DE3735162A1 - Aufdampfvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Aufsprüh- oder Auf­ dampfvorrichtung mit einem planaren Magnetron, insbeson­ dere auf eine Aufdampfvorrichtung zum Aufbringen eines dünnen Films auf ein rechteckiges, vorzugsweise endloses, bandförmiges Material wie Filme, Bahnen, Fasern und Glas durch Aufdampfen oder Aufstäuben, so daß der dünne Film eine gleichförmige Dicke erhält.

Aus der JA-A-59-22 788 ist bereits eine Aufdampfvorrichtung mit einer kreisförmigen elektromagnetischen Spule bekannt. Bei dieser Aufdampfvorrichtung besteht jedoch die Schwie­ rigkeit, daß bei dauernder Beschichtung eines bandförmi­ gen Materials mit einem Dünnfilm durch Aufstäuben der Dünnfilm in Richtung der Breite des bandförmigen Materials einen konvexen Querschnitt erhält, wobei die maximale Dicke in der Mitte der Breite des bandförmigen Materials vorliegt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Aufdampf­ vorrichtung mit einem planaren Magnetron anzugeben, mit der es möglich ist, auf ein bandförmiges Material dauernd einen Dünnfilm aufzubringen, dessen Dicke in Richtung der Breite des bandförmigen Materials und über das gesamte bandförmige Material gleichmäßig ist. Ferner soll eine Aufdampfvorrichtung mit geringen Abmessungen angegeben werden, mit der es möglich ist, die effektive Breite ei­ nes mit einem aufgestäubten Material beschichteten band­ förmigen Materials zu erhöhen.

Zur Lösung der ersten Aufgabe ist erfindungsgemäß eine Aufdampfvorrichtung mit planarem Magnetron vorgesehen, die mehrere Magnetfelderzeugungseinrichtungen enthält, die zwischen einem auf einer Kathode vorgesehenen Joch und einer Targetplatte so angeordnet sind, daß sich in einem räumlichen Bereich auf der Targetplatte eine tun­ nelförnige Magnetfeldverteilung ergibt. Jede Magnetfeld­ erzeugungseinrichtung hat die Form eines rechteckigen Ringes; die Magnetfelderzeugungseinrichtungen sind kon­ zentrisch zueinander angeordnet. Eine Stromregeleinrich­ tung zum Verändern wenigstens eines der den Magnetfeld­ erzeugungseinrichtungen zugeführten Ströme dient zur Ver­ änderung der Größe des über den Magnetfelderzeugungsein­ richtungen gebildeten Plasmaringes.

Die Größe des Plasmaringes läßt sich auf folgende Weise verändern. Wird der durch eine erste elektromagnetische Spule (d.h. eine innere elektromagnetische Spule) in Form eines rechteckigen Ringes fließende Strom konstant ge­ halten und der durch eine zweite (d.h. äußere) elektro­ magnetische Spule in Form eines rechteckigen Ringes in gleicher Richtung wie der Strom der ersten Spule flie­ ßende Strom erhöht, so wird die Größe des Plasmaringes größer. Fließt der Strom durch die zweite Spule entge­ gen dem Strom durch die erste und wird der durch die zwei­ te Spule fließende Strom erhöht, so vermindert sich die Größe des Plasmaringes. Die Fang- oder Targetplatte wird lokal an der Stelle bedampft, wo der Plasmaring erzeugt wird. Demzufolge kann die dem Aufdampfen unterworfene Flä­ che der Targetplatte durch Variieren der Größe des Plas­ maringes geändert werden.

Zur Lösung der zweiten Aufgabe ist ferner eine Aufdampf­ vorrichtung mit planarem Megatron vorgesehen, die fol­ gende Bestandteile enthält: Eine in einem Vakuumbehälter drehbar gelagerte rollenförmige Anode, mehrere im Vakuum­ behälter angeordnete und einem bandförmigen Material zu­ gewandte Kathoden, wobei das mit einem Dünnfilm durch Aufdampfen zu beschichtende bandförmige Material in Kon­ takt mit der rollenförmigen Anode gehalten wird und wobei die Kathoden so angeordnet sind, daß sie entweder parallel oder senkrecht zur Bewegungsrichtung des bandförmigen Materials eine gerade Linie oder senkrecht zur Bewegungs­ richtung des bandförmigen Materials eine zickzackförmige Linie bilden. An dem dem bandförmigen Material zugewandten Ende jeder Kathode ist eine Targetplatte befestigt, und zwar derart, daß mehrere Magnetfelderzeugungseinrichtungen, die in einer Ausnehmung der Kathode an deren dem bandför­ migen Material zugewandten Ende angeordnet sind und je die Form eines rechteckigen Ringes haben, von der Target­ platte bedeckt sind, so daß in einem räumlichen Bereich auf der Targetplatte eine tunnelförmige Magnetfeldver­ teilung entsteht.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestell­ ten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die Seitenansicht einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Aufdampfvorrichtung mit planarem Magnetron,

Fig. 2 die Vorderansicht der Aufdampfvorrichtung der Fig. 1,

Fig. 3 ein Blockschaltbild mit dem Schaltungsaufbau der Aufdampfvorrichtung der Fig. 1 und 2,

Fig. 4 den Querschnitt eines bei der Ausführungsform der Fig. 1 bis 3 verwendeten Magnetrons,

Fig. 5 den Schnitt V-V der Fig. 4,

Fig. 6 den Querschnitt eines Magnetrons für eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Aufdampf­ vorrichtung mit planarem Magnetron,

Fig. 7 den Schnitt VII-VII der Fig. 6,

Fig. 8 die Seitenansicht einer dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Aufdampfvorrichtung mit planarem Magnetron,

Fig. 9 die Vorderansicht der Aufdampfvorrichtung der Fig. 8,

Fig. 10A, 10B und 10C im Diagramm die Abhängigkeit zwi­ schen dem Abstand in Richtung der Breite eines bandförmigen Materials und der Dicke eines auf das bandförmige Material aufgebrachten Dünnfilms,

Fig. 11 ein Diagramm mit der Dickenverteilung eines zu­ sammengesetzten Dünnfilms,

Fig. 12 die Seitenansicht eines Hauptteils einer vierten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Aufdampf­ vorrichtung mit planarem Magnetron,

Fig. 13 die Vorderansicht des in Fig. 12 gezeigten Haupt­ teiles,

Fig. 14A und 14B im Diagramm eine veränderte Dickenver­ teilung des abgeschiedenen Films infolge unter­ schiedlicher Arbeitsbedingungen der Kathode 33 oder 34 der Fig. 12 und 13,

Fig. 15 die Vorderansicht eines Hauptteiles einer fünf­ ten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Auf­ dampfvorrichtung mit planarem Magnetron und

Fig. 16 schematisch die Anordnung der Kathoden bei der Ausführungsform der Fig. 15.

Anhand der Fig. 1 bis 5 wird eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Aufdampfvorrichtung mit planarem Magnetron erläutert. Fig. 1 und 2 sind eine Seiten- bzw. Vorderansicht einer Aufdampfvorrichtung, Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild mit dem Schaltungsaufbau der Aufdampf­ vorrichtung.

Gemäß Fig. 1 und 2 enthält die Aufdampfvorrichtung einen Vakuumbehälter 1, ein Rohr 2 zur Verbindung des Vakuumbe­ hälters 1 mit einer (nicht gezeigten) Vakuumpumpe, eine Vorratsrolle 4 zur dauernden, endlosen Zufuhr einer Bahn 3, eine Aufnahmerolle 5 zum dauernden Aufrollen der Bahn 3, eine rollenförmige Anode 6, eine Fang- oder Targetplatte 7 und eine Kathode 8. Nach Fig. 3 dient eine Spannungsquel­ le 9 zur Zufuhr eines elektrischen Potentials zur Kathode 8, eine Spannungsquelle 10 zur Stromzufuhr zu noch zu erläuternden elektromagnetischen Spulen und einen Regler 11 zur Steuerung oder Regelung der von der Spannungsquel­ le 10 zugeführten Ströme. Der Regler 11 enthält einen Digital/Analog (D/A-Wandler) 12 und einen Mikrocomputer 13.

Das dem Mikrocomputer 13 zugeführte Stromsignal wird durch den D/A-Wandler 12 in ein analoges Signal im Bereich zwi­ schen 0 und 10 V umgewandelt. Ein den zugeführten Strom­ signal entsprechender Strom wird, gesteuert durch einen Schalttransistor, einer elektromagnetischen Spule zuge­ führt.

Im folgenden wird der Aufsprüh- oder Aufdampfprozeß nach der Erfindung erläutert.

Zunächst wird der Vakuumbehälter 1 mittels der Vakuumpum­ pe auf einen Druck von etwa 1,3×10^-3 bis 0,13×10^-3 Pa evakuiert. Dann wird über ein (nicht gezeigtes) Gas­ zuleitungssystem Argon in den Vakuumbehälter 1 eingeleitet und auf einen Druck von etwa 0,8 Pa gebracht. Durch jede der unter der Targetplatte 7 angeordneten elektromagneti­ schen Spulen wird ein Strom geschickt, dessen Größe und Richtung so eingestellt werden, daß in einem räumlichen Bereich auf der Targetplatte 7 ein Magnetfeld von 200 bis 300 G entsteht. Darauf werden die Vorratsrolle 4, die rollenförmige Anode 6 und die Aufwickelrolle 5 in Gang gesetzt, so daß sich die Bahn 3 mit einer Geschwin­ digkeit von 1 m/min. bewegt. Darauf wird zwischen Anode 6 und Kathode 8 eine Gleichspannung von 600 bis 700 V angelegt, so daß in der Argonatmosphäre eine Glimmentla­ dung entsteht und sich ein Plasmabereich bildet, in den die Argonionen eingeschlossen sind. Die Argonionen in Plasmabereich werden durch die angelegte Spannung be­ schleunigt und schlagen auf die Oberfläche der Target­ platte 7 auf. Hierdurch werden Atome oder Teilchen der Targetplatte 7 aus der Oberfläche der Targetplatte 7 zer­ stäubt oder verdampft und auf der Bahn 3 abgeschieden, die gegen die Rollenanode 6 angedrückt und mit dieser bewegt wird. Auf diese Weise wird auf der Bahn 3 ein Dünnfilm aus dem Targetmaterial abgeschieden.

Anhand der Fig. 4 und 5 wird ein in der vorliegenden Aus­ führungsform verwendetes planares Magnetron mit einer inneren und einer äußeren elektromagnetischen Spule er­ läutert, die je die Form eines rechteckigen Ringes ha­ ben.

Fig. 4 zeigt einen Querschnitt eines planaren Magnetrons, Fig. 5 den Schnitt V-V der Fig. 4. Das in Fig. 4 und 5 gezeigte planare Magnetron enthält eine erste, unterhalb eines mittleren Bereichs der Targetplatte 7 angeordnete elektromagnetische Spule 14 in Form eines rechteckigen Ringes, eine zweite, außerhalb der ersten Spule 14 ange­ ordnete elektromagnetische Spule 15, ebenfalls in Form eines rechteckigen Ringes, eine Kathode 16, einen Kühl­ mittelkanal 17 für zur Kühlung der Targetplatte 7 die­ nendes Wasser, ein Rohr 18 für Kühlwasser für die erste Spule 14, ein Rohr 19 für Kühlwasser für die zweite Spule 15, einen Mantel 20 zur Verhinderung einer Entladung in einem Raum außerhalb des räumlichen Bereichs auf der Tar­ getplatte 7, einen Schirm 21 zur Verhinderung der Abschei­ dung von Atomen und Teilchen des Targetmaterials auf der inneren Oberfläche des Vakuumbehälters 1, einen Träger 22 für den Vakuumbehälter 1 und eine Isolierbuchse 23. Die erste und zweite Spule 14 bzw. 15 sind durch ein Joch 24 magnetisch miteinander verbunden.

Zur Erhöhung der Lebensdauer der Targetplatte 7 und zur Vergleichmäßigung der Dicke des auf der Bahn 3 abgeschie­ denen Dünnfilms müssen die jeweiligen Ströme der ersten und zweiten Spule während des Aufdampfprozesses beispiels­ weise auf folgende Weise geregelt werden.

Ein Strom von 4 A wird durch die erste elektromagnetische Spule 14 in Form eines rechteckigen Ringes geschickt, die sich unterhalb eines mittleren Bereichs der Target­ platte 7 befindet. Durch die die erste Spule 14 konzen­ trisch umgebende zweite elektromagnetische Spule 15 in Form eines rechteckigen Ringes wird entgegen der Stromrichtung durch die erste Spule 14 ein Strom von ebenfalls 4 A ge­ schickt. Der Strom durch die zweite Spule 15 wird zeit­ lich linear auf 0 abgesenkt und darauf zeitlich linear auf 4 A erhöht. Diese Verringerung und Erhöhung des Stro­ mes wird wiederholt, womit sich die Ausdehnung und Kon­ traktion des auf dem Magnetron gebildeten Plasmaringes wiederholt. Somit wird der geätzte Bereich auf der Target­ platte 7 verglichen mit einem herkömmlichen Verfahren flächenmäßig größer, bei dem die Größe des Plasmaringes konstant gehalten wird. Ferner wird durch Zerstäuben in der Oberfläche der Targetplatte 7 nicht eine V-förmige Nut, sondern eine flache gleichmäßige Nut gebildet. Dem­ entsprechend wird das Volumen des geätzten Bereiches der Targetplatte 7 und damit ihre Lebensdauer in starkem Maße vergrößert. Da ferner während des Zerstäubungsprozesses in der Oberfläche der Targetplatte 7 keine V-förmige Nut entsteht, erhält der auf der Bahn 3 abgeschiedene Dünn­ film eine gleichmäßige Dicke.

Läßt man den Strom der zweiten Spule 15 in der gleichen Richtung fließen wie den in der ersten Spule 14 und va­ riiert man ihn in einem Bereich von 0 bis 4 A, so vari­ iert die Größe des Plasmaringes in der oben beschriebe­ nen Weise, wo der Strom durch die zweite Spule entgegen der Stromrichtung der ersten Spule 14 fließt. Die Größe des Plasmaringes ist jedoch größer, wenn beide Ströme in der gleichen Richtung fließen als wenn sie in einan­ der entgegengesetzten Richtungen fließen.

Statt den Strom durch die zweite Spule 15 nach einer drei­ eckförmig verlaufenden Kurvenform auf- und abzusteuern, kann er auch nach anderen Kurvenverläufen geändert werden, beispielsweise sinus- oder trapezoidförmig. Ferner ist es vorteilhaft, den Strom einer elektromagnetischen Spule automatisch durch einen Mikrorechner oder eine Folgesteue­ rung zu regeln, da eine solche automatische Steuerung zur dauernden Beschichtung eines bandförmigen Materials mit einen Dünnfilm geeignet ist. Wird jedoch der Strom innerhalb eines engen Bereichs geändert, so läßt er sich auch von Hand steuern.

Bei dem planaren Magnetron der Fig. 4 und 5 ist die zweite Spule 15 außerhalb der und konzentrisch zur ersten Spule 14 angeordnet. Außerhalb der zweiten Spule 15 können meh­ rere weitere elektromagnetische Spulen angeordnet werden, die ebenfalls jeweils die Form eines rechteckigen Ringes haben. Hierdurch läßt sich die Größe des in Fig. 3 gezeig­ ten Plasmaringes in einen weiteren Bereich verändern.

Wie erläutert, lassen sich durch die Erfindung die Nach­ teile des Standes der Technik vermeiden, d.h., die Lebens­ dauer der Targetplatte 7 wird erhöht und die Dicke eines auf der Bahn 3 abgeschiedenen Dünnfilmes vergleichmäßigt.

Anhand Fig. 6 und 7 wird eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Aufdampfvorrichtung mit planarem Magnetron erläutert.

Fig. 6 zeigt den Schnitt eines in der obigen Ausführungs­ form verwendeten planaren Magnetron, Fig. 7 den Schnitt VII-VII der Fig. 6. Bei der vorliegenden Ausführungsform dienen zur Erzeugung eines gewünschten Magnetfeldes vier nebeneinander angeordnete elektromagnetische Spulen 26, 27, 28, 29. Wie in Fig. 6 gezeigt, wird zwischen der Spule 27 sowie zwischen der Spule 28 und der Spule 29 eine tun­ nelförmige Magnetfeldverteilung gebildet. Das bei der vor­ liegenden Ausführungsform verwendete planare Magnetron hat große Abmessungen, so daß gleichzeitig ein großer Bereich des Materials mit einem Dünnfilm beschichtet wer­ den kann.

Bei dem planaren Magnetron der Fig. 6 und 7 sind vier Spu­ len 26 bis 29 nebeneinander angeordnet. Ein Teil dieser Spulen kann durch einen Permanentmagneten ersetzt werden.

Fig. 8 und 9 zeigen die Seiten- bzw. Vorderansicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Aufdampf­ vorrichtung mit planarem Magnetron. Die Ausführungsform der Fig. 8 und 9 unterscheidet sich von der der Fig. 1 bis 3 dadurch, daß senkrecht zur Bewegungsrichtung der Bahn 3 drei Kathoden 30, 31 und 32 angeordnet sind.

Zunächst sei angenommen, daß nur eine der Kathoden 30 bis 32 betrieben wird. Wenn ein Magnetron der Fig. 4 ver­ wendet und die jeweiligen Ströme der ersten und zweiten Spule 14 bzw. 15 in geeigneter Weise gesteuert werden, kann der auf der Bahn 3 abgeschiedene Dünnfilm die in einer der Fig. 10A, 10B und 10C gezeigte Dickenverteilung in Richtung der Breite der Bahn 3 haben. Im einzelnen wird die Dickenverteilung der Fig. 10A erzielt, wenn ei­ ne Kathode mit einer Breite von 400 mm, einer Länge von 250 mm und einer Höhe von 200 mm bei einem Abstand zwi­ schen Targetplatte 7 und Rollenanode 6 von 50 mm verwen­ det wird. Durch die Spulen 14 und 15 fließen in entgegen­ gesetzter Richtung Ströme von jeweils 4 A. Fig. 10B zeigt die Dickenverteilung bei einem Strom von 4 A durch die erste Spule 14 und einem in Gegenrichtung durch die zwei­ te Spule 15 fließenden Strom von 2 A. Fig. 10C zeigt die Dickenverteilung bei einem Strom von 4 A durch die erste Spule 14 und einem in Gegenrichtung durch die zweite Spu­ le 15 fließenden Strom von 1 A. Wie oben erwähnt, können durch Änderung des Maximalwertes und/oder der Richtung des durch die zweite Spule 15 fließenden Stromes unter­ schiedliche Dickenverteilungen erzielt werden.

Nach Fig. 8 und 9 sind drei Kathoden 30 bis 32, jeweils mit dem Aufbau der Anordnung nach Fig. 4, senkrecht zur Bewegungsrichtung der Bahn 3 nebeneinander angeordnet. Wird der Strom der an jeder Kathode befestigten Spule so eingestellt, daß die Dickenverteilung der Fig. 10A durch jede Kathode erhalten wird, läßt sich ein Dünnfilm aus aufgedampftem Material aus drei Targetplatten 30 a, 31 a und 32 a mit der zusammengesetzten oder überlagerten Dickenverteilung gemäß Fig. 11 erzielen. Ein nach einem herkömmlichen Verfahren auf der Bahn 3 abgeschiedener Dünnfilm hat quer zur Breite der Bahn 3 eine konvexe Dic­ kenverteilung, d.h., eine maximale Dicke an der Mitte der Breite der Bahn 3 und an den beiden Rändern der Bahn 3 eine Dicke mit einen Wert, der unterhalb eines vorbe­ stimmten Wertes liegt. Damit betrug die effektive Breite des Dünnfilms 270 mm, d.h. etwa ²/₃ der Breite einer Katho­ de von 400 mm. Bei Verwendung einer Kathode mit einer Breite von 1200 mm beträgt die effektive Breite eines auf die Bahn aufgetragenen Dünnfilms etwa 800 mm. Ist dagegen bei dem erfindungsgemäßen Aufbau die resultieren­ de Breite der Kathoden 30 bis 32 gleich 1200 mm, so wird gemäß Fig. 11 die effektive Breite eines abgeschiedenen Dünnfilms mehr als 1000 mm. Das heißt, die effektive Brei­ te des Dünnfilms beträgt ⁹/₁₀ der resultierenden Breite der Kathoden 30 bis 32. Ferner kann erfindungsgemäß die Dickenverteilung einer der Fig. 10A, 10B und 10C mit der Dickenverteilung einer anderen dieser Fig. kombiniert werden, indem man den Strom in den Kathoden 30 bis 32 entsprechend steuert. Hierbei kann ebenfalls die effek­ tive Breite des abgeschiedenen Dünnfilms erhöht werden.

Bei der vorliegenden Ausführungsform werden die Ströme in den Kathoden 30 bis 32 zeitlich so variiert, daß sich eine zusammengesetzte Dickenverteilung gemäß Fig. 11 er­ gibt. Daher wird der geätzte Bereich jeder der Targetplat­ ten 30 a, 31 a und 32 a nicht auf einen schmalen Bereich begrenzt, sondern auf eine breite Fläche vergrößert. Hier­ durch wird die Lebensdauer der Targetplatte erhöht.

Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind mehrere Kathoden, die je eine tunnelförmige Magnetfeldverteilung erzeugen, senkrecht zur Bewegungsrichtung der Bahn 3 nebeneinander angeordnet. Die Ströme in den Kathoden werden so gesteuert, daß die mit einer der Kathoden er­ zielte Dickenverteilung eines Dünnfilms in günstiger Wei­ se nit der Dickenverteilung eines mit einer anderen Katho­ de erzeugten Dünnfilms kombiniert wird. Daher kann die effektive Breite eines mit der vorliegenden Ausführungs­ form der Aufdampfvorrichtung erzeugten-Dünnfilms gleich ⁹/₁₀ der resultierenden Breite der Kathoden gemacht wer­ den. Dagegen beträgt nach dem herkömmlichen Verfahren die effektive Breite eines abgeschiedenen Dünnfilms et­ wa ²/₃ der Breite einer Kathode. Damit kann mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung das Gesamtvolumen der Kathoden vermindert werden. Das heißt, die Aufdampfvor­ richtung der hier beschriebenen Ausführungsform kann mit kleinen Abmessungen ausgeführt werden. Ferner ist die Dicke eines mit Hilfe der vorliegenden Ausführungsform auf die Bahn 3 aufgebrachten Dünnfilmes gleichmäßig und lokale Ätzungen in jeder Targetplatte können verhindert werden. Damit läßt sich die Lebensdauer jeder Targetplat­ te erhöhen.

Anhand der Fig. 12, 13, 14A und 14B wird eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Aufdampfvorrichtung mit planarem Magnetron erläutert. Fig. 12 ist eine Sei­ tenansicht eines Hauptteils der obigen Ausführungsform, Fig. 13 eine Vorderansicht des Hauptteils, wobei zwei Kathoden 33 und 34 auf einer geraden Linie parallel zur Bewegungsrichtung des bandförmigen Materials, d.h. der Drehrichtung der Rollenanode 6 in Abständen voneinander angeordnet sind. Die Fig. 14A und 14B zeigen die erziel­ te Dickenverteilung für den Fall, daß der Abstand zwi­ schen Rollenanode 6 und Targetplatte 33 a oder 34 a gleich 40 mm ist. Die anderen Bedingungen sind die gleichen wie die Bedingungen bei der Erzielung der Dickenverteilung der Fig. 10B. Fig. 14B zeigt die erzielte Dickenvertei­ lung für den Fall, daß zwischen Rollenanode 6 und Katho­ de 33 oder 34 eine niedrige Spannung oder kurzzeitig ei­ ne normale Spannung angelegt wird.

Wenn ein Dünnfilm mit der Dickenverteilung der Fig. 14A, der durch die Kathode 33 oder 34 gebildet wurde, auf ei­ nen Dünnfilm der Dickenverteilung der Fig. 14B, der durch die andere Kathode gebildet wurde, aufgebracht wird, ist der resultierende Dünnfilm hinsichtlich der Gleichmäßig­ keit der Dicke einen nach einem herkömmlichen Verfahren aufgebrachten Dünnfilm hinsichtlich der Gleichmäßigkeit überlegen. Darüber hinaus ist die effektive Breite des resultierenden Dünnfilms größer als die eines nach dem herkömmlichen Verfahren hergestellten Dünnfilms. Die vor­ liegende Ausführungsform der erfindungsgemäßen Aufdampf­ vorrichtung zeitigt also den gleichen Effekt wie die Aus­ führungsform der Fig. 1 bis 3.

Ferner wird mittels der vorliegenden Ausführungsform der Aufdampfvorrichtung das von der Targetplatte 33 a und das von der Targetplatte 34 a zerstäubte Material nacheinander auf einen Teil der Bahn 3 abgelagert. Daher läßt sich die Zerstäubungszeit, die notwendig ist, einen Dünnfilm vorbestimmter Dicke zu erzielen, verglichen mit einem herkömmlichen Verfahren verkürzen, bei dem nur eine Katho­ de verwendet wird. Damit verkürzt sich die Prozeßzeit.

Werden ferner der Vorgang zur Erzielung der Dickenvertei­ lung der Fig. 14A und der Vorgang zur Erzielung der Dik­ kenverteilung der Fig. 14B abwechselnd und wiederholt für jede der Kathoden 33 und 34 durchgeführt, so vergrö­ ßert sich die geätzte Fläche jeder der Targetplatten 33 a und 34 a, wodurch die Lebensdauer jeder Targetplatte wei­ ter verlängert wird.

Fig. 15 und 16 zeigen die Vorderansicht eines Hauptteils einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Aufdampfvorrichtung mit planarem Magnetron bzw. eine sche­ matische Darstellung der Anordnung der Kathoden bei die­ ser Ausführungsform.

Hierbei sind die Kathoden 35 und 36 ebenso angeordnet wie in den Fig. 12 und 13. Eine Kathode 37 ist in einer Stellung angeordnet, die in der Mitte zwischen den Kathoden 35 und 36 liegt, jedoch senkrecht zur Bewegungsrichtung des bandförmigen Materials 3 verschoben ist. Diese Aus­ führungsform zeitigt den gleichen Effekt wie die der Fig. 8 und 9.

Claims (6)

1. Ein planares Magnetron aufweisende Aufdampfvorrichtung zum dauernden Auftragen eines dünnen Films auf ein rechteckiges oder bandförmiges Material (3), ge­ kennzeichnet durch mehrere Magnetfeld­ erzeugungseinrichtungen (14, 15; 26, 27, 28, 29), die zwischen einem auf einer Kathode (16) angeordneten Joch (24) und einer Targetplatte (7) vorgesehen sind und eine tunnelförmige Magnetfeldverteilung in einem auf der Targetplatte (7) bestehenden räumlichen Be­ reich bilden, wobei die Magnetfelderzeugungseinrich­ tungen (14, 15; 26, 27, 28, 29) je rechteckförmig aus­ gebildet und konzentrisch zueinander angeordnet sind, und durch eine Stromregeleinrichtung (11) zum Variie­ ren wenigstens eines der den Magnetfelderzeugungsein­ richtungen (14, 15; 26, 27, 28, 29) zugeführten Ströme zur Veränderung der Größe des über den Magnetfelder­ zeugungseinrichtungen gebildeten Plasmaringes.

2. Aufdampfvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Magnetfelderzeu­ gungseinrichtungen (26, 27, 28, 29) parallel zur Be­ wegungsrichtung des bandförmigen Materials (6) neben­ einander angeordnet sind.

3. Aufdampfvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine erste in Form ei­ nes rechteckigen Ringes ausgebildete elektromagneti­ sche Spule (14) unter einem mittleren Bereich der Tar­ getplatte (7) angeordnet ist, daß wenigstens eine zweite die Form eines rechteckigen Ringes aufweisende elektromagnetische Spule (14) rings um die erste elek­ tromagnetische Spule (15) angeordnet ist, und daß die erste und zweite elektromagnetische Spule (14, 15) zur Bildung einer tunnelförmigen magnetischen Feld­ verteilung in einem auf der Targetplatte (7) befind­ lichen räumlichen Bereich dienen.

4. Aufdampfvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß mehrere je die Form eines rechteckigen Ringes aufweisende elektromagneti­ sche Spulen (26, 27, 28, 29) derart nebeneinander an­ geordnet sind, daß sie in einem auf der Targetplatte (7) befindlichen räumlichen Bereich eine tunnelför­ mige Magnetfeldverteilung bilden.

5. Ein planares Magnetron aufweisende Aufdampfvorrich­ tung, gekennzeichnet durch eine in einem Vakuumbehälter (1) drehbar gelagerte rollenför­ mige Anode (6), und durch mehrere im Vakuumbehälter (1) angeordnete und einem bandförmigen Material (3) zugewandte Kathoden (30, 31, 32; 33, 34; 35, 36, 37), wobei das mit einem Dünnfilm mittels Aufdampfen zu beschichtende bandförmige Material (3) in Kontakt mit der Rollenanode (6) gehalten wird, wobei die Kathoden (30, 31, 32; 33, 34; 35, 36, 37) so angeordnet sind, daß sie entweder eine zur Bewegungsrichtung des band­ förmigen Materials (3) senkrechte gerade Linie, eine zur Bewegungsrichtung des bandförmigen Materials (3) parallele gerade Linie oder eine in Bewegungsrichtung des bandförmigen Materials (3) zickzackförmige Linie bilden, wobei an dem dem bandförmigen Material (3) jeder Kathode zugewandten Ende eine Targetplatte (30 a, 31 a, 32 a, 33 a, 34 a, 35 a, 36 a, 37 a) derart befestigt ist, daß mehrere in Form eines rechteckigen Ringes ausgebildete und in einer an dem dem bandförmigen Ma­ terial (3) zugewandten Ende der Kathode vorgesehenen Ausnehmung angeordnete Magnetfelderzeugungseinrichtun­ gen von der Targetplatte abgedeckt sind, so daß in einem räumlichen Bereich auf der Targetplatte eine tunnelförmige Magnetfeldverteilung erzeugt wird.

6. Aufdampfvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß wenigstens eine der Magnetfelderzeugungseinrichtungen eine elektromag­ netische Spule ist und der durch die elektromagneti­ sche Spule fließende Strom so geregelt wird, daß die tunnelförmige Magnetfeldverteilung verändert wird.