DE69122757T2

DE69122757T2 - Vorrichtung zum magnetronsputtern mit geschlitzter zylindrischer hohlkathode

Info

Publication number: DE69122757T2
Application number: DE69122757T
Authority: DE
Inventors: Virgle L Hedgcoth
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-07-10
Filing date: 1991-07-10
Publication date: 1997-02-13
Anticipated expiration: 2011-07-11
Also published as: US5073245A; EP0538363A1; WO1992001082A1; EP0538363B1; DE69122757D1; EP0538363A4

Description

1. Gebiet der Erfindung

Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf elektrodenartige Glühentladungselemente, die auf dem Gebiet der Dünnfilmbeschichtung benutzt werden und genauer auf eine verbesserte Vorrichtung zum Magnetronsputtern, die zum Sputtern planarer Substrate in einem kontinuierlichen Durchlaufverfahren benutzt werden kann.

2. Beschreibung der verwandten Technik

Sputtern ist eine allgemein bekannte Technik zum Auftragen dünner Schichten eines Materials auf ein Substrat. Der Prozess umfaßt das Plazieren eines Targets bestehend aus oder ummantelt mit dem zu zerstäubenden (sputternden) Material in einer Kammer, die Gas niedrigen Druckes enthält. Das zu sputternde Material wird aus dem Target ausgestoßen, indem das Target als Kathode elektrisch angeschlossen und eine Niederdruckgasentladung zwischen dem Target und einer nahen Anode erzeugt wird. Eine negative Spannung wird an die Kathode bei hohem Stromfluß angelegt, so daß Gasionen mit hoher Energie deren Oberfläche bombadieren und dabei Atome ausstoßen (sputtern), die sich auf dem Substrat ablagern werden. Der Prozess ist selbsterhaltend, weil viele der einfallenden Gasionen eher einen ganzen Regen von Elektronen erzeugen, die ihrerseits mit neutralen Gasatomen kollidieren und noch weitere Gasionen erzeugen, als daß sie ein Atom des zu sputternden Materials ausstoßen.
Die generelle Idee des Kathodensputterns ist ausführlich im US-Patent Nr. 2,14,025, ausgestellt auf Penning am 7. Februar 1939, veröffentlicht worden. Nach Penning waren die Fortschritte im Sputtern bis in die frühen 60-iger Jahre hinein gering, als entgegen früherer Vorstellungen theoretisch gezeigt wurde, daß das Sputtern in erster Linie der Stoßübertragung zwischen dem einfallenden Ion und dem Target zuzuschreiben ist. Diese neue Theorie führte bald zu einer Vielzahl von Sputtervorrichtungen mit verschiedenen Geometrien, die magnetische Felder unterschiedlicher Form zum Lenken und Führen der Gasentladung benutzten. Solche Vorrichtungen sind generell bekannt als Magnetron-Sputter-Vorrichtungen.
Zum Beispiel eröffnet US-Patent Nr. 3,884,793, ausgestellt auf Penfold et al. am 20. Mai 1975, eine Sputter-Vorrichtung, die entweder ein massives oder ein zylindrisch hohles Target besitzt und ein magnetisches Feld benutzt, das parallel zu der langen Achse der zylindrischen Oberfläche ist, um die Gasentladung nahe der Oberfläche des Targets zu erhalten. Obgleich das Bauelement nach Penfold et al. ein Fortschritt auf diesem Gebiet war, war sein effizienter Einsatz beschränkt auf das Sputtern langer zylindrischer Substrate wie Drähte oder optische Fasern.
Zwei andere Patente von Interesse, US-Patent Nr. 3,616,450, ausgestellt auf Clarke am 26. Oktober 1971, und US-Patent Nr. 3,711,398, auch auf Clarke ausgestellt am 16. Januar 1973, beziehen sich auf Magnetron-Sputter-Vorrichtungen mit Target- und magnetischen Feldgeometrien, die sie bestens auf das Sputtern von Silizium-Wafern und ähnlichem passend zuschneiden. Die durch Clarke veröffentlichten Elemente benutzen eine zylindrische Kathode mit einer Vielzahl von kreisförmig um die Kathode herum angeordneten Permanentmagneten. Das magnetische Feld der Clarke-Vorrichtung durchbohrt die zylindrische Kathode in solch einer Art, daß eine ringförmige Gasentladung entlang eines Abschnitts des Kathodeninneren auftritt. Die Clarke-Vorrichtungen sind unerwünscht, weil Größe und Form des zu sputternden Werkstücks durch die Tatsache beschränkt sind, daß gesputterte Atome nur aus dem Ende des Zylinders austreten können. Diese Punktquellen-Betriebsart beschränkt das Element auf den stationären oder den stapelartigen Gebrauch eher als den kontinuierlichen Durchlaufeinsatz. Überdies muß die Kathode ersetzt werden, bevor sie komplett verbraucht ist, weil die Gasentladung nur entlang eines beschränkten Abschnittes auf ihrer Oberfläche stattfindet.
Wenigstens zwei Erfinder näherten sich dem Problem der Kathodengeometrie im Hinblick auf planare Substrate. Im einzelnen sind dies US-Patent Nr. 3,878,085, ausgestellt auf Corbani am 15. April 1975 und US-Patent Nr. 4,166,018, ausgestellt auf Chapin am 28. August 1979, die beide Sputtervorrichtungen offenbaren, die im wesentlichen planare Kathoden zusammen mit magnetischen Flußlinien verwenden, die die planare Kathode in zwei Teile teilen. In den bevorzugten Ausführungsformen beider Erfinder sind die Linien des magnetischen Flusses so ausgebildet, daß sie einen rennbahnähnlichen Tunnel auf der Oberfläche der Kathode beschreiben. Die Corbani/Chapin-Vorrichtungen sind zum Ummanteln planarer Substrate sehr geeignet. Wie bei den Clarke-Vorrichtungen ist die Kathoden-/magnetische Feld-Geometrie jedoch eine solche, daß sich die Kathode unter der magnetischen "Rennbahn" uneinheitlich verbraucht.
Es war das Problem der uneinheitlichen Kathodenerosion, das zu den US-Patenten Nr. 4,356,073 und 4,422,916 führte, beide ausgestellt auf McKelvey, jeweils am 26. Oktober 1982 und 27. Dezember 1983. Wie Corbani und Chapin benutzt McKelvey ein magnetisches Feld, das die Kathode in zwei Teile teilt, um die Glutentladung auf der Oberfläche der Kathode zu erhalten. Jedoch benutzt McKelvey eher eine zylindrische Kathode als eine planare Kathode. McKelveys Lösung für das Problem der ungleichen Erosion ist es, die zylindrische Kathode mechanisch um eine Vielzahl von longitudinal innerhalb der Kathode angeordneten Permanentmagneten rotieren zu lassen. Obwohl McKelveys Vorrichtung das Problem der ungleichen Kathodenabnutzung löst, führt es zu weiteren Problemen. Im besonderen benötigt es zusätzliche Antriebskomponenten, die sowohl kostspielig, als auch für Ausfälle empfänglich sind, wie alle mechanischen Dinge. Die Minimierung mechanischer Ausfallzeiten ist da besonders wichtig, wo die Sputtervorrichtung einen Teil einer Produktionslinie bildet, wie z.B. bei Anlagentypen zur Herstellung und Beschichtung von Flachglas für den Architekturbereich oder zur Beschichtung magnetischer Speichermedien.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung richtet sich auf eine neue und andersartige Magnetronsputtervorrichtung, die zum Auftragen eines dünnen Films gesputterten Materials auf ein im wesentlichen ebenes Substrat geeignet ist. Anders als bei den Vorrichtungen nach dem Stand der Technik schafft die vorliegende Erfindung solch eine Magnetronsputtervorrichtung, die die Kathode während des Einsatzes gleichmäßig abnutzt, ohne irgendwelche beweglichen Teile zu benötigen.
Erfindungsgemäß besteht die Magnetronsputtervorrichtung aus einem hohlen, länglichen Kathodenmittel, das entweder ganz aus dem zu sputternden Material besteht oder an der Innenwand mit diesem beschichtet ist. Eine Längswand des genannten Kathodenmittels bildet einen verlängerten hohlen mittleren Abschnitt, in welchem Sputtern auftreten kann, und welcher weiter eine längsverlaufende Öffnung bildet, aus der gesputtertes Material austreten kann. Eine Anode wird in der Nähe der Kathode angebracht und eine Energieversorgung wird benutzt, um die Kathode mit negativem Potential zum Einleiten und Aufrechterhalten der Glühentladung zwischen der Kathode und der Anode zu versorgen. Ein magnetisches Mittel wird benutzt, um die Linien des magnetischen Flusses zu erzeugen, die im wesentlichen parallel zu der längsgerichteten Achse der Kathode und in Berührung mit der inneren Wand verlaufen. Die magnetischen Flußlinien stellen sicher, daß die Glühentladung nahe und entlang aller Abschnitte der inneren Kathodenwand auftritt, so daß hohe Stromdichten erzielt werden können und eine gleichmäßige Abnutzung der Kathodenoberfläche auftritt. Eine erste Portion gesputterten Materials wird aus dem längsgerichteten Schlitz austreten und zum Beschichten eines im wesentlichen ebenen Werkstückes zur Verfügung stehen, das durch den Schlitz bewegt wird. Eine zweite Portion des gesputterten Materials wird sich wieder im Inneren der Kathode ansammeln und so wieder für das Sputtern zur Verfügung stehen.
Diese und weitere Vorteile der Erfindung werden durch die folgende detallierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform zusammen mit den Abbildungen besser in Erscheinung treten.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist ein axialer Schnitt der bevorzugten Magnetronsputtervorrichtung nach der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ist ein radialer Schnitt der Vorrichtung von Fig. 1;
Fig. 3 ist eine diagrammartige Ansicht im Aufriß der Vorrichtung von Fig. 1 und 2 vom Ende her gesehen, angeordnet in einer Vakuumkammer 100 und unter einem sich bewegendem zu beschichtenden planaren Substrat 90 befindet;
Fig. 4a, 4b und 4c sind jeweils eine Frontansicht, eine Endansicht und ein Ausschnitt einer Seitenansicht eines zylindrischen Bestandteiles der Kathode 20 sowie der Kathodenansätze 25 nach der vorliegenden Erfindung;
Fig. 5a und 5b stellen jeweils eine Frontansicht und den Ausschnitt einer Seitenansicht eines Flanschelementes 70 nach der vorliegenden Erfindung dar;
Fig. 6a, 6b und 6c sind jeweils eine Frontansicht, eine Seitenansicht und ein Ausschnitt einer Seitenansicht eines Isolators 60 nach der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 7a, 7b und 7c sind jeweils eine Frontansicht, Seitenansicht und eine Endansicht einer Wasserhülle 30 nach der vorliegenden Erfindung.

Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispieles

Die folgende Beschreibung wird gegeben, um einen Fachmann auf diesem Gebiet in die Lage zu versetzen, den Gegenstand der Erfindung herzustellen und anzuwenden, und legt die vom Erfinder beim Umsetzen seiner Erfindung betrachteten besten Methoden dar. Indessen werden für den in dieser Technik geschulten Fachmann verschiedene Modifikationen ohne weiteres ersichtlich bleiben, da die grundlegenden Prinzipien der vorliegenden Erfindung hierin speziell zum Schaffen einer Sputtervorrichtung mit geschlitztem Kathodenmagnetron definiert worden sind.
Fig. 3 ist ein schematischer Querschnitt in Seitenansicht der Vakuumkammer 100 von deren Ende her, wobei eine Magnetronsputtervorrichtung 10 nach der vorliegenden Erfindung an einen Verbindungsflansch 102 angebracht worden ist, der von der Kammer 100 getragen wird. Ein planares Substrat 90 ist nahe der Magnetronsputtervorrichtung 10 angeordnet, um das Substrat 90 mit den gesputterten Atomen 12 zu beschichten, die aus einem Schlitz in der Seite der Magnetronsputtervorrichtung austreten. Das Substrat 90 kann sowohl stationär angebracht sein oder, wie durch einen Pfeil in Fig. 3 dargestellt, relativ zu der Magnetronsputtervorrichtung bewegt werden, um eine größere Fläche zu beschichten. Die tatsächliche Konstruktion der bevorzugten Ausführungsform wird am besten verstanden mit Bezug auf die Fig. 1 und 2 und im besonderen unter Bezugnahme auf die Komponenten-Abbildungen 4 bis 7.
Eine bevorzugte Magnetronsputtervorrichtung 10 besteht aus einem zylindrischen Kathodenelement 20 mit einer den Sputterhohlraum 22 bildenden Wandkonfiguration und einem Kathodenschlitz 26. Wie aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt ist, wird das Kathodenelement 20 entweder aus dem zu sputternden Material hergestellt oder ist wenigstens mit diesem Material beschichtet. Wenn ein Metall zu sputtern ist, wird die Vorrichtung bekanntermaßen generell mit Gleichstrom betrieben. Alternativ hierzu kann RF-Energie benutzt werden, wenn ein Nichtmetall zu sputtern ist.
In der bevorzugten Ausführungsform ist das zylindrische Kathodenelement 20 auswechselbar mit einem Paar ringformiger Kathodenansätze 25 verbunden, wobei je ein Kathodenansatz 25 in ein Ende des zylindrischen Kathodenelementes 20 eingeschraubt ist. Die ringförmigen Kathodenansätze 25 verbinden sich mit dem zylindrischen Kathodenelement 20 und ergeben dadurch eine hohlraumförmige angeflanschte Kathode ähnlich der in US-Patent Nr. 3,884,793, am 20. Mai 1975 ausgestellt auf Alan Penfold und John Thornton, beschriebenen, dessen Offenbarung hierin durch diesen Verweis in ihrer Gesamtheit miteingeschlossen ist. Diese neuartige mehrteilige Konstruktion eines hohlraumförmigen angeflanschten Kathodenteils schafft ein Kathodentarget (Kathodenelement 20), das kostengünstig hergestellt und leicht ausgewechselt werden kann.
Ein Paar von Anoden 40 wird in der Nähe der Kathodenansätze 25 auf jeder Seite des Kathodenelementes 20 positioniert. Um einen kontinuierlichen Kreis zur Aufrechterhaltung der Glüh- Entladung zu schaffen, weisen die Anoden 40 Endstücke 46 auf, die sich durch die ringförmigen Kathodenansätze 25 hindurch in das Innere des Sputterhohlraumes 22 erstrecken. Die Anoden 40 sind lösbar mit dem zylindrischen Kathodenelement 20 durch Schellen 41 befestigt, die an einer Schulter der Anode 43 und einem ringförmigen, an jedem Ende des Kathodenelements 20 befindlichen Schlitz 23 (Radialnut) eingreifen. Ein Paar ringförmige Isolatoren 44 ist zwischen dem Kathodenelement 20 und der jeweiligen Anode 40 angeordnet, um den direkten elektrischen Kontakt zwischen beiden zu unterbinden, und ein Paar von O-Ringen 42 wird benutzt, um die Anoden 40 gegen das Kathodenelement 20 zu versiegeln. Es ist verständlich, daß die genaue Beziehung zwischen den Anoden 40 und der hohlraumförmigen, angeflanschten Kathode, festgelegt durch das Kathodenelement 20 und die Kathodenansätze 25, ein anderes sein kann, als hierin definiert, und daß die hierin gegebene Beschreibung vereinfacht worden ist, da das US-Patent Nr. 3,884,793 eine solche Beziehung in großer Ausführlichkeit offenbart.
Wie in Fig. 3 vorgeschlagen, wird ein geschlitztes Flanschelement 70 zur Befestigung der Sputtervorrichtung 10 an einen Hilfsflansch 102 geschaffen (die Befestigungsmittel sind nicht dargestellt). Das Flanschelement 70 ist vorzugweise aus Aluminium oder rostfreiem Stahl hergestellt. Nach den Fig. 1 und 2 umfaßt das Flanschelement 70 eine obere Platte 71 und eine Lippe 77, die sich davon senkrecht herab erstreckt. Die Lippe 77 legt einen Schlitz 76 im Flansch fest, der im wesentlichen deckungsgleich mit dem Kathodenschlitz 26 ist, wenn die Sputtervorrichtung 10 zusammengebaut ist. Ein O-Ring ist vorgesehen, um eine gute Versiegelung in der Umgebung des Flanschschlitzes 76 und zwischen dem Äußeren des Verbindungsflansches 102 und der oberseitigen Oberfläche der oberen Platte 71 zu schaffen.
Ein geschlitzter Isolator 60 ist mit dem geschlitzten Flanschelement 70 an der Unterseite der Flanschplatte 71 mit Verbindungselementen 75 befestigt. Das Kathodenelement 20 ist dann selber mit dem Isolator 60 durch ein Verbindungselement 65 befestigt. Wie in Fig. 2 dargestellt ist, beinhaltet der Isolator 60 einen Schlitz 68, durch den die Lippe 77 des Flanschelementes 70 hindurchreichen kann. Um den Kathodenschlitz 26 von der durch den Isolator 60 getragenen Wasserhülle 30 (diese wird später beschrieben) zu isolieren, beinhaltet der Isolator 60 einen Kanal 63 entlang der Oberfläche des Isolators 60, die den Kathodenschlitz 26 umgibt. Ein Kathodenschlitz-O-Ring 62 ist in dem Kanal 63 plaziert und wird dann durch das Befestigungselement 65 gegen das Kathodenelement 20 entlang des Umfanges des Kathodenschlitzes 26 gepreßt.
Das Kathodenelement 20 ist ummantelt mit einer Wasserhülle 30, um die notwendige Kühlung bereitzustellen. Die Wasserhülle 30 sollte aus einem Material aufgebaut sein, das einen guten elektrischen Isolator darstellt, wie z.B. Keramik, Nylon, Teflon, Delrin (ein Acetalharz) oder Polyvinylchlorid (PVC).
Die Wasserhülle 30 besteht aus einem Befestigungsblock 35 und einem zylindrischen Element 37 und wird, wie der Isolator 60 durch das Flanschelement 70 durch Befestigungselemente 75 getragen. Insbesondere weist der Befestigungsblock 35 eine innere Öffnung auf, die so bemessen ist, daß eine horizontale Außenwand 65 mit ihr im Eingriff steht, und eine oberseitige Oberfläche mit einer vertikalen Außenwand 66 des Isolators 60 im Eingriff steht. Der Befestigungsblock 35 ist mit der horizontalen Außenwand 65 des Isolators 60 durch die Befestigungselemente 75 verbunden.
Das durch den Befestigungsblock 35 getragene zylindrische Element 37 beinhaltet einen Schlitz 34, durch den die Lippen 77 des Flanschelementes 70 hindurchtreten können. Ein Paar von Endmuttern 31 ist um das zylindrische Kathodenelement 20 herum angeordnet und auf Gewinde 33 aufgeschraubt, die von den gegenüberliegenden Enden des zylindrischen Elementes 37 getragen werden. Um eine wasserdichte Versiegelung zu erzeugen, drücken die Endmuttern 31 ein Paar von O-Ringen 32 zwischen der Außenwand des Kathodenelementes 20 und den inneren, an entgegengesetzten Enden des zylindrischen Elementes 37 der Wasserhülle vorgesehenen konisch-kegelstumpfförmigen Ecken 38 zusammen. Eine Vielzahl längsgerichteter stabförmiger Permanentmagnete 80 ist entlang des größten Teils des Umfangs der Wasserhülle 30 derart verteilt, daß die gewünschten Linien des magnetischen Flusses innerhalb des Sputterhohlraumes 21 des Kathodenelementes 22 geschaffen werden. Wie im US-Patent 3,884,793 offenbart wird, verlaufen die Linien des magnetischen Flusses in longitudinaler Richtung und im wesentlichen parallel zur inneren Wand der zylindrischen Kathode 20 und erzeugen dadurch einen magnetischen Käfig für die Glühentladung, die in dem Sputterhohlraum 22 des Kathodenelementes 20 auftritt.
Die Stabmagneten können selbstverständlich auch in anderen Positionen angeordnet werden, ohne daß man sich dadurch von der Lehre der vorliegenden Erfindung entfernt. Beispielsweise können die Stabmagneten 80 im Innern der Wasserhülle 30 angeordnet werden. Darüberhinaus können Elektromagneten an deren Stelle gesetzt werden, falls dieses gewünscht wird.
Zurück zum Flanschelement 70. Ein wichtiges Merkmal der Lippe 77 ist, daß sie über die isolierende Wasserhülle 30 hinaussteht und an eine den Kathodenschlitz 26 umgebende Schulter 28 angrenzt, ohne diese jedoch zu berühren. Die Lippe 77 ist derart dimensioniert, daß ein Spalt 79 zwischen der Lippe 77 und der Katodenschulter 28 bestehen bleibt. Der Spalt 79 wird schmaler ausgelegt als der mit der Glühentladung verbundene dunkle Raum, so daß zwischen der Kathodenschulter 28 und der Lippe 77 keine Glühentladung auftritt. Demzufolge wird durch die das Kathodenelement 20 und die leitende Lippe 77 verbindende Glühentladung kein Kurzschluß hergestellt. Darüberhinaus kann sich das gesputterte Material an der inneren vertikalen Wand der Lippe 77 ansammeln, mit geringem Risiko, daß dadurch ein Kurzschluß zwischen dem Kathodenelement 20 und dem leitenden Flanschelement 70, das mit dem typischerweise leitenden Befestigungsflansch 102 verbunden ist, hergestellt wird, da wenige oder keine gesputterten Elektronen sich in dem Spalt 79 ansammeln. Es ist damit zu rechnen, daß das gesputterte Material von der vertikalen Wand der Lippe 77 periodisch durch Abschaben oder ähnliches entfernt werden muß. In der bevorzugten Ausführungsform ist die innere Wand der Lippe 77 mechanisch aufgerauht (nicht dargestellt), um die Frequenz der Wartungsbedürftigkeit durch das Vergößern der Oberfläche zum Ansammeln der gesputterten Atome darauf zu minimieren.
Wenn die Glühentladung innerhalb des zylindrischen Hohlraumes 22 eingeleitet wird, werden Atome beginnen, von der inneren Wand der Kathode 20 her zu sprühen. Ein Teil dieser gesputterten Atome wird von der Wand in einem Winkel abgestoßen, der zur Folge hat, daß sie durch den Katodenschlitz 26 und den Flanschschlitz 76 hindurch auf das in der Nähe angeordnete oder durch die Magnetronsputtervorrichtung 10 bewegte Substrat 90 übertragen werden. Ein zweiter Teil der gesputterten Atome wird einfach wieder im Innern der zylindrischen Kathode 20 angelagert und steht so für späteres Sputtern zur Verfügung.
Typische Betriebsparameter für eine Magnetronsputtervorrichtung nach der vorliegenden Erfindung sind wie folgt:
Inert-Gasdruckbereich: 0,13 Pa - 6,65 Pa (1 - 50 microns)
Entladungsspannung: 250 - 1500 V
Stromdichte: 0 - 300 mA/cm²
magnetische Feldstärke: 15 mT - 30 mT (150 - 300 gauss)
typische Arbeitsgase: Argon, Krypton oder Xenon
Ein anderes wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung ist, daß das Sputtern im wesentlichen gleich verteilt von der gesamten inneren Oberfläche des zylindrischen Kathodenkörpers 20 erfolgt. Daher wird die Kathode eine vergleichsweise lange Lebensdauer haben, da die Atome im Durchschnitt gleichmäßig von allen Elementen des Kathodeninneren gesputtert werden und sich dann auch im Durchschnitt gleichförmig wieder darauf ansammeln. Eine gesteigerte Kathodenlebensdauer ist besonders dort von Interesse, wo die Magnetronsputtervorrichtung im Umfeld einer Produktionslinie eingesetzt wird, bei der das Abschalten der Produktion teuer ist und wo vor dieser Erfindung ein Ersetzen der Kathode sowohl schwierig als auch zeitaufwendig war.
Alle Fachleute auf diesem Bereich werden erkennen, daß vielfältige Anpassungen und Änderungen der gerade beschriebenen bevorzugten Ausführungsform gebildet werden können, ohne daß man sich vom Erfindungsgedanken oder aus dessen Bereich heraus bewegt. Demzufolge ist es verständlich, daß die Erfindung im Umfang der angeführten Ansprüche in anderer als der hier speziell beschriebenen Weise in die Praxis umgesetzt werden kann.

Claims

1. Ein Kathodentarget zum Einsatz beim Sputtern eines Materials, bestehend aus:

- einem einheitlich in Längsrichtung hohlen Element mit einer Wand mit einer inneren Oberfläche, wobei mindestens die innere Oberfläche der Wand aus dem zu sputternden Material besteht;

- magnetischen Mitteln zum Herstellen magnetischer Flußlinien im Innern und im wesentlichen parallel zur Längsachse des hohlen längsgerichteten Elements, wobei die oben erwähnten magnetischen Flußlinien im wesentlichen mit allen Teilen der inneren Wand in Berührung stehen, wodurch sie einen elektronischen Käfig aufbauen, so daß während des Sputtervorganges Plasma in der Nähe im wesentlichen aller Teile der inneren Wand gehalten werden kann; und

- einer Öffnung in der Wand des in Längsrichtung hohlen Elements angeordnet ist, durch die einige der gesputterten Atome von der inneren Oberfläche des in Längsrichtung hohlen Elements durch die Öffnung hindurchtreten werden und andere der gesputterten Elektronen der inneren Oberfläche des in Längsrichtung hohlen Elements sich wieder im Innern des in Längsrichtung hohlen Elements anordnen werden.

2. Das Kathodentarget nach Anspruch 1, worin die Öffnung ein längsgerichteter Schlitz ist.

3. Das Kathodentarget nach Anspruch 1, worin das in Längsrichtung hohle Element einen kreisförmigen Querschnitt aufweist.

4. Das Kathodentarget nach Anspruch 3, worin die Öffnung in der Wand des in Längsrichtung hohlen Elements längsgerichtet angeordnet ist.

5. Das Kathodentraget nach Anspruch 1, worin das in Längsrichtung hohle Element vollständig aus dem zu sputternden Material besteht.

6. Eine Magnetronsputtervorrichtung zum Sputtern eines dünnen Filmes eines Materials auf ein sich relativ zur Sputtervorrichtung bewegende Substrat, bestehend aus:

- einem Kathodentarget nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 5;

- einem Anodenmittel in der Nähe des oben genannten Kathodentarget; und

- einem Energieversorgungsmittel zur Erzeugung eines elektrischen Feldes zwischen dem oben genannten Kathodentarget und dem oben genannten Anodenmittel.

7. Die Magnetronsputtervorrichtung nach Anspruch 6, wobei das magnetische Mittel aus stabförmigen Permanentmagneten besteht, die in Längsrichtung mit dem länglichen hohlen Kathodenelement fluchten.

8. Die Magnetronsputtervorrichtung nach Anspruch 6, weiter bestehend aus einer das in Längsrichtung hohle Kathodenelement umfassenden Wasserhülle.

9. Die Magnetronsputtervorrichtung nach Anspruch 6, worin das hohle längliche Kathodenelement einen kreisförmigen Querschnitt aufweist.