JPH05202470A - 陰極スパッタリングにより部品を被覆する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 陰極スパッタリングにより部品を被覆する装
置において、ターゲット表面の毒化を低減するか十分に
除去する。 【構成】 陰極板として構成された複数の隔板（３０）
の両終端側が内側に向けてほぼＶ字状に折り曲げられ、
ターゲット表面の前における磁界の強さを減少するため
にそれぞれ折り曲げられた部分に他の永久磁石（２９）
を受けている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、陰極板として構成され
た複数の隔板の後ろに一平面を形成するように複数の永
久磁石が配置され、ターゲットに対して空間的に閉じら
れた磁界によってターゲット表面の範囲において第１の
放電室の濃縮作用で第１のマグネトロン陰極装置のター
ゲット材料の陰極スパッタリングにより構造品ないし成
形品からなる部品を被覆する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ターゲット材料の陰極スパッタリングに
よって三次元の被覆面を持つ成形品を被覆する方法は既
に知られている（ドイツ連邦共和国特許第３１０７９１
４号明細書参照）。この公知の装置の場合、陰極装置の
反対側における成形品ないし成形部品を、同じターゲッ
ト材料を有しターゲット表面の領域に第２の放電室の濃
縮部を持った第２の陰極装置のスパッタリング過程にタ
ーゲットに対し空間的に閉じられた第２の磁界にさらし
ている。この方法の場合、基材バイアスがかけられてい
るが、プラズマのイオン化率を考慮した場合に一定限界
内で処理しなければならず、従って面積当たりの基材バ
イアス電流に対して、１ｍＡ／ｃｍ² 以下の値しか得ら
れない。基材バイアス電流は、基材バイアスを高めるこ
とによってしか増大できない。これは被覆層の応力に不
利な影響を与えるので、被覆された層が容易に剥がれて
しまう。

【０００３】真空内における陰極スパッタリング過程に
対して、十分な被覆率を達成するためにマグネトロン・
陰極が利用される。もっとも三次元的な基材をこれに対
して複雑な回転運動を利用せずに被覆することはできな
い。この問題の解決策はドイツ連邦共和国特許第３１０
７９１４号明細書によって知られている。この明細書に
は磁石源の二重陰極装置が開示されている。もっともこ
の装置の利用は、特に両マグネトロン・陰極のプラズマ
のイオン化率を個々に調整すべき運転パラメータによっ
て制御することができないので、小さな寸法の基材に限
られる。

【０００４】被覆の品質に対してイオン化率は、たいて
いの用途においてイオン・プランティング条件の達成を
省略することができないので、決定的に意味を有する。
二重陰極装置に対してこれは、マグネトロンがそのプラ
ズマ領域が重なり合い基材を包囲するように配置されね
ばならないことを意味している。その場合ただ、基材は
これが負のバイアスを受ける場合にターゲットが不活性
ガスが当てられると同じように層が成長する際に形成さ
れる構造物が有利に影響されることしか保障されない。
この条件のもとでイオンの衝突は等方性を有していない
ので、被覆すべき部品において品質の差が見えるように
なる。層の品質は、面積当たりのバイアス電流を増大す
ることによって改良される。これはもっとも一般的な装
置において狭い限度内でしか実現することができない。
バイアス電流を高める方式は、被覆中に印加するバイア
ス電圧を高めることにある。しかしこの変化によって発
生するイオンのエネルギーが同時に高まるので、層の構
造および特性に関して影響が与えられる。バイアスに関
して特に層内に存在する内部応力が影響されることが知
られている。イオン化を高める別の方式は、陰極出力を
大きくすることにある。これは、イオン化率が陰極スパ
ッタリング工程における二次電子の発出に左右されるか
らである。もっとも技術上の理由から、特に陰極の冷却
装置の構成が狭い範囲しか許されないので、陰極出力を
無制限に高めることはできない。この理由から、面積当
たりのバイアス電流の増大ができるだけ小さなバイアス
電圧において達成されるような方式が求められる。基材
の周囲の被覆を改良するため、および特に硬い層に対す
る陰極スパッタリング設備における基材電流を高めるた
めに、別のマグネトロン陰極いわゆる補極ターゲットの
原理に基づいて作動するＺＰＴ陰極がペニング陰極の場
合と同じ配置で二重陰極装置に採用される。特に陰極の
大きな幅および特殊な磁界の流れによって、ペニング陰
極装置に比べて面積当たりのバイアス電流は５倍ほどに
増加させることができる。更に、陰極出力をペニング・
マグネトロンの場合よりも大きな帯域で変更することが
できる。この増強は特に、被覆空間内に存在し大地電位
にあるガスシャワーの陽極作用によって促進される。増
大したイオン化率は、磁極および隔板ボックスが浮遊電
位に保持されていることによっても助長される。これ
は、プラズマが陰極間の空間内に広く伝播することに起
因している。磁界を増強することによってイオン化を増
大するための優れた方式は、磁界の増強によって強いプ
ラズマがターゲット表面の前で圧縮され、基材のすぐ周
りの範囲で小さな磁界強さおよびそれに伴う小さなイオ
ン化が生ずるので、所期の目的を達成しない。

【０００５】曲線部において磁界の増強によって毒性範
囲の消滅が達成される。その場合、ＳｍＣｏ磁石がＮｄ
ＦｅＢ磁石によって置き換えられる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述のあらゆる方式に
も拘わらず補極ターゲット・陰極（ＺＰＴ陰極）の場合
も縁部範囲において基材へのイオンの衝突が被覆率より
も大きく低下し、これによって深さ効果における被覆の
品質が著しく悪化する。

【０００７】本発明の目的は、陰極スパッタリングによ
り部品を被覆する装置において、ターゲット表面の毒化
を低減するか十分に除去することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明によればこの目的
は、冒頭に述べた形式の装置において、複数の隔板の両
終端側が内側に向けてほぼＶ字状に折り曲げられ、ター
ゲット表面の前における磁界の強さを減少するためにそ
れぞれ折り曲げられた部分に他の永久磁石を受けること
によって達成される。

【０００９】

【作用】上記の手段によって非常に簡単に且つ安価にタ
ーゲット表面のすぐ前の磁界強さが減少され、プラズマ
が基材の中に進入する。これによって、ターゲット表面
に対して約１４０ｍｍ離れた位置において補助コイルな
しの装置の場合よりも約２倍ほど大きな基材電流が得ら
れる。

【００１０】対向して位置するマグネトロンが逆極性に
されているとき、バイアス電流の増大による改善が達成
される。驚くべきことにＺＰＴ陰極の場合にも増大が認
められ、それは４倍にも達し、従って上述の側方の補助
磁界が同時に設けられる場合には、補助コイルによる増
大率以上にその倍になる。

【００１１】本発明の別の実施態様においては、中央の
磁石が、陰極の周りに環状に設けられている補助的なコ
イル装置に接続される。

【００１２】本発明の別の実施態様において、基材バイ
アス電流を大きくするために対向して位置するマグネト
ロンが逆極性にされる。第１の磁石のそばにもう１つの
磁石が横側境界部として設けられ、各磁石ないし一平面
内に位置する磁石ないし中央に位置する磁石が横が少な
くとも１つの補助磁石によって境界づけられる。

【００１３】電磁コイルの代わりにヨークに受けられて
いるターゲット付きの永久磁石のそばに補助的な永久磁
石が特別に配置されている場合には、面積当たりのバイ
アス電流を更に増大することができる。その場合、マグ
ネトロンの磁石はＳ−Ｎ−Ｓに極性づけられる。

【００１４】磁石装置の配置構造に関連して、各永久磁
石が、磁石装置のヨークに固く結合されている隔板の後
ろに配置され、隔板が磁石ないし永久磁石を受けるため
に形成すべきプラズマの方向に関してある角度を成して
いると有利である。

【００１５】更に例えば、ターゲットの両側に磁石を受
けるための隔板が設けられ、それぞれ２個の磁石が横平
面に対向して位置するように配置され、その横平面がタ
ーゲット表面に対して平行に延びているのがよい。

【００１６】また、磁石装置がほぼＶ字形に配置された
２個の補助磁石を持った二重磁石装置として構成され、
それらの補助磁石が相対して位置し、両者の間で基材を
受けて、補助磁石が１００°〜１３０°の角度をもって
配置されていると良い。

【００１７】補助磁石が１００°〜１３０°の角度をも
って配置されている場合には、特に強い増強作用が認め
られる。二重陰極装置において各ＺＰＴ陰極の左右両サ
イドにほぼＶ字状に配置された磁石が、浮遊電位にある
隔板の後ろに設けられる。これによって隔板の平面に磁
気トンネルが発生され、その磁気トンネルは、隔板が十
分な負の電位にないので、陰極スパッタリングの作用を
有していない。この補助磁石の磁極Ｎ−Ｓ−Ｎは、磁力
線の一部が反対側の隔板磁界の形に補助的になり、磁力
線の他の部分がＺＰＴマグネトロンの磁極の方向に延び
るように選択される。隔板はターゲット表面に対して垂
直にあるいは任意の角度を成して設けられる。面積当た
りの基材電流がこの装置によって、補助磁界のない装置
に比べて少なくとも４倍ほどに増強される。

【００１８】更に、ターゲット表面がその外周領域に傾
斜して延びる面を備えるものとして構成される。これに
よって、その領域におけるなお十分な材料の削除が容易
に達成される。毒性範囲の消滅は磁界の増強によって引
き起こされる。

【００１９】更に傾斜面がＶ字状に延び、相対して位置
する陰極スパッタリング装置の方向に向き、そのターゲ
ット表面が同様にＶ字状に向けられた面を備えているの
がよい。

【００２０】

【実施例】以下、図に示した実施例を参照して本発明を
さらに詳細に説明する。

【００２１】周知のマグネトロンで発生されマイクロ波
が中空導体３を介してアンテナ（例えばホルン形アンテ
ナ）４に供給される。このアンテナ４は空にされたプロ
セス室の内部を高真空状態を維持しうるように中空導体
領域から分離する機能をも同時に担っている。アンテナ
４はプロセス室にフランジ結合されている（図１および
図２参照）。

【００２２】図１および図２は上述のマイクロ波プラズ
マ源を被覆設備に組み込む場合の異なった２つの方式を
示している。被覆設備は円筒状に形成されたプロセス室
を有している。このプロセス室の中には被覆すべき部品
に対する遊星伝動装置付きの回転かごが設けられてい
る。

【００２３】図１には陰極スパッタリング装置１７の主
要部品が概略的に示されている。陰極スパッタリング装
置１７は小さな寸法の成形品、例えば時計、腕輪、小さ
なドリルあるいは他の加工工具を被覆するために使用さ
れる。この設備として直径約７００ｍｍの真空室１８を
持った装填運転式装置が対象となる。真空室１８は前に
開く扉１６と垂直軸線を中心に回転できるドラム状の基
材ホルダ１９とを有している。基材ホルダ１９の外周面
は複数の円筒セグメント２０から構成されている。円筒
セグメント２０は複数の棒２１を有し、これらの棒２１
に成形品が固定される。装置を分かり易くするために、
１つの円筒セグメント２０が鎖線に沿って手前に引き出
されている。

【００２４】基材ホルダ１９の円周部に第１の陰極装置
２２が設けられている。運転状態において、基材ホルダ
１９の内部に第１の陰極装置２２に対向して第２の陰極
装置２３が存在する。この第２の陰極装置２３は手前に
引き出されている。第２の陰極装置２３の引き出しは、
真空室１の底部に設けられている案内装置２４によって
行なわれる。第２の陰極装置２３が前方に押し入れられ
第１の陰極装置２２に対向して位置するや否や、円筒セ
グメント２０も基材ホルダ１９に再び嵌め込まれる。

【００２５】給電のために電源装置２５が高周波整合器
２６と関連して使用される。高周波数整合器２６はその
ハウジングしか示されていない。ターゲットおよび磁石
装置の詳細は図２ないし図６に示されている。

【００２６】図２には図１の陰極スパッタリング装置１
７が詳細に示されている。図２に示されているように、
垂直に配置されている円筒状の真空室１（バッチ式設
備）にはその片側にマイクロ波源２、中空導体３および
ホルン形アンテナ４（あるいは異なった構造の高周波ア
ンテナ）が組み込まれ、反対側に分配器ボックス５およ
び高真空ポンプ６が接続されている。真空室１において
軸方向中央に蒸着台が取り付けられ、図５に示されてい
るマグネトロン陰極がこれに対向して位置し、そのヨー
ク３１の終端側にそれぞれ補助永久磁石２９が配置され
ている。

【００２７】真空室１内に基材ホルダ１９として構成さ
れた中空円筒状の回転かご８が配置されている。この回
転かご８はその円周に被覆すべき基材９を受けており、
真空室１に位置不動に発生するプラズマが対向して位置
する補助永久磁石２９を貫通するかそのそばを通過す
る。

【００２８】ここで図示した真空室１には図２において
それぞれ２個のマイクロ波源２および中空導体３が設け
られている。分配器ボックス５は真空ポンプ６の吸込み
容量を空間的に分布するために真空室１の長手方向中央
に接続されている。被覆すべき基材９は回転かご８の円
周にその全長にわたって配置されている。

【００２９】ホルン形アンテナ４の大きな開口は水晶窓
で閉じられており、この水晶窓には磁石装置が連設され
ている。ホルン形アンテナ４は基材９が取り付けられる
回転かご８の表面に垂直に向けられている。

【００３０】図５には陰極本体３３が示されている。こ
の陰極本体３３は強磁性材料から成り、後述する磁石装
置に対するヨーク３１を同時に形成している。陰極本体
３３は磁石装置３４を有している。この磁石装置３４と
して環状磁石を用いることができる。その磁極の着磁状
態は図５に示されている。補助永久磁石２９の磁極面に
磁極片３５が位置しており、その磁極片３５に補助永久
磁石２９を受けるための隔板３０が設けられている。磁
極片３５間にターゲット３２が取り付けられている。タ
ーゲット３２は、図２に示した基材９に付着させようと
する層の母材を形成している。このために図５において
ターゲット３２は相対して位置する両磁石装置の間に設
けられている。補助永久磁石２９の機能は別の箇所に詳
細に記載されている。

【００３１】図６に示すように中空円筒状の回転かご８
は、保持手段として機能する基材ホルダが回転可能に支
持されている図１の基材ホルダに類似して示されてい
る。

【００３２】このために回転かご８は真空室の仮想中央
長手軸心を中心に矢印Ａの方向に回転できるように支持
されている（図６参照）。回転かご８の円周に保持手段
１５が衛星状に配置されている。これらの保持手段１５
は基材９（図２参照）を受けるために使用され、回転か
ご８が回転する回転軸線の周りで矢印Ｂの方向に回転運
動する（図２または図６参照）。

【００３３】回転かご８は反時計方向に駆動され、保持
手段１５は時計方向に駆動される。真空室に関しては、
この真空室の中に、ヨーク３１を持ち同心的に配置され
た少なくとも１つのマグネトロン陰極と、ヨーク３１の
側に配置された本発明に基づく補助永久磁石２９とが存
在している。

【００３４】真空室１に処理ガスを導入するための図５
に示されているガス分配管は真空室１に等間隔に形成さ
れた複数個の孔の所に、自由磁極間に取り付けられてい
る。補助永久磁石２９の磁極の高さ位置に配置されてい
るガス分配管２７によって第２の処理ガスが真空室１内
に導入される。

【００３５】真空側において、図示していないアンテナ
は、補助永久磁石２９を装備している環状のヨーク３１
によって縁取られている。この磁石装置は閉鎖トンネル
状の磁界を発生する。この磁界は、それが磁石の自由極
面の間の或る範囲において使用されるマイクロ波周波数
に対する電子サイクロトロン共振条件を満たすように寸
法づけられている。

【００３６】その共振作用によって、マイクロ波域から
プラズマ内に含まれる電子へのエネルギー伝達が非常に
効果的に増強される。この結果、ＤＣ駆動式あるいはｒ
ｆ駆動式のプラズマに比べて重力粒子が非常に大きく反
応する。

【００３７】磁界内に発生する共振作用から目を転ずる
と、磁界は充電キャリアの拡散（封じ込め）による損失
をも減少させ、本発明の場合、最終的に、充電キャリア
を詰め込むドリフト運動によってヨークの長手軸心の方
向における放電の均一化を生ずる。

【００３８】磁石装置のプラズマにさらされる面は好適
には簡単に取り外せる加熱可能なシールドを備えるのが
よい。そうすることによって、シールドを長い時間間隔
をもって設備の外で洗浄し、簡単に再装着をすることが
できる。

【００３９】更にこの装置は表面が三次元に複雑に形成
されている基材を被覆し処理するためのプラズマ源とし
て良好に利用することができるという利点を有してい
る。

【００４０】プラズマ源はまた軸方向に、真空室長手軸
心に対して平行に、あるいは方位角方向にプロセス室の
円筒状本体の外周面に挿入することができる。

【００４１】マイクロ波送信器は連続的並びに間欠的に
運転することができる。どちらかと言えば、間欠的な運
転が有利である。プラズマ・オフ時間において、三次元
に複雑に形成されている基材の流体技術的に不利な箇所
について所望のガス交換が行なわれる。このガス交換は
被覆層の品質および被覆形成分布を均質にする。

【００４２】凹面に形成された基材の内側面を被覆しよ
うとするとき、プラズマ源が軸方向において外周面に設
置されている場合、最良の被覆結果を得るために、遊星
運動の角速度およびサイクルが所定の方式で互いに調和
されねばならない。

【００４３】遊星のその固有の軸線を中心とした回転サ
イクルは、被覆源に最も接近した瞬間において被覆方向
に対して垂直な平面への凹面状基材の被覆すべき内面の
投影面が最大である、という条件によって決定される。

【００４４】取出室なしの図１、図２および図６におけ
るバッチ式設備を対象とするとき、プラズマ源は円筒状
のプロセス室本体の幾何学的な対称軸に沿って配置する
ことができる（図６参照）。

【００４５】バッチ式設備の場合、各工程が順々に進行
する。その利点は大きな柔軟性を有していること、およ
び他の装置への切換時間が非常に短いことである。図２
における設備の場合、左右一対の被覆源ないし陰極対が
設けられている。平面円形の回転かご８に吊られた基材
９が被覆工程中においてそれらの陰極対の間を通され
る。実施例の場合、図示していない保持体に反射体が配
置されている。基材９を受けるための基材ホルダ１９は
望ましいことに複数のセグメントに分割されている。こ
れらのセグメントは基材を装填し、予洗浄装置を通され
る。その装填は被覆済みセグメントを未被覆セグメント
に交換することでしか行なわれない。装填時間は設備お
よび基材の層厚みに左右され、１０〜９０分である。こ
の有利な装置によりその交換は非常に短い時間で、例え
ば１分で、行なわれる。

【００４６】上述の方法は図示した装置に限定されず、
別の設備にも採用でき、例えば磁界支援形スパッタリン
グ（マグネトロンスパッタリング）にも採用できる。

【００４７】ここに述べた被覆過程は、基材ホルダが共
通の軸線を中心に強制的に回転運動をするのではなく、
直線形駆動装置によって連続的に設備長手方向に種々の
室を通されるインライン設備でも実施することができ
る。そのプラズマ源は、長手軸心が基材運動方向に対し
て直角に延びるように配置される。

【００４８】図５における補助的な磁界を持った本発明
に基づく装置は、マグネトロンに対して全く同じに対象
となる単位陰極および二重陰極、特にＺＰＴ二重陰極
（補極ターゲット）に容易に採用することができる。

【００４９】この二重陰極装置において、不活性ガス圧
力が３×１０^-3ミリバール以下の値に下げられたとき
も、十分大きな面積当たりのバイアス電流が一般的な装
置よりも大きな間隔でさえも有利に得られる。従ってこ
の作業範囲において周囲被覆の品質は十分であり、これ
は使用される分離工程の一層の安定化を生ずる。更に両
補極ターゲット・陰極の間隔が大きいことにより、三次
元的に被覆すべき部品を回転する必要なしに、二重陰極
の用途範囲を大きな基材寸法に広げられる。この新たな
二重陰極装置は、用途が約２０ｍｍ以下の直径に制限さ
れている一般的な装置の大きな用途拡大を意味する。

【００５０】個々の被覆過程において面積当たりの基材
電流の大きさについての条件は、付加的な補助手段を採
用しない新たなＺＰＴ装置（補極ターゲット）によるよ
りももっと高くすることができる。この装置の特別な利
点は、これが陰極の周りに環状に設けられている補助電
磁コイル（図示せず）に接続できることである。このコ
イルを運転する場合、ターゲット表面に対して垂直に向
けられた補助的な磁界が生ずる。これによって磁界強さ
はターゲット表面のすぐ前において一層減少され、プラ
ズマは基材室の中に押し込まれる。これによって、ター
ゲット表面に対して１４０ｍｍの距離において補助コイ
ルがない場合よりも約２倍ほどの大きな基材電流が得ら
れる。

【００５１】電磁コイルの代わりに図６におけるヨーク
３１内に設けられたターゲット３２付き永久磁石２９の
そばに補助的な永久磁石２９が特別に配置されていると
き、面積当たりのバイアス電流が一層増大する。その場
合、図６におけるマグネトロンの補助永久磁石２９はＳ
−Ｎ−Ｓに極性づけられる。二重陰極装置における各補
極ターゲット・陰極の側方左右に、ほぼＶ字形に配置さ
れた補助永久磁石２９が、浮遊電位にある隔板３０の後
ろに設けられている。これにより隔板３０の平面に磁気
トンネルが発生される。しかしこの磁気トンネルは、隔
板３０が十分な負の電位にないので、陰極スパッタリン
グの作用を有していない。この補助磁石装置の極性Ｎ−
Ｓ−Ｎは、磁力線の一部が相対して位置する隔板磁界の
形に補助的になり、磁力線の他の部分がＺＰＴマグネト
ロンの磁極の方向に走るように選択されている。隔板３
０はターゲット平面に対し垂直にあるいは任意の角度で
設けられる。この装置によれば面積当たりの基材電流が
補助的な磁界なしの装置に比べて少なくとも４倍ほど増
大されることが確認されている。特に大きな増大作用
は、補助磁石２９が１００°〜１３０°の角度で設けら
れるときであることが確認されている。

【００５２】従来の補極ターゲット・陰極（ＺＰＴ陰
極）の開発は専ら金属被覆工程に関して行なわれてい
る。反応被覆過程はマグネトロンの磁界形状について厳
しい要求を課している。さもなければターゲット表面に
ターゲット材料が反応ガスと反応し、安定した反応生成
物を形成する領域が生じてしまう（ターゲット毒化）。
このターゲット毒化は被覆率を低下するだけでなく、被
覆品質を悪くする。補極ターゲット・陰極の場合、毒化
領域は横に盛り上がった縁部に生ずる。その場所ではＥ
ＸＢ条件が満たされていないため、ターゲット表面に対
して垂直な面に沿って材料の削除が行なわれることなな
い。特にこの領域はマグネトロンの曲線まで広がり、そ
こで磁界強さは一般に直線におけるよりも弱くなる。安
定した反応過程に対してこの問題を解決することが是非
とも必要である。本発明の目的は、ターゲット表面に毒
化範囲が全く生じないようにすることにある。これは２
つの方式で達成される。

【００５３】ターゲット表面に対して垂直に延びる縁が
中央に向けて傾斜されており、即ち傾斜部３６を備えて
おり、従ってこの範囲においても十分な材料の削除が、
特に反応被覆過程を基礎としている場合に行なわれる。
反応被覆過程の場合、一般にターゲットに酸化過程が生
ずるが、これは特に補極ターゲット・陰極の場合に避け
ねばならない。

【００５４】反応ガスがターゲット材料と反応する領域
が存在しないようにするのがよい。このためにコスト的
に有利に磁界が相応して変更され、即ち磁石の強さが、
ターゲットの範囲における領域が反応生成物から自由に
されるように変更される。個々の磁石は他の装置に関し
て高い位置あるいは低い位置に設置される。

【００５５】このために、ターゲット１２の隅角部の範
囲に直角が存在しないこと、特にターゲット１２がこの
範囲で斜めにされているか傾斜して延びる面３６を備え
ているようにするのがよい。

【００５６】本発明の別の利点は基材バイアス電流を増
大することができることである。このために補助磁石が
設けられている（図５参照）。

【００５７】図４に基材バイアス電流ｍＡと基材バイア
ス電圧との関係が示されている。この図４の特性曲線３
〜６は、陰極出力ＣＰ＝２０Ｗ／ｃｍ² における新たな
装置を表している。従来技術における装置によれば、図
４における曲線１より下側に位置する特性曲線が生ず
る。これにより本発明に基づく装置の著しい改良が理解
することができる。

【００５８】

【発明の効果】本発明によれば、ターゲット表面の毒化
が十分に減少され、被覆層の品質が著しく向上される。

【図面の簡単な説明】

【図１】装填運転に対するバッチ式設備の斜視図。

【図２】マグネトロン陰極として二重陰極を有し、陰極
板の後ろに永久磁石が設けられている図１におけるバッ
チ式設備の一部斜視図。

【図３】図２における磁石を持ったバッチ式設備の一部
斜視図。

【図４】陰極が対を成して配置されている場合に得られ
る基材電流と基材バイアス電圧との関係を示す線図。

【図５】永久磁石がターゲットの側方に存在している補
極ターゲットの本発明に基づく装置の斜視図。

【図６】環状に配置されたプラズマ源と回転可能に支持
されている基材と回転可能な基材ホルダを持った図２に
おける装置の斜視図。

【符号の説明】

１，１８ 真空室 ２ マイクロ波源 ３ 中空導体 ４ ホルン形アンテナ ５ 分配器ボックス ６ 高真空ポンプ ８ 中空円筒状回転かご ９ 基材 １５，１９ 基材ホルダ １７ 陰極スパッタリング装置 ２０ 円周セグメント ２１ 棒 ２２，２３ 陰極装置 ２４ 案内装置 ２５ 電源装置 ２６ 高周波整合器 ２７ ガス分配管 ２９ 補助永久磁石 ３０ 隔板 ３１ ヨーク ３２ ターゲット ３３ 陰極本体 ３４ 磁石装置 ３５ 磁極片 ３６ 傾斜面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジークフリート、シュルツ ドイツ連邦共和国ハナウ、１、リープニツ シュトラーセ、７

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】陰極板として構成された複数の隔板（３
   ０）の後ろに一平面を形成するように複数の永久磁石
   （２９）が配置され、ターゲット（３２）に対して空間
   的に閉じられた磁界によってターゲット表面の範囲にお
   いて第１の放電室の濃縮作用で第１のマグネトロン陰極
   装置のターゲット材料の陰極スパッタリングにより構造
   品ないし成形品からなる部品を被覆する装置において、 複数の隔板（３０）の両終端側が内側に向けてほぼＶ字
   状に折り曲げられ、ターゲット表面の前における磁界の
   強さを減少するためにそれぞれ折り曲げられた部分に他
   の永久磁石（２９）を受けていることを特徴とする陰極
   スパッタリングにより部品を被覆する装置。
2. 【請求項２】陰極の周りに環状に補助コイル装置が設け
   られ、この補助コイル装置に中央の永久磁石（２９）が
   接続されていることを特徴とする請求項１記載の装置。
3. 【請求項３】基材バイアス電流を大きくするために、対
   向して位置するマグネトロンが逆極性にされていること
   を特徴とする請求項１又は２記載の装置。
4. 【請求項４】ターゲット（３２）の中央の磁石（２９）
   が面積当たりの基材バイアス電流を増大するために、そ
   れぞれ２つの補助的な側方の磁石（２９）によって境界
   づけられていることを特徴とする請求項１ないし３のい
   ずれか１つに記載の装置。
5. 【請求項５】各永久磁石（２９）が、磁石装置のヨーク
   （３１）に固く結合されている隔板（３０）の後ろに配
   置されていることを特徴とする請求項１ないし４のいず
   れか１つに記載の装置。
6. 【請求項６】隔板（３０）が磁石ないし永久磁石（２
   ９）を受けるために、形成すべきプラズマの方向に関し
   てある角度を成していることを特徴とする請求項１ない
   し５のいずれか１つに記載の装置。
7. 【請求項７】ターゲット（３２）の両側に磁石（２９）
   を受けるためのターゲット（３０）が設けられ、それぞ
   れ２個の磁石が横平面に対向して位置するように配置さ
   れ、その横平面がターゲット表面に対して平行に延びて
   いることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つ
   に記載の装置。
8. 【請求項８】磁石装置がほぼＶ字形に配置された２個の
   補助磁石（２９）を持った二重磁石装置として構成さ
   れ、それらの補助磁石（２９）が相対して位置し、両者
   の間で基材を受けていることを特徴とする請求項１ない
   し７のいずれか１つに記載の装置。
9. 【請求項９】複数の補助磁石（２９）が１００°〜１３
   ０°の角度をもって配置されていることを特徴とする請
   求項１記載の装置。
10. 【請求項１０】ターゲット表面がその外周の範囲に傾斜
    して延びる面（３６）を備えていることを特徴とする請
    求項１ないし９のいずれか１つに記載の装置。
11. 【請求項１１】傾斜面（３６）がＶ字状に延びるととも
    に相対して位置する陰極スパッタリング装置（１７）の
    方向に向き、そのターゲット表面が同様にＶ字状に向け
    られた面（３６）を備えていることを特徴とする請求項
    １０記載の装置。