JPS60193236A - マグネトロン陰極装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ターゲットのだめの少なくとも１つの支承面
を備えた陰極基体と、周辺に連続して交互に配置され介
在空間によシ分離されて反対の極性を有する磁極を備え
た磁石装置とから構成され、上記ターゲットが、上記介
在空間の形態に幾何学的に類似している少なくとも１つ
の空隙により少なくとも２つのターゲット部分に分割さ
れており、このターゲット部分は陰極の保さ方向におい
て少なくとも１つの支承面上に配置され、強磁性材料か
らなる上記ターゲットをス・ぐツタリングないし飛散す
るためのマグネトロン陰極装置に関する。

ｌ未１肛 扁平または湾曲した飛散面を有するマグネトロン陰極は
良く知られている。このような公知のマグネトロン陰極
装置において、永久磁石および／または電磁石の空間的
に定められた配列は、飛散面に対して、該飛散面上にト
ンネル形の環状もしくはリング状に閉じた磁力線が発生
され、この磁力線によシ飛散またはスノぞンタリ／グを
惹起するグロー放電を飛散面の極く近傍の領域に制限し
、それによシ飛散速度を１０％以上高めるような相対位
置に設けられている。

ここで「飛散面もしくはス・母ツタリング面」とは、グ
ロー放電に曝されて粒子を飛散するターゲット有効面を
表わすものであシ、一般にはターゲット前面と称されて
いる（西独特許公報第２４３１８３２号参照）。

このようなマグネトロ／陰極装置としては数多の構造例
が公知となっているが、使用範囲が制限されていたシ、
旦つ／またはこのような装置の使用に期待される効果が
完全には得られないのが現状である。例えば、公知の構
造においては、磁石系の磁極面がターゲットの背後に配
設されているため、磁力線の多くのものはターゲツト面
を２回通ることになる。この種の構造のマグネトロン陰
極は、例えば、磁気記録テープの製作に必要とされる磁
性材料からなるターゲットに対しては使用不可能である
かまたは付加的な手段を講じて始めて使用可能になるに
過ぎない。

この種の手段としては、例、えは、ターゲットを非常に
薄く形成し、それによシ、充分な数の磁力線がターゲッ
トを貫通し得るようにすることが考えられる。しかしな
がら、このような手段は、頻繁なターゲットの更新を前
提として知めて可能である。別の可能性として、装置を
ターゲット材料の磁気飽和領域で駆動することが考えら
れるが、しかしながらそのだめには極めて強い磁石装置
が前提要件となるが、このような磁石装置では、従来、
ターゲット材料の消耗の増加に伴なって変化する磁界の
歪みに対処することに成功していない。

さらに、ターゲット材料を、キューリ一点を越える温度
に加熱し、それによシ磁力線が厚みのあるターゲツト板
をも貫通できるようにすることが可能である。ところが
、キューリ一点は、ターゲット材料にもよるが、約４ｏ
○℃と１，１００℃との間にあり、そのためこのような
加熱を実現する上には由々しい熱に関する問題が伴々う
。これと関連してまた、ターゲットの面に溝を設けるこ
とによシ磁力線の流出を容易にすることも公知である（
米国特許第４２９９６７８号参照）。

米国特許第４１９８２８３号明細書から、複数の分割片
から彦るターゲットを軟磁性の磁極片間に締着して配置
したマグネトロン陰極装置が公知である。この締着固定
型式により空隙は回避され、強磁性の材料からなるター
ゲットの使用は排斥される。というのは、このような構
造においては、磁極片から出る磁力線は横断方向でター
ゲット内に入シ、そのため磁気トンネルもしくはマグネ
トロン効果の発生が最早や不可能になるからである。

西独特許公開公報第３３１６６４０号明細書には、磁極
が、磁性材料からなるターゲットの中心部分の背後に配
置されているマグネトロン陰極装置が開示されている。

この中心部分は、唯一の空隙が残るようにして成る程度
磁極片としての機能を有する周辺のターゲット部分によ
シ囲繞されている。磁力線は環状の空隙の領域内でのみ
周辺のターゲット部分から中心のターゲット部分に入る
ことができ、最大の飛散もしくはスパッタリング作用は
空隙の領域において現われるが、この空隙は、そのため
には、動作条件下で必要とされる暗中間距離よりも広幅
でなければならない。即ち、少なくとも３叫幅でなけれ
ばならない。空隙の周辺には、比較的少量の飛散物質し
か存在せず、しかも空隙は飛散もしくはス・やツタリン
グ過程により拡大されてしまう。したがって特別な手段
を講じて空隙の底部から、両立し得ない材料の場合に付
着する層が不純化されないように対処する必要がある。

しかしながらこのようにした場合には、実質的に空隙の
極く近傍の材料だけが飛散されることになり、材料利用
効率は非常に小さくなる。さらに、唯一の空隙領域にお
けるターゲット材料のフラツトな被着に対して有害であ
る一部的に高い磁界密度はターゲット部分を高透磁性部
材を介して直接的に磁極に結合することによシさらに増
大する。

西独特許願公開公報第３２４４６９１号明細書には、２
つの空隙を有し、永久磁石が、ターゲットの飛散面によ
って形成される平面の前部に永久磁石が配設されている
マグネトロン陰極装置が開示されている。この構造によ
れば、永久磁石は、熱負荷が最も高い領域に存在し、そ
のため装置は非常に効果的に冷却する必要がある。この
場合、永久磁石は規定された磁石方向に鑑みて約８＋＋
＋＋＋１ないし約１０箇の所定の軸方向長さを越えるこ
とができないので、磁石片には、空隙の幅を制限するた
めにその内縁にカラー形状の突起が設けられている。カ
ラー縁から出る磁力線は非常に短かい走程路でターゲッ
ト材料に偏向され、そして該ターゲット材料から磁力線
は最小のりラフタンスの経路を経て再び永久磁石の対向
極に入る。その理由は強磁性のターゲット、強磁性の支
持板および永久磁石が直接的に順次配設されているから
である。その結果として、「磁気トラップ」は狭幅に制
限され、その結果、所望のようなターゲット物質のフラ
ツトな被着ではなく、カラー縁の下部に２つの溝状の侵
蝕領域が形成されてしまう。さらに、カラ一部を設ける
こと罠より製造費用が著しく高まり、さらに磁極片自体
が飛散プロセスに関与する点で寿命が小さくなると言う
結果を齋らす点で不利である。

一発１Ｒと１正− しだがって、本発明の課題は、冒頭に述べた形式のマグ
ネトロ／陰極装置において、強磁性のターゲット材料を
経済的に、即ち長い使用時間に亘り高い比飛散能力でし
かも高い材料利用率で飛散することができ、さらには複
雑な陰極構造を必要としないように改善することにある
。

発明の構成 上の課題は、冒頭に述べたマグネトロ／陰極装置におい
て、本発明により、 ａ）磁石装置をターゲットのだめの最も大きく離間した
支承面の背部に配設し、そしてｂ）陰極の深さ方向にお
ける空隙の幅を運転条件下で要求される暗中間距離より
も小さくすること によシ解決される。

上の構成において空隙の幅ｒｓＪはＯ，’５ｍｍと０、
２　ｍｍとの間の値とすることができる。この構成によ
れば、小さい領域に亘り面平行の壁によって制限される
空隙が形成され、この空隙は、空隙内にその個所で飛散
もしくはスパツタリングを惹起し得るようなグロー放電
が発生しないように狭くすることができる。

特徴要件（ａ）によれば、西独特許願公開公報第３２４
４６９１号と比較して、磁石装置もしくは磁石系は、陰
極基体の冷却可能な領域に位置する。それによシ陰極構
造が単純になるにも拘らず、陰極は、磁石装置の付加的
な熱負荷を被ることなく高い比出力で長期間に亘り駆動
することができる。

特徴要件（ｂ）によれば、西独特許願公開公報第３３１
６６４０号に開示されている技術と比較して、飛散過程
を排他的に空隙の外部で生ずることが達成される。した
がって、場合によシネ純物質が空隙の底部から飛散され
ることもなければ、長時間使用に際して空隙の幅が増加
することも々い。即ち高い再現性に必要な一定の磁力線
分布が保持されるのである。物質の被着は大きい面積に
亘って分布され、しだがって物質もしくは材料の謂ゆる
利用率も著しく高められる。

上に述べた効果は、本発明のマグネトロン陰極の動作に
際して明確に認識された。飛散面の上方では、空隙に並
ぶ領域において空隙の数に従がい、それぞれ強力なプラ
ズマホースが形成され、とのプラズマホースは空隙の形
態に順応する。ターゲットの表面の大きな部分に亘って
延在するこのプラズマホースの領域においては、２次電
子による高い電離塵が実現される。

本発明によるマグネトロン陰極装置によれば、厚さの大
きい面平行なターゲツト板をも飛散もしくはス、６ツタ
リングすることができる。その理由は、ターゲット材料
の磁気飽和が必要とされないからである。それにより、
ターゲット交換までのマグネトロン陰極装置の大きな使
用時間が得られ、装置全体の経済的な使用が可能となる
。公知のように、この種の設備は高い設備資本を必要と
する。

本発明の別の実施態様に従かいターゲット部分の投影が
、飛散面に対して平行な平面内で本質的に一定幅の領域
内で少なくとも１つの空隙を形成するようにして寸法ｒ
ｄＪだけ重なり合うようにするのが特に有利である。こ
の重なり大きさは、ターゲットの厚さにもよるが、２ｗ
ｎないし１０■の範囲とすることができる。

本発明の特に有利な実施態様においては、ターゲットは
３つに分割され、そして、（、）ターゲツト板を環状の
スリットによシ共通の平面間に位置する２つのターゲッ
ト部分に分割し、該スリットの形態を、対向する磁極間
の介在空間の形態で幾何学的に類似し、（ｂ）上記スリ
ットを、非磁性で導電性の材料にょ多充填し、該材料は
上記ターゲット部分の飛散面を越えて突出し、（Ｃ）第
３のターゲット部分を上記突出部上に載置してリング形
状に閉じた形態に形成し、該第３のターゲット部分の形
態を上記突出部の形態に順応させ、そして（ｄ）上記第
３のターゲット部分を両側で上記突出部を越えて突出さ
せてターゲット部分に対しそれぞれ１つの空隙を形成す
ることが提案される。

上に述べた構成によれば、作用効果が倍加され、それに
よジターゲット材料の相当に高められた利用効率ならび
にマグネトロン全体の高い飛散効率が達成される。即ち
、短時間で同じ厚さの層を被着することができるし、成
るいはまた従来と同じ時間で大きな厚さの層を形成する
ことができる。このことは、大きな面積の基板をマグネ
トロン陰極装置に対して運動させる場合に特に有利であ
る。この場合には、運動速度が同じであれば大きな層厚
が得られ、また同じ層厚では運動速度を大きくし、それ
によシ本発明のマグネトロン陰極装置を備えた設備の大
きなスループツトが達成される。

以下本発明の実施例を、第１図ないし第７図を参照し詳
細に説明する。

実施例 第１図には、鉢形状の中空体２を有するマグネトロン陰
極１が示されている。該中空体は、枠もしくは側壁３と
底部４を有し、これらはほぼ円筒状の中空室を囲繞して
いる。中空体２は、支持板（図示せず）に取り付けられ
ており、該支持板を介してマグネトロ／陰極は真空室（
図示せず）に接続されている。このような構造の詳細は
、西独特許願公開公報第３０４７１１３号明細書に開示
されている。

中空室δ内には、多数の永久磁石７および８からなる磁
石装置６が設けられている。永久磁石７は、円筒状の磁
石であり、他方、閉じた円形状の永久磁石８０列もしく
は環は、間隔をもって中央の永久磁石７を包囲している
。ここで、永久磁石は、矢印で示した方向に磁化された
磁極を有している。即ち、中央の永久磁石７では、例え
ばＮ極が上に位置し、他方外側の永久磁石８ではＳ極全
体が上に位置している。磁極は、永久磁石７を囲繞する
円環状に閉ざされた介在空間５ａにより分離されている
。

永久磁石全体は、その上側の磁極面で、強磁性のヨーク
板９と接触しており、他方、反対側の磁極面１０および
１１は、底部４上に載置されている。この底部は、円環
状の面として形成された支承面４ａを有しており、この
下側の扁平な支承面には、例えば面ろう付けにより、相
補形の円環形状のターゲット部分１２に結合されている
。該ターゲット部分１２は、同様に円環形状の飛散面１
２ａならびに円筒形の部分を除去することにより形成さ
れた貫通開口１２ｂを一部している。この開口内には、
底部４の一部とすることができる突出部４ｂが嵌合して
いる。

別法として突出部４ｂは、相応に骨形された円筒状要素
をろう付けすることによ多形成してもよい。この突出部
は導電性であり、一般には銅から形成されている。と言
うのは、枠もしくは側壁３ならびに底部Φも一般には銅
から製作されるものであるからである。

突出部４ｂは、飛散面１２ａを越えて突出して、ターゲ
ット部分１２と同様に強磁性の材料から形成されている
ターゲット部分１３を担持している。突出部４ｂおよび
ターゲット部分１３は扁平々支承面４Ｃで互いに面接触
している。

ターゲット部分１３は同じ強磁性の材料からなる外側面
１３＆を有している。なおターゲツト部分１３全体を強
磁性材料から均質に形成するのが有利である。

ターゲット部分１２と１３との間で、その周辺に、陰極
の深さ方向（軸Ａ−Ａに対して平行な方向）に、円環形
状の空隙１４が存在する。

この空隙は、追って詳述する面平行の壁の重なシ合いも
しくはオー・Ｓ−ランプによシ画定されるものであ、！
７０．５　ｒａｎと２５餌との間にある幅を有し、そし
て投影図で見た場合に介在空間５ａ内に位置する。

上記の重なシ合いもしくはオー、６−ランプは、飛散面
１２ａに対して平行な平面においてターゲット部分１２
および１３の投影が重なり合うことによシ生ずるもので
あり、この重なり合いもしくはオー・々−ランプは全周
に亘って等しい幅でおる。空隙内にはグロー放電は生ぜ
ず、したがってこの箇所では飛散は生じない。

ターゲット部分１３は、本実施例の場合円筒面である側
部限界面１３ｂを有している。したがってこの面１３ｂ
の母線は飛散面１２−ａに対して垂直である。

側部限界面１３ｂは同時に、磁力線の大部分がターゲッ
ト部分１２に向う方向に出る磁極面となっている。なお
磁力線の一部は、中心、に向うに従って減少するが、外
側面１３ａからも出ることは言うまでもない。磁力線は
、本質的に第１図に略示したようなパターンとなり、磁
力線の頂点の半径方向位置が異なるために、磁力線は、
長い飛散期間後にターゲット部分１２に生ずる相応に幅
広の浸蝕溝に閉じ込められる。

ターゲット部分１２および１３は空隙１４をそれぞれの
間に画定しておって、磁気短絡を阻止し且つ磁束を強制
的に図示の仕方で出入させるので、図示の磁力線分布・
ぐターンだけが可能である。空隙１４の形態は介在空間
５ａの形態に幾何学的に類似している。第１図から明ら
かなように支承面４ａおよび４ｃしたがってまたターゲ
ット部分１２および１３は深さ方向にスタンク形態で配
設されている。

既に述べたように、第１図は回転対称のマグネトロン陰
極の軸方向断面図である。そこで、第３図および第４図
を参照して、本発明はこの回転対称構成に制限されるも
のではなく、所謂楕円または矩形陰極構造にも適用でき
ることを明らかにする。なお、説明の便宜上、以下の説
明は回転対称構造と関連して行う。

第２図において、第１図に示したものと同じ要素には同
じ参照数字が付けられている。第２図の実施例において
本質的に異なるのは、底部４、ターゲット部分１２　、
１２’および１３である。

この実施例においては、ターゲットは円環形のスリン）
１２ｃにより分断されている。該スリットは数叫の幅を
有し、円環形状のターゲット部分１２に対して付加的に
設けられ該ターゲット部分１２と同心の円環形状のター
ゲット部分１２′により画定されている。ターゲット部
分１２′の箇所に底部４は付加的な支承面４ｄを有して
おり、この支承面４ｄは支承面４ａと共通の平面内に位
置する。ターゲット部分１２および１２′の厚さが等し
いので、これらターゲット部分の両側の限界面も共通の
平面内に位置する。

スリン）１２ｅはこの場合、介在空間５ａと幾何学的に
類似の形態を有している。即ち、スリン）１２ｅも介在
空間５ａも同心位置関係にある。この場合、スリン）１
２０の中心点間直径は、介在空間５ａの中心点間直径よ
りも若干異ならせることができる。底部４は、スリット
１２ｅに対して本質的に相補形の、即ち環状もしくはリ
ング状の突出部４ｅを有しておシ、この突出部は、２つ
のターゲット部分１２および１２′に分割されている飛
散面１２＆を越えて突出している。この突出部はまたこ
の実施例においても、第１図の場合と同様に短い中空の
円筒体をろう付けすることにより形成することもできる
。突出部４ｅは円環面（図示せず）を有しておシ、この
円環面上に円環形状のターゲット部分１６が取り付けら
れている。このターゲット部分１６はターゲット部分１
２および１２′と同じ材料から形成されている。ターゲ
ット部分１６は突出部４ｅ上でその両側にほぼ同じ大き
さだけ突き出ている。このようにして、飛散面１２ａに
対して比較的に太きい突出部４ｅの軸方向の長さにより
、突出部４ｅの両側にはそれぞれ、面方向の壁によ如画
定された空隙１４および１５が形成される。

２つの空隙１４および１５は、第１図の実施例において
１つだけ設けられた空隙１４と類似の形態を有し同様の
機能を８−１笛１図の場合との違いは、空隙１５が半径
方向内向きに指向されておって、その結果内側に位置す
るターゲット部分１２′の飛散面１２ａも主にターゲッ
ト部分１６の内側の円筒状の限界面の領域において該タ
ーゲット部分１６から出る磁力線のだめの入口面として
の働きをするという点にあるに過ぎない。

磁力線の原理的な分布ノｅター／は第２図にも示されて
おり、同図から明らかなように、ターゲット部分１６の
内部空間内で別のプラズマもしくは別のマグネトロ／効
果が生じ、したがって作用は原理的には倍加される。し
たがって、マグネトロ／陰極の下側面全体に対する出力
効率は、陰極の幾何学的形態（第３図および第４図）に
従い２倍の値捷で増大する。

この実施例においても、載置されたターゲット部分１６
の輪郭は突出部４ｅの輪郭に順応しているので、空隙１
４および１６の重なシ合いに対応する深さは全周に渡っ
て一定である。

第２図に示した構造の発展形態として、第２図と関連し
て述べた原理を多重に繰シ返すことによシ、ターゲット
を多重に分割し、それにより飛散能ならびにターゲット
物質の利用効率をさらに高めることができる。

第３図には、飛散面１２＆の上面図で、異なった幾何学
的形態を有するマグネトロン陰極の一部分が示されてい
る。上下にはそれぞれ、第２図に示したマグネトロ／陰
極の半体Ｈ１およびＨ２が示されている。即ち、これら
２つの半体Ｈ１およびＨ２を一体化することによシ第２
図に示しだ１つの回転対称のマグネトロ／が得られる。

２つの半体Ｈ１およびＨ２間に直線状の部分子を挿入し
、全飛散面、側面、出口面および空隙が無段階的に回転
対称の半休の対応の部分に移行するようにすれば、はぼ
任意の長さ寸法の伸長されたマグネトロ／陰極が得られ
る。この型のマグネトロン陰極は、約０．２ないし０．
５ｍの幅で約４ｍの長さで製作することができ、相対運
動を行うことによシ、例えば建築用ガラスのような大面
積の基板の被層を行うことが可能である。

永久磁石７および８ならびにその磁極面１０および１１
の幾何学的構造および配列は破線およびハンチングで示
しである。また、破線によシ、ターゲット部分１６が取
り付けられる突出部４ｅの輪郭が示されている。なお第
２図の断面図は、直線上部分子の横断面図に対応するも
のと考えてもよい。この場合、磁界により閉じ込められ
るプラズマの分布はターゲット部分１６の形状に対応し
、プラズマが発生する閉じた領域に対し［走行路（ｒｅ
ｎｎｂａｈｎ　）　ｊの概念を適用し得る。

しかしながら第３図に示す伸長されたマグネトロン陰極
の端部を回転対称に形成する必要はなく、これら端部を
第４図に示すように方形に形成することも可能である。

第５図を参照するに、この図には、同じ参照数字を用い
て、磁界の分布に相当な影響を有する部分だけが示しで
ある。これら部分は、永久磁石７および８を有する磁石
系６ならびにターゲット部分１２および１２′ならびに
１６であり、これら部分を互いに間隔をあけて保持する
中空体２の底部４は省略しである。なおこの構造は第２
図と比較し上下に反転した状態で示されている。その理
由は、第６図および第７図に示した結果を得るだめの磁
界の測定をとの状態で実施したからである。

第５図を参照するに、ターゲット部分１２および１２′
に対するターゲット部分１６０両側の重なシ合いもしく
はオー・ζ−ランノの大きさ「ｄ」は図示のように同じ
大きさである。しかしながら、ギヤングの深さしたがっ
てまた磁束の分布を制御する目的で、重なり合い領域を
異なった幅にすることも可能である。但しその場合、重
々如合いの大きさ「ｄ」を、少なくともターゲット部分
１６の厚さと同じ大きさにするよう注意しなければなら
ない。と言うのは、ターゲット材料が消費し尽くされる
までに重なり合い領域の材料がほとんど飛散してしまう
からである。ターゲット部分１６の厚さはターゲットの
寿命を考慮して少なくとも０．５　ｍｍとすべきであシ
、そしてターゲット部分１２および１２′の厚さは１０
ないし１５ｍｍとするのが好ましい。

ターゲット部分の製造上の理由から、その側面１６ｂお
よび１６ｅは少なくとも初期の段階においては飛散面１
２ａに対して垂直に延在すべきである。即ち、これら面
は、回転対称陰極構造において円筒面である。しかしな
がら、この れら面を円錐面として形成することも可能である。その
場合には、ターゲット部分１６の横断面は飛散面から離
間するに伴い減少する。同様にしてまたターゲット部分
１６の外周縁を丸み付けすることも可能である。

さらに第５図には、空隙のギヤング幅の大きさｒｓＪが
示しである。このギヤング幅は、０゜５ｍｍと２．５叫
との間で選択される。この空隙は、強磁性材料により埋
められないように過度に狭くすべきではないが、しかし
ながらまだ、空隙内にグロー放電が発生する程に大きく
してはならない。

第５図に示した寸法関係は実寸法に対応して示しである
（２対ｌの拡大尺）。測定にあたっては、ターゲット部
分１２　、　ｌ　２’および１６は３胴厚さの鉄シート
材から構成した。磁石系６は、西独ハナウ（Ｈａｎａｕ
　）所在のＦ　ｉ　ｒｍａ　Ｌｅｙｂｏｌｄ−Ｈｅｒａ
ｅｕｓ　−ＧｍｂＨ社から商品名ｒ　ＰＫ７５　Ｊ（７
５叫直径）として市販されているマグネトロン陰極で用
いられているものに対応する。ギャップ幅ｒｓＪは１叫
である。突出部４ｅ（第２図）の高さは４論である。ま
た、重なり合い大きさ「ｄ」はターゲット部分１６０両
側で４胴である。

上記のようなマグネトロン陰極で先ず、磁界の強さの水
平成分（Ｈｘ）を測定し、ターゲフトの半径「ｒ」の関
数として記録した。第６図および第７図の横軸の値は寸
法的に第５図に対応する。第６図には水平の破線で示し
た限界線「Ｇ」が記入してあシ、この限界線の位置より
も上の磁界の強さでスｉＪ？ンタリング効果が生ずる。

即ちハンチングを引いて示した曲線領域内で、ターゲッ
ト物質のスパッタリングもしくは飛散が生ずる。即ち唯
一の磁石装置で、２つの比較的広い飛散領域が得られ、
それによりターゲット物質の利用度は著しく増大する。

測定の結果、この利用度は、約４０ないし５０パーセン
トであった。

第７図には、第６図の場合と同じ尺度で、磁界強度分布
の垂直成分が示されている。この曲線と関連して関心が
あるのは零点通過である。

各側に、理論的に３つの浸蝕に起因するものと考えられ
る３つの零点通過が考えられる。しかしながら第６図か
ら明らかなように、この装置においては、縦軸の両側に
位置する最大値間の谷部は、真中の零通過点の箇所にお
いて充分な飛散もしくはスノクソタリ／グ速度が期待で
きない程に深いことが判る。したがって、ターゲット部
分の厚さを適当に選択し、該ターゲット部分を上記中間
半径位置でねじにより固定し、該ねじがスパッタリング
されないようにすることが可能である。しかしながらま
た磁界を変えることによシ、３つの浸蝕溝全てを利用す
るととが可能である。この場合には、ねじによる取付け
もしくは固定の代シに関連のターゲット部分をろう付け
または接合もしくはゼンデイングで取付は固定すること
ができる。

暗中間距離は、飛散もしくはスパッタリング陰極の構造
によって決定される大きさである。

スパッタリング過程を作動させるグロー放電は、イオノ
化が生ずるおそれのため、２×１０ｍｂａｒ　（○、Ｏ
１５ｍｍＨｇ）から５　Ｘ　１０−４ｍｂａｒ　（０、
○ＯＯ３７５ｗＨｇ　）までの所定の圧力範囲において
だけ行なわれる。この場合に設定される、圧力に依存す
る暗中間距離は、０．５ｗｎより大きく約２０〜２５瓢
よυは小さくする。即ち、相応に値の選定された空隙に
おいてグロー放電の形成されるのを確実に阻止するため
には、空隙の幅ＩＩ　ＳＩ＋は０．５闇から最大で２．
５　ｍｍの所定の範囲にする。上述の標準圧力範囲にお
いて空隙の幅ＩＩ　ｓ＋＋を１．５叫とすることが、製
造の際の許容誤差の点から見て工場に対して最適である
ことが示されている。

発明の効果 本発明により下記の効果が得られる。即ち特徴要件ａに
よシ、 陰極構造が単純になるにも拘らず、陰極は、磁石装置の
付加的な熱負荷を被ることなく高い比出力で長期間に亘
り駆動することができるようになる。

特徴要ｆｖｃより、飛散過程を空隙の外部だけで生ずる
ことができるようになる。したがって、場合により不純
物質が空隙の底部から飛散されることもなければ、長時
間使用に際して空隙の幅が増加することもない。即ち高
い再現性に必要な一定の磁力線分布が保持されるのであ
る。

物質の被着は大きい面積に亘って分布され、したがって
物質もしくは材料の謂ゆる利用率も著しく高められる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、リング形状もしくは環状の閉ざされた空隙を
有する回転対称のマグネトロン陰極の軸方向断面図、第
２図は２つのリング形状の閉ざされた空隙を有するマグ
ネ）ｏン陰極における第１図に類似の軸方向断面図、第
３図および第４図はマグネトロンの異なった形態ならび
にその変形可能性を示す上面図、第５図ないし第７図は
、それぞれ、磁界分布に影響を与えない構造要素を削除
して第２図の装置を示す軸方向断面図ならびに第５図の
装置における磁束分布を示すグラフであり、そのうち第
６図は水平方向の磁界の成分を示し、第７図は垂直方向
の磁界の成分を示す図である。 １・・・マグネトロ／陰極、２・・中空体、３・−側壁
、牛・・底部、５・・・介在空間、６・・・磁石装置、
７．８・・永久磁石、９・・・ヨーク板、１０　、１１
・・・磁石面、１２．１３．１６・・・ターゲット部分
、１４．１５・・・空隙。 図面の浄書（内容に変更なし） ＦＩＧ、５ 手続補正書（方式） 昭和６０年Φ月１９　日 特許庁長官殿 １、事件の表示　昭和５９年特許願第２５５８７６号２
、発明の名称 マグネトロン陰極装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 名　称　ライゼルトーへレーウス・ゲゼルシャフト・ミ
ント・べ７ユレンクテル・ハフノング ５、補正命令の日付 昭和６０年３　月２６日　（発送日） ６、補正の対象 図面

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　ターゲットのための少なくとも１つの支承面を備
   えた陰極基体と、周辺に連続して交互に配置され介在空
   間によシ分離されて反対の極性を有する磁極を備えた磁
   石装置とから構成され、前記ターゲットが、前記介在空
   間の形態に幾何学的に類似している少なくとも１つの空
   隙によυ少なくとも２つのターゲット部分に分割されて
   おシ、該ターゲット部分は陰極の深さ方向において少な
   くとも１つの支承面上に配置されている、強磁性材料か
   らなる前記ターゲットをス・ぐンタリングするためのマ
   グネトロン陰極装置において、 ａ）前記磁石装置（６）を、前記ターゲット（１２，１
   ２’、１３）のための最も大きく離間した支承面（４ａ
   、４ｅ）の背部に配設しそして、 ｂ）陰極（１）の深さ方向における空隙（１４）の幅（
   Ｓ）を運転条件下で要求される暗空間距離よシも小さく
   することを特徴とするマグネトロン陰極装置。 ２、支承面（４ａ、４ｃ、４ｄ、）を、非磁性で導電性
   の突出部（４ｂ　、　４ｅ　）によυ段階的に分割し、
   ターゲット部分（１２，１３：１２　、　ｌ　２’　、
   　１６　）を個々の股上に配設し、前記突出部（４ｂ、
   ’４ｅ）を最も離間して後方に位置する陰極部分（１２
   ；１２／１２’）のスパッタリング面（１２＆）を越え
   て、空隙（１４、１５，）の幅が運転条件下で必要とさ
   れる暗空間距離よシも小さくなるように突出させた特許
   請求の範囲第１項記載のマグネトロ／陰極装置。 ３−　ターゲットを５つの部分に分割する場合において
   ａ）ターゲツト板を環状のスリット（１２ｅ）により共
   通の平面間に位置する２つのターゲット部分（１２，１
   ２’）に分割し、該スリットの形態を、対向する磁極（
   Ｎ、Ｓ）間の介在空間の形態に幾何学的に類似し、ｂ）
   前記スリフト（１２ｃ）を、非磁性で導電性の材料によ
   シ充填し、該材料は前記ターゲット部分（１２，１２’
   ）のスパッタリング面（１２ａ）を越えて突出し、ｃ）
   第３のターゲット部分（１６）を前記突出部（１２Ｂ）
   上に載置してリング形状に閉じた形態に形成し、該第３
   のターゲット部分の形態を前記突出部の形態に順応させ
   、そしてｄ）前記第３のターゲット部分（１０）を両側
   で前記突出部（４ｅ）を越えて突出させてターゲット部
   分（１２，１２’）に対しそれぞれ１つの空隙（１４，
   １５）を形成する特許請求の範囲第１項または第２項記
   載のマグネトロ／陰極装置。 牛１重なシ合いの大きさくｄ）が少なくともターゲット
   の厚さの３分の１に対応する特許請求の範囲第１項ない
   し第３項のいずれかに記載のマグネトロン陰極装置。 ５、空隙の幅（８）が０．５　＋ａと２．５　ＷｒＩｎ
   との間にある特許請求の範囲第１項ないし第４項のいず
   れかに記載のマグネトロン陰極装置。