管的长度上。由于冷却剂供给的该均匀分布，在磁场产生器的高度处，在磁控管上的温度差可以保持在大约5K的范围内。冷却剂沿轴向方向收集，并通过在磁控管的长度上面延伸的扁平凹入部分103、203而容易进行。

为了防止磁控管在它与目标管的内侧接触时磨损，由特氟龙(可由DuPont^TM获得的含氟聚合物)制成的滑动条带236、236′、236″和236″′插入在外侧的凹口中。冷却剂出口孔217、217′使得冷却剂喷入由外部磁控管壁、内部目标壁和滑动条带236′、236″形成的空间中。当冷却剂强行通过该空间时，由于冷却剂通过在滑动条带和目标管之间的间隙离开而导致附加摩擦减小。也可选择，滑动件可以由辊代替。这样的实施例使得目标管241与现有技术管相比可以有极薄的壁，因为磁控管足够坚固，以便在目标的使用过程中当管开始下垂时承载该管。

在本发明的还一实施例中，如图3中所示，几何形状可以反向，且磁控管朝下。辊(一个辊表示为352)安装在管的、与布置磁场产生器326、326′和326″的一侧相反的壁中。该实施例的特别之处在于目标管341(目标材料布置在该目标管341上)可以制成为较薄，并由辊352支承。不同组的辊可以容纳成与竖直方向成不同角度。辊还可以制成为可调节的。冷却剂的收集通过孔325和325′来进行，并通过槽道316、316′而返回至冷却剂收集端部块。

图5中表示了第三优选实施例。它与其它实施例的区别在于，该截面表示了隔腔的另一细分。这时，冷却剂槽道518、518′完全布置在管的周边，隔腔516和516′保留，可用于其它用途(布线等)。该实施例的优点是管自身更均匀地冷却，因为隔腔用作冷却罩。还有，用于冷却的可用截面比其它实施例更大。此外，隔腔的内壁与弯曲平面更平行，从而导致更高弯曲硬度。

Claims

1.一种溅射磁控管(100、200、300)，所述溅射磁控管可插入可旋转目标中，该溅射磁控管包括：管(102、202)，该管有一个或多个冷却剂槽道(218、218′)；以及细长的磁场产生器(224、226、226′、226″)，所述冷却剂槽道和所述磁场产生器包含在所述管的内部，其特征在于：

所述管为单件的内部多壁管(102、202)，有隔腔(114、214、116、116′、216、216′、118、118′、218、218′、112、212)，所述隔腔在所述管的长度上延伸，用于增加所述管的弯曲硬度，所述隔腔(114、214)中的一个用于安装所述产生器，且所述隔腔中的至少一个形成冷却剂槽道(218、218′)。

2.根据权利要求1所述的溅射磁控管，其中：所述管是由挤出或浇铸或铣或焊接而形成的单件。

3.根据权利要求2所述的溅射磁控管，其中：所述管通过铝合金的挤出而形成。

4.根据权利要求1所述的溅射磁控管，其中：所述磁场产生器具有比所述管低的弯曲硬度，并可调节地安装在管的隔腔的内部，用于调节在所述产生器和所述管的外壁之间的距离。

5.根据权利要求4所述的溅射磁控管，还包括：离散的支承件(228、328)，这些支承件分布在所述管的长度上，用于调节在所述产生器和所述管的外壁之间的距离。

6.根据权利要求5所述的溅射磁控管，其中：所述支承件允许所述产生器相对于所述支承件进行纵向运动，以便容易调节所述产生器。

7.根据权利要求5所述的溅射磁控管，其中：所述支承件可通过机械、电、液压或气动装置来调节。

8.根据权利要求7所述的溅射磁控管，其中：所述支承件可通过可调节螺钉装置(232)、可调节滑动装置或者通过薄垫片或垫片(234)来进行机械调节。

9.根据权利要求5所述的溅射磁控管，其中：所述支承件可选择地响应处理状态指示器而从所述磁控管的外部进行调节。

10.根据前述任意一个权利要求所述的溅射磁控管，其中：所述一个或多个冷却槽道(318、318′、218、218′、518、518′)是邻近外管壁的隔腔。

11.根据权利要求10所述的溅射磁控管，其中：所述冷却槽道有出口孔(217、217′、317、317′、517、517′)，该出口孔纵向布置，以便在所述管和所述目标之间至少在所述产生器的前面产生冷却剂流，从而减小在所述目标和所述磁控管之间的摩擦。

12.根据权利要求10所述的溅射磁控管，其中：用于收集和排出冷却剂的返回槽道由在所述管中的还一隔腔(316、316′)来形成，或者由在磁控管的外壁中的、在所述磁控管的长度上面延伸的纵向凹入部分(103、203)来形成。