DE102019113092A1

DE102019113092A1 - Sputterkathode-Magnetsystem und Vakuumanordnung

Info

Publication number: DE102019113092A1
Application number: DE102019113092.1A
Authority: DE
Inventors: Rolf RANK; Steffen Mosshammer
Original assignee: Von Ardenne Asset GmbH and Co KG
Current assignee: Von Ardenne Asset GmbH and Co KG
Priority date: 2019-05-17
Filing date: 2019-05-17
Publication date: 2020-11-19

Abstract

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein Sputterkathode-Magnetsystem (100 bis 1200) aufweisen: einen Außenmagnetpol (165a), welcher eine Aneinanderreihung (102) von Polkörpern (102a, 102b, 102c, 102d, 102s) aufweist, wobei die Aneinanderreihung (102) zwei längserstreckte erste Abschnitte aufweist, einen längserstreckten Innenmagnetpol (165i), welcher zwischen den zwei ersten Abschnitten (1121) angeordnet ist; wobei die Aneinanderreihung (102) zumindest einen zweiten Abschnitt (112e) aufweist, welcher die zwei ersten Abschnitte (1121) miteinander verbindet und um einen Endabschnitt (114e) #des Innenmagnetpols (165i) herum erstreckt ist; wobei zumindest ein Polkörper des zweiten Abschnitts (112e) eine größere Duktilität aufweist als der Innenmagnetpol (165i) und/oder die zwei ersten Abschnitte (1121).

Description

Die Erfindung betrifft ein Sputterkathode-Magnetsystem und eine Vakuumanordnung.
Im Allgemeinen können Werkstücke oder Substrate prozessiert oder behandelt, z.B. bearbeitet, beschichtet, erwärmt, geätzt und/oder strukturell verändert werden. Ein Verfahren zum Beschichten eines Substrats ist beispielsweise die Kathodenzerstäubung (das so genannte Sputtern oder die Sputterdeposition). Zum Sputtern kann mittels einer Kathode (auch als Magnetronkathode bezeichnet) ein plasmabildendes Gas ionisiert werden, wobei mittels des dabei gebildeten Plasmas ein abzuscheidendes Material (Targetmaterial) zerstäubt werden kann. Das zerstäubte Targetmaterial kann anschließend zu einem Substrat gebracht werden, an dem es sich abscheiden und eine Schicht bilden kann. Mittels Sputterns kann beispielsweise eine Schicht oder können mehrere Schichten auf einem Substrat abgeschieden werden.
Modifikationen der Kathodenzerstäubung sind das Sputtern mittels eines Magnetrons, das so genannte Magnetronsputtern oder das so genannte reaktive Magnetronsputtern. Dabei kann das Bilden des Plasmas mittels eines Magnetfeldes unterstützt werden, welches die Ionisationsrate des plasmabildenden Gases beeinflussen kann. Das Magnetfeld kann mittels eines Magnetsystems erzeugt werden, wobei mittels des Magnetfelds ein Plasmakanal ausgebildet werden kann, in dem die Bildung des Plasmas angeregt wird. Zum Sputtern kann das Targetmaterial zwischen dem Plasmakanal und dem Magnetsystem angeordnet sein oder werden, so dass das Target von dem Magnetfeld durchdrungen werden kann und sich der Plasmakanal auf dem Target ausbilden kann.
Das Magnetsystem besteht herkömmlicherweise aus magnetisch aktivem Material (auch als hartmagnetisches Material bezeichnet), den Quellen des Magnetfeldes meist in Form von Permanentmagneten und aus magnetisch leitfähigem aber passivem Material (auch als weichmagnetisches Material bezeichnet), welches das Magnetfeld der Quellen verbindet und verstärkt. Das Magnetsystem lässt sich in einen gleichmäßig aufgebauten lang erstreckten Mittelteil und zwei vergleichsweise kurz ausgeführte Teile an den Enden des Magnetsystems, den sog. Endstücken, unterteilen.
Die Endstücke des Magnetsystems haben mehrere Funktionen. Unter anderem schließt das von ihnen erzeugte Magnetfeld (im sogenannten Umkehrbereich) sich an das Magnetfeld des Mittelteils an und verbindet die beiden Magnettunnel zu einem, in sich geschlossenen Magnettunnel (auch als Magnettunnelumkehr bezeichnet). Eine Plasmaentladung wird auf diese Weise zu einem geschlossenen Plasmaschlauch (auch als Plasmakanal bezeichnet) geformt, die das Sputtern des Targetmaterials mit hoher Rate ermöglicht.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen wurde anschaulich erkannt, dass das Magnetfeld des Endstückes sowohl die Länge konstanter Erosion auf dem Target als auch den Verlauf der Erosion im Umkehrbereich beeinflusst. Damit ist das Endstück ein Schlüssel zur Magnetfeldgestaltung, die ein Maximum hinsichtlich der Länge der konstanten Beschichtung sowie eine geeignetes Erosionsverhalten im Umkehrbereich erreichen soll, um dadurch den Ausnutzungsgrad des Targets bei bestmöglicher Homogenität der abgeschiedenen Schichten zu maximieren.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen werden ein Sputterkathode-Magnetsystem und eine Vakuumanordnung bereitgestellt, welche die Länge des Umkehrbereichs des Racetracks minimieren, um bei vergrößerter Länge des geraden Mittelteils in der Lage zu sein, das Magnetsystem insgesamt zu verkürzen und einen möglichst geringen Targetüberstand zu erreichen. Ferner kann eine möglichst große erreichte Homogenität und Stabilität des Sputterprozesses sowie der Erosionscharakteristik im Umkehrbereich bereitgestellt werden.
Anschaulich weisen die Endstücke des Magnetsystems Polkörper auf, welche besonders einfach hergestellt werden können, so dass beispielsweise komplexere Formen kostengünstig bereitgestellt werden können.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein Sputterkathode-Magnetsystem aufweisen: einen Außenmagnetpol, welcher eine Aneinanderreihung von Polkörpern (entlang eines in sich geschlossenen Pfades) aufweist, wobei die Aneinanderreihung zwei längserstreckte erste Abschnitte aufweist, einen längserstreckten Innenmagnetpol, welcher zwischen den zwei ersten Abschnitten angeordnet ist; wobei die Aneinanderreihung zumindest einen zweiten Abschnitt aufweist, welcher die zwei ersten Abschnitte miteinander verbindet und um einen Endabschnitt des Innenmagnetpols herum erstreckt ist; wobei zumindest ein Polkörper des zweiten Abschnitts eine größere Duktilität aufweist als der Innenmagnetpol und/oder die zwei ersten Abschnitte.
Figurenliste

1 ein Magnetsystem gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Perspektivansicht;
2A bis 2D jeweils Konfigurationen einer Polkörperreihe eines Magnetsystems gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Draufsicht oder Querschnittsansicht;
3A und 3B jeweils ein Magnetsystem gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Querschnittsansicht;
4A und 4B jeweils ein Magnetsystem gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Querschnittsansicht;
5, 6, 7 und 8 jeweils ein Magnetsystem gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Querschnittsansicht oder Draufsicht;
9A ein Magnetsystem gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Seitenansicht und 9B das Magnetsystem in einer Querschnittsansicht oder Draufsicht;
10A ein Magnetsystem gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Querschnittsansicht oder Draufsicht und 10B mehrere Konfigurationen für den Abschluss-Polkörper des Magnetsystems in einer Querschnittsansicht oder Draufsicht;
11A bis 11C jeweils Konfigurationen eines Magnetsystems gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Querschnittsansicht oder Draufsicht;
12 ein Magnetsystem gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Querschnittsansicht oder Draufsicht; und
13A und 13B jeweils eine Vakuumanordnung gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Seitenansicht oder Querschnittsansicht und Detailansicht.

In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die Teil dieser bilden und in denen zur Veranschaulichung spezifische Ausführungsformen gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeübt werden kann. In dieser Hinsicht wird Richtungsterminologie wie etwa „oben“, „unten“, „vorne“, „hinten“, „vorderes“, „hinteres“, usw. mit Bezug auf die Orientierung der beschriebenen Figur(en) verwendet. Da Komponenten von Ausführungsformen in einer Anzahl verschiedener Orientierungen positioniert werden können, dient die Richtungsterminologie zur Veranschaulichung und ist auf keinerlei Weise einschränkend. Es versteht sich, dass andere Ausführungsformen benutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Es versteht sich, dass die Merkmale der hierin beschriebenen verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen miteinander kombiniert werden können, sofern nicht spezifisch anders angegeben. Die folgende ausführliche Beschreibung ist deshalb nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen, und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird durch die angefügten Ansprüche definiert.
Im Rahmen dieser Beschreibung werden die Begriffe „verbunden“, „angeschlossen“ sowie „gekoppelt“ verwendet zum Beschreiben sowohl einer direkten als auch einer indirekten Verbindung (z.B. ohmsch und/oder elektrisch leitfähig, z.B. einer elektrisch leitfähigen Verbindung), eines direkten oder indirekten Anschlusses sowie einer direkten oder indirekten Kopplung. In den Figuren werden identische oder ähnliche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen, soweit dies zweckmäßig ist.
In herkömmlichen Konfigurationen werden die Magnete in einem umlaufenden, geschlossenen Pfad angeordnet. Eine solche Anordnung ist in den meisten Fällen die Basis eines Magnetrons (d.h. einer Sputtervorrichtung mit Magnetsystem).
Gemäß einer Geometrie für das Magnetsystem werden die Magnete entlang zweier langer, paralleler, eng beieinander liegender Linien und zweier Bögen, die die Enden der Linien miteinander so verbinden, angeordnet, so dass eine, in sich geschlossene, kreuzungsfreie Bahn entsteht. Ohne weitere Modifikation kann sich insbesondere in den Bogenbereichen (auch Umkehrbereiche genannt) eine höhere Sputterwirkung parallel zur Targetkante ausbilden und so zu deutlichen Sputtergraben-Ausbildungen führen, welche die Targetausnutzung nach oben begrenzen.
Um eine gute Gleichmäßigkeit der Beschichtung auf dem Substrat zu erreichen, muss bei einer herkömmlichen Schwächung des Magnetfeldes im Umkehrbereich in Kauf genommen werden, dass das Target länger ist als die Substratbreite (auch als Targetüberstand bezeichnet). Der Grad des Targetüberstandes hängt dabei von der erlaubten Toleranz der Gleichmäßigkeit der Beschichtung ab. Typische Überstände sind der doppelte Target-Substrat-Abstand (TSD) auf beiden Seiten. Beispielsweise beträgt die Targetlänge mindestens „2.2.TSD + Substratbreite“ für eine Schichtdickengleichmäßigkeit von weniger als ±2%. Eine Reduzierung der erforderlichen Targetlänge reduziert die Anlagenbreite (und damit die Invest-Kosten) und die Kosten für den laufenden Betrieb (Total cost of ownership, TCO).
Im Allgemeinen wird ein verbessertes Erosionsverhalten und die damit einhergehende Verbesserung der Targetausnutzung dadurch erreicht, dass die erforderliche Gestaltung des Magnetfeldes mittels einer Verlängerung der Endstücke vorgenommen wird. Für Umkehrbereiche (auch als Racetrackumkehr bezeichnet) mit einer möglichst kurzen Plasmazone parallel zur Drehrichtung des Targets wird eine stufenweise oder allmähliche Verjüngung des Abstandes des Racetracks im Mittelbereich hin zum Target-Endabschnitt bereitgestellt.
Damit geht aufgrund der gleichbleibenden Gesamtlänge des Magnetsystems die Verbesserung der Targetausnutzung zu Lasten der Ausdehnung des Bereiches der konstanten Erosion.
Die Gestaltung des Magnetfeldes im Umkehrbereich wird ferner durch den zur Verfügung stehenden Bauraum und durch die technische Baugröße der für die Erzeugung des Magnetfeldes erforderlichen Permanentmagnete limitiert.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen wird die Gestaltung der Endstücke eines Magnetsystems für ein Rohrmagnetron (d.h. eine Sputtervorrichtung mit rohrförmigem Target und darin angeordnetem Magnetsystem) verbessert.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen wird ein Abschluss des gleichmäßig aufgebauten, Mittelteils des Magnetsystems mit Endstücken, die nur noch Magnete für den Innenpol enthalten, bereitgestellt. Anstelle der Magnete im Mittelteil des Außenpols wird ferromagnetisches Material verwendet, z.B. das gleiche Material wie für die Rückschlussplatte. Die Formung des Außenpols erfolgt entweder über montierte separate Teile oder als freistehendes Material der Rückschlussplatte welches z.B. durch Ausfräsen erreicht wird.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Form des Außenpols derart bereitgestellt werden, dass sowohl die Länge des Umkehrbereiches als auch die Länge der Plasmazone am Target-Endabschnitt parallel zur Drehrichtung minimiert werden.
Damit wird eines oder mehr als eines von Folgendem ermöglicht:

- Beibehaltung der guten Eigenschaften der Targetausnutzung bei erhöhter Länge der Zone homogener Beschichtung;
- erhöhte Flexibilität in der Gestaltung des Endstückes;
- Vermeidung des Überstandes des Magnetsystems über den Target-Endabschnitt für die Erreichung des Sputters auf der gesamten Targetlänge; und/oder
- Verminderung der Redepositionszone.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen wird bereitgestellt, dass eine maximale Beschichtungslänge mit kurzer Racetrackumkehr für eine Targetausnutzung von mehr als 70% und/oder eine reduzierte Beschichtungslänge mit einer längeren Racetrackumkehr für eine Targetausnutzung von mehr als 80% erreicht werden.
1 veranschaulicht ein Sputterkathode-Magnetsystem 100 gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Perspektivansicht. Das Magnetsystem 100 kann beispielsweise mehrere Teile (auch als Zonen oder Bereiche bezeichnet) aufweisen, z.B. zwei Endteile 100e (auch als Endstücke oder Endabschnitt-Bereiche bezeichnet) und zwischen diesen einen Mittelteil 100m. Die mehreren Teile können beispielsweise aneinandergrenzen.
Das Sputterkathode-Magnetsystem 100 (auch vereinfacht als Magnetsystem bezeichnet) weist einen Außenmagnetpol 165a (auch als Außenpol bezeichnet) und einen Innenmagnetpol 165i (auch als Innenpol bezeichnet) auf. Jedes der Endstücke 100e und/oder der Mittelteil 100m kann zumindest einen Abschnitt des Innenpols 165i und/oder des Außenpols 165a aufweisen.
Der Außenmagnetpol 165a kann eine Aneinanderreihung 102 von Polkörpern 102a, 102b, 102c, 102d (auch als Polkörperreihe 102 bezeichnet) aufweisen, welche beispielsweise entlang eines in sich geschlossenen Pfads 102p aufgereiht sind. Der Innenmagnetpol 165i kann eine zusätzliche Aneinanderreihung von Polkörpern aufweisen, welche beispielsweise entlang eines linearen Pfads aufgereiht sind.
Jede Aneinanderreihung kann eine Vielzahl von hintereinander angeordneten Polkörpern aufweisen, von denen jeder Polkörper genau zwei Polkörpern der Vielzahl von hintereinander angeordneten Polkörpern (auch als seine Nachbarn, bzw. Vorgänger und Nachfolger bezeichnet) unmittelbar benachbart sein kann (vgl. 2A-2D). Beispielsweise können die einander unmittelbar benachbarten Polkörper sich körperlich berühren oder zumindest einen Abstand voneinander aufweisen, der kleiner ist als die Ausdehnung (oder 10% dessen) der Polkörper entlang des Pfades. Jeder Polkörper kann zwischen seinen zwei Nachbarn angeordnet sein.
Die Polkörperreihe 102 kann zwei nebeneinander angeordnete längserstreckte erste Abschnitte 1121 aufweisen, zwischen denen der Innenpol 165i angeordnet ist. Die zwei längserstreckten ersten Abschnitte 1121 können beispielsweise im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sein.
Die Polkörperreihe 102 kann einen oder mehr als einen zweiten Abschnitt 112e (auch als Außenpol-Endabschnitt bezeichnet) aufweisen, welcher die zwei ersten Abschnitte 1121 miteinander verbindet und um einen Endabschnitt 114e des Innenpols 165i (auch als Innenpol-Endabschnitt bezeichnet) herum erstreckt ist. Der eine oder mehr als eine Außenpol-Endabschnitt 112e und/oder der Innenpol-Endabschnitt können Teil eines Endstücks 100m sein.
Beispielsweise kann die Polkörperreihe 102 zwei Außenpol-Endabschnitte 112e aufweisen, zwischen denen die zwei ersten Abschnitte 1121 und/oder der Innenpol 165i angeordnet ist.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine erste Sprödigkeit zumindest eines (d.h. ein oder mehr als ein) Polkörpers 102s des zweiten Abschnitts geringer sein als eine zweite Sprödigkeit des Innenmagnetpols und/oder der zwei ersten Abschnitte, z.B. deren Polkörper 102a, 102b, 102c, 102d. Hierin wird zum besseren Verständnis vereinfacht auf die Eigenschaft (einer z.B. hohen/niedrigen) Sprödigkeit Bezug genommen. Dasselbe kann allerdings auch für die Eigenschaft (einer entsprechend niedrigen/hohen) Duktilität gelten. Mit anderen Worten kann eine niedrigere Sprödigkeit zu einer größeren Duktilität korrespondieren und anders herum. Die erste Sprödigkeit kann zu einer ersten Duktilität korrespondieren und die zweite Sprödigkeit kann zu einer zweiten Duktilität korrespondieren.
Diejenigen Polkörper mit der ersten Sprödigkeit (anschaulich eine geringe Sprödigkeit bzw. große Duktilität aufweisend) werden auch vereinfacht als zäher Polkörper 102s bezeichnet (im Folgenden auch schraffiert). Diejenigen Polkörper mit der zweiten Sprödigkeit (anschaulich eine große Sprödigkeit bzw. geringe oder keine Duktilität aufweisend) werden auch vereinfacht als brüchige Polkörper 102a, 102b, 102c, 102d bezeichnet.
Die Polkörperreihe 102, z.B. jeder Außenpol-Endabschnitt 112e, kann einen oder mehr als einen zähen Polkörper 102s aufweisen oder daraus gebildet sein, z.B. weniger als ungefähr 50, z.B. weniger als ungefähr 25, z.B. weniger als ungefähr 10, z.B. weniger als ungefähr 6, z.B. weniger als ungefähr 4.
Jeder erste Abschnitt 1121 der Polkörperreihe 102 kann beispielsweise einen oder mehr als einen brüchigen Polkörper 102a, 102b, 102c, 102d aufweisen oder daraus gebildet sein, z.B. mehr als ungefähr 50 (oder z.B. als 100 oder als 500). Der Innenmagnetpol, kann beispielsweise einen oder mehr als einen brüchigen Polkörper 102a, 102b, 102c, 102d aufweisen oder daraus gebildet sein, z.B. mehr als ungefähr 50 (oder z.B. als 100 oder als 500).
Die Anzahl der brüchigen Polkörper 102a, 102b, 102c, 102d kann beispielsweise mehr als das Zehnfache (z.B. Hundertfache) der Anzahl der zähen Polkörper 102s sein.
Der zumindest eine zähe Polkörper 102s kann beispielsweise eine größere Duktilität (bzw. geringere Sprödigkeit) aufweisen als die Polkörper des Innenmagnetpols (z.B. im Mittel oder für jeden einzelnen Polkörper), die beispielsweise alle brüchige Polkörper 102a, 102b, 102c, 102d sind. Der zumindest eine zähe Polkörper 102s kann beispielsweise eine größere Duktilität (bzw. geringere Sprödigkeit) aufweisen als die Polkörper der zwei ersten Abschnitte 1121 (z.B. im Mittel oder für jeden einzelnen Polkörper), die beispielsweise alle brüchige Polkörper 102a, 102b, 102c, 102d sind. Das Mittel kann beispielsweise die über das Volumen gemittelte Sprödigkeit sein.
Mechanische Eigenschaften wie die Sprödigkeit und die Bruchgrenze (oder allgemeiner Bruchfestigkeit) und beschreiben, in welchem Maß sich ein Werkstoff oder Körper (z.B. elastisch) verformen lässt, bevor er bricht oder reißt. Wird die Bruchgrenze überschritten, bricht der Werkstoff. Die Sprödigkeit kann für diese Bruchgrenze zusätzlich den Anteil der plastischen Verformung berücksichtigen. Je kleiner der Anteil der plastischen Verformung und/oder die Bruchzähigkeit sind, umso größer ist die Sprödigkeit. Die Bruchzähigkeit oder Risszähigkeit (auch als Zähigkeit bezeichnet), beschreibt den Widerstand eines Materials gegen Rissinitiierung.
Demgegenüber beschreibt die Duktilität das Verhalten bei plastischer Verformung. Wird ein Werkstoff oder Körper mechanisch belastet, kann dieser sich verformen bis er im Allgemeinen an einen Punkt gelangt, an welchem die mechanische Belastung, beispielsweise ohne weiter zuzunehmen, den Werkstoff oder Körper zerbricht. Die Verformung kann im Allgemeinen zunächst elastisch verlaufen (d.h. reversibel sein) und an der Elastizitätsgrenze in eine plastische (d.h. irreversible) Verformung übergehen. Die hierin beschriebenen mechanischen Eigenschaften (wie Duktilität, Sprödigkeit oder Bruchgrenze) eines Polkörpers können beispielsweise auf den Polkörper als Ganzes und/oder sein Magnetmaterial bezogen sein, d.h. wenn dieser/dieses als Ganzes einer Belastung ausgesetzt ist (z.B. im Druckversuch).
Duktilität bezeichnet die Eigenschaft eines Körpers (bzw. der Werkstoff des Körpers), sich unter Scherbelastung vor einem Bruch (an seiner Bruchgrenze) dauerhaft (d.h. plastisch) zu verformen. Eine Keramik hat eine sehr niedrige Duktilität und bricht daher ohne sichtbare Verformung. Stahl kann sich hingegen um beispielsweise 20% (z.B. 25%) oder mehr dehnen, bevor er bricht (entspricht dann der Bruchdehnung).
Ein Körper (bzw. dessen Werkstoff) kann beispielsweise als duktil bezeichnet werden, wenn dieser auf eine Beanspruchung mit einer erkennbaren plastischen Dehnung antwortet (d.h. ohne zu brechen). Mit sinkender Duktilität (bzw. steigender Sprödigkeit) zerreißt der Werkstoff oder Körper immer näher an seiner Elastizitätsgrenze, d.h. ohne oder mit geringer plastischer Verformung (beispielsweise in Längenänderung pro Anfangslänge), z.B. von weniger als ungefähr 10% (oder als ungefähr 5% oder ungefähr 1%). Eine größere Duktilität kann zu einem größeren Abstand (oder Verhältnis) zwischen Elastizitätsgrenze (bzw. der dazu korrespondierenden Dehnung) und Bruchgrenze (bzw. der dazu korrespondierenden Dehnung) korrespondieren.
Der oder jeder brüchige Polkörper 102a, 102b, 102c, 102d kann beispielsweise ein Verhältnis der Bruchgrenze (bzw. der dazu korrespondierenden Dehnung des Polkörpers, d.h. der Bruchdehnung) zur Elastizitätsgrenze (z.B. Streckgrenze oder Dehngrenze) aufweisen von weniger als ungefähr 2, z.B. als ungefähr 1 oder 0,5 (z.B. als ungefähr 0,1 oder 0,01). Der oder jeder zähe Polkörper 102a, 102b, 102c, 102d kann beispielsweise ein Verhältnis der Bruchdehnung zur Dehnung an der Elastizitätsgrenze (z.B. Streckgrenze oder Dehngrenze) aufweisen von größer als ungefähr 2, z.B. als ungefähr 5 (z.B. als ungefähr 10 oder 100). Die Dehnung des Körpers kann das Verhältnis der Längenänderung zur ursprünglichen Länge sein.
Anschaulich kann für den zähen Polkörper ein Material wie Stahl oder Eisen mittels Fräsen verwendet werden, was mit einem vergleichsweise geringen Aufwand in eine gewünschte Form gebracht werden kann. Demgegenüber kann der brüchige Polkörper aus einem gesinterten Material geschaffen sein, wie z.B. NdFeB, bei welchem die Formgebung über ein Presswerkzeug erfolgt und jede spezifische Formgebung mit hohen Einmalkosten verbunden ist.
Die Duktilität kann zu einer Vielzahl weiterer Materialeigenschaften korrespondieren, z.B. der mechanischen Zähigkeit, Härte, Festigkeit oder Sprödigkeit.
Die Duktilität kann mit steigender mechanischer Härte abnehmen. Die Duktilität kann mit sinkender Sprödigkeit und/oder sinkender Festigkeit abnehmen.
Eine geringere Duktilität (bzw. größere Sprödigkeit) kann eine kleinere Bruchfestigkeit zur Folge haben und oder eine geringere Zerspanbarkeit. Die Zerspanbarkeit ist dabei allgemein die Eignung eines Werkstoffs oder Körpers, sich durch Zerspanen (Bohren, Fräsen, Drehen, usw.) bearbeiten zu lassen.
Jeder Polkörper kann ein Magnetmaterial aufweisen oder daraus gebildet sein und optional mit unmagnetischem Material beschichtet sein. Das Magnetmaterial kann beispielsweise ferromagnetisch oder ferrimagnetisch sein. Das Magnetmaterial kann hartmagnetisches Magnetmaterial und/oder weichmagnetisches Magnetmaterial aufweisen oder daraus gebildet sein. Das Magnetmaterial kann eine magnetische Polarisierung, z.B. eine Magnetisierung, aufweisen, so dass ein Dipol bereitgestellt ist.
Das hartmagnetische Magnetmaterial kann eine Koerzitivfeldstärke größer als ungefähr 1 Kiloampere pro Meter (kA/m) aufweisen, z.B. größer als ungefähr 10 kA/m , z.B. größer als ungefähr 100 kA/m, z.B. größer als ungefähr 500 kA/m, z.B. größer als ungefähr 10⁶ A/m.
Das hartmagnetische Magnetmaterial kann beispielsweise Teil eines oder mehr als eines Permanentmagneten (auch als Dauermagnet bezeichnet) sein oder dessen bilden. Als Permanentmagnet (auch als permanentmagnetischer Polkörper bezeichnet) kann beispielsweise ein Körper aus einem hartmagnetischen Magnetmaterial verstanden werden. Das hartmagnetische Magnetmaterial kann beispielsweise eine chemische Verbindung und/oder eine Legierung aufweisen.
Das hartmagnetische Magnetmaterial kann beispielsweise Eisen, Cobalt und/oder Nickel aufweisen (z.B. ein Ferrit). Das hartmagnetische Magnetmaterial kann alternativ oder zusätzlich ein Seltenerdmetall (wie z.B. Neodym, Samarium, Praseodym, Dysprosium, Terbium und/oder Gadolinium) aufweisen oder daraus gebildet sein. Beispielsweise kann das hartmagnetische Magnetmaterial zumindest Neodym, Eisen und/oder Bor aufweisen oder daraus gebildet sein, z.B. eine chemische Verbindung (z.B. Keramik) daraus. Alternativ oder zusätzlich kann das hartmagnetische Magnetmaterial zumindest Aluminium, Nickel und/oder Kobalt aufweisen oder daraus gebildet sein, z.B. eine chemische Verbindung (z.B. Keramik) daraus. Alternativ oder zusätzlich kann das hartmagnetische Magnetmaterial zumindest Samarium und/oder Kobalt aufweisen oder daraus gebildet sein, z.B. eine chemische Verbindung (z.B. Keramik) daraus.
Das hartmagnetische Magnetmaterial kann beispielsweise Neodym-Eisen-Bor (Nd₂Fe₁₄B) oder Samarium-Cobalt (SmCo₅ und Sm₂Co₁₇) aufweisen oder daraus gebildet sein. Allgemeiner gesprochen kann das hartmagnetische Magnetmaterial (z.B. der oder jeder Permanentmagnet) ein Seltenerdmagnetmaterial (wie Neodym-Eisen-Bor (NdFeB) oder Samarium-Kobalt (SmCo)), ein Ferrit-Magnetmaterial (z.B. ein Hartferrit-Magnetmaterial), ein Bismanol-Magnetmaterial und/oder ein Aluminium-Nickel-Kobalt-Magnetmaterial aufweisen oder daraus gebildet sein.
Das weichmagnetische Magnetmaterial kann eine Koerzitivfeldstärke von weniger als ungefähr 1 kA/m (z.B. als 0,5 kA/m) aufweisen, z.B. von weniger als ungefähr 100 A/m, z.B. von weniger als ungefähr 10 A/m, z.B. von weniger als ungefähr 5 A/m, z.B. von weniger als ungefähr 1 A/m.
Das weichmagnetische Magnetmaterial kann eine (z.B. metallische) Legierung aufweisend Eisen, Nickel und/oder Cobalt, Stahl, einen Pulverwerkstoff und/oder einen Weichferrit (z.B. Nickelzinn und/oder Manganzinn aufweisend) aufweisen oder daraus gebildet sein.
Das Magnetmaterial kann auch Teil eines Verbundmaterials (auch als magnetisches Verbundmaterial bezeichnet) sein, z.B. um eine geringe Sprödigkeit auch unter Verwendung eines brüchigen Magnetmaterials bereitzustellen. Das Verbundmaterial kann beispielsweise ein Polymer aufweisen, in welches das Magnetmaterial eingebettet ist. Das Polymer kann beispielsweise ein Thermoplast oder ein Duroplast sein. Das Polymer kann beispielsweise ein Harz, z.B. ein Gießharz, sein.
Der oder jeder brüchige Polkörper kann beispielsweise ein gesintertes Magnetmaterial aufweisen oder daraus gebildet sein. Der oder jeder zähe Polkörper kann beispielsweise ein metallisches Magnetmaterial und/oder magnetisches Verbundmaterial aufweisen oder daraus gebildet sein.
Beim Sintern wird ein feinkörniger, z.B. keramisches oder metallisches, Material - z.B. unter erhöhtem Druck - erhitzt, wobei die Temperaturen jedoch unterhalb der Schmelztemperatur des Materials bleiben, und dabei verfestigt. Ein gesintertes Material kann beispielsweise Poren aufweisen und/oder Verkapselt sein (z.B. mit einer Beschichtung aus einem Polymer oder Metall).
Der Außenmagnetpol 165a (z.B. dessen Polkörper) und der Innenmagnetpol 165i (z.B. dessen Polkörper) können zu unterschiedlichen Seiten hin magnetisiert sein, z.B. einer nach oben und einer nach unten.
2A bis 2D veranschaulichen verschiedene Konfigurationen 200a bis 200d einer Polkörperreihe 102 eines Magnetsystems 200, z.B. eingerichtet wie das Magnetsystem 100, gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Draufsicht oder Querschnittsansicht.
Die Polkörperreihe 102 kann mehrere entlang des Pfades 102p aneinandergereihte Polkörper 102a, 102b, 102c, 102d aufweisen. Der Pfad 102p kann in sich geschlossen sein, d.h. eine Schleife bilden. Der Pfad 102p kann beispielsweise durch das Innere jedes Polkörpers der Polkörperreihe 102 verlaufen. Der Pfad 102p kann beispielsweise in eine Fläche (z.B. einer Ebene) liegen. Der Pfad 102p kann beispielsweise in dem Mittelteil 100m bzw. an den längserstreckten ersten Abschnitten 1021 linear verlaufen.
In Konfiguration 200a sind mehrere Polkörper 102a, 102b, 102c, 102d versatzfrei und/oder lückenfrei aneinandergereiht entlang des Pfades 102p.
In Konfiguration 200b sind mehrere Polkörper 102a, 102b, 102c, 102d zumindest teilweise versetzt gegeneinander und/oder eine Lücke aufweisend aneinandergereiht entlang des Pfades 102p. Der Versatz (z.B. quer zu dem Pfad 102p und/oder entlang Richtung 101) einander unmittelbar benachbarter Polkörper 102a, 102b kann kleiner sein als eine Ausdehnung der Polkörper 102a, 102b (z.B. quer zu dem Pfad 102p und/oder entlang Richtung 101). Mit anderen Worten können sich die Polkörper 102a, 102b zumindest teilweise überlappen (z.B. projiziert auf eine Ebene quer zu dem Pfad 102p und/oder quer zu Richtung 103).
In Konfiguration 200c kann neben der Polkörperreihe 102 ein oder mehr als ein zusätzlicher magnetischer Körper 1802 (auch als Hilfskörper bezeichnet) angeordnet sein, der nicht Teil der Polkörperreihe 102 ist. Im Allgemeinen kann das Magnetsystem einen oder mehr als einen Hilfskörper 1802 aufweisen, z.B. einen magnetischen Shunt, welche eingerichtet sind, das von dem Innenpol und Außenpol bereitgestellte Magnetfeld zu deformieren.
In Konfiguration 200d sind mehrere Polkörper 102a, 102b, 102c, 102d entlang eines gekrümmt oder gewinkelten Pfades 102p aneinandergereiht. Mit anderen Worten kann der Pfades 102p eine oder mehr als eine Richtungsänderung beim Durchlaufen des Pfades aufweisen. Die Richtungsänderung(en) des Pfades 102p können ausschließlich denselben Änderungssinn aufweisen, z.B. immer auf den Innenpol 165i zu.
3A und 3B veranschaulichen ein Magnetsystem 300, z.B. eingerichtet wie eines der Magnetsysteme 100 oder 200, in verschiedenen Konfigurationen 300a, 300b in einer schematischen Querschnittsansicht (z.B. mit Blick entlang der Richtung 103 der Längserstreckung und/oder der Drehachse des Targets). Die Konfiguration 300a, 300b kann beispielsweise bezüglich einer Ebene 1101 (z.B. entlang der Richtungen 105, 103 aufgespannt) spiegelsymmetrisch aufgebaut sein.
Die Magnetpole (Innenpol 165i und Außenpol 165a) der hier dargestellten Konfiguration 300a, 300b können beispielsweise in Hufeisen-Konfiguration eingerichtet sein.
Dazu können die zwei entgegengesetzten Magnetpole (Innenpol 165i und Außenpol 165a) beispielsweise magnetisch leitfähig miteinander verbunden sein (auch als magnetischer Rückschluss bezeichnet), z.B. mittels einer magnetisch leitfähigen Brücke 157. Die magnetisch leitfähigen Brücke 157 kann einen Körper aus einem magnetische leitfähigen Material aufweisen oder daraus gebildet sein, z.B. einem weichmagnetischen Magnetmaterial (beispielsweise Eisen aufweisend oder daraus gebildet). Magnetisch leitfähig kann hierin verstanden werden, als eine Permeabilitätszahl von mehr als ungefähr 10 oder als ungefähr 50 (z.B. als 100, z.B. als 1000, z.B. als 10000) aufweisend. Im Folgenden wird die magnetisch leitfähigen Brücke 157 zur besseren Übersicht häufig weggelassen.
Die Konfiguration 300a, 300b kann einen Innenmagnetpol 165i und einen Außenmagnetpol 165a aufweisen, die ein gemeinsames Magnetfeld 1811 bereitstellen. Die Konfiguration 300a kann beispielsweise einen zusammenhängenden Innenmagnetpol 165i aufweisen.
In Hufeisen-Konfiguration können die Magnetpole 165i, 165a in dieselbe Richtung von der leitfähigen Brücke 157 hervorstehen, z.B. um mindestens 5 mm (oder 1 cm).
Die Konfiguration 300b kann beispielsweise einen geteilten Innenmagnetpol 165i aufweisen, welcher zwei räumlich voneinander separierte Teilpole aufweist (vgl. beispielsweise 1).
4A und 4B veranschaulichen ein Magnetsystem 400, z.B. eingerichtet wie eines der Magnetsysteme 100 bis 300, in verschiedenen Konfigurationen 400a, 400b in einer schematischen Querschnittsansicht.
Die Konfiguration 400a, 400b kann einen Felddeformator 1802, 1212 aufweisen, welche eingerichtet ist, das von dem Innenmagnetpol 165i und dem Außenmagnetpol 165a erzeugte Magnetfeld zu deformieren. Der Felddeformator 1802, 1804 kann zwischen dem Innenmagnetpol 165i und dem Außenmagnetpol 165a angeordnet sein und/oder magnetisch leitfähig sein (z.B. weichmagnetisch oder hartmagnetisch).
Der Felddeformator 1212 der Konfiguration 400a kann beispielsweise mittels eines zusätzlichen Dipols 1212 (z.B. zusätzliche Dauermagnete aufweisend) zwischen dem Innenmagnetpol 165i und dem Außenmagnetpol 165a bereitgestellt sein. Beispielsweise kann der zusätzliche Dipol 1212 eine geringere Ausdehnung von der Brücke 157 weg aufweisen als der Innenmagnetpol 165i und der Außenmagnetpol 165a. Damit der Felddeformator seine Wirkung besser entfalten kann, kann seine Magnetisierungsrichtung sich von der des zugehörigen (z.B. diesem unmittelbar benachbarten) Magneten unterscheiden. Beispielsweise können deren Magnetisierungsrichtung sich um ungefähr 180° voneinander unterscheiden oder aber auch um 90° oder mehr oder 45° oder mehr. Es können aber auch kleinere Winkel verwendet werden.
Der Felddeformator 1802 der Konfiguration 400b kann beispielsweise mittels eines magnetischen Kurzschlusskörpers 1802 (auch als Shunt bezeichnet) bereitgestellt sein oder werden, welcher von der Brücke 157 räumlich separiert ist.
5 veranschaulicht ein Magnetsystem 500, z.B. eingerichtet wie eines der Magnetsysteme 100 bis 400, in einer schematischen Querschnittsansicht oder Draufsicht (z.B. mit Blick entlang Richtung 105).
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen wurde erkannt, dass sich die Außenpol-Endabschnitt 112e einfacher herstellen lassen, wenn dessen ein oder mehr als ein Polkörper aus einem Material gefertigt wird, welcher leichter zu bearbeiten ist. Dies lässt sich beispielsweise erreichen, indem der Werkstoff (auch als Material bezeichnet) weniger brüchige ist, eine größere Duktilität aufweist und/oder leichter zu zerspanen ist. Damit der Außenpol-Endabschnitt 112e (z.B. dessen ein oder mehr als ein Polkörper) beispielsweise mittels Fräsen hergestellt werden. Dies erleichtert komplexere Formen herzustellen und/oder das Anpassen an eine veränderte Geometrie/Kontur des außen Außenpols 165a.
Anschaulich können die Permanentmagneten des Außenpols 165a (z.B. der längserstreckten ersten Abschnitte 1121) beispielsweise aus einem gesinterten Werkstoff hergestellt sein. Dieser benötigt für seine Herstellung eine gesondert hergestellte Sinterform, welche kostenintensiv ist und selbst bei geringsten Änderungen neu hergestellt werden muss. Darüber hinaus ist der gesinterten Werkstoff nur noch schwer zu bearbeiten. Beispielsweise tendiert dieser dazu, schnell zu brechen.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die Permanentmagnete im Bereich der Endstücke 100e nur noch für den Innenpol 165i vorgesehen werden. Die Permanentmagnete der Außenpol-Endabschnitte 112e entfallen zu großen Teilen und werden ggf. durch andere ferromagnetische (z.B. weichmagnetische) Polkörper ersetzt. Durch den Einsatz von ferromagnetischen Materialen anstelle gesinterten Seltenerd-Permanentmagneten bieten sich neue Möglichkeiten in der Formgebung und Anordnung und erlauben damit eine Minimierung der Sputterwirkung parallel zur Targetkante.
Der Innenpol 165i (z.B. dessen Endabschnitt 114e) kann, z.B. mit genau einem brüchigen Polkörper, an das Endstück 100e angrenzen und/oder in dieses hinein erstreckt sein.
Der Außenpol-Endabschnitt 112e kann beispielsweise zum Großteil (z.B. bezüglich des Volumens) aus einem oder mehr als einem zähen Polkörper 102s bestehen, z.B. im Wesentlichen aus einem oder mehr als einem zähen Polkörper 102s bestehen. Zum Großteil kann beispielsweise verstanden werden, als mehr als 50% (z.B. 75% oder 85%) des Volumens des Magnetmaterials bzw. der Polkörper aufweisend. Im Wesentlichen kann beispielsweise verstanden werden als mehr als 90% (z.B. 95% oder 99%) des Volumens des Magnetmaterials bzw. der Polkörper aufweisend.
Beispielsweise können in dem Endstück 100e mehr (z.B. eine größere Anzahl und/oder ein größeres Volumen) zähe Polkörper 102s als brüchige Polkörper 102a, 102b, 102c, 102d angeordnet sein.
Beispielsweise kann eine Ausdehnung 100d des Endstücks 100e entlang Richtung 103 weniger sein als 50 mm (Millimeter), z.B. weniger als 20 mm, und/oder als entlang Richtung 101. Alternativ oder zusätzlich kann die Ausdehnung des Endstücks 100e entlang Richtung 103 weniger sein als das Doppelte der Ausdehnung der brüchigen Polkörper 102a, 102b, 102c entlang Richtung 103 und/oder als eine Ausdehnung des Mittelteils 100m entlang Richtung 101.
6 veranschaulicht ein Magnetsystem 600, z.B. eingerichtet wie eines der Magnetsysteme 100 bis 500, in einer schematischen Querschnittsansicht oder Draufsicht (z.B. mit Blick entlang Richtung 105). Der Innenpol 165i (z.B. dessen Endabschnitt) kann, z.B. mit einem oder mehr als einem brüchigen Polkörper, in den das Endstück 100e hineinragen. Beispielsweise kann in dem Endstück 100e der Außenpol-Endabschnitt 112e mehr (z.B. eine größere Anzahl und/oder ein größeres Volumen) zähe Polkörper 102s aufweisen als der Innenpol 165i brüchige Polkörper 102a, 102b, 102c, 102d aufweist.
7 veranschaulicht ein Magnetsystem 700, z.B. eingerichtet wie eines der Magnetsysteme 100 bis 600, in einer schematischen Querschnittsansicht oder Draufsicht (z.B. mit Blick entlang Richtung 105). Das Magnetsystem 700 (z.B. dessen Außenpol-Endabschnitt 112e) kann beispielsweise drei oder weniger als drei zähe Polkörper 102s aufweisen.
Das Magnetsystem 700 kann eine segmentierte Rückschlussplatte 157 aufweisen. Die Segmentierung (körperliche Unterteilung) kann beispielsweise entlang der Grenze zwischen Mittelteil 100m und Endstück 100e angeordnet sein.
Die Rückschlussplatte 157 und die zähen Polkörper 102s können beispielsweise dasselbe Material aufweisen oder daraus gebildet sein. Beispielsweise können die Rückschlussplatte 157 (z.B. das Segment 100e) und die zähen Polkörper 102s aus einem Stück (d.h. monolithisch) gebildet sein. Alternativ oder zusätzlich können die Rückschlussplatte 157 und/oder die zähen Polkörper 102s magnetischen Stahl oder einen anderen eisenbasierten Werkstoff aufweisen oder daraus gebildet sein.
8 veranschaulicht ein Magnetsystem 800, z.B. eingerichtet wie eines der Magnetsysteme 100 bis 700, in einer schematischen Querschnittsansicht oder Draufsicht (z.B. mit Blick entlang Richtung 105). Das Magnetsystem 800 (z.B. dessen Außenpol-Endabschnitt 112e) kann beispielsweise fünf oder mehr als fünf zähe Polkörper 102s aufweisen.
9A veranschaulicht ein Magnetsystem 900, z.B. eingerichtet wie eines der Magnetsysteme 100 bis 800, in einer schematischen Seitenansicht (z.B. mit Blick entlang Richtung 101) und 9B das Magnetsystem 900 in einer Querschnittsansicht 900b oder Draufsicht 900b (z.B. mit Blick entlang Richtung 105). Anschaulich können mittels des zähen Polkörpers 102s besonders große Polkörper bereitgestellt sein oder werden, so dass weniger Polkörper benötigt werden. Dies reduziert die Fertigungskosten.
Beispielsweise kann, entlang der Längserstreckung 103, eine Ausdehnung zumindest des einen zähen Polkörpers größer sein als ungefähr 25% (z.B. 30%, z.B. 50%) der Ausdehnung des Außenpol-Endabschnitts 112e entlang der Längserstreckung 103. Alternativ oder zusätzlich kann, entlang einer Richtung 101 quer zu der Längserstreckung 103, eine Ausdehnung des zumindest einen zähen Polkörpers größer sein als ungefähr 25% (z.B. 30%, z.B. 50%) der Ausdehnung des Außenpol-Endabschnitts 112e entlang der Richtung 101.
Alternativ oder zusätzlich kann, entlang des Pfades 102p gemessen, eine Ausdehnung eines oder mehr als eines zähen Polkörpers zusammengenommen größer sein als ungefähr 25% (z.B. 30%, z.B. 50%) der Ausdehnung des Außenpol-Endabschnitts 112e entlang des Pfades 102p.
Alternativ oder zusätzlich kann ein oder mehr als ein zäher Polkörper 102s die Form eines schiefen Prismas aufweisen. Damit können anschaulich komplexere Formen eingesetzt werden, was die Fertigungskosten reduziert. Beispielsweise kann ein oder mehr als ein zäher Polkörper 102s Chevron-förmig sein, z.B. diejenigen zähen Polkörper des Magnetsystems 900, welche die größte Entfernung voneinander oder vom Massenmittelpunkt des Magnetsystems aufweisen (auch als Abschluss-Polkörper bezeichnet). Chevron-förmig kann beispielsweise verstanden werden als aus zwei aneinandergrenzenden Parallelepipeden zusammengesetzt.
Der oder die Abschluss-Polkörper kann/können auch andere Formen aufweisen, wie im Folgenden dargestellt.
10A veranschaulicht ein Magnetsystem 1000 gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen detaillierten Querschnittsansicht oder Draufsicht (z.B. mit Blick entlang Richtung 105), z.B. eingerichtet wie eines der Magnetsysteme 100 bis 900 und 10B mehrere Konfigurationen für einen Abschluss-Polkörper des Magnetsystem 1000 in einer Querschnittsansicht oder Draufsicht 1000b (z.B. mit Blick entlang Richtung 105 und/oder Richtung 101).
Der oder jeder Abschluss-Polkörper kann beispielsweise einen Querschnitt in Form eines Parallelogramms aufweisen, z.B. eines Rechtecks oder Quadrats, oder eines Trapezes aufweisen. Der oder jeder Abschluss-Polkörper kann beispielsweise einen Querschnitt in Form eines Dreiecks aufweisen, z.B. eines gleichschenkligen oder rechtwinkligen Dreiecks.
Der oder jeder Abschluss-Polkörper kann beispielsweise die Form eines Parallelepipeden, z.B. eines Quaders und/oder eines Würfels, aufweisen. Der oder jeder Abschluss-Polkörper kann beispielsweise die Form einer Pyramide, z.B. einer stumpfen oder spitzen Pyramide, aufweisen.
11A bis 11C veranschaulicht verschiedene Konfigurationen 1100a bis 1100c gemäß verschiedenen Ausführungsformen eines Magnetsystems 1100 in einer schematischen Querschnittsansicht oder Draufsicht (z.B. mit Blick entlang Richtung 105), z.B. eingerichtet wie eines der Magnetsysteme 100 bis 1000. In 1100a können zwei balkenförmige zähe Polkörper 102s in einer V-Form relativ zueinander angeordnet sein. In 1100c kann der zähe Polkörper 102s (z.B. der Abschluss-Polkörper) in eine gekrümmte Form aufweisen, z.B. eines Kreisringsegments. In 1100d kann der zähe Polkörper 102s (z.B. der Abschluss-Polkörper) in eine gekrümmte Form aufweisen, z.B. eines Oval-Ringsegments, z.B. eines Ellipsen-Ringsegments. Optional kann das Magnetsystem 1100 zwei asymmetrisch zueinander eingerichtet Seiten aufweisen (z.B. an Ebene 103, 105 aneinandergrenzend), z.B. eine linke und rechte Seite, die zueinander asymmetrisch sind.
12 veranschaulicht ein Magnetsystem 1200 gemäß verschiedenen Ausführungsformen, z.B. eingerichtet wie eines der Magnetsysteme 100 bis 1100, in einer schematischen Querschnittsansicht oder Draufsicht (z.B. mit Blick entlang Richtung 105).
Das Magnetsystem 1200 kann einen Innenpol 165i aufweisen, welcher einen oder mehr als einen ersten Polkörper 102d und einen oder mehr als einen zweiten Polkörper 102e aufweisen kann. Der oder jeder erste Polkörper 102d kann beispielsweise ein Seltenerdmagnet sein, z.B. aus einem gesinterten Magnetmaterial. Alternativ oder zusätzlich kann der oder jeder zweite Polkörper 102e kann ein Seltenerdmagnet sein, z.B. aus einem gesinterten Magnetmaterial.
Der oder jeder erste Polkörper 102d kann sich von dem oder jedem zweiten Polkörper 102e unterscheiden in einer magnetischen Kenngröße, welche z.B. die maximale an der Oberfläche des Polkörpers bereitgestellte Flussdichte repräsentieren kann. Beispielsweise kann der oder jeder erste Polkörper 102d eine kleinere magnetische Kenngröße aufweisen als der oder jeder zweite Polkörper 102e.
Die magnetische Kenngröße kann beispielsweise eine Remanenz, eine Koerzitivfeldstärke, Energiedichte und/oder ein maximales Energieprodukt sein.
Der oder jeder erste Polkörper 102d kann sich von dem oder jedem zweiten Polkörper 102e optional ferner unterscheiden in seiner chemischen Zusammensetzung, dem Magnetmaterial und/oder in seiner Güte. Es können aber auch dieselben Magnetmaterialien mit unterschiedlicher Güte verwendet werden. Eine höhere Güte kann zu einem höheren Energieprodukt korrespondieren.
Das Energieprodukt, auch BH-Produkt genannt, ist die gesamte im Polkörper (z.B. Magneten) gespeicherte Feldenergie pro Volumen.
Es handelt sich um das bei einem Magnetmaterial maximal erreichbare Produkt aus Flussdichte B und Feldstärke H und entspricht ungefähr dem Doppelten der Energiedichte.
Der oder jeder erste Polkörper 102d kann beispielsweise zwischen zwei zweiten Polkörpern 102e angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich kann ein oder mehr als ein zweiter Polkörper 102e den Endabschnitt des Innenpols 165i bereitstellen. Alternativ oder zusätzlich kann ein oder mehr als ein erster Polkörper 102d den Mittelteil des Innenpols 165i und/oder die zwei zweiten Abschnitte 1121 bereitstellen.
Das erste Magnetmaterial des oder jedes ersten Polkörpers 102d kann beispielsweise NdFeB N30 sein. Das Magnetmaterial des oder jedes brüchigen Polkörpers 102a, 102b, 102c des Außenpols kann beispielsweise NdFeB N30 oder allgemeiner gesprochen das erste Magnetmaterial sein. Das Magnetmaterial des oder jedes zweiten Polkörpers 102e kann beispielsweise NdFeB N48 sein.
Beispielsweise kann der oder jeder zweite Polkörper 102e ein Energieprodukt aufweisen von mehr als ungefähr 100 kJ/m³ (Kilojoule pro Kubikmeter), z.B. mehr als ungefähr 150 kJ/m³, z.B. mehr als ungefähr 200 kJ/m³, z.B. mehr als ungefähr 300 kJ/m³, z.B. mehr als ungefähr 340 kJ/m³, z.B. mehr als ungefähr 360 kJ/m³. Alternativ oder zusätzlich kann der oder jeder erste Polkörper 102d ein Energieprodukt aufweisen von weniger als ungefähr 300 kJ/m³ (Kilojoule pro Kubikmeter), z.B. weniger als ungefähr 280 kJ/m³, z.B. mehr als ungefähr 260 kJ/m³.
13A und 13B veranschaulichen jeweils eine Vakuumanordnung 1300 gemäß verschiedenen Ausführungsformen in einer schematischen Seitenansicht oder Querschnittsansicht und Detailansicht 1300b. Die Vakuumanordnung 1300 kann ein Magnetsystem 1301 aufweisen, z.B. eingerichtet wie eines der Magnetsysteme 100 bis 1200. Die Vakuumanordnung 1300 kann eine Vakuumkammer 802 aufweisen und eine darin angeordnete Sputtervorrichtung 124.
Die Vakuumanordnung 1300 kann eine Transportvorrichtung 122 zum Transportieren eines Substrats 1102 entlang eines Transportpfades 111 durch die Vakuumkammer 802 hindurch aufweisen. Die Transportvorrichtung 122 kann beispielsweise eine oder mehr als eine Transportrolle 122r aufweisen, welche die Transportrichtung 101 definieren. Das Substrat 1102 kann beispielsweise auf der einen oder mehr als einen Transportrolle 122r aufliegend oder in einem Substratträger eingelegt transportiert oder mittels der einen oder mehr als einen Transportrolle 122r umgelenkt werden. Der Transportpfad 111 kann sich beispielsweise entlang einer planaren oder gekrümmten Auflagefläche (beispielsweise von den Richtungen 101, 103 aufgespannt) erstrecken, an welche jede Transportrolle der Transportvorrichtung 122 angrenzt. Beispielsweise kann jede Transportrolle der Transportvorrichtung 122 drehbar gelagert sein, z.B. um eine Drehachse die entlang der Richtung 103 und/oder quer zur Ebene 101, 105 ist. Richtung 103 kann beispielsweise die Richtung sein, entlang der die Breite des Substrats 1102 (Substratbreite) und/oder die Länge des Targets (Targetlänge) bzw. des Magnetsystems gemessen sind.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Substrat 1102 (z.B. ein plattenförmiges oder bandförmiges Substrat 1102) zumindest eines von Folgendem aufweisen oder daraus gebildet sein: ein dielektrisches Material (z.B. eine Keramik oder ein Glas), einen Halbleiter (z.B. einen amorphen, polykristallinen oder einkristallinen Halbleiter, z.B. Silizium), ein (z.B. unmagnetisches) Metall (z.B. Aluminium, Kupfer, Platin, Gold, etc.), ein Polymer (z.B. Kunststoff) und/oder eine Mischung verschiedener Materialien, wie z.B. ein Verbundwerkstoff (z.B. Kohlenstofffaser-verstärkter-Kohlenstoff, oder Kohlenstofffaser-verstärkter-Kunststoff). Die Sputtervorrichtung 124 kann das Magnetsystem 1301 und ein Target 302t aufweisen.
Das Target 302t oder ein Abschnitt dessen kann mittels eines Targethalters 302 zwischen einem Transportpfad 111 und dem Magnetsystem 1301 gehalten sein oder werden. Das Target 302t kann beispielsweise ein diamagnetisches oder paramagnetisches Beschichtungsmaterial aufweisen oder daraus gebildet sein. Alternativ oder zusätzlich kann das Target 302t plattenförmig oder rohrförmig eingerichtet sein. Beispielsweise kann das Target 302t eine Befestigungsstruktur (z.B. Gewinde, Schrauben oder Ösen) aufweisen. Optional kann das Target 302t einen Grundkörper aufweisen, an welchem das Beschichtungsmaterial befestigt ist.
Der Targethalter 302 kann beispielsweise einen Kupplungsflansch aufweisen, an welchen das rohrförmige Target 302t angekuppelt werden kann. Der Targethalter 302 kann ferner ein Drehlager aufweisen, mittels dessen der Kupplungsflansch drehbar gelabert ist (z.B. um eine Achse parallel zur Richtung 103).
Im Folgenden werden verschiedene Beispiele beschrieben, die sich auf vorangehend Beschriebene und in den Figuren Dargestellte beziehen.
Beispiel 1 ist ein Sputterkathode-Magnetsystem 100 bis 1200, aufweisend: einen Außenmagnetpol 165a, welcher eine Aneinanderreihung 102 von Polkörpern 102a, 102b, 102c, 102d, 102s (entlang eines in sich geschlossenen Pfades) aufweist oder daraus gebildet ist, wobei die Aneinanderreihung 102 zwei längserstreckte erste Abschnitte 1121 aufweist, einen längserstreckten Innenmagnetpol 165i, welcher zwischen den zwei ersten Abschnitten 1121 angeordnet ist; wobei die Aneinanderreihung 102 zumindest einen zweiten Abschnitt 112e aufweist, welcher die zwei ersten Abschnitte 1121 miteinander verbindet und um einen Endabschnitt 114e des Innenmagnetpols 165i herum erstreckt ist; wobei zumindest ein Polkörper 102s des zweiten Abschnitts 112e eine größere Duktilität (bzw. geringere Sprödigkeit) und/oder größere Bruchgrenze aufweist als der Innenmagnetpol 165i und/oder die zwei ersten Abschnitte 1121.
Beispiel 2 ist das Sputterkathode-Magnetsystem 100 bis 1200 gemäß Beispiel 1, wobei der zumindest eine Polkörper 102s des zweiten Abschnitts 112e eine größere Duktilität (bzw. geringere Sprödigkeit) und/oder größere Bruchgrenze aufweist als zumindest ein oder jeder Polkörper 102a, 102b, 102c, 102d der zwei längserstreckten ersten Abschnitte.
Beispiel 3 ist das Sputterkathode-Magnetsystem 100 bis 1200 gemäß Beispiel 1 oder 2, wobei die Polkörper 102a, 102b, 102c, 102d des ersten Abschnitts 1121 mittels erster Magnete bereitgestellt sind, wobei der zumindest eine Polkörper 102s des zweiten Abschnitts 112e eine größere Duktilität (bzw. geringere Sprödigkeit) und/oder größere Bruchgrenze aufweist als die ersten Magneten.
Beispiel 4 ist das Sputterkathode-Magnetsystem 100 bis 1200 gemäß einem der Beispiel 1 bis 3, wobei der Innenmagnetpol 165i mehrere zweite Magnete aufweist, wobei der zumindest eine Polkörper 102s des zweiten Abschnitts 112e eine größere Duktilität (bzw. geringere Sprödigkeit) und/oder größere Bruchgrenze aufweist als die zweiten Magneten.
Beispiel 5 ist das Sputterkathode-Magnetsystem 100 bis 1200 gemäß einem der Beispiel 1 bis 4, wobei die Duktilität (bzw. Sprödigkeit) korrespondiert zu einem Verhältnis aus plastischer Verformbarkeit zu elastischer Verformbarkeit; und/oder wobei die Bruchgrenze korrespondiert zu einer Summe aus plastischer Verformbarkeit und elastischer Verformbarkeit.
Beispiel 6 ist das Sputterkathode-Magnetsystem 100 bis 1200 gemäß einem der Beispiel 1 bis 5, wobei die Duktilität (bzw. Sprödigkeit) korrespondiert zu einem Verhältnis aus Bruchgrenze zu Streckgrenze oder zu Dehngrenze.
Beispiel 7 ist das Sputterkathode-Magnetsystem 100 bis 1200 gemäß einem der Beispiel 1 oder 6, wobei, entlang des Pfades, eine Ausdehnung des zumindest einen Polkörpers größer ist als eine halbe Ausdehnung des zweiten Abschnitts 112e.
Beispiel 8 ist das Sputterkathode-Magnetsystem 100 bis 1200 gemäß einem der Beispiel 1 oder 7, wobei jeder Polkörper der Aneinanderreihung 102 von Polkörpern 102a, 102b, 102c, 102d, 102s genau zwei unmittelbar benachbarte Polkörper der Aneinanderreihung 102 aufweist.
Beispiel 9 ist das Sputterkathode-Magnetsystem 100 bis 1200 gemäß einem der Beispiel 1 oder 8, wobei der zumindest eine Polkörper 102s magnetisierbar ist; und/oder wobei jeder Polkörpern 102a, 102b, 102c, 102d, 102s der Aneinanderreihung 102 ferromagnetisch ist.
Beispiel 10 ist das Sputterkathode-Magnetsystem 100 bis 1200 gemäß einem der Beispiel 1 oder 9, wobei der zumindest eine Polkörper 102s eine größere Duktilität und/oder Zerspanbarkeit aufweist als der Innenmagnetpol 165i und/oder die zwei ersten Abschnitte 1121 (z.B. deren Polkörper, z.B. deren Magnete).
Beispiel 11 ist das Sputterkathode-Magnetsystem 100 bis 1200 gemäß einem der Beispiel 1 oder 10, wobei der zumindest eine Polkörper 102s eine geringere Porosität aufweist als der Innenmagnetpol 165i und/oder die zwei ersten Abschnitte 1121 (z.B. deren Polkörper, z.B. deren Magnete).
Beispiel 12 ist das Sputterkathode-Magnetsystem 100 bis 1200 gemäß einem der Beispiel 1 oder 11, wobei der zumindest eine Polkörper 102s ein Metall aufweist oder daraus gebildet ist.
Beispiel 13 ist das Sputterkathode-Magnetsystem 100 bis 1200 gemäß einem der Beispiel 1 oder 12, wobei der zumindest eine Polkörper 102s ein weichmagnetisches Material aufweist oder daraus gebildet ist.
Beispiel 14 ist das Sputterkathode-Magnetsystem 100 bis 1200 gemäß einem der Beispiel 1 oder 13, wobei der zumindest eine Polkörper 102s ein Verbundmaterial aufweist oder daraus gebildet ist, wobei beispielsweise das Verbundmaterial ein Polymer aufweist, in welchem ein (weichmagnetisches oder hartmagnetisches) Magnetmaterial eingebettet ist.
Beispiel 15 ist das Sputterkathode-Magnetsystem 100 bis 1200 gemäß einem der Beispiel 1 oder 14, wobei der Innenmagnetpol 165i zumindest zwei Polkörper (z.B. Magneten) aufweist, die sich in ihrem Material und/oder magnetischen Kenngröße (z.B. Remanenz und/oder maximalen Energieprodukt) unterscheiden, wobei beispielsweise zumindest zwei Polkörper einander unmittelbar benachbart sind, z.B. aneinandergrenzen und/oder sich berühren.
Beispiel 16 ist das Sputterkathode-Magnetsystem 100 bis 1200 gemäß einem der Beispiel 1 oder 15, wobei der Innenmagnetpol 165i an seinem Endabschnitt 114e eine größere magnetische Kenngröße aufweist als neben dem Endabschnitt 114e.
Beispiel 17 ist das Sputterkathode-Magnetsystem 100 bis 1200 gemäß einem der Beispiel 1 oder 16, wobei die Polkörper der zwei ersten Abschnitte 1121 und/oder des Innenmagnetpols 165i (z.B. hartmagnetische) Dauermagnete sind.
Beispiel 18 ist das Sputterkathode-Magnetsystem 100 bis 1200 gemäß einem der Beispiel 1 oder 17, wobei der zumindest eine Polkörper 102s zwei Polkörper aufweist, welche beidseitig einer Ebene 1101, die durch den Innenmagnetpol 165i hindurch verläuft, symmetrisch (z.B. angeordnet, z.B. ausgerichtet) sind; und/oder wobei der zumindest eine Polkörper 102s bezüglich der Ebene 1101 symmetrisch (z.B. geformt und/oder ausgerichtet) ist.
Beispiel 19 ist das Sputterkathode-Magnetsystem 100 bis 1200 gemäß einem der Beispiel 1 oder 18, wobei die zwei ersten Abschnitte 1121 und/oder der Innenmagnetpol 165i (z.B. deren Polkörper) ein hartmagnetisches Material (z.B. ein Seltenerdmetall aufweisend) aufweisen oder daraus gebildet sind.
Beispiel 20 ist das Sputterkathode-Magnetsystem 100 bis 1200 gemäß einem der Beispiel 1 oder 19, wobei die zwei ersten Abschnitte 1121 und/oder der Innenmagnetpol 165i (z.B. deren Polkörper) eine Keramik aufweisen oder daraus gebildet sind.
Beispiel 21 ist das Sputterkathode-Magnetsystem 100 bis 1200 gemäß einem der Beispiel 1 oder 20, wobei die zwei ersten Abschnitte 1121 und/oder der Innenmagnetpol 165i (z.B. deren Polkörper) ein Sintermaterial aufweisen oder daraus gebildet sind.
Beispiel 22 ist das Sputterkathode-Magnetsystem 100 bis 1200 gemäß einem der Beispiel 1 oder 21, wobei jeder Polkörper der Aneinanderreihung 102 (z.B. des Außenmagnetpols 165a) eine Magnetisierung in Richtung zu derselben Seite des Sputterkathode-Magnetsystem 100 bis 1200 hin aufweist, welche z.B. entgegengesetzt zu einer Magnetisierung des Innenmagnetpol 165i ist.
Beispiel 23 ist das Sputterkathode-Magnetsystem 100 bis 1200 gemäß einem der Beispiel 1 oder 22, ferner aufweisend: eine erste Seite und eine zweite Seite, zwischen denen der Außenmagnetpol 165a und der Innenmagnetpol 165i angeordnet sind, wobei der Außenmagnetpol 165a (z.B. dessen Polkörper) zu der ersten Seite hin magnetisiert ist und wobei der Innenmagnetpol 165i (z.B. dessen Polkörper) zu der zweiten Seite hin magnetisiert ist.
Beispiel 24 ist das Sputterkathode-Magnetsystem 100 bis 1200 gemäß einem der Beispiel 1 oder 23, wobei der zumindest eine Polkörper 102s gekrümmt ist oder die Form eines schiefen Prismas aufweist, wobei der zumindest eine Polkörper 102s beispielsweise keilförmig oder Chevron-förmig ist.
Beispiel 25 ist das Sputterkathode-Magnetsystem 100 bis 1200 gemäß einem der Beispiel 1 oder 24, wobei der Innenmagnetpol 165i (z.B. dessen Polkörper) und der Außenmagnetpol 165a (z.B. dessen Polkörper) räumlich voneinander separiert sind, so dass zwischen diesen ein Spalt erstreckt ist.
Beispiel 26 ist das Sputterkathode-Magnetsystem 100 bis 1200 gemäß einem der Beispiel 1 oder 25, wobei der zumindest eine Polkörper 102s mehrere Polkörper aufweist, von denen jeder Polkörper die größere Duktilität (bzw. geringere Sprödigkeit) und/oder größere Bruchgrenze aufweist.
Beispiel 27 ist das Sputterkathode-Magnetsystem 100 bis 1200 gemäß einem der Beispiel 1 oder 26, wobei eine Ausdehnung des zweiten Abschnitts 112e in eine Richtung entlang der Längserstreckung des Innenmagnetpols 165i größer ist als quer zu der Richtung.
Beispiel 28 ist das Sputterkathode-Magnetsystem 100 bis 1200 gemäß einem der Beispiel 1 oder 27, wobei der zweite Abschnitt ein größeres Volumen von ersten Polkörpern 102s als zweiten Polkörpern 102a, 102b, 102c, 102d aufweist, wobei die ersten Polkörper eine größere Duktilität (bzw. geringere Sprödigkeit) und/oder größere Bruchgrenze aufweisen als die zweiten Polkörper, als der Innenmagnetpol 165i und/oder als die zwei ersten Abschnitte 1121 (z.B. deren Polkörper), wobei beispielsweise die zweiten Polkörper mindestens die Duktilität (bzw. Sprödigkeit) und/oder Bruchgrenze des Innenmagnetpols 165i und/oder der zwei ersten Abschnitte 1121 (z.B. deren Polkörper) aufweisen.
Beispiel 29 ist das Sputterkathode-Magnetsystem 100 bis 1200 gemäß einem der Beispiel 1 oder 28, ferner aufweisend: einen magnetisierbaren Träger (Rückschlussplatte), auf welchem der Innenmagnetpol 165i und/oder der Außenmagnetpol 165a angeordnet sind (z.B. magnetisch mit dieser gekoppelt).
Beispiel 30 ist eine Sputterkathode (auch als Magnetron-Sputterkathode bezeichnet), aufweisend: ein Sputterkathode-Magnetsystem 100 bis 1200 gemäß einem der Beispiel 1 oder 29, einen relativ zu dem Sputterkathode-Magnetsystem 100 bis 1200 drehbarer gelagerten Kupplungsflansch zum Ankuppeln eines Sputtertargets.
Beispiel 31 ist eine Sputtervorrichtung (auch als Magnetron bezeichnet), aufweisend: eine Sputterkathode gemäß Beispiel 30, und ein Sputtertarget 302t, welches an dem Kupplungsflansch angekuppelt ist.
Beispiel 32 ist eine Vakuumanordnung, aufweisend: eine Vakuumkammer 802, und ein Bauteil, welches/welche in der Vakuumkammer 802 angeordnet ist, wobei das Bauteil eine Sputterkathode gemäß Beispiel 30, eine Sputtervorrichtung gemäß Beispiel 31 oder ein Sputterkathode-Magnetsystem 100 bis 1200 gemäß einem der Beispiel 1 oder 29 ist.
Beispiel 33 ist eine Vakuumanordnung gemäß Beispiel 32, ferner aufweisend: eine Transportvorrichtung 122 zum Transportieren eines Substrats an dem Bauteil (z.B. der Sputtervorrichtung) vorbei.
Beispiel 34 ist ein Sputterkathode-Magnetsystem 100 bis 1200, aufweisend: zwei magnetisierte und längserstreckte Außenmagnetpol-Strukturen 1121, eine magnetisierte und längserstreckte Innenmagnetpol-Struktur 165i, welche zwischen den zwei Außenmagnetpol-Strukturen 1121 angeordnet ist; einen Endabschnitt-Bereich 100e (auch als Endstück bezeichnet) neben den Außenmagnetpol-Strukturen 1121, in welchen die Innenmagnetpol-Struktur 165i hineinragt; eine zusätzliche Außenmagnetpol-Struktur 112e, welche in dem Endabschnitt-Bereich 100e angeordnet ist und die zwei Außenmagnetpol-Strukturen 1121 fortsetzend um die Innenmagnetpol-Struktur 165i herum erstreckt ist; wobei die zusätzliche Außenmagnetpol-Struktur 112e eine größere Duktilität (bzw. geringere Sprödigkeit) und/oder größere Bruchgrenze aufweist als die zwei Außenmagnetpol-Strukturen 1121 und/oder als die Innenmagnetpol-Struktur 165i.
Beispiel 35 ist ein Sputterkathode-Magnetsystem 100 bis 1200, aufweisend: einen Außenmagnetpol 165a, welcher zwei längserstreckte erste Abschnitte 1121 aufweist, von denen jeder Abschnitt mehrere erste Magneten aufweist, einen längserstreckten Innenmagnetpol 165i, welcher mehrere zweite Magnete aufweist und zwischen den zwei ersten Abschnitten 1121 angeordnet ist; wobei der Außenmagnetpol 165a zumindest einen zweiten Abschnitt 112e aufweist, welcher an die zwei ersten Abschnitte 1121 angrenzt und eine Aussparung aufweist, in welche der Innenmagnetpol 165i hinein erstreckt ist; wobei der zweite Abschnitt zumindest einen magnetisierbaren Körper aufweist, der eine größere Duktilität (bzw. geringere Sprödigkeit) und/oder größere Bruchgrenze aufweist die ersten und/oder zweiten Magneten.

Claims

Sputterkathode-Magnetsystem (100 bis 1200), aufweisend: • einen Außenmagnetpol (165a), welcher eine Aneinanderreihung (102) von Polkörpern (102a, 102b, 102c, 102d, 102s) aufweist, wobei die Aneinanderreihung (102) zwei längserstreckte erste Abschnitte (1121) aufweist, • einen längserstreckten Innenmagnetpol (165i), welcher zwischen den zwei ersten Abschnitten (1121) angeordnet ist; • wobei die Aneinanderreihung (102) zumindest einen zweiten Abschnitt (112e) aufweist, welcher die zwei ersten Abschnitte (1121) miteinander verbindet und um einen Endabschnitt (114e) des Innenmagnetpols (165i) herum erstreckt ist; • wobei zumindest ein Polkörper des zweiten Abschnitts (112e) eine größere Duktilität aufweist als der Innenmagnetpol (165i) und/oder die zwei ersten Abschnitte (1121).
Sputterkathode-Magnetsystem (100 bis 1200) gemäß Anspruch 1, wobei der zumindest eine Polkörper (102s) zwei Polkörper aufweist, welche beidseitig einer Mittelachse (1101), die durch den Innenmagnetpol (165i) hindurch verläuft, symmetrisch angeordnet sind; und/oder wobei der zumindest eine Polkörper (102s) bezüglich der Ebene (1101) symmetrisch ist.
Sputterkathode-Magnetsystem (100 bis 1200) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der zumindest eine Polkörper eine größere Bruchgrenze aufweist als der Innenmagnetpol (165i) und/oder die zwei ersten Abschnitte (1121).
Sputterkathode-Magnetsystem (100 bis 1200) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der zumindest eine Polkörper ein Metall aufweist oder daraus gebildet ist.
Sputterkathode-Magnetsystem (100 bis 1200) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der zumindest eine Polkörper ein weichmagnetisches Material aufweist oder daraus gebildet ist.
Sputterkathode-Magnetsystem (100 bis 1200) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der zumindest eine Polkörper ein Verbundmaterial aufweist oder daraus gebildet ist.
Sputterkathode-Magnetsystem (100 bis 1200) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Innenmagnetpol (165i) zumindest zwei Polkörper aufweist, die sich in ihrem Material und/oder magnetischen Kenngröße unterscheiden.
Sputterkathode-Magnetsystem (100 bis 1200) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Innenmagnetpol (165i) an seinem Endabschnitt (114e) eine größere magnetische Kenngröße aufweist als neben dem Endabschnitt (114e).
Sputterkathode-Magnetsystem (100 bis 1200) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Polkörper der zwei ersten Abschnitte (1121) und/oder des Innenmagnetpols (165i) Dauermagnete sind.
Sputterkathode-Magnetsystem (100 bis 1200) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der zumindest eine Polkörper gekrümmt ist oder die Form eines schiefen Prismas aufweist.
Sputterkathode-Magnetsystem (100 bis 1200) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, ferner aufweisend: einen magnetisierbaren Träger, auf welchem der Innenmagnetpol (165i) und/oder der Außenmagnetpol (165a) angeordnet sind.
Sputterkathode, aufweisend: • ein Sputterkathode-Magnetsystem (100 bis 1200) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, • einen relativ zu dem Sputterkathode-Magnetsystem (100 bis 1200) drehbarer gelagerten Kupplungsflansch zum Ankuppeln eines Sputtertargets.
Sputtervorrichtung (124), aufweisend: • eine Sputterkathode gemäß Anspruch 12, und · ein Sputtertarget (302t), welches an dem Kupplungsflansch angekuppelt ist.
Vakuumanordnung (1300), aufweisend: • eine Vakuumkammer (802), • eine Sputtervorrichtung gemäß Anspruch 13, welches in der Vakuumkammer (802) angeordnet ist.