DE4342766A1

DE4342766A1 - Magnetron sputtering unit giving improved removal of target material

Info

Publication number: DE4342766A1
Application number: DE19934342766
Authority: DE
Inventors: Andre Dipl Ing Linnenbruegger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-12-15
Filing date: 1993-12-15
Publication date: 1995-06-22

Abstract

The magnetron sputtering unit incorporates a tubular target, a system of magnets with alternatingly different pole directions arranged axially one after another, and means for producing axial motion of the fields produced by these magnets. The magnets are formed by means of current-carrying coils (17-22). The current direction through each group formed by at least two adjacent coils is chosen so that they produce magnetic fields of the same sense. Axial motion of the magnetic fields is produced by means which periodically alter the direction of the current through the coils located at the group boundaries.

Description

Die Erfindung betrifft eine Magnetron-Zerstäuberquel lenanordnung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.The invention relates to a magnetron atomizer source lenanordnung mentioned in the preamble of claim 1 Art.

Aus der EP-OS 03 00 995 A2 ist eine Magnetron-Zerstäu berquellenanordnung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art bekannt, die ein rohrförmiges Target auf weist, innerhalb dessen axial hintereinander abwechselnd gegensinnig gepolte Permanentmagnete angeordnet sind. Die sich gegenüberliegenden Polflächen der Permanentmagnete sind zur Achse geneigt. Die Permanentmagnete, die um ihre gemeinsame Achse drehbar gelagert und drehangetrieben sind, erzeugen im Targetbereich kurze, gegensinnig gerich tete magnetische Einzelfelder, aufgrund derer die axiale magnetische Feldstärke entlang der Magnetanordnung nicht konstant ist, so daß auch der Abtrag der Targetoberfläche bei fester Magnetanordnung nicht konstant sein würde.A magnetron atomizer is known from EP-OS 03 00 995 A2 Over source arrangement in the preamble of claim 1 known type, which has a tubular target points, within which alternate axially oppositely polarized permanent magnets are arranged. The opposite pole faces of the permanent magnets are inclined to the axis. The permanent magnets that are around their common axis rotatably and rotatably driven are generating short, opposing dishes in the target area tied individual magnetic fields, due to which the axial magnetic field strength along the magnet arrangement is not is constant, so that the removal of the target surface would not be constant with a fixed magnet arrangement.

Zur Vermeidung eines in Achsrichtung unterschiedlichen Abtrags des Targets werden die Magnete um die Achse, gegen die sie geneigt sind, gedreht und in Taumelbewegungen ver setzt und dadurch die Einzelfelder hin- und herbewegt, so daß auch die Bereiche geringeren Abtrags bewegt werden und so ein gewisser Ausgleich des Abtrags erfolgt.To avoid a different in the axial direction The magnets around the axis are removed against the target which they are inclined, rotated and wobbled sets and thereby moves the individual fields back and forth, so that the areas of lower removal are moved and so a certain compensation of the removal takes place.

Ein Nachteil besteht jedoch darin, daß dieser Aus gleich nur schwer vollständig zu erreichen ist, da die erzielbare axiale Bewegung der Einzelfelder von den Grö ßenverhältnissen der Magnete abhängt. Somit erfolgt immer noch ein in Achsrichtung inhomogener Abtrag des Targets. Außerdem ist die Drehung der Magnete kompliziert und er fordert einen hohen mechanischen Aufwand und zusätzlichen Platzbedarf.A disadvantage, however, is that this is difficult to achieve completely because the Achievable axial movement of the individual fields from the size external conditions of the magnets. So it always happens Another inhomogeneous removal of the target in the axial direction. In addition, the rotation of the magnets is complicated and he demands a high mechanical effort and additional Space requirements.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Magne tron-Zerstäuberquellenanordnung der betreffenden Art zu schaffen, die die geschilderten Nachteile nicht aufweist, bei der also die Gleichmäßigkeit in Achsrichtung des Ab trags des Targets erhöht und bei der die Konstruktion ver einfacht ist.The invention has for its object a magne tron atomizer source arrangement of the type in question create that does not have the disadvantages described, in which the uniformity in the axial direction of the Ab the target and the construction ver is simple.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebene Lehre ge löst.The object underlying the invention is achieved by the teaching specified in the characterizing part of claim 1 ge solves.

Der Grundgedanke dieser Lehre besteht darin, die be weglichen Permanentmagnete durch ortsfeste Elektromagnete zu ersetzen und die Bewegung des von ihnen erzeugten Ma gnetfeldes durch die Steuerung der Stromrichtung durch die Spulen zu bewirken.The basic idea of this teaching is that the be movable permanent magnets through fixed electromagnets to replace and the movement of the Ma produced by them gnetfeldes by controlling the current direction through the To effect coils.

Da in einer erfindungsgemäßen Anordnung die Relativbe wegung zwischen der Targetoberfläche und dem Magnetfeld ohne bewegte Teile erzielt wird, kann eine derartige An ordnung wesentlich einfacher und kostengünstiger herge stellt und mit höherer Zuverlässigkeit betrieben werden. Besonders vorteilhaft ist es, daß sich die von den Elek tromagneten erzeugten Magnetfelder im Vergleich zu den Permanentmagneten über eine größere Wegstrecke bewegen lassen, so daß die Gleichmäßigkeit des Abtrags des Targets und damit die Ausnutzung des Targetwerkstoffs wesentlich erhöht wird.Since the Relativbe in an arrangement according to the invention movement between the target surface and the magnetic field is achieved without moving parts, such a order much simpler and less expensive and operate with greater reliability. It is particularly advantageous that the Elek tromagneten generated magnetic fields compared to the Move permanent magnets over a longer distance leave so that the uniformity of the removal of the target and thus the utilization of the target material is essential is increased.

Da die Elektromagnete im Vergleich zu Permanentmagne ten keiner nennenswerten Alterung unterworfen sind, weist die Anordnung über ihre gesamte Lebensdauer exakt defi nierte Verhältnisse bezüglich der magnetischen Feldstärke und damit der Zerstäubungsrate und somit auch der Be schichtungsrate auf. Bei Verwendung von Elektromagneten kann das Magnetfeld auch während des Beschichtungsprozes ses durch Variation der Ströme durch die Spulen beeinflußt werden. Da das Magnetfeld nur während des Beschichtungs prozesses vorhanden ist, werden Anlagerungen von magneti sierbarem Material an der Targetoberfläche weitgehend ver mieden, die den Beschichtungsprozeß beeinträchtigen kön nen. Außerdem kann die gesamte Anordnung durch computerge stützte Berechnungen bezüglich Magnetfeldverlauf und-stär ke ausgelegt und optimiert werden.Because the electromagnets compared to permanent magnets are not subject to any significant aging Define the arrangement exactly over its entire lifespan relations with regard to the magnetic field strength and thus the atomization rate and thus also the loading stratification rate on. When using electromagnets can the magnetic field also during the coating process ses influenced by variation of the currents through the coils become. Because the magnetic field only during the coating process is present, deposits of magneti verizable material on the target surface largely ver avoided, which can impair the coating process nen. In addition, the entire arrangement by computerge supported calculations with regard to magnetic field shape and strength ke be designed and optimized.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung sind die Mit tel zur Änderung der Richtung der Ströme durch die Spulen durch Schalter gebildet. Die Schalter können beliebig aus gestaltet sein, z. B. als mechanische Schalter, Halblei terschalter oder Kommutatoren. Es ist aber auch möglich, die Änderung der Stromrichtung durch eine Speisung mit phasenversetzten Wechselströmen zu bewirken.According to a development of the invention, the Mit tel to change the direction of the currents through the coils formed by switches. The switches can be any be designed, e.g. B. as a mechanical switch, half lead switches or commutators. But it is also possible the change in the current direction by feeding with to cause phase-shifted alternating currents.

Im einfachsten Fall ist die axiale Bewegung des magne tischen Feldes eine Hin- und Herbewegung. Besonders zweck mäßig ist jedoch eine Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 3, mit der erreicht wird, daß die von den Spulen erzeugten Felder in Achsrichtung wandern. Dabei bilden jeweils wenigstens drei Spulen eine Gruppe, und die Strom richtung durch die Spulen an einer Grenze der Gruppe wird so gesteuert, daß sich das von dieser Gruppe erzeugte Ma gnetfeld in Achsrichtung bewegt. Auf diese Weise ergibt sich eine im zeitlichen Mittel homogene Verteilung der magnetischen Feldstärke an der Targetoberfläche und ein völlig gleichmäßiger Abtrag des Targets, so daß nicht nur das Target optimal ausgenutzt wird, sondern auch auf der zu beschichtenden Fläche eine gleichmäßige Beschichtung gebildet wird.In the simplest case, the axial movement of the magne table field a back and forth movement. Special purpose However, a further development of the invention is moderate Claim 3, with which it is achieved that of the coils generated fields move in the axial direction. In doing so at least three coils each a group, and the current direction through the coils on a border of the group controlled so that the Ma produced by this group gnetfeld moved in the axial direction. This way a homogeneous distribution of the magnetic field strength on the target surface and a completely even removal of the target, so that not only the target is used optimally, but also on the even surface to be coated is formed.

Zweckmäßigerweise können die Spulen auf einem Träger angeordnet sein, der vorzugsweise aus einem ferromagneti schen Material besteht, so daß das von den Spulen erzeugte Magnetfeld verstärkt wird.The coils can expediently be carried on a carrier be arranged, which preferably consists of a ferromagneti rule material, so that the generated by the coils Magnetic field is strengthened.

Auch ist es zweckmäßig, daß die Spulen supraleitend sind, indem sie entsprechend gekühlt werden.It is also appropriate that the coils are superconducting by cooling them accordingly.

Das rohrförmige Target kann einen beliebigen, z. B. kreisförmigen oder vieleckigen Querschnitt haben.The tubular target can be any, e.g. B. have a circular or polygonal cross-section.

Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert.The invention is described below with reference to the drawings explained in more detail.

Fig. 1 zeigt eine Gesamtansicht eines Ausführungs beispiels der erfindungsgemäßen Magnetron- Zerstäuberquellenanordnung in prinzipieller, teilweise geschnittener Darstellung, Fig. 1 is an overall view showing an execution example of the inventive magnetron Zerstäuberquellenanordnung are schematic, partly sectional representation,

Fig. 2 zeigt einen Teil von Fig. 1 mit dem Target, Fig. 2 shows part of Fig. 1 with the target,

Fig. 3 zeigt die Schaltung des Magnetsystems in dem Target gemäß Fig. 2 mit einem Zeitdiagramm von Stromrichtungen, Fig. 3 shows the circuit of the magnet system in the target according to Fig. 2 with a time chart of current directions,

Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer anderen Schaltung zur Speisung einer Gruppe von drei in Reihe geschalteten Spulen und Fig. 4 shows an embodiment of another circuit for feeding a group of three coils and connected in series

Fig. 5 ist ein Zeitdiagramm für die Richtungen von Strömen durch die Spulen in Fig. 4. FIG. 5 is a time chart for the directions of currents through the coils in FIG. 4.

In Fig. 1 zeigt eine Magnetron-Zerstäuberquellenanord nung zum Beschichten der Innenflächen zylindrischer Lager schalen. Ein Behälter 1 und eine Frontplatte 2 bilden eine gasdichte Kammer, die häufig auch als Rezipient bezeichnet wird. In einer Bohrung 3 der Frontplatte 2 ist ein Einbau flansch 4 angeordnet und mit nicht dargestellten Schrauben an der Frontplatte 2 befestigt. Der Einbauflansch 4 hält ein rohrförmiges Target 5. In einem zu dem Target 5 koa xialen, rohrförmigen Trägerelement 6 sind zu beschichtende Lagerschalen 7-10 angeordnet. In der Unterseite des Behäl ters 1 ist ein Stutzen 11 vorgesehen, an den eine nicht dargestellte Pumpe anschließbar ist, mit der vor dem Be ginn des Beschichtungsprozesses in dem Rezipienten die erforderlichen Gas- und Gasdruckverhältnisse hergestellt werden können. Ein für den Beschichtungsprozeß erforder liches Prozeßgas wird über eine durch die Frontplatte 2 geführte Zuleitung 12 und eine nicht dargestellte Einlaß öffnung in das Innere der Kammer eingeleitet.In Fig. 1 shows a magnetron nebulizer arrangement for coating the inner surfaces of cylindrical bearing shells. A container 1 and a front plate 2 form a gas-tight chamber, which is often also referred to as a recipient. In a bore 3 of the front panel 2 , an installation flange 4 is arranged and fastened to the front panel 2 with screws, not shown. The mounting flange 4 holds a tubular target 5 . Bearing shells 7-10 to be coated are arranged in a tubular support element 6 which is coaxial with the target 5 . In the underside of the container 1 , a nozzle 11 is provided to which a pump, not shown, can be connected, with which the required gas and gas pressure ratios can be produced before the coating process starts in the recipient. A process gas required for the coating process is introduced into the interior of the chamber via a feed line 12 guided through the front plate 2 and an inlet opening (not shown).

Im Inneren des Targets 5, dessen Oberfläche aus einem Beschichtungswerkstoff besteht, befindet sich ein nicht dargestelltes Elektromagnetsystem zur Erzeugung eines für den Beschichtungsprozeß benötigten axialen Magnetfeldes. Um eine thermische Belastung des nicht dargestellten Elek tromagnetsystems und des Targets 5 durch bei dem Beschich tungsprozeß entstehende Wärme zu verhindern, wird über eine durch die Frontplatte 2 geführte Zuleitung 13 Kühl flüssigkeit in im Inneren des Targets 5 liegende, nicht dargestellte rohrförmig ausgebildete Bereiche eingeleitet. Die erwärmte Kühlflüssigkeit wird über eine Ableitung 14 aus dem Inneren des Targets 5 herausgeführt. Um die ther mische Belastung der zu beschichtenden Lagerschalen 7-10 während des Beschichtungsprozesses herabzusetzen, ist ein spiralförmiger, von einer Kühlflüssigkeit durchflossener Kanal 15 vorgesehen.Inside the target 5 , the surface of which consists of a coating material, there is an electromagnet system (not shown) for generating an axial magnetic field required for the coating process. In order to prevent a thermal load on the electromagnet system (not shown) and the target 5 caused by heat generated during the coating process, cooling liquid is introduced into a tube-shaped area lying in the interior of the target 5 , not shown, via a supply line 13 guided through the front plate 2 . The heated cooling liquid is led out of the interior of the target 5 via a discharge line 14 . In order to reduce the thermal load on the bearing shells 7-10 to be coated during the coating process, a spiral channel 15 through which a cooling liquid flows is provided.

Bei Betrieb der Anordnung, also während des Beschich tungsprozesses, bilden die zu beschichtenden Lagerschalen 7-10 die Anode und das Target 5 die Kathode. Die entspre chende Beschaltung wird durch nicht dargestellte Anschluß elemente und elektrische Zuleitungen erreicht. Während des Beschichtungsprozesses sind das Target 5 mit dem darin befindlichen Elektromagnetsystem und die zu beschichtenden Lagerschalen 7-10 in ihrer Lage zueinander fixiert, so daß keinerlei während des Beschichtungsprozesses zu bewegende Bauteile erforderlich sind.During operation of the arrangement, ie during the coating process, the bearing shells 7-10 to be coated form the anode and the target 5 the cathode. The corre sponding wiring is achieved by connection elements, not shown, and electrical leads. During the coating process, the target 5 with the electromagnet system located therein and the bearing shells 7-10 to be coated are fixed in their position relative to one another, so that no components to be moved during the coating process are required.

Fig. 2 zeigt vergrößert und teilweise geschnitten das in Fig. 1 dargestellte Target 5 und dient zur Verdeutli chung der Anordnung und Funktion des in Fig. 1 nicht dar gestellten Magnetsystems. Im Inneren des Targets 5 sind auf einem rohrförmigen Trägerelement 16, das aus ferroma gnetischem Material besteht, zylindrisch geformte Spulen, von denen nur die Spulen 17-22 bezeichnet sind, in einer Reihe angeordnet. Über nur schematisch dargestellte exter ne Anschlüsse 23 und 24 können die Spulen 17-22 mit einem Speisestrom I gespeist werden, so daß sie jeweils eine Magnetfeldkomponente in axialer Richtung erzeugen. Das resultierende, für den Beschichtungsprozeß wirksame Mag netfeld ergibt sich aus der Überlagerung aller, von den einzelnen Spulen 17-22 usw. erzeugten Magnetfeldkompo nenten. Fig. 2 shows an enlarged and partially cut the target 5 shown in Fig. 1 and serves to illustrate the arrangement and function of the magnet system not shown in Fig. 1. Inside the target 5 are arranged on a tubular support member 16 , which consists of ferromagnetic material, cylindrically shaped coils, of which only the coils 17-22 are designated, arranged in a row. Via only schematically illustrated external connections 23 and 24 , the coils 17-22 can be fed with a supply current I, so that they each generate a magnetic field component in the axial direction. The resulting magnetic field effective for the coating process results from the superposition of all magnetic field components generated by the individual coils 17-22 etc.

Während des Beschichtungsprozesses bilden sich an der Oberfläche des Targets 5 Plasmaringe aus, von denen nur zwei Plasmaringe 26 und 27 beispielsweise dargestellt sind. In Erosionszonen 28 bzw. 29 unterhalb der Plasmarin ge 26 und 27 erfolgt ein Abtrag des Targetwerkstoffes, und der auf diese Weise zerstäubte Targetwerkstoff bewegt sich in diesem Bereich des Targets 5 in Richtung von Pfeilen 30 bzw. 31 zu den zu beschichtenden Flächen der durch die in Fig. 1 dargestellten Lagerschalen 7-10 gebildeten Anode. Durch eine axiale Bewegung des Magnetfeldes bewegen sich die Plasmaringe 26 und 27 und natürlich auch die nicht dargestellten Plasmaringe der nicht mit Bezugszeichen ver sehenen weiteren Spulen und damit auch die Erosionszonen 28 und 29 und die weiteren Erosionszonen in axialer Rich tung entlang der Oberfläche des Targets 5, so daß auf die se Weise entlang der Oberfläche des Targets 5 ein gleich mäßiger Abtrag des Targets 5 erzielt und die bei ortsfe stem Magnetfeld und damit ortsfesten Erosionszonen zwangsläufige Grabenbildung vermieden wird. Durch das In nere des rohrförmigen Trägerelements 16 wird Kühlflüssig keit in Richtung eines Pfeiles 32 zugeleitet und über ei nen rohrförmigen Bereich 33 in Richtung eines Pfeiles 34 abgeleitet.During the coating process, 5 plasma rings form on the surface of the target, of which only two plasma rings 26 and 27 are shown, for example. In erosion zones 28 and 29 below the plasmarine ge 26 and 27 , the target material is removed, and the target material atomized in this way moves in this area of the target 5 in the direction of arrows 30 and 31 to the surfaces to be coated by the anode formed in Fig. 1 shown bearing cups 7-10. By an axial movement of the magnetic field, the plasma rings 26 and 27 and of course the plasma rings, not shown, of the other coils not shown with reference numerals, and thus also the erosion zones 28 and 29 and the further erosion zones, move in the axial direction along the surface of the target 5 , so that in the se way along the surface of the target 5 a uniform removal of the target 5 is achieved and the inevitable trench formation is avoided in the case of a stationary magnetic field and thus a fixed erosion zone. Through the interior of the tubular support member 16 , cooling liquid is fed in the direction of an arrow 32 and is derived via a tubular region 33 in the direction of an arrow 34 .

Fig. 3 zeigt in schematischer Darstellung eine Schal tung zur Speisung einer Gruppe 35 von Spulen 17-19 und dient dazu, die Erzeugung eines axialen magnetischen Wan derfeldes zu verdeutlichen, wobei die Speisung einer Grup pe 36 von Spulen 20-22 und der übrigen, nicht bezeichneten Spulen in gleicher Weise erfolgt. Die Wicklungsrichtung der Spulen 17-22 usw. ist durch + und - Zeichen 37 sym bolisiert. Das durch die Spulen gebildete Magnetsystem wird durch Speiseströme I4, I5 und I6 über schematisch dargestellte Anschlüsse 38, 39 und 40 gespeist. Fig. 3 shows a schematic representation of a scarf device for supplying a group 35 of coils 17-19 and serves to illustrate the generation of an axial magnetic Wan derfeldes, the supply of a group 36 of coils 20-22 and the rest, coils not designated in the same way. The winding direction of the coils 17-22 etc. is symbolized by + and - signs 37 . The magnet system formed by the coils is fed by supply currents I4, I5 and I6 via schematically illustrated connections 38 , 39 and 40 .

In der Darstellung unterhalb der Spulen 17-22 ist die Polung und damit das Vorzeichen der axialen magnetischen Induktion der Spulen in aufeinanderfolgenden zeitlichen Phasen I, II und III durch + und - Zeichen 44-50 verdeut licht, so daß ersichtlich ist, daß ein in Achsrichtung wanderndes magnetisches Feld erzeugt wird.In the illustration below the coils 17-22 , the polarity and thus the sign of the axial magnetic induction of the coils in successive temporal phases I, II and III is illustrated by + and - signs 44-50 , so that it can be seen that an in Axial traveling magnetic field is generated.

In der Phase I haben die Speiseströme I4, I5 und I6 zu den Anschlüssen 38, 39 und 40 durch Pfeile 41, 42 und 43 angedeutete Richtungen. Daraus ergeben sich unter Berück sichtigung der Wicklungsrichtungen der Spulen 17-22 für die Gruppe 35 mit 44, 45 und 46 bezeichnete Polungen der Spulen 17, 18 und 19 und eine mit 47 bezeichnete resultie rende Polung. In entsprechender Weise ergeben sich für die Gruppe 36 mit 48, 49 und 50 bezeichnete Polungen der Spu len 22, 21 und 20 und eine mit 51 bezeichnete resultieren de Polung.In phase I, the feed currents I4, I5 and I6 to the connections 38 , 39 and 40 have directions indicated by arrows 41 , 42 and 43 . This results in consideration of the winding directions of the coils 17-22 for the group 35 with 44 , 45 and 46 designated polarities of the coils 17 , 18 and 19 and a resulting 47 resulting polarity. Correspondingly, for the group 36 , the polarities of the coils 22 , 21 and 20 denoted by 48 , 49 and 50 and the resultant polarity denoted by 51 result.

In der Phase II wird die Richtung des Speisestromes I6 umgekehrt, so daß der Speisestrom 16 bezüglich des An schlusses 40 eine zu dem Pfeil 43 entgegengesetzte Rich tung hat. Damit werden die Polungen der von dem Speise strom I6 gespeisten Spulen 17 und 22 umgekehrt, so daß eine Gruppe 35′ gleichsinniger Durchflutung nunmehr von den Spulen 18, 19 und 22 gebildet wird. Eine Grenzfläche 52 zwischen negativer und positiver Polung von Spulen hat sich damit in axialer Richtung um einen Schritt d1 in Richtung eines Pfeiles 53 fortbewegt.In phase II, the direction of the feed current I6 is reversed so that the feed current 16 with respect to the connection 40 has an opposite direction to the arrow 43 direction. This reverses the polarities of the coils 17 and 22 fed by the current I6, so that a group 35 'in the same direction is now formed by the coils 18 , 19 and 22 . An interface 52 between the negative and positive polarity of coils has thus moved in the axial direction by a step d1 in the direction of an arrow 53 .

In der Phase III wird die Richtung des Speisestromes I5 umgekehrt, so daß der Speisestrom I5 bezüglich des An schlusses 39 eine zu dem Pfeil 42 entgegengesetzte Rich tung hat. Damit werden die Polungen der von dem Speise strom I5 gespeisten Spulen 18 und 21 umgekehrt, so daß eine Gruppe 35′′ gleichsinniger Durchflutung nunmehr von den Spulen 19, 22 und 21 gebildet wird. Die Grenzfläche 52 zwischen negativer und positiver Polung von Spulen hat sich damit um einen Schritt d2 in Richtung des Pfeiles 53 fortbewegt.In phase III, the direction of the feed current I5 is reversed, so that the feed current I5 with respect to the connection 39 has an opposite direction to the arrow 42 direction. This reverses the polarities of the coils 18 and 21 fed by the current I5, so that a group 35 '' in the same direction is now formed by the coils 19 , 22 and 21 . The interface 52 between the negative and positive polarity of coils has thus moved by a step d2 in the direction of arrow 53 .

Auf diese Weise wird ein in Achsrichtung wanderndes magnetisches Feld erzeugt. Die Geschwindigkeit, mit der sich das magnetische Wanderfeld in axialer Richtung fort bewegt, ist durch die Frequenz der beschriebenen Umschal tung bestimmt. Diese Frequenz ist in weiten Grenzen wähl bar.In this way, an axially moving one generated magnetic field. The speed at which the traveling magnetic field continues in the axial direction is moved by the frequency of the described switching determined. This frequency can be selected within wide limits bar.

Fig. 4 zeigt eine andere Schaltung zur Speisung von jeweils drei in Reihe geschalteten Spulen 17-19. Es befin det sich zwischen den Spulen 17 und 18 ein Polwendeschal ter 55 und zwischen den Spulen 18 und 19 ein Polwende schalter 54. Die Polwendeschalter 54 und 55 sind durch eine nicht dargestellte Taktschaltung gesteuerte Schalter. Fig. 4 shows another circuit for supplying three coils 17-19 connected in series. It is located between the coils 17 and 18, a Polwendeschal ter 55 and between the coils 18 and 19, a pole reversal switch 54th The pole reversing switches 54 and 55 are switches controlled by a clock circuit, not shown.

Die Art der Taktsteuerung ergibt sich aus Fig. 5, in der in drei zeitlich aufeinanderfolgenden, mit I, II und III be zeichneten Phasen die Richtungen der Ströme durch die Spu len 17-19 dargestellt sind. Die Speisung der übrigen Grup pen von Spulen 20-22 usw. erfolgt in entsprechender Wei se.The type of clock control results from Fig. 5, in which the directions of the currents through the coils 17-19 are shown in three consecutive phases, with I, II and III be phases. The rest of the groups of coils 20-22 etc. are fed in a corresponding manner.

In der Phase I befindet sich der Polwendeschalter 54 in einer mit 59, 59′ bezeichneten Stellung, während sich der Polwendeschalter 55 in einer mit 60, 60′ bezeichneten Stellung befindet. Die Reihenschaltung der Spulen 17-19 wird mit einem zunächst in Richtung eines Pfeiles 58 flie ßenden Strom I gespeist, so daß die Speiseströme 13 für die Spule 19, I2 für die Spule 18 und I1 für die Spule 17 die mit Pfeilen 61, 62 und 63 symbolisierten Richtungen haben.In phase I, the pole reversing switch 54 is in a position labeled 59 , 59 ', while the pole reversing switch 55 is in a position labeled 60 , 60 '. The series connection of the coils 17-19 is fed with a current I flowing first in the direction of an arrow 58 , so that the supply currents 13 for the coil 19 , I2 for the coil 18 and I1 for the coil 17 with the arrows 61 , 62 and 63 symbolized directions.

In der Phase 11 bringt die Taktschaltung den Polwende schalter 55 in eine mit 64, 64′ bezeichnete Stellung, so daß die Richtung des Speisestromes I1 für die Spule 17 umgekehrt wird und nunmehr die Richtung eines mit 65 be zeichneten Pfeiles hat. Der Polwendeschalter 54 befindet sich weiterhin in der mit 59, 59′ bezeichneten Stellung. Die Speiseströme 13 für die Spule 19 und 12 für die Spule 18 haben somit weiterhin die mit den Pfeilen 61 und 62 symbolisierten Richtungen.In phase 11 , the clock circuit brings the pole reversing switch 55 into a position designated as 64 , 64 ', so that the direction of the supply current I1 for the coil 17 is reversed and now has the direction of an arrow marked with 65 . The pole reversing switch 54 is still in the position designated 59 , 59 '. The feed currents 13 for the coil 19 and 12 for the coil 18 thus continue to have the directions symbolized by the arrows 61 and 62 .

In der Phase III bringt die Taktschaltung den Polwen deschalter 54 in eine mit 66, 66′ und den Polwendeschalter 55 wieder in die mit 60, 60′ bezeichnete Stellung. Dadurch wird die Richtung des Speisestromes I2 für die Spule 18 umgekehrt und hat nunmehr die mit einem Pfeil 67 symboli sierte Richtung, während die Speiseströme I3 für die Spule 19 und I1 für die Spule 17 weiterhin die mit den Pfeilen 61 bzw. 65 symbolisierten Richtungen haben.In phase III, the clock circuit brings the Polwen deschalter 54 in a with 66 , 66 'and the pole reversing switch 55 again in the position designated with 60 , 60 '. As a result, the direction of the feed current I2 for the coil 18 is reversed and now has the direction symbolized with an arrow 67 , while the feed currents I3 for the coil 19 and I1 for the coil 17 continue to have the directions symbolized by the arrows 61 and 65 , respectively .

In einer vierten, nicht dargestellten Phase haben die Ströme I3 für die Spule 19, I2 für die Spule 18 und I1 für die Spule 17 die gleiche, aber gegenüber der Phase I ent gegengesetzte Richtung.In a fourth phase, not shown, the currents I3 for the coil 19 , I2 for the coil 18 and I1 for the coil 17 have the same direction, but opposite to the phase I.

Insgesamt hat sich somit das zunächst von den Spulen 17-19 erzeugte magnetische Feld um die Strecke der axialen Ausdehnung dieser Spulen 17-19 weiterbewegt, es wird jetzt von den Spulen 20-22 in Fig. 3 erzeugt. Die Richtung des Feldes der Spulen 17-19 hat sich dabei umgekehrt. Entspre chend haben sich auch die Bereiche geringen Abtrags der Targetoberfläche, die zwischen zwei Spulen unterschiedli cher Polung gebildet sind, um die Strecke der axialen Aus dehnung der Spulen 17-19 bewegt, so daß dadurch eine gleichmäßige Abtragung der Targetoberfläche erreicht ist.Overall, the magnetic field initially generated by the coils 17-19 has thus moved on by the distance of the axial extent of these coils 17-19 , it is now generated by the coils 20-22 in FIG. 3. The direction of the field of the coils 17-19 has been reversed. Accordingly, the areas of low removal of the target surface, which are formed between two coils of differing polarity, have moved by the distance from the axial expansion of the coils 17-19 , so that a uniform removal of the target surface is achieved.

Claims

1. Magnetron nebulizer source assembly
with a tubular target,
with a magnet system arranged in the target, which has a plurality of magnets arranged one behind the other in the axial direction in alternating different pole directions and
with means for the axial movement of the fields generated by the magnets, characterized in that
that the magnets are formed by current-carrying coils (17- 22)
that the current direction is selected by groups of at least two adjacent coils so that they generate the same magnetic fields and that for the axial movement of the magnetic fields generated by at least two adjacent coils means are provided which limit the direction of the current through periodically change the coils lying in a group of coils.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the means for changing the current direction through the coils ( 17-22 ) are formed by switches ( 54 , 55 ).

3. Arrangement according to claim 2, characterized in that each group of coils ( 35 ; 36 ) consists of at least three coils ( 17-19 ; 20-22 ) and that the switches ( 54 , 55 ) the current direction through at a limit control a group of coils ( 17-19 ; 20-22 ) lying coils ( 17 ; 22 ) in such a way that the magnetic field formed jointly by a group ( 35 ; 36 ) of coils moves over a distance in the axial direction with each switchover, which corresponds at least to the axial expansion of a coil ( 17-22 ).

4. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the individual coils (17 22) on one or more, are preferably positioned from ferroma gnetischem material existing support elements (16).

5. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the coils ( 17-22 ) are super conductive.