DE102004031161A1

DE102004031161A1 - Targetanordnung

Info

Publication number: DE102004031161A1
Application number: DE102004031161A
Authority: DE
Inventors: Joachim Wagner; Klaus Schwarz; Rita Griesbach; Grit HÜTTL; Jens Klemm; Uwe Horn
Original assignee: ZENTRUM fur MATERIAL- und UMWELTTECHNIK GmbH; ZENTRUM fur MATERIAL und UMWE; Zentrum fur Material- und Umwelttechnik GmbH
Current assignee: Fne Forschungsinstitut fur Nicheisen-Metalle De
Priority date: 2003-06-27
Filing date: 2004-06-28
Publication date: 2005-01-27

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Targetanordnung mit einem zylindrischen Trägerelement und mindestens einem ein Targetmaterial aufweisenden hohlzylindrischen Target, wobei das Target, welches das Trägerelement zumindest abschnittsweise umgibt, durch mindestens einen zwischen dem Trägerelement und dem Target angeordneten Klemmring oder durch mehrere zwischen dem Trägerelement und dem Target angeordnete ringförmige Klemmkeile zu dem Trägerelement auf Abstand gehalten ist und durch den Klemmring bzw. die Klemmkeile mittels Klemmsitz an dem Trägerelement befestigt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Targetanordnung mit einem zylindrischen Trägerelement und einem ein Targetmaterial aufweisenden hohlzylindrischen Target.

Derartige Targetanordnungen, die auch als Zerstäubungstargets oder Sputtertargets bezeichnet werden, sind grundsätzlich bekannt. Sie werden als Materialquelle beispielsweise bei der Dünnbeschichtung von großflächigen Substraten mittels Kathodenzerstäubung oder Sputtern eingesetzt. Die Dünnbeschichtung mittels dieser Verfahren wird beispielsweise für die Herstellung von Wärmeschutz- oder Sonnenschutzschichten auf Flachglas oder Kunststofffolien angewandt.

Problematisch gestaltet sich bei bekannten Targetanordnungen die Befestigung des Targets am Trägerelement. Dies gilt insbesondere für solche Targetanordnungen, bei denen das Target nicht direkt durch einen Gießprozess oder ein thermisches Spritzverfahren auf das Trägerelement aufgebracht ist, beispielsweise weil das Targetmaterial beim Gießen oder thermischen Spritzen sublimieren würde.

Da das Target und das Trägerelement regelmäßig unterschiedliche thermische Ausdehnungskoeffizienten aufweisen und das Trägerelement während eines Zerstäubungsprozesses üblicherweise gekühlt wird, wohingegen das Targetmaterial einer thermischen Belastung unterliegt, die von der Zerstäubungsspannung abhängt und wesentlich höher als die des Trägerelements sein kann, erfahren Target und Trägerelement während eines Beschichtungsprozesses in der Regel unterschiedlich starke Wärmedehnungen. Dies kann zu einer Beschädigung oder Lockerung der Verbindung zwischen Target und Trägerelement führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Targetanordnung mit einer einfachen und zuverlässigen Verbindung zwischen Target und Trägerelement zu schaffen.

Zur Lösung der Aufgabe ist eine Targetanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. 12 vorgesehen.

Die Erfindung sieht gemäß einer ersten Variante (Anspruch 1) eine Targetanordnung mit einem zylindrischen Trägerelement und mindestens einem ein Targetmaterial aufweisenden hohlzylindrischen Target vor, wobei das Target, welches das Trägerelement zumindest abschnittsweise umgibt, durch mindestens einen zwischen dem Trägerelement und dem Target angeordneten Klemmring zu dem Trägerelement auf Abstand gehalten ist und durch den Klemmring mittels Klemmsitz an dem Trägerelement befestigt ist.

Die Befestigung des Targets mittels Klemmsitz am Trägerelement stellt eine einfache und zuverlässige Verbindung zwischen Target und Trägerelement dar. Es handelt sich dabei um eine rein mechanische Verbindung, die weder eine Verwendung von Klebstoffen noch eine direkte stoffliche Verbindung von Trägerelement und Target erfordert. Ein Ausgasen von Fremdmaterialien unter Vakuumbedingungen ist somit ausgeschlossen. Die Targetanordnung eignet sich folglich besonders gut für einen Einsatz bei Beschichtungsprozessen, die bei einem besonders niedrigen Druck durchgeführt werden, beispielsweise bei Sputterprozessen.

Durch den Klemmring, der einerseits das Trägerelement und das Target auf Abstand hält und andererseits für den Klemmsitz des Targets auf dem Trägerelement sorgt, werden unterschiedlich starke Wärmedehnungen von Trägerelement und/oder Target ausgeglichen. Auf diese Weise wird für eine Vielzahl von Target/Trägerelement-Kombinationen und bei einer Vielzahl von verschiedenen Beschichtungsprozessbedingungen eine sichere Befestigung des Targets am Trägerelement erreicht.

Die Ringform des Klemmrings führt zu einer Auflage des Targets über im Wesentlichen den gesamten Umfang des Targets. Dies schafft eine gleichmäßige Druckverteilung im mittels Klemmsitz gehaltenen Target. Dadurch werden eine verbesserte Klemmung des Targets und eine Verringerung der Bruchgefahr des Targets erreicht. Dies erweist sich insbesondere dann als vorteilhaft, wenn das Target aus einem spröden und/oder rissanfälligen Targetmaterial gebildet ist.

Durch einen oder mehrere Klemmringe wird das Target zu dem Trägerelement derart auf Abstand gehalten, dass zwischen Trägerelement und Target ein Zwischenraum gebildet ist. Auf diese Weise erfolgt ein Wärmeaustausch zwischen dem Target und dem Trägerelement bevorzugt mittels Wärmestrahlung über den Zwischenraum. Dies führt zu einer annähernd gleichmäßigen Temperatur an der Außenfläche des Targets und damit zu einer im Wesentlichen homogenen Zerstäubung des Targetmaterials. Daneben kann ein Wärmeübergang zwischen Target und Trägerelement auch mittels Wärmeleitung über die Klemmringe erfolgen. Die Klemmringe können darüber hinaus auch eine elektrische Verbindung zwischen Target und Trägerelement schaffen.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform sind mehrere axial zueinander beabstandete Klemmringe zur Befestigung des Targets vorgesehen. Dadurch wird zum einen eine verbesserte elektrische und/oder thermische Verbindung des Targets mit dem Trägerelement erreicht und zum anderen die Anzahl der Befestigungspunkte des Targets an dem Trägerelement erhöht. Letzteres bedeutet eine erhöhte Anzahl von Auflagepunkten für das Target und führt zu einer verbesserten Kräfteverteilung in dem mittels Klemmsitz befestigten Target. Auf diese Weise wird sowohl die Wirkung der Klemmung verbessert, als auch die Bruchgefahr des Targets verringert.

Der Klemmring kann ein geschlitzter Ring sein und Federeigenschaften aufweisen. Ein derartiger Ring lässt sich zum einen besonders einfach an dem Trägerelement anbringen, beispielsweise axial oder seitlich auf das Trägerelement aufschieben. Zum anderen erlaubt der Schlitz eine Verformung des Klemmringes derart, dass eine unterschiedlich starke Ausdehnung von Trägerelement und Target während eines Sputterprozesses noch besser ausgleichbar ist. Alternativ kann der Klemmring auch als Schraubenfeder ausgebildet sein.

Der Klemmring kann aus einem Draht- oder Bandmaterial mit einem runden oder rechteckigen Querschnitt gebildet sein. Ein Drahtmaterial eignet sich besonders gut für einen in Form einer Schraubenfeder ausgebildeten Klemmring.

Vorzugsweise weist der Klemmring ein elektrisch leitendes Material und insbesondere eine Metalllegierung auf, zum Beispiel eine Kupferlegierung. Auf diese Weise wird eine besonders gut elektrisch und thermisch leitende Verbindung zwischen Target und Trägerelement erreicht.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Klemmring in einer sich in Umfangsrichtung erstreckenden Nut angeordnet. Dies erlaubt zum einen eine genau vorgegebene Positionierung des Klemmringes relativ zum Trägerelement und zum anderen eine Fixierung des Klemmringes in dieser vorgegebenen Position. Insbesondere wird durch die Anordnung des Klemmringes in der Nut verhindert, dass sich der Klemmring beim Aufstecken des Targets auf das Trägerelement verschiebt.

Die Nut kann in dem Trägerelement selbst vorgesehen sein. Alternativ ist die Nut jedoch in einer auf das Trägerelement aufgebrachten Zwischenschicht und bevorzugt ausschließlich in der Zwischenschicht vorgesehen. Dadurch, dass die Nut lediglich in die Zwischenschicht und nicht in das Trägerelement selbst eingebracht ist, wird eine Reduzierung der Wandstärke des Trägerelements und somit eine Schwächung des Trägerelements vermieden, die sich vor allem bei Trägerelementen mit besonderes geringen Wandstärken nachteilig auswirken kann. Darüber hinaus erleichtert die Unversehrtheit des Trägerelements eine Wiederverwendung desselben für eine andere Anwendung.

Vorzugsweise weist die Zwischenschicht ein elektrisch leitendes Material auf. Dies ermöglicht eine elektrische Verbindung von Trägermaterial und Trägerelement über den Klemmring.

Die Zwischenschicht kann zwei Abschnitte aufweisen, wobei ein innerer Schichtabschnitt ein Haftmaterial und ein äußerer Schichtabschnitt ein elektrisch leitendes Material aufweist. Die Verwendung einer doppellagigen Zwischenschicht erlaubt eine Ausbildung der Zwischenschicht derart, dass – selbst bei einer während eines Sputterprozesses herrschenden erhöhten Temperatur – eine gute Haftung der Zwischenschicht an dem Trägerelement und gleichzeitig ein guter elektrischer Kontakt zwischen Target und Trägerelement erreichbar ist.

Das Haftmaterial kann beispielsweise eine Nickel-Chrom-Legierung aufweisen. Geeignete Materialien für das elektrisch leitende Material der Zwischenschicht sind beispielsweise Kupfer, Zink, Zink-Legierungen, Zinn oder Zinn-Legierungen.

Bevorzugt ist die Nut ausschließlich in einem äußeren Schichtabschnitt der Zwischenschicht vorgesehen.

Bei einer zweiten Variante der erfindungsgemäßen Targetanordnung (Anspruch 12) ist das Target durch mehrere zwischen dem Trägerelement und dem Target angeordnete ringförmige Klemmkeile zu dem Trägerelement auf Abstand gehalten und durch die Klemmkeile mittels Klemmsitz an dem Trägerelement befestigt.

Wie bereits im Zusammenhang mit der Targetanordnung gemäß der ersten Variante erwähnt wurde, stellt die Befestigung des Targets mittels Klemmsitz am Trägerelement eine einfache und zuverlässige Verbindung zwischen Target und Trägerelement dar, wobei es sich hierbei um eine rein mechanische Verbindung handelt, die weder eine Verwendung von Klebstoffen, noch eine direkte stoffliche Verbindung von Trägerelement und Target erfordert.

Durch die Klemmkeile, die einerseits das Trägerelement und das Target auf Abstand halten und andererseits für den Klemmsitz des Targets auf dem Trägerelement sorgen, werden unterschiedlich starke Wärmedehnungen von Trägerelement und/oder Target ausgeglichen. Wie bereits erwähnt wurde, wird auf diese Weise für eine Vielzahl von Target/Trägerelement-Kombinationen und bei einer Vielzahl von verschiedenen Beschichtungsprozessbedingungen eine sichere Befestigung des Targets am Trägerelement erreicht.

Die Ringform der Klemmkeile führt zu einer Auflage des Targets über im Wesentlichen den gesamten Umfang des Targets. Dies schafft eine gleichmäßige Druckverteilung im mittels Klemmsitz gehaltenen Target, wodurch eine verbesserte Klemmung des Targets und eine Verringerung der Bruchgefahr des Targets erreicht werden.

Aufgrund der Keilform der Klemmkeile ist die Auflagefläche der Klemmkeile am Trägerelement bzw. am Target erhöht. Die Klemmkeile weisen mit anderen Worten eine vergrößerte Fläche auf, über die Wärme abgeleitet werden kann. Da dies die Wärmeleitung verbessert, ist es möglich, den Sputterprozess mit einer erhöhten Leistung durchzuführen und dadurch die Abscheiderate zu erhöhen. Des weiteren ist es wegen der verbesserten Wärmeableitung durch die Klemmkeile und der damit ausbleibenden Überhitzung des Targetmaterials nicht erforderlich, die Klemmkeile aus einem besonders temperaturfesten CuBe-Werkstoff oder aus Edelstahl zu bilden. Die Targetanordnung kann dadurch mit einem geringeren wirtschaftlichen Aufwand hergestellt werden.

Sind die Klemmkeile jeweils aus einem massiven Materialstück gebildet, so weisen die Klemmkeile jeweils für sich genommen keine wesentlichen Federeigenschaften auf. Gleichwohl werden temperaturbedingte Maßänderungen von Trägerelement und Target durch eine gewisse Restelastizität der Klemmkeile ausgeglichen.

Vorteilhafterweise erfolgt die Befestigung des Targets an dem Trägerelement durch ein Zusammenwirken jeweils benachbarter Klemmkeile. Die Befestigung des Targets an dem Trägerelement wird somit nicht durch einen einzelnen Klemmkeil erreicht, sondern erst durch eine Kombination von mehreren zusammen wirkenden Klemmkeilen.

Bevorzugt sind die Klemmkeile durch ein Zusammenschieben der Klemmkeile in axialer Richtung an das Trägerelement und an das Target andrückbar. Die Befestigung des Targets am Trägerelement, d.h. der Klemmsitz, wird also nicht durch eine Federeigenschaft der Klemmkeile erreicht, sondern durch ein Zusammenschieben der Klemmkeile, d.h. durch eine Verkeilung der Klemmkeile. Dadurch sind die bei der Montage der Targetanordnung aufzubringenden Kräfte reduziert und die Montage insgesamt vereinfacht.

Da die Klemmkeile zur Befestigung des Targets am Trägerelement in axialer Richtung zusammengeschoben werden, ist es nicht erforderlich, das Trägerelement mit Vertiefungen, z.B. Ringnuten, zur Fixierung der Klemmkeile am Trägerelement zu versehen. Dies verringert den Herstellungsaufwand der Targetanordnung weiter. Durch einen Verzicht auf derartige Vertiefungen wird ferner eine Schwächung des Trägerelementquerschnitts vermieden, so dass z.B. auch dünnwandigere Trägerrohre als Trägerelemente verwendet werden können. Auf diese Weise kann die Targetanordnung mit einem noch geringeren wirtschaftlichen Aufwand hergestellt werden.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn jeder Klemmkeil in einem Vormontagezustand einen Innendurchmesser aufweist, der etwas größer als ein Außendurchmesser des Trägerelements ist. Dadurch lassen sich die Klemmkeile leicht auf das Trägerelement aufsetzen und in axialer Richtung verschieben.

Vorzugsweise weist jeder Klemmkeil in einem Vormontagezustand einen Außendurchmesser auf, der etwas kleiner als ein Innendurchmesser des Targets ist. Dadurch lässt sich das Target während der Montage der Targetanordnung leicht relativ zu den Klemmkeilen bewegen.

Eine leichte Verschiebbarkeit der Klemmkeile relativ zu dem Trägerelement und dem Target vereinfacht die Verkeilung der Klemmkeile, d.h. die Befestigung des Targets am Trägerelement. Insbesondere können bei einer Montage der Targetanordnung zunächst alle Klemmkeile locker auf das Trägerelement und dann das Target locker auf die Klemmkeile aufgeschoben werden. Bei einem Aufschieben des Targets auf die noch nicht verkeilten Klemmkeile besteht somit keine Gefahr punktueller Spannungen in dem Target, die durch das Zusammenwirken eines einzelnen Klemmkeils mit dem Target verursacht werden könnten. Die Bruchgefahr der Targets ist dadurch reduziert. Erst wenn das Target korrekt bezüglich des Trägerelements ausgerichtet ist, werden die Klemmkeile in axialer Richtung zusammengeschoben, d.h. miteinander verkeilt, und das Target dadurch an dem Trägerelement befestigt.

Bevorzugt weist jeder Klemmkeil eine geschlitzte Ringform auf. Der Schlitz ermöglicht eine Verformung der Klemmkeile derart, dass eine unterschiedlich starke Ausdehnung von Trägerelement und Target während eines Sputterprozesses ausgleichbar ist. Darüber hinaus trägt der Schlitz dazu bei, dass sich der Klemmkeil beim Zusammenschieben der Klemmkeile über seinen gesamten Umfang dicht an das Trägerelement bzw. das Target anlegt. Dadurch ist der Wärmetransport von dem Target über die Klemmkeile in das Trägerelement verbessert.

Durch die Klemmkeile wird das Target zu dem Trägerelement auf Abstand gehalten, wobei sich zwischen dem Trägerelement und den Klemmkeilen einerseits sowie dem Target und den Klemmkeilen andererseits Zwischenräume bilden, die je nach Ausbildung der Klemmkeile unterschiedlich groß sein können. Aufgrund der – verglichen mit den Zwischenräumen – großen Kontaktflächen zwischen den Klemmkeilen und dem Trägerelement bzw. dem Target erfolgt ein Wärmeaustausch zwischen dem Target und dem Trägerelement bevorzugt mittels Wärmeleitung über die Klemmkeile. Da sich die Klemmkeile aufgrund ihrer Verkeilung teilweise überlappen, wird eine annähernd gleichmäßige Temperatur an der Außenfläche des Targets und damit eine im Wesentlichen homogene Zerstäubung des Targetmaterials erreicht. Die Klemmkeile können darüber hinaus auch eine elektrische Verbindung zwischen Target und Trägerelement schaffen.

Unabhängig davon, ob Klemmringe oder Klemmkeile als Befestigungsmittel verwendet werden, kann das Target aus einem gepressten oder einem gepressten und gesinterten Targetmaterial bestehen. Wegen der mechanischen Verbindung von Target und Trägerelement eignet sich die Targeta nordnung besonders gut für solche Targetmaterialien, die beim Gießen oder thermischen Spritzen sublimieren würden, wie beispielsweise ZnO. Alternativ kann das Target auch aus einem gegossenen Targetmaterial bestehen.

Darüber hinaus kann das Targetmaterial als thermische Spritzschicht oder als elektrochemisch abgeschiedene Schicht auf einen hohlzylindrischen Grundkörper aufgebracht sein. Als Targetmaterialien eignen sich Keramiken oder Metalllegierungen, beispielsweise Chromlegierungen.

Das Trägerelement kann zum Beispiel aus Titan, Stahl oder Kupfer bestehen.

Nachfolgend wird die Erfindung rein beispielhaft anhand vorteilhafter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht eines Endabschnitts einer ersten Variante einer erfindungsgemäßen Targetanordnung;
2 eine Querschnittsansicht der Targetanordnung im Schnitt A-A von 1;
3 eine Querschnittsansicht der Targetanordnung im Schnitt B-B von 1;
4 einen Ausschnitt eines Längsschnitts durch eine erfindungsgemäße Targetanordnung gemäß einer zweiten Variante;
5A und B Draufsichten auf gegenüberliegende Seiten eines ausgestanzten Werkstückblechs, bevor es zur Bildung eines Klemmkeils ringförmig umgebogen wird; und
6 eine Querschnittsansicht eines Keilabschnitts des Werkstückblechs von 5.
In den 1 bis 3 ist eine erste Variante einer Targetanordnung 10 für eine Kathodenzerstäubungs- oder Sputteranlage dargestellt, die beispielsweise für die Aufbringung dünner Wärmeschutz- oder Sonnenschutzschichten auf Flachglas oder Kunststofffolien verwendet werden kann. Eine derartige Targetanordnung (10) wird häufig auch als Zerstäubungstarget oder als Sputtertarget bezeichnet.
Die Targetanordnung 10 umfasst ein hohlzylindrisches Trägerelement 12, das je nach Größe des zu beschichtenden Substrats eine Länge zwischen etwa einem halben Meter und mehreren Metern und eine Wandstärke von einigen Millimetern aufweisen kann. Das Trägerelement 12 ist aus einem Metallmaterial, beispielsweise aus Stahl, Kupfer oder Titan, gebildet.
Wie in 2 und 3 zu erkennen ist, ist auf die Mantelfläche des Trägerelements 12 eine Zwischenschicht 14 aufgebracht. Die Zwischenschicht 14 umfasst bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel einen radial inneren Schichtabschnitt 16 und einen radial äußeren Schichtabschnitt 18. Grundsätzlich kann die Zwischenschicht 14 aber auch einlagig ausgebildet sein oder mehr als zwei Schichtabschnitte aufweisen.
Der innere Schichtabschnitt 16 der Zwischenschicht 14 der dargestellten Ausführungsform weist eine Dicke von wenigen 100 μm auf und dient als Haftgrund, d.h. zur Verbesserung der Haftung der Zwischenschicht 14 am Trägerelement 12. Der innere Schichtabschnitt 16 kann zum Beispiel aus einer Nickel-Chrom-Legierung gebildet sein und durch ein thermisches Spritzverfahren aufgebracht werden.
Auf dem inneren Schichtabschnitt 16 ist der äußere Schichtabschnitt 18 angeordnet. Dieser kann beispielsweise durch ein Lichtbogenspritzverfahren aufgebracht werden und eine Dicke von wenigen Millimetern aufweisen. Für den äußeren Schichtabschnitt 18 eignen sich Materialien wie zum Beispiel Kupfer, Zinn oder Zink oder Legierungen von Zinn oder Zink.
In der Zwischenschicht 14 sind mehrere Ringnuten vorgesehen, die sich in Umfangsrichtung erstrecken und nicht tiefer als der äußere Schichtabschnitt 18 in die Zwischenschicht 14 hineinragen. Benachbarte Ringnuten weisen jeweils einen Abstand von etwa einem Zentimeter bis zu mehreren Zentimetern auf. Die Nuten dienen zur Aufnahme jeweils eines Klemmringes 20 (1 und 3) und verhindern eine Verschiebung der Klemmringe 20 in axialer Richtung entlang des Trägerelements 12.
Bei der dargestellten Ausführungsform weisen die Klemmringe 20 einen rechteckigem Querschnitt und eine geschlitzte Ringform auf, d.h. jeder Klemmring 20 umfasst einen Schlitz 21. Erfindungsgemäß ist es auch möglich, Klemmringe mit einem anderen, beispielsweise runden Querschnitt zu verwenden. Ferner können die Klemmringe auch als Schraubenfeder ausgebildet sein.
Die Klemmringe 20 weisen Federeigenschaften auf und sind elektrisch leitend. Der Innendurchmesser eines Klemmrings 20 ist jeweils etwas größer als der Außendurchmesser von Trägerelement 12 und Zwischenschicht 14 im Bereich des Nutgrunds einer Nut. Hierdurch wird erreicht, dass ein in einer Nut aufgenommener Klemmring 20 in der radialen Richtung Spiel besitzt und sich durch eine radial einwirkende Kraft entgegen seiner Federrückstellkraft zusammendrücken lässt. Als Materialien für die Klemmringe 20 kommen beispielsweise Kupferwerkstoffe oder Stahl in Betracht.
Die Klemmringe 20 dienen zur Fixierung bzw. Klemmung eines auf das Trägerelement 12 aufgeschobenen Targets 22. Damit die Klemmringe 20 beim Aufschieben des Targets 22 nicht entlang des Trägerelements 12 verschoben werden, sind die Klemmringe 20 in den Nuten angeordnet. Zum Einbringen eines Klemmrings 20 in eine Nut wird der Klemmring 20 aufgespreizt und entweder axial oder seitlich auf das Trägerelement 12 aufgeschoben. Sobald der Klemmring 20 in der Nut verläuft, entspannt er sich, d.h. er zieht sich wieder zusammen. In diesem entspannten Zustand ist der in der Nut angeordnete Klemmring 20 gegen eine axiale Verschiebung gesichert.
Bei der dargestellten Ausführungsform umfasst die Targetanordnung 10 mehrere, in axialer Richtung aneinander gereihte Targets 22, die jeweils eine Länge von mehreren Zentimetern aufweisen. Erfindungsgemäß ist es aber auch möglich eine Targetanordnung 10 mit nur einem Target 22 auszurüsten, das ggf. entsprechend länger ausgebildet ist.
Die Targets 22 weisen jeweils einen Innendurchmesser auf, welcher derart an den Außendurchmesser der Klemmringe 20 angepasst ist, dass die Klemmringe 20 beim Aufschieben der Targets 22 auf das Trägerelement 12 entgegen ihrer Federrückstellkraft soweit zusammengedrückt werden, dass ein Klemmsitz der Targets 22 auf dem Trägerelement erreicht wird, wobei die Klemmringe 20 gleichzeitig aber noch soviel Spiel in radialer Richtung aufweisen, dass sie sich im Falle einer temperaturbedingten Ausdehnung des Targets 22 ausdehnen oder zusammengedrückt werden können und auf diese Weise eine Wärmedehnung des Targets 22 und/oder Trägerelements 12 ausgleichen können.
Neben der Befestigung der Targets 22 am Trägerelement 12 stellen die Klemmringe 20 einen thermischen und elektrischen Kontakt zwischen Trägerelement 12 und Target 22 her. Letzterer ermöglicht es, die Targets 22 über das Trägerelement 12 mit einem für einen Sputterprozess erforderlichen elektrischen Spannungspotential zu versehen.
Durch die Klemmringe 20 werden die Targets 22 zu dem Trägerelement 12 auf Abstand gehalten, d.h. zwischen Trägerelement 12 und Target 22 sind durch jeweils benachbarte Klemmringe 20 begrenzte Zwischenräume 24 gebildet. Die Zwischenräume 24 weisen eine Ausdehnung von wenigen bis einigen 100 μm in radialer Richtung auf.
Ein Wärmeaustausch zwischen den Targets 22 und dem Trägerelement 12 kann somit nicht nur mittels Wärmeleitung über die Klemmringe 20 sondern daneben auch mittels Wärmestrahlung über die Zwischenräume 24 erfolgen. Dies resultiert in einer annähernd gleichmäßigen Temperatur an den Außenflächen 26 der Targets 22, die wiederum zu einer im Wesentlichen homogenen Zerstäubung des Targetmaterials beiträgt.
Damit bei einem Zerstäubungsprozesses unter Vakuumbedingungen eine erforderliche Reinheit der Prozessatmosphäre erreicht werden kann, sind die Zwischenräume 24 im Wesentlichen frei von verunreinigenden Materialien gehalten. Erfindungsgemäß ist es möglich, die Zwischenräume mit einem Material aufzufüllen, das unter Vakuum weder ausgast noch eine Wärmedehnung der Targets 22 und/oder des Trägerelements 12 behindert.
Die Targets 22 können aus einem Targetmaterial in eine hohlzylindrische Gestalt gegossen, gepresst oder gepresst und gesintert sein. Alternativ können sie einen rohrförmigen Grundkörper aufweisen, auf den eine Schicht aus einem Targetmaterial aufgebracht ist, beispielsweise durch ein thermisches Spritzverfahren. Als Targetmaterial kommt ein Material in Betracht, das bei einem jeweiligen Sputterprozess als Materialquelle dienen kann. Bevorzugt handelt es sich bei dem Targetmaterial um eine Keramik oder eine Metalllegierung, z.B. eine Chromlegierung.
Nachfolgend werden konkrete Ausführungsbeispiele der Targetanordnung 10 gemäß der ersten Variante der Erfindung beschrieben:
Bei einem ersten Ausführungsbeispiel der Targetanordnung 10 ist das Trägerelement 12 aus austenitischem Stahl gebildet. Es weist eine Länge von etwa 4 m und einen Außendurchmesser von etwa 133 mm auf. Die Wandstärke des Trägerelements 12 beträgt etwa 4 mm. Durch ein thermisches Spritzverfahren ist eine etwa 0,15 mm dicke Haftgrundschicht 16 aus NiCr20 auf das Trägerelement 12 aufgetragen. Auf dieser Haftgrundschicht 16 ist durch ein Lichtbogenspritzverfahren eine 2,5 mm dicke Cu-Schicht 18 aufgebracht. Die Haftgrundschicht 16 aus NiCr20 und die Cu-Schicht 18 bilden zusammen die Zwischenschicht 14.
In die Cu-Schicht 18 sind etwa 2 mm tiefe und etwa 4,5 mm breite Nuten eingebracht. Der Abstand zwischen den Nuten beträgt jeweils etwa 30 mm.
In jede Nut ist ein Klemmring 20 aus etwa 4 mm starkem Draht einer Federbronze eingelegt. Der Innendurchmesser jedes Klemmrings 20 be trägt im entspannten Zustand des Klemmrings 20 etwa 136 mm und der Außendurchmesser etwa 144 mm.
Auf das Trägerelement 12 sind 19 Targets 22 aus aluminiumdotiertem Zinkoxid mit jeweils einer Länge von etwa 200 mm, einem Innendurchmesser von etwa 142 mm, und einem Außendurchmesser von etwa 174 mm aufgeschoben. An den Enden des Trägerelements 12 sind die Targets 22 gegen eine Verschiebung in axialer Richtung gesichert.
Eine Targetanordnung 10 gemäß dem ersten Beispiel eignet sich zur großflächigen Beschichtung von Glas. Die Glasbeschichtung kann dabei mit einer Zerstäubungsleistung von etwa 15 kW im Gleichstrombetrieb erfolgen. Aufgrund der Verbindung von Trägerelement 12 und Targets 22 mittels der Klemmringe 20 kann sich das Targetmaterial während des Zerstäubungsprozesses nahezu spannungsfrei ausdehnen und dementsprechend einer während des Zerstäubungsprozesses auftretenden thermischen Belastung standhalten.
Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel der Targetanordnung 10 weist ein aus austenitischem Stahl gebildetes Trägerelement 12 eine Länge von etwa 1600 mm und einen Außendurchmesser von etwa 212 mm auf. Die Wandstärke beträgt etwa 6 mm. Auf das Trägerelement 12 ist eine Zwischenschicht 14 aufgebracht, die eine durch thermisches Spritzen aufgetragene, etwa 0,15 mm dicke Haftgrundschicht 16 aus NiCr20 und eine durch Lichtbogenspritzen auf die Haftgrundschicht 16 aufgebrachte, etwa 1,5 mm dicke Zn-Schicht 18 umfasst.
In die Zn-Schicht 18 sind etwa 1 mm tiefe und etwa 10 mm breite Nuten eingebracht. Der Abstand zwischen benachbarten Nuten beträgt etwa 50 mm. In die Nuten sind Federbandringe 20 mit einer Dicke von etwa 1,5 mm und einer Breite von etwa 10 mm eingelegt. Die Innen- und Außendurchmesser der Federbandringe 20 betragen im entspannten Zustand etwa 216 mm bzw. 219 mm.
Die Federbandringe 20 dienen zur Befestigung bzw. Klemmung von sieben auf das Trägerohr 12 aufgeschobenen Targets 22 an dem Trägerelement 12. Gleichzeitig sorgen die Federbandringe 20 für eine thermische und elektrische Anbindung der Targets 22 an das Trägerelement 12.
Die Targets 22 sind aus gegossenem SiCr50 gebildet und weisen jeweils eine Länge von etwa 200 mm, einen Innendurchmesser von etwa 216,5 und einen Außendurchmesser von etwa 240 mm auf. An den Enden des Trägerelements 12 sind die Targets 22 jeweils gegen eine Verschiebung in axialer Richtung gesichert.
4 zeigt einen Ausschnitt einer Targetanordnung 10 gemäß einer zweiten Variante der Erfindung. Für Bauteile dieser Targetanordnung 10, die baulich und/oder funktional mit entsprechenden Bauteilen der Targetanordnung 10 gemäß der ersten Variante übereinstimmen, werden jeweils dieselben Bezugszeichen verwendet.
Die in 4 gezeigte Targetanordnung 10 umfasst ein hohlzylindrisches Trägerelement 12 und mindestens ein ein Targetmaterial aufweisendes hohlzylindrisches Target 22, welches das Trägerelement 12 zumindest abschnittsweise umgibt. Das Trägerelement 12 und das Target 22 gleichen in ihrer Ausbildung im Wesentlichen dem Trägerelement 12 bzw. dem Target 22 der Targetanordnung 10 gemäß der ersten Variante. Bezüglich einer detaillierteren Beschreibung des Trägerelements 12 und des Targets 22 wird daher auf die voranstehende Beschreibung der 1 bis 3 verwiesen.
Das in 4 dargestellte Trägerelement 12 unterscheidet sich von dem Trägerelement 12 gemäß der ersten Variante lediglich darin, dass es weder mit einer zusätzlichen Zwischenschicht 14 noch mit ringnutartigen oder sonstigen Vertiefungen versehen ist.
Ferner sind – im Gegensatz zur voranstehend beschriebenen ersten Targetanordnungsvariante – bei der in 4 dargestellten Targetanordnung 10 ringförmige Klemmkeile 28 zur Befestigung des Targets 22 am Trägerelement 12 vorgesehen.
Die Klemmkeile 28 umfassen jeweils einen hinteren Rampenabschnitt 30, der in axialer Richtung in einen vorderen Rampenabschnitt 32 übergeht. Der hintere Rampenabschnitt 30 weist eine größere Stärke als der vordere Rampenabschnitt 32 auf, d.h. die Klemmkeile 28 verjüngen sich ausgehend von dem hinteren Rampenabschnitt 30 in Richtung des vorderen Rampenabschnitts 32. Auf diese Weise ergibt sich ein keilförmiges Querschnittsprofil der Klemmkeile 28.
Darüber hinaus erstreckt sich der vordere Rampenabschnitt 32 der Klemmkeile 28 relativ zum hinteren Rampenabschnitt 30 radial nach außen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel bilden der vordere und der hintere Rampenabschnitt 32, 30 einen Winkel von etwa 8°, so dass ein maximaler Außendurchmesser der Klemmkeile 28 im Bereich des vorderen Rampenabschnitts und insbesondere im Bereich eines vorderen Endes 34 größer als ein maximaler Außendurchmesser des Klemmkeils 28 im Bereich des hinteren Rampenabschnitts 30 und insbesondere im Bereich eines hinteren Endes 36 ist.
Durch das keilförmige Profil der Klemmkeile 28 und die Abwinkelung des vorderen Rampenabschnitts 32 bezüglich des hinteren Rampenabschnitts 30 wird gleichzeitig erreicht, dass der Innendurchmesser der Klemmkeile 28 im Bereich ihrer vorderen Enden 34 größer als der Außendurchmesser der Klemmkeile 28 im Bereich ihrer hinteren Enden 36 ist.
Insgesamt ist ein minimaler Innendurchmesser der Klemmkeile 28 etwas größer als ein maximaler Außendurchmesser des Trägerelements 12 gewählt. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass sich die Klemmkeile 28 leicht auf das Trägerelement 12 aufstecken und in axialer Richtung auf dem Trägerelement 12 verschieben lassen.
Außerdem ist ein maximaler Außendurchmesser jedes Klemmkeils 28 etwas kleiner als ein minimaler Innendurchmesser des Targets 22 gewählt. Dadurch lässt sich das Target 22 leicht über bereits auf dem Trägerelement 12 angeordnete Klemmkeile 28 auf das Trägerelement 12 aufschieben.
Alternativ ist es auch möglich, zunächst das Target 22 auf das Trägerelement 12 aufzusetzen und anschließend die Klemmkeile 28 in den Spalt zwischen Target 22 und Trägerelement 12 hineinzuschieben.
Sind in einem Vormontagezustand sowohl das Target 22 als auch eine erforderliche Anzahl von Klemmkeilen 28 auf das Trägerelement 12 aufgeschoben und weisen die Klemmkeile 28 jeweils einen gewissen Abstand zueinander auf, so sind die Klemmkeile 28 und das Target 22 vergleichsweise locker mit dem Trägerelement 12 verbunden, d.h. sie lassen sich axial bezüglich des Trägerelements 12 verschieben oder bezüglich des Trägerelements 12 verdrehen.
Sobald eine Ausrichtung des Targets 22 in eine gewünschte Relativlage bezüglich des Trägerelements 12 erfolgt ist, werden die Klemmkeile 28 in axialer Richtung zusammengeschoben. Aufgrund der bereits erwähnten Keilform der Klemmkeile 28 und dadurch, dass sich die vorderen Rampenabschnitte 32 etwas nach außen erstrecken, gelangen die vorderen Rampenabschnitte 32 beim Zusammenschieben der Klemmkeile 28 zwischen das Target 22 und den hinteren Rampenabschnitt 30 des jeweils vorderen Klemmkeils 28.
Auf diese Weise findet eine Klemmung der hinteren und vorderen Rampenabschnitte 30, 32 der Klemmkeile 28 zwischen dem Trägerelement 12 und dem Target 22 statt. Die hinteren Rampenabschnitte 30 werden an das Trägerelement 12 und die vorderen Rampenabschnitte 32 an das Target 22 angedrückt.
Die Klemmkeile 28 weisen auf der zum Trägerelement 12 weisenden Seite ihres hinteren Rampenabschnitts 30 jeweils eine plane Fläche 38 auf, die eine Auflagefläche des Klemmkeils 28 am Trägerelement 12 zur Schaffung einer thermischen Anbindung des Klemmkeils 28 an das Trägerelement 12 bildet.
Aufgrund der Verjüngung der vorderen Rampenabschnitte 32 in Richtung der vorderen Enden 34 der Klemmkeile 28 können sich die vorderen Rampenabschnitte 32 der Klemmkeile 28 beim Zusammenschieben der Klemmkeile 28 innerhalb gewisser Grenzen verformen und bereichsweise flächig an das Target 22 und an den hinteren Rampenabschnitte 30 der vorderen Klemmkeile 28 anlegen. Auf diese Weise schaffen die vorderen Rampenabschnitte 32 jeweils eine Wärmebrücke zwischen dem Target 22 und dem jeweils vorderen Klemmkeil 28 und somit zwischen dem Target 22 und dem Trägerelement 12. Dadurch ist eine gute thermische Anbindung des Targets 22 an das Trägerelement 12 gewährleistet.
Der Wärmeübergang zwischen Target 22 und Trägerelement 12 erfolgt überwiegend mittels Wärmeleitung über die Klemmkeile 28 und zwar über die Wärmebrücken, die durch das Zusammenwirken des vorderen und hinteren Rampenabschnitts 32, 30 benachbarter Klemmkeile 28 gebildet werden. Daneben kann ein Wärmeübergang zwischen Target 22 und Trägerelement 12 auch mittels Wärmestrahlung über Zwischenräume erfolgen, die zwischen dem Target 22 und den Klemmkeilen 28 bzw. zwischen den Klemmkeilen 28 und dem Trägerelement 12 gebildet sind.
Die Klemmkeile 28 weisen eine geschlitzte Ringform auf. Der Schlitz unterstützt eine Verformung der Klemmkeile 28 derart, dass eine unterschiedlich starke Ausdehnung von Trägerelement und Target 22 während eines Sputterprozesses ausgleichbar ist. Daneben wird eine temperaturbedingte Maßänderung von Target 22 und Trägerelement 12 auch durch eine gewisse Restelastizität der Klemmkeile 28 ausgeglichen, welche aus der Keilform und insbesondere aus der Verjüngung des vorderen Rampenabschnitts 32 der Klemmkeile 28 resultiert.
Ferner sind die in 4 gezeigten Klemmkeile 28 jeweils aus einem massiven Werkstück gebildet, das beispielsweise Kupfer oder eine Kupferlegierung aufweisen kann.
In 5 und 6 ist eine alternative Ausführungsform eines ringförmigen Klemmkeils 28 dargestellt, der aus einem Stanzbiegeteil gebildet ist. Die Figuren zeigen den Klemmkeil 28 in einem Vormontagezustand, in welchem das Stanzbiegeteil 40 noch nicht zu einer Ringform umgebogen ist.
Das Stanzbiegeteil 40 ist aus einem Metallblech gebildet, das eine Metalllegierung, beispielsweise eine Kupferlegierung, und insbesondere eine CuSn-Legierung aufweisen kann.
Wie in 5 gezeigt ist, umfasst das Stanzbiegeteil 40 mehrere Keilabschnitte 42, die sich in einem (nicht gezeigten) zur Ringform umgebogenen Zustand des Stanzbiegeteils 40 in axialer Richtung erstrecken. Die Keilabschnitte 42 sind jeweils durch in axialer Richtung verlaufende längliche Aussparungen 44 voneinander getrennt und durch einen sich quer zur axialen Richtung erstreckenden Steg 46 miteinander verbunden.
Jeder Klemmabschnitt 42 umfasst einen durch einen vorderen Zungenabschnitt 48 gebildeten vorderen Rampenabschnitt 32 und einen hinteren Zungenabschnitt 50. Der Abschnitt 52 des Steges 46, aus dem die vorderen und hinteren Zungenabschnitte 48, 50 eines Keilabschnitts 42 jeweils hervorgehen, bildet zusammen mit dem entsprechenden hinteren Zungenabschnitt 50 einen hinteren Rampenabschnitt 32 des Keilabschnitts 42.
Wie 6 zeigt, ist der vordere Zungenabschnitt 48 um etwa 15° – in der Zeichnung nach unten – bezüglich des Stegabschnittes 52 umgebogen.
Außerdem ist der hintere Zungenabschnitt 50 um etwa 170° bezüglich des Stegabschnittes 52 umgebogen, und zwar in die gleiche Richtung wie der vordere Zungenabschnitt 48, d.h. in der Zeichnung ebenfalls nach unten. Das freie Ende 54 des hinteren Zungenabschnitts 50 ist seinerseits noch einmal um 90° relativ zu dem hinteren Zungenabschnitt 50 umgebogen, so dass es in Richtung des Stegabschnitts 52 weist. Das freie Ende 54 bildet einen Anschlag für den hinteren Zungenabschnitt 50 am Stegabschnitt 52 und verhindert eine Beschädigung des Klemmkeils 28 bei einem übermäßigen Umbiegen des hinteren Zungenabschnitts 50 in Richtung des Stegabschnitts 52.
Bei dem in 5 und 6 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Stanzbiegeteil 40 aus einem Edelstahlblech mit einer Stärke von etwa 0,2 mm gefertigt. Dies trägt dazu bei, dass sowohl der vordere Zungenabschnitt 48 als auch der hintere Zungenabschnitt 50 eine gewisse Elastizität aufweisen.
Die Gesamtlänge eines Keilabschnitts 42 in axialer Richtung beträgt etwa 15 mm, wobei sich die Länge etwa zu gleichen Teilen auf den vorderen Rampenabschnitt 32 und den hinteren Rampenabschnitt 30 verteilt. Die Länge des hinteren Zungenabschnitts 50 beträgt etwa 5 mm. Die Breiten der Keilabschnitte 42 und der Aussparungen 44 betragen etwa 3 mm bzw. etwa 0,5 mm.
Zur Fertigstellung eines ringförmigen Klemmkeils 28 wird das Stanzbiegeteil 40 nach entsprechender Umbiegung der vorderen und hinteren Zungenabschnitte 48, 50 derart entlang des Steges 46 umgebogen, dass die vorderen und hinteren Zungenabschnitte 48, 50 nach außen weisen. Beim Aufschieben des Klemmkeils 28 auf das Trägerelement 12 liegt der Klemmkeil 28 folglich mit seinem Steg 46 bzw. seinen Stegabschnitten 52, d.h. mit seinem hinteren Rampenabschnitt 30, am Trägerelement 12 an.
Wie bereits in Verbindung mit 4 beschrieben wurde, werden zur Befestigung des Targets 22 am Trägerelement 12 mehrere zwischen Target 22 und Trägerelement 12 angeordnete Klemmkeile 28 zusammen geschoben. Dabei gelangen die vorderen Rampenabschnitte 32 jeweils zwischen die hinteren Rampenabschnitte 30 und das Target 22, d.h. die vorderen Zungenabschnitte 48 schieben sich zwischen die hinteren Zungenab schnitte 50 und das Target 22. Auf diese Weise werden die Stegabschnitte 52 an das Trägerelement 12 und die vorderen Zungenabschnitte 48 an das Target 22 angedrückt.
Die Stegabschnitte 52 bilden zur Schaffung einer möglichst großen thermischen Kontaktfläche eine Anlagefläche 38 des Klemmkeils 28 an das Trägerelement 12. Damit auch der vordere Zungenabschnitt 48 eine möglichst große Kontaktfläche zu dem Target 22 schafft, ist ein vorderer Endabschnitt 56 des vorderen Zungenabschnitts 48 so umgebogen, dass er etwa in einer zum Stegabschnitt 52 parallelen Ebene verläuft.
Sowohl die in 4 gezeigten massiven Klemmkeile 28 als auch der in 5 und 6 gezeigte Stanzbiege-Klemmkeil 28 sind in dem jeweils dargestellten Ausführungsbeispiel derart ausgebildet, dass im Endmontagezustand der Targetanordnung 10 jeweils die hinteren Rampenabschnitte 30 der Klemmkeile 28 am Trägerelement 12 und die vorderen Rampenabschnitte 32 am Target 22 anliegen.
Möglich ist aber auch eine umkehrte Ausbildung, bei welcher der hintere Rampenabschnitt 30 am Target 22 und der vordere Rampenabschnitt 32 entsprechend am Trägerelement 12 anliegt. Diese Ausbildung erfordert lediglich, dass der vordere Rampenabschnitt 32 des massiven Klemmkeils 28 sich bezüglich des hinteren Rampenabschnitts 30 leicht in Richtung des Ringinneren erstreckt bzw. dass der Stanzbiege-Klemmkeil 28 derart entlang des Steges 46 umgebogen ist, dass die Stegabschnitte 52 jeweils nach außen und die vorderen und hinteren Zungenabschnitte 50, 52 entsprechend in Richtung des Ringinneren weisen.
Ferner ist es bei einer entsprechenden Ausbildung der Klemmkeile 28 auch möglich, in einer Targetanordnung 10 gleichzeitig sowohl massiv ausgebildete Klemmkeile 28 als auch solche Klemmkeile 28 zu verwenden, die aus einem Stanzbiegeteil gebildet sind.

10: Targetanordnung
12: Trägerelement
14: Zwischenschicht
16: innerer Schichtabschnitt
18: äußerer Schichtabschnitt
20: Klemmring
21: Schlitz
22: Target
24: Zwischenraum
26: Außenfläche
28: Klemmkeil
30: hinterer Rampenabschnitt
32: vorderer Rampenabschnitt
34: vorderes Ende
36: hinteres Ende
38: Auflagefläche
40: Stanzbiegeteil
42: Keilabschnitt
44: Aussparung
46: Steg
48: vorderer Zungenabschnitt
50: hinterer Zungenabschnitt
52: Stegabschnitt
54: Endabschnitt
56: Endabschnitt

Claims

Targetanordnung (10) mit einem zylindrischen Trägerelement (12) und mindestens einem ein Targetmaterial aufweisenden hohlzylindrischen Target (22), wobei das Target (22), welches das Trägerelement (12) zumindest abschnittsweise umgibt, durch mindestens einen zwischen dem Trägerelement (12) und dem Target (22) angeordneten Klemmring (20) zu dem Trägerelement (12) auf Abstand gehalten ist und durch den Klemmring (20) mittels Klemmsitz an dem Trägerelement (12) befestigt ist.
Targetanordnung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere axial zueinander beabstandete Klemmringe (20) zur Befestigung des Targets (22) vorgesehen sind.
Targetanordnung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmring (20) ein geschlitzter Ring ist und Federeigenschaften aufweist.
Targetanordnung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmring (20) als Schraubenfeder ausgebildet ist.
Targetanordnung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmring (20) aus einem Draht- oder Bandmaterial mit einem runden oder rechteckigen Querschnitt gebildet ist.
Targetanordnung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmring (20) ein elektrisch leitendes Material und insbesondere eine Metalllegierung, z.B. eine Kupferlegierung, aufweist.
Targetanordnung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmring (20) in einer sich in Umfangsrichtung erstreckenden Nut angeordnet ist.
Targetanordnung (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut vorzugsweise ausschließlich in einer auf das Trägerelement (12) aufgebrachten Zwischenschicht (14) vorgesehen ist.
Targetanordnung (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschicht (14) ein elektrisch leitendes Material aufweist.
Targetanordnung (10) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschicht (14) zwei Abschnitte aufweist, wobei ein innerer Schichtabschnitt (16) ein Haftmaterial und ein äußerer Schichtabschnitt (18) ein elektrisch leitendes Material aufweist.
Targetanordnung (10) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut ausschließlich in einem äußeren Schichtabschnitt (18) der Zwischenschicht (14) vorgesehen ist.
Targetanordnung (10) mit einem zylindrischen Trägerelement (12) und mindestens einem ein Targetmaterial aufweisenden hohlzylindrischen Target (22), wobei das Target (22), welches das Trägerelement (12) zumindest abschnittsweise umgibt, durch mehrere zwischen dem Trägerelement (12) und dem Target (22) angeordnete ringförmige Klemmkeile (28) zu dem Trägerelement (12) auf Abstand gehalten ist und durch die Klemmkeile (28) mittels Klemmsitz an dem Trägerelement (12) befestigt ist.
Targetanordnung (10) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigung des Targets (22) an dem Trägerelement (12) durch ein Zusammenwirken jeweils benachbarter Klemmkeile (28) erfolgt.
Targetanordnung (10) nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmkeile (28) durch ein Zusammenschieben der Klemmkeile (28) in axialer Richtung an das Trägerelement (12) und an das Target (22) andrückbar sind.
Targetanordnung (10) nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Klemmkeil (28) in einem Vormontagezustand einen In nendurchmesser aufweist, der etwas größer als ein Außendurchmesser des Trägerelements (12) ist.
Targetanordnung (10) nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Klemmkeil (28) in einem Vormontagezustand einen Außendurchmesser aufweist, der etwas kleiner als ein Innendurchmesser des Targets (22) ist.
Targetanordnung (10) nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Klemmkeil (28) eine geschlitzte Ringform aufweist.
Targetanordnung (10) nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Klemmkeil (28) einen vorderen und einen hinteren Rampenabschnitt (32, 30) derart aufweist, dass der vordere Rampenabschnitt (32) eines – in axialer Richtung gesehen – hinteren Klemmkeiles (28) bei einem Zusammenschieben der Klemmkeile (28) zwischen den hinteren Rampenabschnitt (30) des vorderen Klemmkeiles (28) und das Target (22) oder das Trägerelement (12) gelangt.
Targetanordnung (10) nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Klemmkeil (28) zumindest im Bereich des vorderen Rampenabschnitts (32) verformbar und insbesondere elastisch verformbar ist.
Targetanordnung (10) nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Klemmkeil (28) im Bereich des hinteren Rampenabschnitts (30) eine insbesondere plane Fläche (38) aufweist, mit welcher der Klemmkeil (28) an dem Trägerelement (12) oder an dem Target (22) anliegt.
Targetanordnung (10) nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Klemmkeil (28) in einem Endmontagezustand der Targetanordnung (10) in einem – in axialer Richtung gesehen – vorderen Bereich des vorderen Rampenabschnitts (32) an dem Target (22) oder an dem Trägerelement (12) anliegt.
Targetanordnung (10) nach einem der Ansprüche 12 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Klemmkeil (28) mehrere parallel verlaufende und sich in axialer Richtung erstreckende Keilabschnitte (42) aufweist, die durch einen sich insbesondere quer zur axialen Richtung erstreckenden Steg (46) miteinander verbunden sind.
Targetanordnung (10) nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Keilabschnitte (42) jeweils im Bereich eines hinteren Rampenabschnitts (30) miteinander verbunden sind.
Targetanordnung (10) nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass ein hinterer Rampenabschnitt (30) jedes Keilabschnitts (42) einen etwa V-förmig, z.B. um einen Winkel von etwa 170°, umgebogenen Zungenabschnitt (50) umfasst.
Targetanordnung (10) nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass ein vorderer Rampenabschnitt (32) jedes Keilabschnitts (42) einen umgebogenen Zungenabschnitt (48) umfasst, der insbesondere in die zu einem Zungenabschnitt (50) eines hinteren Rampenabschnitts (30) entgegengesetzte Richtung umgebogen ist, z.B. um etwa 15°.
Targetanordnung (10) nach einem der Ansprüche 12 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Klemmkeil (28) aus einem massiven Materialstück gebildet ist.
Targetanordnung (10) nach einem der Ansprüche 12 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Klemmkeil (28) ein Stanzbiegeteil (40) ist.
Targetanordnung (10) nach einem der Ansprüche 12 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Klemmkeil (28) ein elektrisch leitendes Material und insbesondere eine Metalllegierung, z.B. eine Kupferlegierung, aufweist.
Targetanordnung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Target (22) aus einem gepressten, einem gepressten und gesinterten oder einem gegossenen Targetmaterial besteht.
Targetanordnung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass das Target (22) einen rohrförmigen Grundkörper umfasst, auf den das Targetmaterial als thermische Spritzschicht oder durch eine elektrochemische Abscheidung aufgebracht ist.