DE3212679A1

DE3212679A1 - Verbesserte integrierte sputteranordnung und verfahren

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Publication number: DE3212679A1
Application number: DE19823212679
Authority: DE
Inventors: Paul R. Santa Barbara Calif. Fournier
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-04-07
Filing date: 1982-04-05
Publication date: 1982-11-11
Also published as: GB2096177A; GB2096177B

Description

Verbesserte integrierte Sputteranordnung und Verfahren

Die vorliegende Erfindung betrifft eine integrierte Sputtervorrichtung zur Verwendung in Trioden-Sputtersystemen und insbesondere eine integrierte Sputtervorrichtung mit einem Ionenziel ("target") aus mindestens einem gewählten Werkstoff und einem kontrollierten Magnetfeld mit im wesentlichen gradlinig verlaufenden magnetischen Flußlinien.

Trioden-Sputtervorrichtungen und -systeme sind bekannt. Eine integrierte Sputtervorrichtung sowie ein Sputterverfahren sind in der US-PS 4 155 825 des Anmelders offenbart.

In der US-PS 4 155 825 weist die integrierte Sputtervorrichtung eine Magnetvorrichtung auf der Unterseite des Ionenziels auf, um ein kontrolliertes magnetisches Flußfeld mit magnetischen Kraftlinien aufzubauen, die eine vorbestimmte Bahn mit einer Biegung um mindestens 90° oder mehr durchlaufen, wobei der magnetische Flußverlauf mindestens eine gewählte Flußdichte und mindestens eine Feldrichtung an der Oberfläche des Ionenziels aufweist. In der in der US-PS 4 155 825 offenbarten Ausführungsform sind Stab-Dauermagnete auf der Unterseite des Ziels vorgesehen und erzeugen

das Magnetfeld mit weit unter 100 G, vorzugsweise im Bereich von 40 G.

Die Verwendung einer Magnetvorrichtung zum Aufbau eines Magnetfeldes mit größenordnungsmäßig weniger als 100 G war wesentlich, um einen Zusammenhang zwischen dem magnetischen Feld und dem Kathodenpotential aufrechtzuerhalten, infolgedessen sich das Plasma dicht an der Oberseite des Ionenziels halten ließ.

Bei bekannten Magnetron-Sputterquellen, wie sie beispielsweise in der US-PS 4 155 825 ausführlich beschrieben sind, werden magnetische Felder in der Größenordnung von etwa 100 G verwendet; für einen effizienten Betrieb werden jedoch typischerweise magnetische Felder im Bereich von 250 bis 1000 G benötigt.

Bei Magneton-Sputterquellen besteht ein Zusammenhang zwischen dem magnetischen Feld und dem Kathodenpotential, der sich ausdrücken läßt als

^E ^U₁ (1)

IbI

wobei (a) Ie (B) I der Absolutwert des elektrischen Feldes

als Funktion des B-Feldes und (b) [Blder Absolutwert des Magnetfelds in Gauss sind.

Wie die Gl. (1) zeigt, bricht die Plasmaeinschließung in der Magnetronquelle zusammen, wenn das Kathodenpotential E(B) an der Kathode für ein festes schwaches Magnetfeld einen kritischen Wert übersteigt. Fällt dementsprechend bei fester Kathodenspannung das magnetische Feld unter einen kritischen Wert ab, bricht das Plasma zusammen. Bei den bekannten Magnetron-Plasmaquellen muß man also ein Gleichgewicht zwischen

einem minimalen magnetischen Feld und einem maximalen Kathodenpotential aufrechterhalten, will man einen stabilen Magnetronbetrieb gewährleisten.

In der in der US-PS 4 155 825 offenbarten integrierten Sputtervorrichtung werden schwache Magnetfelder zusammen mit hohem Kathodenpotential verwendet. Die die Lehre der US-PS 4 155 825 benutzten Trioden-Sputteranordnung sind also frei von der den Magnetronquellen eigenen Einschränkung des Zusammenhangs zwischen dem E- und dem B-Feld.

Obgleich Trxodensputteranordnungen mit weit höherem Gasionisationswirkungsgrad arbeiten als Magnetron-Sputterquellen, sind die mit einer Magnetronquelle erreichbaren Zielstromdichten typisch weit höher als die einer Triodensputterquelle. Es gibt eine Anzahl von Anwendungsfällen, in denen eine Triodensputteranordnung mit höhren Gasionisierungswirkungsgraden als denen der US-PS 4 155 825, aber mit den für Magnetronquellen typischen höheren Zielstromdichten erwünscht wäre.

Die integrierte Sputteranordnung nach der vorliegenden Erfindung ergibt eine neuartige und integrierte Sputtervorrichtung, die als Triodenanordnung mit höheren Gasionisierungswirkungsgraden und mit höheren Zielstromdichten nahe denen einer Magnetronquelle arbeitet.

Die integrierte Sputteranordnung nach der vorliegenden Erfindung enthält Mittel, die ein Gehäuse mit einem ersten Innenraum, einem vom ersten in vorbestimmtem Abstand liegenden zweiten Innenraum sowie einer vorbestimmten Bahn zwischen dem ersten und dem zweiten Innenraum bilden. Im Gehäuseinnern ist ein Ionenziel aus mindestens einem qe-

wählten Material angeordnet, und zwar so, daß eine gewählte Oberfläche des lonenziels unmittelbar angrenzt an die vorbestimmte Bahn und diese zwischen den Innenräumen nach unten begrenzt. Ein Elektronenemitter ist in dem ersten oder zweiten, ein Elektronenkollektor im jeweils anderen Innenraum angeordnet. Eine Magnetvorrichtung verläuft entlang der vorbestimmten Bahn in vorbestimmtem Abstand zu der gewählten Oberfläche und erzeugt im wesentlichen gradlinige magnetische Flußlinien, die ein B-Feld definieren, dessen Richtung relativ zum ersten und zweiten Innenraum und zu der vorbestimmten Bahn an der gewählten Oberfläche des Ionenziels vorbestimmt ist, um ein kontrolliertes magnetisches Flußfeld mit mindestens einer gewählten Flußdichte an der gewählten Oberfläche auszubilden. Die gewählte Oberfläche des Ionenziels, die elektronenführende Einrichtung und die im wesentlichen gradlinigen Flußlinien bilden dabei eine Plasmaeinschließungshülle, die ein Plasma an der gewählten Oberfläche hält, damit das Ziel kontrolliert und gleichmäßig erodiert werden kann.

Bei den bekannten Trioden-Sputteranordnungen sind die Stromdichten niedriger als bei Magnetronquellen. Die Triodensputteranordnung arbeitet jedoch mit erheblich höheren Gasionisierungswirkungsgraden und läßt sich einsetzen, wo nicht das bei einer Magnetronsputterquelle üblicherweise benötigte Vakuum erforderlich ist. Weiterhin lassen sich bei Triodensputteranordnungen die Zielspannungen unabhängig von anderen Arbeitsparametern variieren, um in weiten Grenzen variable Einstellbarkeit der Triodensputtereinrichtung zu erreichen.

Bei Magnetonsputteranordnungen hängen (vergl. Gl. (1) oben) das E-FeId als Funktion des B-Feldes einerseits und das B-Feld

- ίο -

andererseits miteinander zusammen. Bei einer Triodensputtervorrichtung lassen das E- und das B-Feld sich jedoch separat einstellen, so daß die Triodensputteranordnung von der E/B-Funktion frei ist, die ein wesentlicher Teil des Magnetron-Sputtersystems ist und dessen Anwendbarkeit einschränkt.

Bei Magnetronsputtersystemen müssen gekrümmte Magnetfeldlinien verwendet werden, um das B-Feld aufzubauen. In der in der US-PS 4 155 825 beschriebenen integrierten Sputteranordnung erzeugt die Magneteinrichtung Magnetfelder, die aus einer an der der gewählten Oberfläche abgewandten Unterseite des Ionenziels austreten. Im Betrieb müssen die aus dieser Magneteinrichtung kommenden magnetischen Flußlinien zunächst einen Verlauf nehmen, bei dem die magnetischen Kraftlinien von unter der Ionenzielflache bis zu den gewählten Oberflächen des Ionenziels erst mindestens 90° oder mehr umgelenkt werden müssen. Zweitens beträgt die magnetische Flußdichte der Flußlinien, die die gewählte Oberfläche des Ionenziels überqueren, etwa die Hälfte der aus der Magneteinrichtung verfügbaren Kraftlinien. Die von den Kraftlinien zwischen den Polen der Magneteinrichtung durchlaufene Bahn läßt sich als aus im wesentlichen gekrümmten Flußlinien bestehend kennzeichnen, obgleich bestimmte Teile der gekrümmten Bahn abschnittsweise gradlinig sein können.

In der vorliegenden Erfindung liegen die magnetischen Elemente zum Teil beabstandet gegenüber, wobei ein Pol - beispielsweise der N-PoI - auf einer Seite des lonenziels angeordnet und der entgegengesetzte Pol - beispielsweise der S-PoI zum anderen Pol gewandt liegt.

Ein wesentlicher Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß die gesamte aus einem Magnetpol auf einem magnetischen Element austretende Flußdichte auf einer im wesent-

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lichen gradlinigen Bahn zu einem entgegengesetzten, auf ihn ausgerichteten und gegenüberliegenden Magnetpol läuft, so daß man im wesentlichen gradlinige Flußlinien erhält, die auf einer im wesentlichen gradlinigen Bahn zwischen zwei beabstandeten Magnetpolen verlaufen. Die' gesamte die gewählte Zieloberfläche überstreichende Flußdichte läßt sich also nutzen, um mit der gewählten Oberfläche des lonenziels und der elektronenhaltenden Einrichtung zusammen eine Plasmahülle zu bilden. Schwankungen der Flußdichte haben einen unmittelbaren und Signifikaten Effekt auf die Erosionsrate des Ionenziels.

Ein Vorteil der integrierten Sputteranordnung nach der vorliegenden Erfindung ist, daß das E-FeId sich unabhängig vom B-Feld einstellen läßt und man sie unabhängig voneinander auf gewählte Zusammenhänge zwischen dem E- und dem B-Feld steuern kann.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, daß, wenn das Ionenziel aus magnetischem Material besteht, die gradlinigen Flußlinien, die die Magnetelemente entwickeln, eine ausreichende Flußdichte haben, um den Effekt des vom Ziel erzeugten Magnetflusses auszugleichen, um die Zielerosion zu kontrollieren.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, daß der gleiche Aufbau sich für ein nichtmagnetisches Zielmaterial verwenden läßt und man die Stärke der Magnetfelder an der Zieloberfläche präzise im Sinne einer gleichmäßigen schnellen Zielerosion steuern kann.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, daß man in einer Triodensputteranordnung eine präzise Zielstrom-

dichte als Funktion der Feldstärke erreichen kann derart, daß eine kontrollierte Zunahme der Feldstärke eine höhere Sputterrate ergibt.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, daß die Triodensputteranordnung in Kombination mit einer Magneteinrichtung variabler Flußdichte und der Verwendung eines Elektronenemitters und eines Elektronenkollektors eine Plasmaionisierung mit sehr hohem Wirkungsgrad ergibt, wobei Primärelektronen aus dem Elektronenemitter in unmittelbarer Nähe der zu erodierenden Zielfläche gehalten werden können, um den Betriebswirkungsgrad zu erhöhen .

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, daß die gradlinige Magnetfelder verwendende Triodensputteranordnung angepaßt ist dem Einsatz in einem Gehäuse, dessen Seitenwandungen ein Potential annehmen können, das eine Funktion der Arbeitsparameter des Systems ist, während gleichzeitig die gradlinigen Flußlinien durch die Seitenwandungen des Gehäuses und auf der vorbestimmten Bahn 'über die Ionenzieloberflache laufen.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, daß die Triodensputteranordnung nach der vorliegenden Erfindung erlaubt, das E-FeId unabhängig vom B-Feld zu variieren, so daß man einen breiten Bereich von Zusammenhängen zwischen der Stärke des Ε-Feldes und der des B-Feldes erzielen kann und ein eng eingefaßtes Plasma sowie hohe Plasmaionisierungswirkungsgrade erhält, obgleich der Zusammenhang zwischen dem E- und dem B-Feld höher ist als mit der Gl. (1) ausgedrückt.

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Fig. 1 ist eine Perspektivdarstellung einer integrierten Sputteranordnung nach der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 1st eine schaubildliche Darstellung eines Ionenziels, an diesem angeordneter beabstandeter Magnetelemente, elektronenführender Mittel und einer magnetischen Koppeleinrichtung;

Fig. 3 zeigt schaubildlich eine integrierte Sputteranordnung mit einem Ionenziel, der elektronenführenden Einrichtung, einem Magnetpolstück am Zielelement, an das Magnetpolstück angrenzend angeordnete Magnetelernente, sowie mit einem magnetischen Koppelstück zwischen den Magnetelementen;

Fig. 4 zeigt von oben ein Ionenziel, eine elektronenführende Einrichtung und beabstandete Magnetelemente zur Erzeugung von im wesentlichen gradlinigen magnetischen Flußlinien;

Fig. 5 ist eine schaubildliche Darstellung eines magnetischen Ziels, einer elektronenführenden Einrichtung und beabstandeter magnetischer Elemente;

Fig. 6 ist eine schaubildliche Darstellung einer integrierten Triodensputteranordnung mit einem nichtmagnetischen Ionenziel, der elektronenführenden Einrichtung und beabstandeten Magnetelementen j

Fig. 7 ist eine schaubildliche Darstellung einer integrierten Triodensputteranordnung mit einem nichtmagnetischen Ziel, elektronenführenden Mitteln, beabstandeten Magnetelementen am Ziel und einem an der Ziel-

O * C · · O Ü 9 β

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Unterseite angeordneten einzigen Stabmagnet ;

Fig. 8 ist eine schaubildliche Darstellung einer integrierten Triodensputteranordnung mit nichtmagnetischem Ionenziel, elektronenführender Einrichtung und einer Vierpol-Magnetvorrichtung aus beabstandeten Magnetelementen, sowie einem zweiten und einem dritten Magnetelement , die unter dem nichtmagnetischen Ionenziel angeordnet sind;

Fig. 9 ist eine schaubildliche Darstellung einer integrierten Triodensputteranordnung mit einem magnetischen Ionenziel und der in Fig. 8 gezeigten Vierpol-Magnetvorrichtung;

Fig. 10 ist eine schaubildliche Darstellung einer integrierten Triodensputteranordnung mit einem kreisförmigen Ionenziel mit in das Ziel hineingerichtetem E-FeId, einer Elektronenquelle einer elektronenführenden Einrichtung, beabstandeten Magnetelementen, einer Spulenanordnung zur Beeinflussung der Stärke der von den Magnetelementen erzeugten gradlinigen magnetischen Flußlinien und einer Steuerung für die Spulenanordnung;

Fig. 11 ist eine schaubildliche Darstellung einer Triodensputteranordnung mit einem lonenziel mit gekrümmten Querschnitt als elektronenführende Einrichtung sowie beabstandeten Magnetelementen ;

Fig. 12 ist eine schaubildliche Darstellung einer Triodensputteranordnung mit einem lonenziel mit Ü-förmigem Querschnitt als elektronenführende Einrichtung sowie mit beabstandeten Magnetelementen;

Fig. 13 zeigt in Diagrammform das B-Feld als Funktion des Abstands von der Zieloberfläche für die Darstellungen der Fig. 5, 6, 8 und 9;

Fig. 14 ist ein Graph der Zielstromdichte (mA/cm²) als Funktion der B-Feldstärke (B) für eine Triodensputteranordnung mit beabstandeten Magnetelementen zur Erzeugung im wesentlichen gradlinier magnetischer Flußlinien zur präzisen Steuerung der Ionenzielerosion;

Fig. 15 ist eine schaubildliche Darstellung*einer integrierten mehrstufigen Triodensputteranordnung unter Verwendung der Lehre der vorliegenden Erfindung zum Aufsputtern von Schichten unterschiedlicher gewählter Ionenzielwerkstoffe auf einen Gegenstand; und

Fig. 16 ist eine schaubildliche Darstellung einer mehrstufigen Vorrichtung mit einer Vielzahl von integrierten Triodensputteranordnungen als Sputterstationen zur Abscheidung einer Vielzahl von Sputterschichten unterschiedlicher Ionenzielwerkstoffe übereinander auf dem durchlaufenden langgestreckten Substratstreifen.

Die Fig. 1 zeigt die Triodensputteranordnung allgemein mit dem Pfeil 20. Die integrierte Sputteranordnung weist Mittel auf, die ein Gehäuse bilden, das mit dem gestrichelten Rechteck 24 angedeutet ist und einen ersten Innenraum 28 sowie einen zweiten Innenraum 30 aufweist, der einem vorbestimmten Abstand vom ersten Innenraum 28 liegt. Das Gehäuse weist Mittel ferner auf, die eine -allgemein mit der gestrichelten Linie 32 gezeigte - vorbestimmte Bahn ausbilden, die zwischen dem ersten und dem zweiten Innenraum bzw. 30 verläuft.

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Das Gehäuse weist allgemein mit 36 bezeichnete Mittel auf, um im Innern der das Gehäuse bildenden Mittel 24 ein Ionenziel 4 0 aus mindestens einem gewählten Werkstoff zu haltern. Das Ionenziel 40 ist im Innern der gehäusebildenden Einrichtung 24 so angeordnet, daß es mit einer gewählten Oberfläche 44 an die vorbestimmte Bahn 32 angrenzt. Das Ionenziel 4 0 liegt zwischen den Innenräumen 28, 30 und bildet die untere Grenze für die vorbestimmte Bahn 32.

In der bevorzugten Ausführungsform wird entlang der vorbestimmten Bahn 32 eine elektronenführende Einrichtung als eine Seite eines plasmaeinschließenden Raumes verwendet. In der Fig. 1 kann es sich bei der elektroneneinschließenden bzw. -führenden Einrichtung um die an der Kante des Ionenziels 40 gebildeten Wandungen der gehäusebildenden Einrichtung 24 handeln; Lage und Anordnung sind in Fig. 1 mit der gestrichelten Linie 38 angedeutet. Alternativ kann man dem Ionenziel 40 selbst eine solche Gestalt geben, daß seine einschließenden Seitenflächen die Plasmaeinschließung bewirkt. Dieser Punkt ist unten im Zusammenhang mit den Fig. 11 und 12 genauer ausgeführt.

Mindestens die Halterung 36 oder das Ionenziel 40 weist also Mittel auf, um Elektronen an der gewählten Oberfläche des Ionenziels zu halten und zu führen. In der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform stellen die gestrichelten Linien die seitlichen Innenwände eines Gehäuses dar. Im Betrieb wird das Gehäuse erdfrei gehalten. Daher nehmen die Gehäuseseitenwände eine Raumladung an, die mit dem Plasma zusammenwirkt unter Bildung einer Plasmaschicht, die im Effekt als dünne Sperrschicht zwischen dem Plasma und den Gehäuseseitenwänden wirkt, die die Seiten eines Einschließungsraums für das Plasma bilden.

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Wie weiterhin die Fig. 1 zeigt, befindet sich in einem der Innenräume - beispielsweise im Innenraum 28 - ein Elektronenemitter 50, im anderen Innenraum - beispielsweise dem Innenraum 30 - ein Elektrodenkollektor 56.

Eine magnetische Vorrichtung ist allgemein entlang der vorbestimmten Bahn 32 angeordnet dargestellt und liegt in einem vorbestimmten Abstand zu gewählten Oberfläche 44 des Ionenziels 40, wie mit dem Abstand 62 angedeutet. In der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform weist die magnetische Vorrichtung 60 langgestreckte Magnete leinen te 64 in Form von Stabmagneten einer erheblich größeren Länge als Breite auf. Die Magnetelemente 64 wirken mit dem Magnetpolstück 70 zusammen, das unter dem Ionenziel 40 liegt und den Südpol des Magnetelements mit dem Nordpol des anderen Magnetelements koppelt. Das Polstück 70 schließt den magnetischen Fluß unter dem lonenziel 40. Die aus den Magneten 64 austretenden Kraftflußlinien verlaufen also über die gewählte Oberfläche 44 und grenzen die vorbestimmte Bahn 32 nach oben ab. Die Magnetvorrichtung 60 erzeugt im wesentlichen gradlinige Kraftlinien, wie mit den Linien 80 angedeutet, bei denen es sich im wesentlichen sämtliche von den Magneten 64 erzeugten Kraftlinien handelt. Die Flußlinien verlaufen unmittelbar vom Südpol eines Magnetelements über die gewählte Oberfläche 44 des Ionenziels 40 zum Nordpol des anderen Magnetelements. Die Magnetvorrichtung 60 erzeugt ein B-Feld, in dem die Richtung, wie mit dera Pfeil 84 in Fig. 1 gezeigt, zum Südpol des Magneten 64 gerichtet ist und eine vorbestimmte Richtung relativ zum ersten Innenraum 28, zum zweiten Innenraum 30 und zur vorbestimmten Bahn 32 an der gewählten Oberfläche 44 des Ionenziels 40 hat. Die Magnetvorrichtung 60 erzeugt ein kontrolliertes magnetisches Flußfeld mit im wesentlichen gradlinigen Kraftlinien 40, deren magnetische Flußdichte an

der gewählten Oberfläche 44 mindestens einen gewählten Wert hat.

Ist die integrierte Triodensputteranordnung nach Fig. 1 in einem typischen Sputtersystem eingesetzt, erzeugt der Heizfaden bzw. der Elektronenemitter Elektronen in erheblicher Menge, die mit den Atomen eines ionisierbaren Gases kollidieren, so daß ein Plasma entsteht; dieser Mechanismus ist typisch für Triodensputteranordnungen.

Eine wesentliche Eigenschaft der integrierten Sputteranordnung der Fig. 1 ist der hohe Sputterwirkungsgrad infolge der geschlossenen Elektronenführung und der Plasmaeinschließung an der gewählten Oberfläche 44 des Ionenziels 40. Die gewählte Oberfläche 44 des Ionenziels 40, die elektronenführende Einrichtung (beispielsweise die Seitenwand 38 oder ein speziell geformtes Ionenziel mit den Seitenwänden 38 gleichwertigen Gestaltungselementen) und die im wesentlichen gradlinigen Flußlinien wirken also so zusammen, daß ein Plasmaeinschließungsraum entsteht, der ein Plasma an der gewählten Oberfläche hält, um das Ziel gleichmäßig zu erodieren.

In der bevorzugten Ausführungsform läßt die integrierte Sputtereinrichtung 20 sich in einem evakuierten Gehäuse oder im Zusammenwirken mit einer Einschließung als Teil einer Vorrichtung zum Abscheiden einer dünnen Materialschicht auf einem Substrat durch Triodensputtern des Ionenzielwerkstoffs einsetzen.

Die integrierte Sputteranordnung 20 läßt sich der Verwendung in oder im Zusammenwirken mit einem Gehäuse anpassen, wie es gestrichelt mit 100 angedeutet ist. In einem typi-

sehen Triodensputtersystem erzeugt eine Evakuiereinrichtung (vergl. den Pfeil 104) ein Anfangsvakuum einer Höhe

-4

von 10 Torr oder mehr. Im Betrieb füllt man den evakuierten Raum mit einem ionisierbaren Gas zu einem Druck von etwa 1O~ Torr.

Die Einrichtung zum Zuführen eines ionisierbaren Gases an die Einschließung 100 - vergl. den Pfeil 106 - steht in Verbindung mit einer Quelle eines ionisierbaren Gases und führt dieses in das Innere der evakuierten Raumes 100. Ein typisches ionisierbares Gas für die Durchführung der vorliegenden Erfindung ist Argon.

In einer typischen Vorrichtung ist eine Energie- bzw. Heizstromquelle - vergl. bei 110 - betrieblich an den Emitter 50 gelegt, eine Plasmaspannungsversorgung 112 zwischen den Elektronenemitter 50 und den Elektronenkollektor 56 gelegt und baut ein Potential zwischen ihnen auf. Der Elektronenemitter 50 und der Elektronenkollektor 56 erzeugen vom Elektronenemitter 50 zum Elektronenkollektor 56 einen Primärelektronenstrom ausreichend hoher Energie um das ionisierbare Gas aus der über den Anschluß 106 an das Gehäuse 100 gelegten Gasquelle zu ionisieren. Das ionisierbare Gas wird dabei entlang der vorbestimmten Bahn 32 an der gewählten Oberfläche 44 des lonenzlels 40 ionisiert und es entsteht eine Plasmaströmung entlang der vorbestimmten Bahn 32 innerhalb des Plasmaeinschließungsraumes, der nach unten durch die gewählte Oberfläche 44, seitlich von der elektronenführenden Einrichtung (beispielsweise den Wänden 3 8) und nach oben von den im wesentlichen gradlinigen magnetischen Kraftlinien 80 eingeschlossen wird.

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Eine Einrichtung 114 ist vorgesehen, die eine negative Spannung an das Ionenziel legt, um positive geladene Ionen auszuziehen und zur gewählten Oberfläche 44 des Ionenziels 40 zu beschleunigen.

Die gewählte Oberfläche 44 bildet die untere Grenze der Plasmaströmung, die Materialatome aus der gewählten Oberfläche 44 herauschlägt, so daß eine Atmosphäre aus gesputtertem Ionenzielmaterial entsteht; die Atome des Ionenzielmaterials werden auf einem Gegenstand oder Substrat abgeschieden.

In der Fig. 1 ist die elektromotorische Kraft, die ein E-FeId bildet, mit dem Pfeil 116 gezeigt; die Richtung des Ε-Feldes aus der spannungserzeugenden Vorrichtung 114 verläuft rechtwinklig zu der vorbestimmten Richtung des B-Feldes 83 und in einer Richtung, daß der Vektor der Durchschnittsgeschwindigkeit (V_c) der Elektronenemitter 50 emittierten Elektronen entlang der vorbestimmten Bahn 32 an der Oberfläche 44 des Ionenziels 40 zum Elektronenkollektor 56 verläuft. In der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform verläuft das E-FeId in die gewählte Oberfläche 44 des Ionenziels 40 hinein.

In einem typischen integrierten Triodensputtersystem kann es sich bei der Energiequelle 110 um eine Heizstromquelle mit 10 V/40 A bei 60 Hz handeln. Der Elektronenkollektor 56 ist elektrisch mit dem Elektronenkollektor 50 über die Plasmaspannungsversorgung 112 (beispielsweise 100 V/18A Gleichspannung) verbunden. Das Ionenziel 40 kann an eine Zielspannungsversorgung 114 angeschlossen sein, die -1000 V_ bei 3A liefert; die Zielspannungen lassen sich jedoch zwischen -50 bis -2000 V regelbar vorsehen.

Die Fig. 2 zeigt eine Ansicht von demjenigen Ende der Anordnung her, an dem sich der Elektronenkollektor 56 befindet. Sie stellt eine Aufbauart der JMagneteinrichtung dar, die in einer integrierten Triodensputteranordnung mit einem Ionenziel 120, langgestreckten Magnetelementen 122 und einer elektronenführenden Einrichtung 128 verwendet ist. In der Ausführungsform der Fig. 2 sind die Magnetelemente 122 beabstandet vom Ionenziel 120 angeordnet? eine im wesentlichen gradlinige Flußlinie 126 verläuft durch die elektronenführende Einrichtung 128 von einem Nordpol N zu einem Südpol S. Ein magnetisches Polstück 124 ist vom anderen Pol des einen magnetischen Elements 122 zum anderen Pol des anderen Magnetelements 122 gelegt. Das magnetische Polstück 124 gewährleistet, daß die magnetischen Flußlinien nur über den Magnetelementen 122 und über der gewählten Oberfläche des Ionenziels 120 erscheinen. Die Richtungen des B- und des Ε-Feldes sind mit den mit B bzw. E bezeichneten Pfeilen angedeutet. V ist zum Elektronenkollektor 56 der Fig. 1 gerichtet gezeigt.

Die Fig. 4 zeigt ein Ionenziel aus magnetischem Material 144 in einer integrierten Triodensputteranordnung mit einer ebenen gewählten Oberfläche 146, einer elektronenführenden Einrichtung 152 und langgestreckten Magneten 150, deren axiale Länge etwa gleich der axialen Länge des Ionenziels 144 ist und die in vorbestimmtem Abstand von Ionenziel 144 liegen, wie in Fig. 4 gezeigt, wobei ein Teil der im wesentlichen gradlinigen Kraftlinien 154 die gewählte Oberfläche 146 überstreicht.

In der Schnittdarstellung der Fig. 5 (mit den gleichen Elementen wie in Fig. 4) wird ein Teil der im wesentlichen gradlinigen Kraftlinien vom magnetischen Ionenzielmaterial 144 abgelenkt, das Magnetpole bildet, wie mit S und N an den

Kanten angedeutet; diese Pole sind den von den Magneten 150 gebildeten Magnetpolen zugewandt. Die Feldstärke der Magnetelemente in einer integrierten Triodensputteranordnung, wenn mit einem magnetischen lonenzielmaterial verwendet, muß also ausreichen, um den oberen Teil des Plasmaeinschließungsraumes auszubilden, da ein Teil des Flusses von einem magnetischen Ionenziel abgelenkt wird.

Die Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform der Anordnung der Fig. 4 mit einem nichtmagnetischen Ionenziel 172, einer elektronenführenden Einrichtung 178 und den Magneten 174, die im wesentlichen gradlinige Kraftlinien erzeugen, von denen der größte Teil die gewählte Oberfläche 172 des Ionenziels 170 überstreicht. Die Magneten 174 können höher als das Ionenziel 170 liegen, so daß ein größerer Anteil der Flußlinien die gewählte Oberfläche 172 überstreicht.

Die Fig. 7 zeigt eine integrierte Triodensputteranordnung mit den gleichen Elementen wie in Fig. 6, wobei aus dem Ionenziel 180 Flußlinien austreten, die im wesentlichen gradlinige Kraftlinien bilden, die die gewählte Oberfläche 182 überstreichen. Zusätzlich zu den Magneten 174, die die Magnetvorrichtung bilden, weist die in Fig. 7 gezeigte Ausführungsform eine ergänzende Magneteinrichtung wie beispielsweise einen Magneten 186 an der Unterseite des Ionenziels 180 auf, dessen Pole zwischen denen der Magnetvorrichtung 174 liegen, so daß ein im wesentlichen gleichförmiges B-Feld über der gewählten Oberfläche 182 des Ionenziels 180 entsteht.

Die Fig. 8 und 9 zeigen eine weitere Ausführungsform einer integrierten Triodensputteranordnung mit einer Magnetvorrichtung aus den Magneten 194 sowie einer zweiten und einer

dritten Magneteinrichtung wie den Magneten 200, die beabstandet von den Magneten 194 angeordnet sind und deren Polspitzen an der Unterseite des Ionenziels liegen, bei dem es sich in Fig. 8 um ein nichtmagnetisches Ionenziel 190 und in der Fig. 9 um ein magnetisches Ionenziel 210 handelt. Die Magneten 200 sind magnetisch so orientiert, daß im Zusammenwirken mit den Flußlinien aus den Magneten 194 Flußlinien zwischen den Polspitzen der Magneten 200 und 194 verlaufen, um ein im wesentlichen gleichförmiges B-Feld über der gewählten Oberfläche des Ionenziels, d.h. der Oberfläche 192 in Fig. 8 bzw. der Oberfläche 212 in Fig. 9 auszubilden.

Der oben erläuterte Aufbau einer Magnetvorrichtung mit zweiten und dritten Magneten wird im allgemeinen als 4-Pol-Anordnung bezeichnet.

In der Fig. 8 überstreichen die im wesentlichen gradlinigen Flußlinien 196 die gewählte Oberfläche 192 des Ionenziels 190 und die aus den Magneten 200 austretenden Flußlinien addieren sich zu den Flußlinien 196, da das nichtmagnetische Ionenziel 190 keine Flußlinien ablenkt.

In Fig. 9 überstreichen die im wesentlichen gradlinigen Flußlinien 196 die gewählte Oberfläche 212 des magnetischen Ionenziels 210. Ohne die Magneten 200 würden die Flußlinien 196 vom magnetischen Ionenziel 210 abgelenkt werden, wie in der Fig. 5 gezeigt. Bei einem 4-Pol-Aufbau erzeugen die Magneten 200 jedoch Kraftlinien, die die Verluste der im wesentlichen gradlinigen Kraftlinien 196 ausgleichen, so daß die resultierende Flußdichte hoch bleibt und eine wirkungsvolle Plasmaeinschließung resultiert.

Die Fig. 10 zeigt eine Ausführungsform einer integrierten Triodensputteranordnung mit einstellbarer Stärke des B-Feldes.

Das Ionenziel 220 ist kreisförmig ausgeführt; seine ebene gewählte Oberfläche 222 liegt in unmittelbarer Nähe eines Elektronenemitters 224 und eines Elektronenkollektors 226. Die elektronenführende Einrichtung ist mit den gestrichelten Rechtecken 250 angedeutet. Die Magnetvorrichtung enthält dabei eine Spulenanordnung 232, die betrieblich mit beabstandeten ferromagnetischen Elementen 230 gekoppelt ist, die entlang der vorbestimmten Bahn angeordnet sind, wobei sich das Ionenziel 220 zwischen ihnen befindet. Die Spulenanordnung 232 wird mit einem geregelten Strom aus der Stromquelle 236 gespeist, die Teil der Spulenanordnung 232 ist; infolge des Stromes verlaufen magnetische Kraftlinien zwischen den ferromagnetischen Elementen 230. Die Spulenanordnung verändert die magnetischen Eigenschaften der ferromagnetischen Elemente 23 0, so daß die über die gewählten Oberfläche 222 des Ionenziels 22 0 verlaufenden Kraftlinien sich ebenfalls ändern. Die Spulenanordnung 232 spricht auf ein Steuersignal an, um die aus der Magnetvorrichtung austretenden und über die gewählte Oberfläche 22 eines Ionenziels 220 verlaufenden magnetischen Kraftlinien zu variieren, so daß sich die Stärke des dort vorliegenden B-Felds verstellen läßt.

Eine Steuerung 242 ist über die Stromquelle 246 betrieblich an die Spulenanordnung 232 angeschlossen und legt ein Steuersignal an, mit dem die Stärke des B-Felds auf der gewählten Oberfläche 222 des Ionenziels 220 gesteuert wird. Die Richtung des in das Ionenziel 220 hinein verlaufenden E-FeIds ist mit dem Pfeil 252 angedeutet.

Die Fig. 11 zeigt ein vorgeformtes Ionenziel 260 mit der gewählten Oberfläche 262 in gekrümmter Kontur, damit das Ionenziel selbst als elektronenführende Einrichtuna wirken

und Seiten des Plasmaeinschließungsraums bilden kann. Im wesentlichen gradlinige Flußlinien 266 treten aus der Magnetvorrichtung 264 aus, die das B-Feld erzeugt. Das resultierende E-FeId (Pfeil 268) verläuft im wesentlichen rechtwinklig zu der gewählten Oberfläche 262 und immer quer zum B-Feld; dies ist die zur Elektroneneinschließung zu erfüllende Bedingung.

Die Fig. 12 zeigt den gleichen Aufbau mit einem im U-Profil ausgeführten Ionenziel 270 mit einer gewählten Oberfläche 272. Das Ionenziel 270 hat die Seitenelemente 276. Das E-FeId (Pfeil 268) verläuft an der Seitenwand 276 nicht quer zum B-Feld; die Elektronen und das Plasma werden dennoch eingeschlossen. Möglicherweise wird ein Teil der Seitenwand 276 kontrollierbar erodiert.

Die Fig. 13 zeigt in Diagrammform das B-Feld in Gauss als Funktion des Abstands von der gewählten Oberfläche eines Ionenziels nach Fig. 5 mit der Kurve 270, eines Ionenziels nach Fig. 6 mit der Kurve 272, eines Ionenziels nach Fig. mit der Kurve 274 und eines Ionenziels nach Fig. 9 mit der Kurve 276.

Die Kurve 270 zeigt, daß ein magnetisches Ionenziel das verfügbare B-Feld erheblich abschwächt, die Kurve 272, daß ein nichtmagnetisches Ionenziel das B-Feld nicht abschwächt. Für die 4-Pol-Magnetanordnung der Fig. 8 und 9 zeigen die Kurven 274, 276, daß ein magnetisches Ionenziel das B-Feld nur geringfügig abschwächt.

Die Fig. 14 ist ein Graph des B-Feldes in Gauss als Funktion der Zielstromdichte in mA/cm². Da man eine vollständig

Plasmaeinschließung durch die im wesentlichen gradlinigen Kraftlinien erhält, läßt die Erosion des Ionenziels sich präzise kontrollieren. Man erhält so eine integrierte Triodensputtereinrichtung mit Stromdichten, die um mehrere Größenordnungen höher als bei bekannten Anordnungen liegen, Zusätzlich ist eine gleichmäßige und kontrollierte Ionenzielerosion möglich.

Die Fig. 15 zeigt eine mehrstufige integrierte Sputteranordnung 300 mit einer Einrichtung 308, die eine Vielzahl von Sputterstufen mit jeweils einem lonenziel 302 und einer elektronenführenden Einrichtung 306 lagert, und mit Mitteln, die eine Vielzahl von unabhängigen beabstandeten parallelen vorbestimmten Bahnen bilden, von denen jeweils eine durch jede Sputterstufe verläuft. Die Anordnung enthält eine Vielzahl von Einrichtungen zur Lagerung der lonenziele 302 in jeder der Sputterstufen entlang der diesen zugeordneten vorbestimmten Bahnen. Jedes der lonenziele 302 ist aus mindestens einem gewählten Material ausgebildet und so angeordnet, daß eine gewählte Oberfläche des Ionenziels an die zugehörige vorbestimmte Bahn angrenzt, die über die zugehörige Sputterstufe so verläuft, daß die gewählte Oberfläche jedes Ionenziels die zugehörige vorbestimmte Bahn nach unten abschließt. Hinsichtlich des Aufbaus weist mindestens die Halterung oder das zugehörige Ionenziel jeder der Vielzahl von Halterungen und Ionenziele 302 Mittel zum Führen von Elektronen auf, wie mit der gestrichelten Linie 306 an der zugehörigen gewählten Zieloberfläche gezeigt. Die Anordnung weist weiterhin in jeder der oben beschriebenen Sputterstufen Mittel zum Emittieren und Auffangen von Elektronen auf.

Die Magnetelemente 304 sind entlang jedes der vorbestimmten Bahnen in vorbestimmtem Abstand von den gewählten Ober-

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fläche des jeweiligen Ionenziels 302 angeordnet, wobei der Fluß mit im wesentlichen gradlinigen Kraftlinien über jeden der vorbestimmten Bahnen verläuft, so daß sich ein magnetisches Flußfeld ergibt, das an der gewählten Oberfläche jedes Ionenziels mindestens eine gewählte Flußdichte aufweist. In dieser Ausführungsform wirkt die Halterung 308 auch als Polstück für die Magnetronquellen. Die Plasmaeinschließungshüllen entstehen, wie oben beschrieben.

Die mehrstufige Anordnung 300 ist einsetzbar für das Beschichten von Gegenständen wie beispielsweise Substraten, scheibenförmigen Gegenständen und Streifenmaterialien. Die Fig. 15 zeigt einen Streifen 312, der von der Rolle 314 abgezogen und auf der Bahn 318 an den Sputterstufen vorbeigeführt wird, wo die der Vorrichtung 300 zugewandte Seite Schichten aus verschiedenen Sputtermaterxalien erhält; die Spule 317 nimmt das beschichtete Streifenmaterial auf.

Die Fig. 16 zeigt schaubildlich ein Element 330, das in der Richtung des Pfeils 331 an vier Sputterstufen 332, 334, 336, 338 vorbeigeführt wird, in denen es mit den Materialschichten 350, 352, 354 bzw. 356 versehen wird.

Die hier erläuterte integrierte Sputteranordnung läßt sich in einem Verfahren verwenden, um die Geschwindigkeit zu steuern, mit der das Ionenzielmaterial von einer gewählten Oberfläche des Ionenziels in einer Triodensputteranordnung abgenommen werden kann, in der in der Nähe der gewählten Oberfläche des Ionenziels ein Plasma durch Elektronen ausgebildet wird, die entlang einer vorbestimmten Bahn unmittelbar an der gewählten Oberfläche von einer Kathode zu einer Anode fliegen und dabei mit einem ionisierbaren Gas kollidieren und es ionisieren, wobei geladene Ionen entstehen, die Atome aus dem Ionenziel herauschlagen. Hierzu

erzeugt man mit einer entlang der vorbestimmten Bahn in vorbestimmtem Abstand von der gewählten Oberfläche des Ionenziels angeordneten Magnetvorrichtung im wesentlichen gradlinige Magnetflußlinien, die ein B-Feld bilden, das an der gewählten Oberfläche eine vorbestimmte Richtung relativ zu der vorbestimmten Bahn hat, die Elektronen an der gewählten Oberfläche des lonenziels mit einer elektronenführenden Einrichtung einschließt und mit einer zwischen das Ionenziel und Masse gelegten spannungsabgebenden Einrichtung eine elektromotorische Kraft und damit ein E-FeId erzeugt, das rechtwinklig zu der vorbestimmten Richtung des B-Felds und so verläuft, daß der aus dem Elektronenemitter kommende Elektronenstrom entlang der vorbestimmten iahn und an der gewählten Oberfläche des Ionenziels zu |inem Elektronenkollektor geführt wird. Zusätzliche Verfahrensschritte lassen sich den oben ausgeführten hinzufügen.

Weiterhin ist ein Verfahren zur Ausbildung einer dünnen Materialschicht auf einem Gegenstand in einer Sputterzone offenbart, indem man ein Ionenziel aus mindestens einem gewählten Material in der Sputterzone in einer vorbestimmten Entfernung vom Gegenstand so anordnet, daß die gewählte Oberfläche eines Ionenziels die untere Grenze einer vorbestimmten Bahn bildet, die über die gewählte Oberfläche des Ionenziels verläuft, entlang der vorbestimmten Bahn zwischen dem Gegenstand und der gewählten Oberfläche des Ionenziels einen Elektronenstrom ausbildet, der von einem Elektronesiemitter zu einem Elektronenkollektor fließt und Elektronen mit einer elektronenführenden Einrichtung .an der gewählten Fläche des Ionenziels hält, entlang der vorbestimmten Bahn in vorbestimmtem Abstand von der gewählten Oberfläche des Ionenziels eine Magnetvorrichtung anordnet,

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die im wesentlichen gradlinig verlaufende magnetische Flußlinie erzeugt, die ein B-Feld definieren, das eine vorbestimmte Richtung relativ zu der vorbestimmten Bahn einnimmt und an der gewählten Oberfläche verläuft, und eine Spannung zwischen das Ionenziel und Masse legt, um eine elektromotorische Kraft und damit ein E-FeId zu erzeugen, das rechtwinklig zum vorbestimmten B-Feld und in einer Richtung verläuft, um den Strom der Elektronen aus dem Elektronenemitter zum Elektronenkollektor auf der vorbestimmten" Bahn über die gewählte Oberfläche des Ionenziels zu führen, wobei die gewählte Oberfläche des Ionenziels, die elektronenführende Einrichtung und die im wesentlichen gradlinigen Flußlinien eine Plasmaeinschließungshülle bilden, die ein Plasma an der gewählten Oberfläche einschließt und hält, um eine kontrollierte gleichmäßige Zielerosion zu erreichen .

Die integrierte Sputteranordnung nach der vorliegenden Erfindung hat ihren Nutzen auf zahlreichen Gebieten der Technik. Sputtersysteme mit der Vorrichtung und nach dem Verfahren der vorliegenden Offenbarung lassen sich in der Forschung und Entwicklung und in der Herstellung elektronischer Bauteile, beim Beschichten von Gegenständen, Substraten und Dünnschichtwandlern, zum Beschichten von Magnetbändern und -platten und zum Auftragen von Dünnschichten auf Substrate einsetzen. Das Ionenzielmaterial kann ein gewähltes Material oder eine Legierung sein und seine Erosionsrate läßt sich mit voraussagbarer Arbeitskennlinie präzise kontrollieren.

Claims

1027 San Andres No. 2,Santa Barbara, California, V.St.A.

Patentansprüche

1J Integrierte Sputteranordnung, gekennzeichnet durch ein Gehäuse mit einem ersten und einem von diesem in einem vorbestimmten Abstand liegenden Innenraum und mit Mitteln, die zwischen dem ersten und dem zweiten Innenraum eine vorbestimmte Bahn bilden, durch Mittel, die im Innern des Gehäuses ein Ionenziel aus mindestens einem gewählten Material haltern, das im Gehäuseinneren mit einer gewählten Oberfläche an die vorbestimmte Bahn angrenzend zwischen den Innenräumen angeordnet ist, und diese Bahn nach unten abgrenzen, wobei mindestens die Halterung oder das Ionenziel Mittel aufweist, um Elektronen an der gewählten Oberfläche des Ionenziels zu halten und zu führen, durch einen im ersten oder zweiten Innenraum angeordneten Elektronenemitter, einen im jeweils anderen Innenraum angeordneten Elektronenkollektor und durch eine entlang

der vorbestimmten Bahn in vorbestimmtem Abstand von der gewählten Oberfläche angeordnete Magnetvorrichtung, die magnetische Flußlinien erzeugt, die ein B-Feld definieren, das in einer vorbestimmten Richtung relativ zum ersten und zweiten Innenraum und zur vorbestimmten Bahn an der gewählten Oberfläche verläuft, so daß ein kontrolliertes magnetisches Flußfeld mit im wesentlichen gradlinig verlaufenden Kraftlinien entsteht, dessen Flußbild an der gewählten Oberfläche mindestens eine gewählte Flußdichte hat, wobei die gewählte Oberfläche des Ionenziels, die elektronenhaltende Einrichtung und die im wesentlichen gradlinigen Flußlinien eine plasmaeinschließende Hülle umgrenzen, die ein Plasma an der gewählten Oberfläche einschließt, an der das Ziel kontrolliert erodiert wird.

2. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine zwischen das Ionenziel und Masse gelegte Spannungsquelle zur Erzeugung einer elektromotorischen Kraft, die ein E-FeId aufbaut, das rechtwinklig zu der vorbestimmten Richtung des B-Felds und in einer Richtung verläuft, daß der Vektor der Durchschnittsgeschwindigkeit der vom Emitter kommenden Elektronen entlang der vorbestimmten Bahn über die gewählte Oberfläche des Ionenziels zum Elektronenkollektor verläuft.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetvorrichtung vom Ionenziel beabstandete Magnete mit Polspitzen an der Unterseite des Ionenziels aufweist, die magnetisch so orientiert sind, daß die Flußlinien des B-Felds zusammen mit den Flußlinien zwischen den Polspitzen ein im wesentlichen gleichförmiges B-Feld über der gewählten Oberfläche des Ionenziels entsteht.

4. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetvorrichtung ergänzende Magnetelemente auf der Unterseite

des Ionenziels aufweist, deren Polstücke relativ zu der Magnetvorrichtung so gerichtet sind, daß der magnetische Fluß zwischen den Polstücken zusammen mit dem von der Magnetvorrichtung erzeugten Fluß ein im wesentlichen gleichförmiges B-Feld an der gewählten Oberfläche des lonenziels ergibt.

5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetvorrichtung Spulen aufweist, die betrieblich mit beabstandeten ferromagnetischen Elementen entlang der vorbestimmten Bahn gekoppelt sind und zwischen denen das Ionenziel sich befindet, wobei die Spulenanordnung bei Erregung durch einen- kontrollierten Strom mit den ferromagnetischen Elementen magnetische Kraftlinien erzeugt und diese an der gewählten Oberfläche des lonenziels variieren kann, und wobei weiterhin die Spulenanordnung auf ein Steuersignal ansprechend die magnetischen Kraftlinien aus der Magnetvorrichtung an der gewählten Oberfläche des lonenziels variieren kann, um so die Stärke des B-Felds an der gewählten Oberfläche des lonenziels zu steuern.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetvorrichtung eine betrieblich an die Spulenanordnung angeschlossene Steuerung aufweist, die dieser ein Steuersignal zuführt, mit dem durch Steuerung des in der Spulenanordnung fließenden Stroms die Stärke der magnetischen Kraftlinien und des resultierenden B-Felds und damit die Stärke des B-Felds an der gewählten Oberfläche des lonenziels eingestellt werden können.

7. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ionenziel aus magnetischem Material besteht, das magnetische Flußlinien aus der Magnetvorrichtung leitet.

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8. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ionenziel aus einem nichtmagnetischen Material besteht, über dessen gewählte Oberfläche und Unterseite die magnetischen Flußlinien laufen.

9. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ionenziel aus einem magnetischen Material besteht, das magnetische Flußlinien aus der Magnetvorrichtung leitet.

10. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ionenziel aus einem nichtmagnetischen Material besteht, über dessen gewählte Oberfläche und Unterseite magnetische Flußlinien verlaufen.

11. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das lonenziel aus einem magnetischen Material besteht, das magnetische Flußlinien aus der Magnetvorrichtung leitet.

12. Anordnung nach Anspruch 2, weiterhin gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Transportieren eines langgeoLreckten Materialstreifens, auf den mindestens eine dünne ."' iterialschicht auf gesputtert werden kann, entlang einer Bahn, die an die vorbestimmte Bahn und die dieser zugeordnete gewählte Oberfläche des Ionenziels angrenzt und im wesentlichen rechtwinklig zu diesen verläuft, um auf dem langgestreckten Materialstreifen während dessen Durchlauf auf der Bahn eine dünne Materialschicht aufzusputtern.

13. Verfahren zum Steuern der Geschwindigkeit, mit der ein Ionen^ielmaterial sich von einer gewählten Oberfläche eines Ionenziels in einer Triodensputteranordnunri absputtern läßt, in der ein Plasma in der Nähe der gewählten Oberfläche des lonenziels durch Elektronen gebildet wird, die entlang einer an die gewählte Oberfläche angrenzenden vorbestimmten

Bahn von einer Kathode zu einer Anode geführt werden, wobei sie mit einem ionisierbaren Gas kollidieren und es ionisieren und dabei geladene Ionen erzeugen, die Atome aus dem Ionenziel herausschlagen, dadurch gekennzeichnet, daß man mit einer entlang der vorbestimmten Bahn in vorbestimmtem Abstand von der gewählten Oberfläche des Ionenziels angeordneten Magnetvorrichtung im wesentlichen gradlinig verlaufende magnetische Flußlinien erzeugt, die ein B-Feld definieren, das in einer vorbestimmten Richtung relativ zu der vorbestimmten Bahn an. der gewählten Oberfläche verläuft, die Elektronen mit elektronenführenden Mitteln an der gewählten Oberfläche des Ionenziels hält und mit einer zwischen das Ionenziel und Masse gelegten Spannungsquelle eine elektromotorische Kraft erzeugt, die ein E-FeId aufbaut, das rechtwinklig zu der vorbestimmten Richtung des B-Feldes und in einer Richtung verläuft, in der der Elektronenstrom aus dem Elektronenemitter entlang der vorbestimmten Bahn und entlang der gewählten Oberfläche des Ionenziels zu einem Elektronenkollektor geführt wird.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß man die Magnetvorrichtung so ansteuert, daß das B-Feld eine vorgewählte Flußdichte erhält.

15.Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet/ daß man einen langgestreckten Streifen an der gewählten Oberfläche des Ionenziels vorbeiführt, wobei eine Oberfläche des langgestreckten Streifenmaterials dicht über die gewählte Oberfläche des Ionenziels läuft.