-
-
" Magnetronkatode für Katodenzerstäubungsanlagen
-
Die Erfindung betrifft eine Magnetronkatode für Katodenzerstäubungsanlagen
mit einer Targethalterung für die lösbare Befestigung eines plattenförmigen Targets
und mit einer Magnetanordnung mit zur Targetfläche parallelen Polflächen für die
Erzeugung mindestens eines ringförmig geschlossenen, das Target übergreifenden Tunnels
aus Mtagnetfeldlinien, wobei die Magnetanordnung in mindestens einem Gehäuse aus
nicht-ferromagnetischem Werkstoff untergebracht ist, das sich über die Polflächen
erstreckt.
-
Magnetronkatoden mit ebenen oder gewölbten Targetflächen sind hinreichend
bekannt. Dabei wird eine räumlich definierte Anordnung von Permanent- und/oder Elektromagneten
in einer solchen relativen Lage zur Targetfläche vorgesehen, daß über der Targetfläche
ein ringförmig geschlossener Tunnel von Magnetfeldlinien erzeugt wird, durch den
die den Zerstäubungsvorgang bewirkende Glimmentladung auf einen Bereich in unmittelbarer
Nähe des Targets begrenzt und dadurch die Zerstäubungsrate um mehr als eine Zehnerpotenz
erhöht wird.
-
Mit "Targetfläche" wird die der Glimmentladung aus gesetzte, wirksame
Targetoberfläche bezeichnet, von der die zerstäubten Partikel ausgehen, in der Regel
also die Targetvorderfläche.
-
Derartige Magnetronkatoden können sowohl mit Permanente magneten als
auch mit Elektromagneten bestückt werden, um den ringförmig geschlossenen Tunnel
zu erzeugen.
-
Statische Magnetfelder, wie sie durch Permanentmagnete erzeugt werden,
fUhren jedoch zu einem schlechten Ausnutzungsgrad des Targetmaterials, weil sie
nämlich in einem sehr engen Bereich, in dem die Magnetfeldlinien parallel zur Targetfläche
verlaufen, tiefe Erosionsgräben erzeugen, neben denen der größte Teil des Targetmaterials
unverbraucht stehen bleibt. Dies ist bei teuren Targetmaterialien ein schwerwiegender
Nachteil. Weiterhin bilden sich beim Zerstäuben unter Zusatz reaktiver Gase regelmäßig
elektrisch isolierende Schichten im nicht-erodierten Targetbereich, die zu unerwünschten
Auf- bzw. Entladungen führen können.
-
Durch die DE-OS 27 35 525 ist es bekannt, den Ausnutzungsgrad des
Targetmaterials durch Verbreiterung der Erosionsgräben zu steigern. Dies geschieht
dadurch, daß man das Magnetsystem ständig in Bewegung hält und dabei parallel zur
Targetfläche bewegt. Diese Maßnahme bedingt jedoch einen komplizierten Aufbau der
Magnetronkatode in Verbindung mit einem entsprechenden Antrieb.
-
Durch die DE-OS 25 56 607 ist es bekannt, einem durch Permanentmagnete
erzeugten stationären Magnetfeld durch eine mit Wechselfrequenz beaufschlagte MagnetspuXe
ein oszillierendes Magnetfeld zu überlagern und auf diese Weise den Erosionsgraben
zu verbreitern und damit den Ausnutzungsgrad zu steigern. Der Effekt ist jedoch
relativ gering, da sich mit einem Elektromagneten kein ausreichend starkes Magnetfeld
erzeugen läßt, das in Verbindung mit dem Permanentmagnetsystem einen praktisch flächigen
Abtrag des Targetmaterials zur Folge hätte.
-
Durch die DE-OS 30 47 143 ist es bekannt, den störenden Einfluß des
Erosionsgrabens auf die langzeitigen Zerstäubungsbedingungen dadurch auszuschalten,
daß man den Abstand des Magnetsystems mit fortschreitendem Verbrauch des Targetmaterials
von dessen ursprünglicher Vorderfläche laufend vergrößert. Auch hierdurch läßt sich
der Ausnutzungsgrad des Targetmaterials nur unwesentlich vergrößern.
-
Auch die US-PS 4 198 283 setzt sich mit dem Problem einer ungünstigen
Materialausnutzung des Targets auseinander. Um den Ausnutzungsgrad zu erhöhen, ist
das aus mehreren Teilstücken bestehende Target zwischen weichmagnetischen Pol schuhen
eingespannt, die gewisermaßen die Verlängerung der in dem gekühlten Gehäuse aus
nicht-ferromagnetischem Werkstoff untergebrachten Permanentmagnete darstellen. Der
Ausnutzungsgrad wird aber nur dadurch vergrößert, daß die einzelnen Teilstücke des
Targets nach einem teilweisen Verbrauch umsetzbar sind, so daß auch andere Oberflächenteile
dem Zerstäubungsvorgang ausgesetzt werden können. Die Wartung einer derartigen Magnetronkatode
ist durch das häufige Umsetzen der Targetstücke jedoch schwierig, wobei sich zusätzlich
noch Kühlungsprobleme einstellen, dann nämlich, wenn die Targetteilstücke nach einer
ursprünglich flächigen Auflage gewendet werden und hierdurch mit dem gekhlten Gehäuse
mit einer Oberfläche in Berührung kommen, in der sich der erwähnte Erosionsgraben
befindet.
-
Einerseits überschneiden sich beim Gegenstand der US-PS 4 198 283
die Projektionen von Target und den im Gehäuse liegenden Polflächen der Permanentmagnete,
andererseits wird durch die enge Umklammerung der Targetteilstücke durch die weichmagnetischen
Polschuhe
auch hier eine starke Krümmung der Magnetfeldlinien erzielt,
die zu den bewußten tiefen und engen Eros i ons gräben führen. Durch die vorgezogenen
weichmagnetischen Polschuhe würde zusätzlich die Gefahr bestehen, daß eben diese
Pol schuhe zusammen mit dem Targetmaterial zerstäubt werden, wenn nicht durch eine
auf Massepotential befindliche Abschirmung dieser Effekt verhindert würde.
-
In der DE-PS 30 04 546 und der US-PS 4 282 083 sind Magnetronkatoden
beschrieben, bei denen die Projektionen von Target und Polflächen von Hilfsmagneten
sich überschneiden. Durch Oberlagerung der hierdurch erzeugten Hilfsmagnetfelder
mit einem Hauptmagnetfeld, das von Pol flächen erzeugt wird, die nicht in der Projektionsfläche
des targets liegen, soll der Ausnutzungsgrad des Targetmaterials wesentlich verbessert
werden. Abgesehen von einem sehr komplizierten Aufbau einer solchen Anordnung sind
auch hier die nicht in der Projektion des Targets liegenden Polflächen (des Hauptmagnetsystems)
dem Zerstäubungsvorgang ausgesetzt, so daß durch besondere Oberflächenüberzüge dafür
Sorge getragen werden muß, daß die aus dem eigentlichen Targetmaterial erzeugten
Schichten nicht durch Material des Magnetsystems verunreinigt werden. Eine gleichfalls
vorhandene geerdete Abschirmung verhindert lediglich das Zerstäuben der Außenseite
bzw. des Gehäuse der Katode.
-
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Magnetronkatode
der eingangs beschriebenen Gattung anzugeben, die eine bessere Targetausnutzung
oestattet, ohne daß die Polflächen oder Gehäuseteile der gesamten Anordnung am Zerstäubungsvorgang
teilnehmen.
-
Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt durch die Kombination der
Merkmale wie folgt: a) die Projektionen von Target und Polflächen in einer gemeinsamen,
zur Targetfläche parallelen Ebene überschneiden sich nicht, b) das Gehäuse ist im
Bereich der Polflächen in Zerstäubungsrichtung vor die Targetfläche vorgezogen,
oder es liegt äußerstenfalls in der Ebene der Targetfläche, und c) das Gehäuse mit
dem Magnetsystem ist sowohl gegenüber der Targethal terung als auch gegenüber tasse
elektrisch isoliert.
-
Die "Zerstäubungsrichtung" ist dabei die Wanderungsrichtung des von
dem Target abgestäubten Materials in Richtung auf die der Katode gegenüber liegenden
Substrate. Die "Targetfläche" ist dabei diejenige Fläche, auf der der eigentliche
Zerstäubungsvorgang stattfindet, d.h. die sichtbare Vorderfläche des Targets.
-
Durch das Merkmal a) wird die Möglichkeit geschaffen, daß die relative
Lage von Target und Polflächen, in Zerstäubungsrichtung gesehen, variabel ist, d.h.
-
die Polflächen können, ohne daß es hierzu besonderer weichmagnetischer
Polschuhe bedarf, auch seitlich neben den Begrenzungswänden des Targets liegen.
Hierdurch läßt sich der Verlauf des Magnetfeldes gegenüber der Targetfläche gezielt
beeinflussen. Es ist sogar im Hinblick auf den Isolationsabstand gemäß Merkmal c)
besonders vorteilhaft, wenn die Projektionen von Target einerseits und Polflächen
andererseits in einer gemeinsamen, zur Targetfläche parallelen Ebene mit Abständen,
d.h. unter Einhaltung von Luftspalten, ineinander liegen.
-
Da die Polflächen nun nicht mehr hinter dem Target, sondern deutlich
außerhalb der Projektionsfläche des Targets liegen, wird die Krümmung der Magnetfeldlinien
relativ zu den Targetabmessungen, die von den Feldlinien überspannt werden müssen,
deutlich verringert, wodurch sich die Breite des Erosionsgrabens entsprechend vergrößert,
so daß eine wesentlich bessere Materialausnutzung die Folge ist.
-
Durch die Verknüpfung der Merkmale a) und b) wird ein zusätzlicher
Vorteil beim reaktiven Zerstäuben von metallischen Targets erzielt: Die Targetfläche
wird ganzflächig zerstäubt, sa daß das Entstehen von isolierenden Oberflächen-
schichten
wirksam verhindert wird. Diese Schichten hätten nämlich eine oberflächliche Aufladung
zur Folge, die schließlich zu Spannungsüberschlägen führen würde. Weiterhin wird
durch das Merkmal b) erreicht, daß die Seitenflächen des Targets elektrisch vollkommen
abgeschirmt werden, so daß an diesen Stellen weder eine Aufladung noch eine Entladung
erfolgen kann. Die Zerstäubung der Seitenflächen wird wirksam verhindert.
-
Von ganz besonderem Vorteil ist jedoch das gleichmäßige Zerstäuben
der Targetfläche bei gepreßten Targets oder bei Targets mit schlechter Wärmeleitfähigkeit.
Durch den gleichmäßigen Energieeintrag erfolgt kein Verziehen des Targets durch
thermisch bedingte Spannungen.
-
Das Vorziehen des Gehäuses schafft außerdem die Möolichkeit, die Polflächen
innerhalb des Gehäuses zu verlagern und dadurch die relative Lage des Magnetfeldes
zur Targetfläche einzustellen.
-
Durch die Maßnahme, die Projektionen von Targets und Polflächen in
eine gemeinsame Ebene sich nicht überschneiden zu lassen, geraden notwendigerweise
die Polflächen in Gefahr, selbst zerstäubt zu werden.
-
Es ist zwar prinzipiell denkbar, zur Verhinderung dieser Zerstäubung
den zentralen Magneten als Anode (Massenpotential) zu schalten, jedoch entsteht
hier-
durch aus Isolationsgründen im Bereich des Magnetjochs ein
Luftspalt, der einen magnetischen Widerstand darstellt (US-PS 4 282 083).
-
Weiterhin entsteht durch eine solche Maßnahme zwischen dem Magnetsystem
und dem Target ein sehr starkes elektrisches Feld, das die Entstehung von Glimmentladungen
im Spaltbereich begünstigt. Glimmentladungen in Luftspalten sind zwar in der US-PS
4 391 697 als erwünscht beschrieben, jedoch bedingt eine solche Maßnahme wiederum
die Unterbringung besonderer Werkstoffe auf dem Grund der Luftspalte, um eine Verunreinigung
der aus dem Targetmaterial niedergeschlagenen Schichten durch aus dem Spalt kommendes
Fremdmaterial zu verhindern. Außerdem wird, was wohlbekannt ist, beim Zerstäuben
ein beträchtlicher Teil der der Zerstäubungsvorrichtung zugeführten elektrischen
Leistung in der Anode in Form von Wärme freigesetzt. Die Verwendung des Magnetsystems
als Anode bedingt somit ein zusätzliches Kühlsystem zum Schutz des Masnetsystems.
-
Hier schafft nun die Maßnahme gemäß Merkmal c) Abhilfe, das Gehäuse
mit dem Magnetsystem sowohl gegenüber der Targethalterung als auch gegenüber Masse
elektrisch zu isolieren. Durch diese Maßnahme kann sich das Gehäuse mit dem zugehörigen
Magnetsystem unter Beibehaltung der für das Magnetronprinzip erforderlichen Feldliniengeometrie
selbsttätig auf ein Zwischenpotential einstellen, so daß eine Zerstäubung sowie
ein Beschuß mit energiereichen Sekundärelektronen unterbleibt, die maßgeblich zur
Aufheizung der Anode beitragen. Diese Maßnahme bedingt allerdings einige konstruktive
Voraussetzungen, da normalerweise das Gehäuse, in dem das Magnetsystem untergebracht
ist, einen sogenannten Katodengrundkörper bildet, der als Tragelement für alle
anderen
Katodenbauteile dient und daher selbst auf Katodenpotential liegt (US-PS 4 198 283;
DE-OS 28 24 289; US-PS 4 385 579; DE-OS 30 47 113; DE-OS 25 56 607). Diese übliche
Bauweise muß zur Erfüllung der erfindungsgemäßen Lehre einer doppelten Isolierung
verlassen werden.
-
Es ist dabei gemäß der weiteren Erfindung besonders vorteilhaft, wenn
sich zwischen dem Gehäuse und dem Target in einer Richtung parallel zur Targetfläche
noch mindestens ein Luftspalt befindet, der bevorzugt (und im Gegensatz beispielsweise
zur Lehre der US-PS 4 198 283) deutlich ausgeprägt ist und einige Millimeter beträgt.
Die Gleichmäßigkeit der Targeterosion ist weitgehend unabhängig von der Breite dieses
Luftspalts, so daß die Katode auch im Dauerbetrieb gegen eine Verschmutzung innerhalb
des Luftspalts geschützt ist.
-
Die Erfindung betrifft auch eine Magnetronkatode mit einem Magnetjoch,
welches die Gegenpole der Magnetanordnung miteinander verbindet und gleichzeitig
als Tragelement für das Target und das Gehäuse mit der Magnetanordnung dient. Eine
solche Magnetronkatode ist gemäß der weiteren Erfindung dadurch gekennzeichnet,
daß das Target, die Targethalterung sowie deren elektrische Zuleitung gegenüber
dem Magnetjoch isoliert sind.
-
Dies geschieht in ganz besonders vorteilhafter Weise dadurch, daß
das Magnetjoch plattenförmig ausgebildet ist, auf seiner einen ebenen Fläche ringförmig
geschlossene Auflageflächen für die Magnetanordnung und einen plattenförmigen Isolierkörper
besitzt, und daß auf dem Isolierkörper ein Targetkuhlsystem aufliegt.
-
Es ist weiterhin von Vorteil, wenn die Polflächen gegenüber der Stirnseite
des Gehäuses um mindestens die an dieser Stelle vorhandene Gehäusewandstärke zurückgesetzt
sind. Dieses Zurücksetzen geschieht vorzugsweise um mehr als die Gehäusewandstärke,
so daß zwischen den Polflächen und der Stirnseite des Gehäuses ein Hohlraum gebildet
wird. In diesem Hohlraum läßt sich, vorzugsweise unter Zwischenschaltung eines Luftspaltes,
ein weiterer weichmagnetischer Körper unterbringen. Durch diesen weichmagnetischen
Körper wird der an dieser Stelle vorhandene Luftspalt in zwei Einrellcftspa7te unterte
1 , wobei die räumliche Lage des weichmagnetischen Körpers die Verteilung der Magnetfeldlinien
in solche, die das Target durchdringen, und in solche, die über das Target hinweglaufen,
ermöglicht. Auch diese Maßnahme trägt zusätzlich zur Vergleichmäßigung des Materialabtrags
der Targetfläche bei.
-
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgeaenstandes sind
in den übrigen Unteransprüchen enthalten.
-
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wird nachfolgend
anhand der Figuren 1 bis 3 näher erläutert.
-
Es zeigen: Figur 1 einen Axialschnitt durch eine weitgehend rotationssymmetrische
Magnetronkatode.
-
Figur 2 eine Draufsicht auf die Magnetronkatode nach Figur 1, jedoch
nach Demontage des Targets und der Gehäuseteile für die Magnetanordnung, und Figur
3 eine Unteransicht der Magnetronkatode nach Figur 1 In Figur 1 ist ein Stromzuführungsplatte
1 dargestellt, die über einen Stützisolator 2 mit einer Vakuumkammer 3 verbunden
ist, die ihrerseits an Masse 4 liegt. Mit der Stromzuführungsplatte 1 ist ein Magnetjoch
5 isoliert aber fest verbunden, das im wesentlichen gleichfalls plattenförmig ausgebildet
ist. Das Magnetjoch besitzt auf seiner Oberseite eine ebene Fläche 6, in der ringförmig
geschlossene Auflageflächen 6a und 6b für eine Magnetanordnung 7 liegen. Die Maanetanordnung
7 besteht aus einem inneren Ringmagneten 7a und einer geschlossenen äußeren Reihe
von Stabmagneten 7b, die sämtlich in Bezug auf die Achse A des Systems axial
magnetisiert
sind, und zwar derart, daß die Polungsrichtung des inneren Ringmagneten 7a umgekehrt
zu derjenigen der äußeren Stabmagneten 7b verläuft. Die Pol lage ist in Figur 1
ausdrücklich eingezeichnet. Die Magnetanordnung 7 besitzt auf der dem Magnetjoch
5 abgekehrten Seite Polflächen 7c und 7d, die in einer gemeinsamen Ebene liegen.
-
Zwischen den Auflageflächen 6a und 6b bzw. zwischen den Polflächen
7c und 7d liegt eine ringförmig geschlossene Auflagefläche 8, oberhalb welcher ein
Isolierkörper 11 und ein kreisringförmiges Target 9 mit einer ebenen Targetfläche
9a angeordnet sind. Es ist gemäß der Erfindung möglich, durch entsprechende Wahl
der Dicke des Isolierkörpers 11 die Targetfläche 9a in eine bestimmte räumliche
Lage zu den Polflächen 7c und 7d zu bringen. Die Rückseite des Targets 9 ist mit
einer umlaufenden Rippe 9b versehen, in die, auf dem IJm;>ng verteilt, Gewinde
fr mehrere Zugschrauben 10 eingeschnitten sind. Durch diese Zugschrauben läßt sich
das Target 9 gegen das Magnetjoch 5 und die Stromzuführungsplatte 1 verspannen.
-
Zwischen dem Target 9 und dem Isolierkörper 11 befindet sich ein Targetkühlsystem
12, welches gemäß Figur 2 in Form eines auf zwei verschiedenen Radien liegenden,
bifilar gewickelten Rohres ausgeführt ist, das einen quadratischen oder rechteckigen
Querschnitt
aufweist und bei dem die Achsen der einzelnen Windungen
in einer gemeinsamen Ebene liegen.
-
Die beiden Windungen sind durch ein radial verlaufendes, auf Gehrung
geschnittenes Rohrstück 1 2a miteinander verbunden (Figur 2). Die entgegengesetzt
liegenden Enden 12b und 12c sind senkrecht abgewinkelt und mit ausreichenden Isolierabständen
durch nicht näher bezeichnete Bohrungen im Magnetjoch 5 bzw. durch eine radiale
Ausnehmung la in der Stromzuführungsplatte 1 hindurchgeführt.
-
Beim Anziehen der Zugschrauben 10 stützt sich das Target 9 auf dem
Tanetkühlsystem 12 und dieses wiederum auf dem Isolierkörper 11 ab.
-
Wie aus Figur 1 ersichtlich, verläuft von der ebenen Fläche 6 eine
Bohrung 13 bis zur gegenüberliegenden ebenen Fläche 14 des Magnetjochs 5. Die in
Figur 1 darnestellt2 Bohrung 13 ste1nt s eht stell!erAre end fi;r insgesamt sechs
solcher Bohrungen, durch die insgesamt sechs Zugschrauben 10 hindurchgeführt sind,
die sämtlich einerseits leitend mit dem Target 9 und andererseits leitend mit der
Stromzuführungsplatte 1 verbunden sind.
-
Um zu verhindern, daß es zwischen der Stromzuführungsplatte 1 bzw.
den Zugschrauben 10 und dem Magnetjoch 5 zu einem Kurzschluß kommt, ist in der
Bohrung
13 ein hülsenförmiger Isolierkörper 15 angeordnet, der außerhalb der Bohrung 13
einen auf der ebenen Fläche 14 aufliegenden Kragen 15a aufweist.
-
Auf diesem Kragen stützt sich die Stromzuführungsplatte 1 unter der
Kraft der Zugschraube 10 ab.
-
Es ist erkennbar, daß auf diese Weise die Stromzuführungsplatte 1
mit dem Target 9 sowohl gegenüber dem Magnetjoch 5 mit der Magnetanordnung 7 als
auch gegenüber der Vakuumkammer 3 bzw. der Masse 4 elektrisch isoliert sind. Während
das Target 9 über die Stromzuführungsplatte 1 auf ein definiertes negatives Potential
gebracht werden kann und auch die Masse 4 ein definiertes Potential (Null-Potential)
darstellt, ist die Magnetanordnung 7 mit dem Magnetjoch 5 frei und kann sich auf
ein durch die Betriebsbedingung vorgegebenes Zwischenpotential einstellen, bei dessen
Erreichen innerhalb allerkürzester Zeit sich selbsttätig der Effekt einstellt, daß
eine Zerstäubung der Magr.etanordntna unterbleibt.
-
Die Zugschrauben 10 können im vorliegenden Fall als die Targethalterung
bezeichnet werden. ährend es bei metallischen Targets möglich ist, die Zugschrauben
10 in dem Werkstoff des Targets 9 unmittelbar zu verankern, kann beim Zerstäuben,
beispielsweise von dielektrischen Targets so vorgegangen werden, daß auf dem Isolierkörper
11 ein metallischer Ring ange-
ordnet wird, auf dem das dielektrische
Targetmaterial befestigt ist. Dieser metallische Ring stellt alsdann eine gut wärmeleitende
Verbindung mit dem Taraetkühlsystem 12 her und fängt außerdem die mechanischen Kräfte
auf, die ein sprödes, dielektrisches Target nicht aufnehmen könnte. Ein Kühl kanal
25 im Magnetjoch 5 verbessert zusätzlich die Wärmeabfuhr.
-
Die Magnetanordnung 7 ist in einem Gehäuse 16 untergebracht, das aus
einem nicht-ferromagnetischen Werkstoff besteht. Das Gehäuse 16 besteht aus zwei
rotationssymmetrischen Teilen, nämlich aus einem topfförmigen zentralen Gehäuseteil
16a, das den Ringmagneten 7a einschließt und mittels einer Schraube 17 mit dem Magnetjoch
5 verspannt ist, sowie aus einem ringförmigen äußeren Gehäuseteil 16b, welches -
im Querschnitt gesehen - die Stabmagnete 7b in einer endlosen, d.h.
-
geschlossenen Reihe umschließt und mittels mehrerer Schrauben 18,
von denen nur eine gezeigt ist, gleichfalls mit dem Magnetjoch 5 verschraubt ist.
Das Gehäuse 16 besitzt eine Stirnseite 16e, die aus einer Kreisfläche (des Gehäuseteils
16a) und einer hierzu konzentrischen Kreisringfläche (des Gehäuseteils 16b) besteht.
Ausgehend von dieser Stirnseite 16e ist das Gehäuse 16 hinter das Target 9 eingezogen
ausgebildet, d. h. es besitzt im Bereich seiner inneren Ränder je einen zur Stirnseite
16e parallelen flanschförmigen Vorsprung 16c bzw. 16d, der den plattenförmigen Isolierkörper
11 mindestens soweit überdeckt, daß er
durch die nachstehend beschriebenen
Luftspalte 19 und 20 zwischen Target 9 und Gehäuse 16 nicht sichtbar ist.
-
Es ist weiterhin zu erkennen, dab die beiden Gehäuseteile 16a und
16b von der Stirnseite 16e ausgehend die Magnete 7a und 7b bzw. deren Polflächen
7c und 7d übergreifen und in Form zweier zylindrischer Zargen die zylindrische Innenfläche
und die zylindrische Außenfläche des Targets 9 unter Belassung der beiden kreisringförmigen
Luftspalte 19 und 20 übergreifen.
-
Die betreffenden zargenförmigen Teile des Gehäuses 16 können dabei
ohne weiteres als Teile der Luftspalte 9 und 20 angesehen werden, da sie aus nicht-ferromagnetischem
Werkstoff bestenen.
-
Durch die beschriebene Oberdeckung des Isolierkörpers 11 mittels der
flanschförmigen Vorsprünge 16c und 16d wird wirksam verhindert, daß sich im Falle
eines Rücksputterns leitendes Material auf dem Isolierkörper niederschlägt, der
dessen Isolationseigenschaften beeinträchtigt. Hierbei ist zu berücksichtigen, daß
die verfügbaren Abstände relativ klein sind, so daß die Isolationseigenschaften
weitgehend auch über längere Betriebszeiten erhalten bleiben müssen.
-
Es ist weiterhin zu erkennen, daß die Polflächen 7c und 7d gegenüber
der Stirnseite 16e des Gehäuses um mehr als die an dieser Stelle vorhandene Gehäusewandstärke
zurückgesetzt sind. Dadurch werden zwischen den
Polflächen 7c und
7d und der Stirnseite 16e des Gehäuses Hohlräume 21 und 22 gebildet, in denen weichmagnetische
Körper 23 und 24 untergebracht sind. Diese weichmagnetischen Körper haben die Form
von Kreisringen, die dem Verlauf der stirnseitigen Gehäuseflächen geometrisch ähnlich
sind. Zwischen den weichmagnetischen Körpern 23 und 24 einerseits und den Polflächen
7c und 7d andererseits werden dadurch Luftspalte gebildet, die einen magnetischen
Widerstand darstellen und einen seitlichen Austritt von magnetischen Feldlinien
in Richtung auf das Target 9 zu-lassen.
-
Ein weiterer Teil der magnetischen Feldlinien tritt allerdings auch
erst aus den weichmagnetischen Körpern 23 und 24 aus, und verläuft infolgedessen
auf schwach bogenförmigen Bahnen oberhalb der Targetfläche 9a. (Die weichmagnetischen
Körper 23 und 24 sind nur auf der linken Hälfte von Figur 1 dargestellt; sie erstrecken
sich selbstverständlich auf dem Gesamtumfang der Achse A-A).
-
Der Erfindungsgegenstand ist keineswegs auf die in den Figuren 1 bis
3 dargestellte, weitgehend rotationssymmetrische Anordnung beschränkt, sondern kann
auch und mit besonderem Vorteil Wrwendung finden bei langgestreckten Rechteckkatoden,
wie sie beispielsweise für die Beschichtung von großen Fensterscheiben verwendet
werden.
-
Derartige Katoden können bei einer Breite von etwa 30 bis 40 cm ohne
weiteres Baulängen von etwa 4 m erreichen.
-
Auch sind alle Zwischenformen zwischen der Kreisform und der Rechteckform
denkbar.