DE3226717C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Sputtern von insbesondere magnetisches Material enthaltendem Target­ material auf ein Substrat im Vakuum gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei bekannten Sputterverfahren stellt die Targeterosion ein ernstes Problem dar, das die Lebensdauer des Targets begrenzt. Ein weiteres Problem ist in der Überheizung des Targets zu sehen, die beispielsweise dadurch vermindert werden kann, daß die Leistungsdichte des Targets vermin­ dert wird. Dies führt jedoch zu einer Verkleinerung der Materialabscheidungsrate. Wenn außerdem magnetische Mate­ rialien durch ein magnetisch verdichtetes Sputtersystem gesputtert werden, muß die Dicke des Targets relativ klein sein, um eine Ablenkung bzw. Zerstreuung des das Plasma bestimmenden magnetischen Feldes und eine folg­ liche Schwächung des Plasmas zu verhindern. Die oben an­ gegebenen Nachteile beschränken das Betriebsverhalten und die wirksame Verwendung der bekannten Vorrichtungen zum Sputtern von magnetischen und nicht magnetischen Materi­ alien, weil häufig Betriebsunterbrechungen erforderlich sind, um das Targetmaterial zu ersetzen.

Beispielsweise sind die mit den gegenwärtig verfügbaren bekannten Vorrichtungen erzielbaren kleinen Sputterraten besonders störend bei ununterbrochenen Verfahren, wie beispielsweise bei der Herstellung von Bändern für die magnetische Aufzeichnung und Wiedergabe. Es ist daher wünschenswert, eine höhere Sputterrate zu erreichen, um die Herstellungsrate von magnetischen Bändern durch Sput­ tern zu vergrößern.

Aus der DE-OS 29 02 448 ist es für die mehrschichtige In­ terferenzbeschichtung von Laserspiegeln bekannt, mehrere Targets auf einem wassergekühlten, drehbaren Revolverkopf anzuordnen und die Targets entsprechend der gewünschten Beschichtung nacheinander dem Ionenstrahl einer Ionenka­ none auszusetzen. Die Kathode der Ionenkanone dieser Vor­ richtung ist stationär, und auch der die Targets tragende Revolverkopf wird lediglich beim Targetwechsel bewegt.

Aus der DE-AS 23 01 593 ist eine Targetwechselvorrichtung für eine Kathodenzerstäubungsanlage bekannt, bei der das in Form einer Ringscheibe auf einem Drehteller angeordne­ te Targetmaterial unter einer Öffnung einer stationären, den Drehteller abdeckenden Scheibe hindurchbewegt wird. Auf diese Weise wird ein Ionenstrahl mit vergleichsweise kleiner Fläche erreicht, der während einer langen Be­ triebsdauer ohne Auswechseln des Targets aufrecht erhal­ ten werden kann.

Aus der DE-OS 28 56 309 ist es zum Aufsputtern einer gleichmäßigen Schicht von Fotoleiterwerkstoffen auf meh­ rere Zylinder bekannt, die Zylinder in einer epizyklischen Bewegung um die ebenfalls zylindrische, das Targetmateri­ al tragende Kathode herumzuführen. Für eine noch gleich­ mäßigere Beschichtung kann hierbei auch die Kathode in ihrer Längsachse hin- und herbewegt werden. Die Kathode ist wassergekühlt, jedoch vollständig in dem Plasma an­ geordnet.

Aus der DE-OS 29 03 291 ist es für die Herstellung über­ einanderliegender Metall- und Glimmerpolimerisations­ schichten eines Kondensators bekannt, das den Ionenstrahl erzeugende Planarmagnetron für eine gleichmäßige Metalli­ sierung mehrerer nebeneinanderliegender Substrate bei dem Glimmprozeß quer zu den Substraten zu verschieben.

Aus der DE-OS 24 35 887 ist es zur Herstellung eines Magnetbands bekannt, ein Bandsubstrat in einer Plasmagas­ atmosphäre kontinuierlich an einer magnetisches Material verdampfenden Abdampfquelle vorbeizubewegen. Das Bandsub­ strat wird hierbei über einen gekühlten Magnet bewegt, der das Plasma konzentriert.

Aus der DE-OS 21 06 543 ist es zur Verlängerung der Be­ triebsdauer, in der eine Vakuum-Bedampfungsvorrichtung ununterbrochen betrieben werden kann, bekannt, als Ab­ dampfquelle einen flexiblen Glühfaden zu verwenden, der zwischen zwei Vorratsspulen umspulbar ist und zwischen den Vorratsspulen an zwei die Betriebsspannung anlegen­ den Kontakten anliegt. Der über die Kontakte zugeführte Strom erhitzt den Glühdraht zwischen den Kontakten auf die zum Abdampfen von Ionen erforderliche Temperatur.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Sputtervorrichtung an­ zugeben, die mit hoher Sputterrate insbesondere beim Sputtern magnetischer Materialien ohne Gefahr übermäßi­ ger, die Lebensdauer des Targets unerwünscht verkürzender Targeterosion betrieben werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzei­ chen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist das Target der Kathode nicht nur in dem abgegrenzten Bereich des aktiven Plasmas der Kühlwirkung einer gekühlten Stützeinrichtung ausgesetzt, sondern auch zusätzlich außerhalb des Plasmas weiteren Kühleinrichtungen. Da die Kathode während des Sputterbetriebs fortlaufend an der gekühlten Stützein­ richtung und den weiteren Kühleinrichtungen vorbeibewegt wird, kann die Stromdichte des Kathodenstroms und damit die Sputterrate bzw. -leistung erhöht werden. Zugleich ergibt sich eine verlängerte Lebensdauer und ein verbes­ serter Wirkungsgrad. Dies gilt insbesondere beim Sputtern magnetischen Materials, bei welchem es nunmehr möglich ist, das magnetische Material des Targets im Bereich des Plasmas magnetisch zu übersättigen.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung und deren Ausgestal­ tungen im Zusammenhang mit den Figuren näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Ausführungs­ form der erfindungsgemäßen Sputtervorrichtung;

Fig. 2 eine vergrößerte Teilansicht, die einem Be­ reich der Fig. 1 entspricht;

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung, die einem Bereich der Fig. 2 entspricht;

Fig. 4 einen Teilschnitt einer alternativen Ausfüh­ rungsform des in der Fig. 3 dargestellten Teiles;

Fig. 5 eine der Fig. 2 ähnliche vergrößerte Teil­ darstellung einer weiteren Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 6A und 6B eine vereinfachte schematische Aufsicht und einen vereinfachten schematischen Quer­ schnitt einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.

Zunächst wird die erfindungsgemäße Vorrichtung im Zusammenhang mit der Fig. 1 allgemein erläutert. Dann werden die verschie­ denen in den Fig. 2 bis 6 dargestellten Ausführungsformen ausführlicher beschrieben.

Fig. 1 zeigt eine Vakuumkammer 26, die von einem Gehäuse 21 umgeben ist, das vakuumdicht an einer geerdeten Grund­ platte 3 befestigt ist, wie dies bekannt ist. Eine Vakuum­ pumpe 5 und eine Quelle 23 eines geeigneten Gases, bei­ spielsweise für Argon, sind jeweils mit der Kammer 21 verbunden. Ein Substrat 27, auf dem durch Sputtern ein ausgewähltes Targetmaterial abgeschieden werden soll, ist an einem Basisteil 28 befestigt und weist einen Abstand von der Sputterstrahlanordnung 22 auf. Das Substrat 27 kann ortsfest angeordnet sein. Es kann auch, wenn es sich beispielsweise um ein flexibles Band handelt, das aus einem geeigneten Kunststoffmaterial besteht, wie dies bei­ spielsweise in Zusammenhang mit der Herstellung von Magnet­ bändern der Fall ist, beweglich sein. Wenn ein bewegliches Substrat 27 in der Form eines Kunststoffbandes verwendet wird, kann dieses über das Basisteil 28 zwischen zwei Spulen 9 transportiert werden, die durch Abschirmungen 29 gegen unerwünschtes Sputtern abgeschirmt sein können. Derartige Abschirmungen sind in der Fig. 1 schematisch durch unterbrochene Linien dargestellt. Die Sputterstrahlanordnung 22 weist eine Kathode 10, die, wie dies später aus­ führlicher beschrieben werden wird, bewegbar ist, und eine Anode 8 auf. In Abhängigkeit von dem speziellen Anwen­ dungsfall kann eine erforderliche Gleichstrom- oder Hoch­ frequenzleistungsversorgungsquelle, die in der Fig. 1 der Einfachheit halber nicht dargestellt ist, mit der Substratanordnung 27, 28 verbunden werden, anstatt daß die Anode 8 mit Leistung versorgt wird. Die Substratan­ ordnung 27, 28 wirkt dann, wie dies bekannt ist, aus prak­ tischen Gründen beim Sputtern als Anode. Zwischen der Anode 8 und der Kathode 10 ist ein elektrisches Feld vor­ handen, dessen Richtung durch den Pfeil 101 angezeigt ist.

In Abhängigkeit von dem besonderen Anwendungsfall kann die Kathode 10 vollständig aus dem ausgewählten Material gebildet sein, das auf das Substrat gesputtert werden soll. Es kann aber auch nur ein Vorderseitenbereich der Kathode 10 aus dem Targetmaterial bestehen, während ein darunterliegender Bereich der Kathode 10 aus einem an­ deren geeigneten Material bestehen kann. Im folgenden wird aus Gründen der Einfachheit der Ausdruck "Kathode/Target" verwendet, um die zuvor erwähnten möglichen Anwendungs­ fälle der Kathode anzudeuten.

Zwischen der Anode 8 und der Kathode 10 bildet sich eine Glühentladung hoher Energie, d. h. ein aktives Plasma aus. Die Kathode der Sputtervorrichtung ist bewegbar. Wie Fig. 1 zeigt, hat die Kathode/Target 10 beispielsweise die Form eines beweglichen Bandes, das zwischen einer Zufuhrspule 11 und einer entsprechenden Aufnahme­ spule 12 bewegt wird. Der Weg des Kathoden/Targetbandes 10 weist Antriebs- oder Führungsrollen 33, 34 und eine gekühlte Stützeinrichtung 15 auf, die das Band kontaktiert und gleitbar in eine dichte Nähe der Anode 8 führt, wo­ bei das Band einen vorgegebenen Abstand von der Anode 8 aufweist, wie dies beim Sputtern für einen besonderen An­ wendungsfall gefordert wird. Die Quelle für ein geeigne­ tes Gleichstrom- und Hochfrequenzpotential ist mit der Anode 8 und der Kathode 10 verbunden, um eine Glimment­ ladung zwischen diesen Elektroden zu bewirken. Auf diese Weise wird in dem Raum 44 zwischen diesen Elektroden ein heißes Hochenergieplasma unter Verwendung beschleunigter Teilchen eines geeigneten Inertgases von der Quelle 23 aufgebaut. Da in Übereinstimmung mit der vorliegenden Er­ findung die Bandkathode 10 sich fortwährend durch das hei­ ße Plasma 44 bewegt, wird nur ein relativ kleiner Bereich der Kathode/des Targets 10 zu irgendeiner Zeit den in dem Plas­ ma herrschenden Bedingungen ausgesetzt. Neben der Kühl­ einrichtung 15 sind zusätzliche Strahlungs-Kühlungsvor­ richtungen 35 entlang dem Weg der bewegbaren Kathode 10 außerhalb des Plasmaraumes 44 angeordnet. Wenn man einen Vergleich mit bekannten Vorrichtungen zieht, die eine orts­ feste Kathode/Target aufweisen, ergibt sich, daß die Kühlung des Kathoden/Targetbandes wesentlich verbessert ist und daß daher die Stromdichte und die Sputterrate der erfindungsgemäßen Vorrichtung beträchtlich vergrößert werden können, ohne daß die Betriebszeit des Systems in einer unzulässigen Weise beschränkt wird. Die Abschirmungen 2, 29 und 43 werden jeweils verwendet, um zu verhindern, daß gesputtertes Material aus einem gewünschten Bereich heraus gelangt, wie dies später noch ausführlicher erläu­ tert werden wird.

Das Merkmal der beweglichen Kathode bzw. des beweglichen Targets stellt eine weitere Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik dar, wenn magnetische Materialien ge­ sputtert werden, wobei Sputtertechniken mit magnetischer Ver­ stärkung bzw. Verdichtung verwendet werden. Die Erfindung er­ möglicht insbesondere die Verwendung eines magnetischen Targets, das beispielsweise die Form eines flexiblen Ban­ des, einer Hohltrommel oder einer Scheibe aufweist, und das eine relativ kleine Dicke 100 (Fig. 2), beispielsweise eine Dicke von etwa 2,54 · 10^-3 - 12,7 · 10^-2 cm aufweist. Ein derart dünnes Target kann sehr leicht durch das das Plasma bestimmende magnetische Feld übersättigt wer­ den, um eine gewünschte Konzentration und Steuerung der Glimmentladung zu erhalten und auf diese Weise bekannte und gewünschte Sputterbedingungen zu schaffen. Ein wei­ terer Vorteil besteht darin, daß die Geschwindigkeit des beweglichen Targets in bezug auf eine geforderte Strom­ dichte und eine erzielbare Kühlrate, die von dem beson­ deren Material des Targets abhängt, ausgewählt werden kann. Wenn daher die Anforderung für die Leistungsdichte pro Flächeneinheit des Targets zunimmt, kann die Geschwin­ digkeit des beweglichen Targets entsprechend vergrößert werden, um ein Überhitzen des Targets zu vermeiden, wie dies weiter unten ausführlicher erläutert wird.

Die Fig. 2 zeigt eine vereinfachte Darstellung der bevor­ zugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sputterstrahl­ anordnung 22 der Fig. 1. Diese enthält eine innere Vakuum­ kammer 1, die von einer äußeren Abschirmung 2 umgeben ist, die Seitenwände 2 a, obere Wände 2 b und einen Teil einer Grundplatte 3 umfaßt. Eine Öffnung 2 c wird durch die Wände 2 b gebildet. Diese Öffnung kann kreisförmig oder recht­ eckig sein oder eine beliebige andere passende Form auf­ weisen. Die Öffnung 2 c dient als Öffnung für die durch die Strahlanordnung beschleunigten Teilchen des Targetma­ terials, die auf einem stationären oder beweglichen Sub­ strat 27 abgeschieden werden sollen, wie dies in der Fig. 1 schematisch durch die Linien 40 dargestellt ist. Das Sub­ strat 27 weist eine gewünschte Entfernung von der Öffnung 2 c auf. Die äußere Abschirmung 2, die Grundplatte 3 und das Gehäuse 21 bestehen vorzugsweise aus einem nicht­ magnetischen, leitenden Material und sind mit Massepoten­ tial verbunden. Beispielsweise handelt es sich bei die­ sem Material um korrosionsbeständigen Stahl oder um Alu­ minium. Die Elemente 2, 3 und 21 müssen daher durch bekannte Einrichtungen elektrisch von den restlichen Elementen in der Vakuumkammer 26 isoliert werden, die an einem hohen Kathodenpotential oder einem hohen Anoden­ potential anliegen. Wie dies voranstehend schon beschrie­ ben wurde, ist eine Vakuumpumpe 5 mit der Vakuumkammer 26 durch die Leitung 4 auf eine herkömmliche Weise ver­ bunden und eine Quelle 23 für ein geeignetes Inertgas, bei dem es sich beispielsweise um Argon handelt, ist mit der Vakuumkammer 1 durch eine Leitung 47 verbunden. Wie dies am besten aus der Fig. 3 ersichtlich ist, ist in der Vakuumkammer 1 eine stationäre Anode 8, die vor­ zugsweise die Form von zwei parallelen Stäben aufweist, die beispielsweise aus einem geeigneten Stahlmaterial be­ stehen, angeordnet. Die Kathode/das Target 10 ist so angeordnet, daß ihre/seine Ebene parallel zur Anode 8 verläuft und einen geeigneten Abstand von der Anode 8 aufweist. Das gesamte Material der Bandkathode 10 besteht vorzugsweise aus einem metallischen Magnetmaterial, beispielsweise aus 80% Kobalt und 20% Nickel, und wird durch den Sputtervorgang auf dem Substrat 27 (Fig. 1) abge­ schieden. Die relativ kleine Dicke 100 (etwa 2,54 · 10^-3 - 12,7 · 10^-2 cm) der Kathode/des Targets 10 ist erforderlich, um einen gewünschten übersättigten Zustand in dem magne­ tisch verstärkten Sputtersystem der bevorzugten Ausfüh­ rungsform zu erhalten. Die vorliegende Erfindung ist je­ doch nicht auf die obenbeschriebenen Konfigurationen beschränkt und es kann alternativ auch nur die Vorderseite der Kathode, d. h. die Seite, die der Anode gegenüberliegt, aus dem Targetmaterial bestehen, wie dies bekannt ist.

Das Band 10 ist an seinen gegenüberliegenden Enden je­ weils auf die zwei entsprechenden umsteuerbaren Zufuhr/ Aufnahmespulen 11, 12 gewickelt, wobei sich die Spulen in dem unteren Ende der inneren Vakuumkammer 1 von der Anode 8 entfernt befinden. Die Spulen 11, 12 können zu­ sammen, beispielsweise durch einen Riemenantrieb 13, an­ getrieben werden, der einen geeigneten umsteuerbaren Motor 14 aufweist. Jede Spule 11, 12 kann auch getrennt durch einen eigenen Antriebsmotor (nicht dargestellt) ange­ trieben werden. Es kann jedoch auch irgendein anderes ge­ eignetes Antriebssystem verwendet werden.

In der Nähe der Anode 8, wo das Band 10 durch den heißen Plasmaraum 44 verläuft, wird das Band 10 von einer gekühlten Stützeinrichtung 15 (Fig. 3) gestützt, die einen Rahmen 16 und eine Vorderplatte 17 aufweist. Auf der Vorderplatte 17 gleitet das Band 10. Die Einrichtung 15 besteht aus einem nichtmagnetischen elektrisch leitenden Material, bei dem es sich beispielsweise um korrosionsbeständigen Stahl oder Aluminium handelt. Ein Kühlmittel führende Röhren 18 sind in der oberen Platte 17 vorgesehen. Beispielsweise werden die Röhren durch das Bohren von geeigneten Durch­ gängen 18 durch die Platte 17 erzeugt, um eine im höchsten Maße wirksame und leitende Kühlung des Bandes 10 zu bewirken. Alternativ können die Röhren auch außerhalb der Platte 17, aber in Kontakt zu der Platte 17, vorgesehen werden. Eine geeignete Kühlflüssigkeit, bei der es sich beispielsweise um gekühltes Wasser handelt, wird über die Enden 19, 20 durch die Röhren 18 in Umlauf gesetzt, wo­ bei Teile der Röhren durch geeignete Rohre (nicht darge­ stellt) miteinander verbunden sind. Die Enden 19 und 20 werden vorzugsweise mit einem nicht dargestellten be­ kannten äußeren Kühlsystem verbunden.

Permanentmagnete 30 werden verwendet, um das aktive Plas­ ma auf den Raum 44 zu beschränken und auf diese Weise das Sputterverfahren in bekannter Weise zu verstärken. Die Vorrichtung zum Sputtern kann ebenso gut auch im Zusammenhang mit Dioden- und Trioden-Sputter­ techniken und anderen bekannten Sputtertechniken ange­ wendet werden. Bei der bevor­ zugten Ausführungsform weisen die zur Verdichtung des aktiven Plasmas verwendeten Magneten 30 die Form von Stangen auf, deren Breite der Breite des Bandes 10 ent­ spricht, wie dies am besten aus der Fig. 3 ersichtlich ist. Die Ausrichtung der Magnete 30 wird so bestimmt, daß eine gewünschte Konfiguration des magnetischen Feldes in dem Plasmaraum 44 erreicht wird, wie dies durch die Flußlinien 48 dargestellt ist. Aus der Fig. 2 geht hervor, daß die Richtung der Flußlinien 48 im wesentlichen senkrecht zur Richtung des elektrischen Feldes, das durch den Pfeil 101 in den Fig. 1 und 2 bezeichnet ist, verläuft. Der Pfeil 102 zeigt die Richtung des durch die Magneten 30 erzeugten magnetischen Feldes an.

Die bewegbare Kathode 10 ist mit einer äußeren Gleich­ stromquelle 31, die eine Hochspannung liefert oder mit einer Hochfrequenzquelle, beispielsweise über eine ab­ geschirmte Leistungsübertragungsleitung 32 verbunden, die leitend mit der Stützeinrichtung 15 verbunden, beispielsweise verlötet ist.

An jeder Seite der gekühlten Stützeinrichtung 15 ist eine Führungsrolle 33, 34, die als Antriebsrolle ausge­ führt sein kann, und auch eine Förderrolle 58, 59 aufweisen kann, die gestrichelt dargestellt ist, vor­ gesehen, um die Bandkathode 10 entlang eines vorge­ gebenen Weges, in Kontakt zur Vorderplatte 17 und in einer gewünschten Entfernung von der Anode 8 an der Anode 8 vorbeizuführen, wobei die Entfernung von dem angewendeten besonderen Sputterverfahren abhängt. Es ist von Bedeutung, daß der Bandführungsmechanismus, der die Rollen 33, 34, 58, 59 und irgendwelche weiteren geeigneten Elemente (nicht dargestellt) aufweisen kann, die erforderlich sein können, um das flexible Band 10 über einen vorgegebenen Weg mit der geforderten Genauig­ keit zu transportieren, so beschaffen ist, daß eine nö­ tige Spannung des Bandes 10 aufrechterhalten wird, um zu verhindern, daß sich das Band 10 verdreht oder faltet oder auf eine andere Weise die Target-Oberfläche verbogen bzw. verzerrt wird.

Eine zusätzliche Kühlung des Bandes 10 wird durch Kühlvorrichtungen bewirkt, die beispielsweise die Form von Strahlungskühlungstöpfen 35 aufweisen, die au­ ßerhalb des Raumes 44 des aktiven Plasmas an einer Seite oder an beiden Seiten des Bandweges angeordnet sind, wie dies aus der Fig. 2 hervorgeht. Diese Töpfe 35 können dadurch gekühlt werden, daß in ihnen eine geeignete gekühl­ te Flüssigkeit durch Röhren 36, 37 zirkuliert, die je­ weils mit einem äußeren Kühlungssystem (nicht dargestellt) verbunden sind. Wenn eine weitere Kühlung gewünscht wird, können zusätzliche Kühlungsröhren 38, 39 in den Rollen 33, 34 in einer ähnlichen Weise vorgesehen werden, wie dies oben im Zusammenhang mit den Kühlungsvorrichtungen 18 und 35 beschrieben wurde. Die jeweiligen Röhren 19, 20, 36, 37, 38 und 39 können mit einer oder mit mehreren äußeren Küh­ lungsvorrichtungen (nicht dargestellt) verbunden wer­ den, die in bekannter Weise außerhalb des Gehäuses 21 angeordnet sind. Es ist leicht zu verstehen, daß jedes nötige Verbindungsrohr und auch jede Verbindung 4, 7, 32, 47, die zwischen dem Inneren der Vakuumkammer, beispielsweise der Kammer 26, und dem Äußeren vorgesehen ist, eine Vakuum­ dichtung 45 aufweisen muß, wie dies in den Zeichnungen dar­ gestellt ist.

Eine Vorrichtung 41 zum ununterbrochenen Messen der Dicke des Bandes 10 und eine Vorrichtung 42 zur Anzeige des Endes des Bandes 10 können an einem oder an beiden Enden des Weges des Bandes 10 vorgesehen sein. Beide Vorrichtungen 41, 42 können in einer üblichen Weise ausgebildet sein und das Band nicht berühren. Beispielsweise kann es sich um optische Vorrichtungen handeln, wie sie im allgemeinen in der Tonbandindustrie und bei ähnlichen Anwendungsfällen verwendet werden. Beispielsweise kann das Band 10 per­ foriert sein oder an beiden Enden, die von den Spulen 11, 12 gehalten werden, transparent sein. Wenn das Ende des Bandes sich an die Vorrichtung 42 annähert, wird der transparente Bereich durch die Vorrichtung angezeigt und ein Steuersignal wird an den Motorantrieb 14 gesendet, so daß dieser seine Drehrichtung ändert und auf diese Weise die Richtung des Bandlaufes zwischen den Spulen 11 und 12 umkehrt. In einer analogen Weise kann die Meßvorrichtung 41 ein Steuersignal liefern, wenn die Dicke des Bandes 10 ein vorgegebenes Minimum erreicht. Auf diese Weise wird angezeigt, daß es nötig ist, das Band auszutauschen.

In der inneren Vakuumkammer 1 wird eine geerdete schützen­ de Abschirmung 43 vorzugsweise verwendet und mit der Ab­ schirmung 2 verbunden, wie dies aus der Fig. 2 hervorgeht. Die Abschirmung 43 besteht vorzugsweise aus einem korro­ sionsfesten Stahl oder aus Aluminum und sie kann verwendet werden, um dabei zu helfen, einen gewünschten Differential­ druck zwischen der äußeren Kammer 26 und der inneren Kam­ mer 1 auf die folgende Weise aufrechtzuerhalten. Der Dif­ ferentialdruck wird vorzugsweise dadurch erhalten, daß Argon unter einem vorgegebenen Druck durch die Quelle 23, die über ein Drosselventil 25 mit dem Inneren der Vakuum­ kammer 1 verbunden ist, geliefert wird. Dieser Druck ist beträchtlich höher als der Druck der umgebenden Kammer 26, der über eine Vakuumpumpe 5 und ein Drosselventil 24, die mit der Kammer 26 verbunden sind, aufrechterhalten wird. Beispielsweise kann die Kammer 26 einen Druck von 0,1 bis 5 × 10^-6 Millitorr und die Kammer 1 einen Druck von 10 bis 300 Millitorr aufweisen. Folglich schützt die Abschir­ mung 43 die jeweiligen Elemente 11, 12, 33, 34, 35 usw., die in der inneren Vakuumkammer 1, aber nicht direkt in dem Raum 44 des aktiven Plasmas angeordnet sind, vor unerwünsch­ ten Abscheidungen des gesputterten Targetmaterials.

Die Anode 8, ein Bereich der bewegbaren bandförmigen Kathode bzw. des Targets 10, die bzw. das in dem Raum des aktiven Plasmas zu einem vorgegebenen Augenblick angeordnet ist, und die kühlende Stützeinrichtung 15, die die Magnete 30 aufweist und die den genannten Bereich des Bandes 10 stützt, sind jeweils innerhalb der Abschirmung 43 angeordnet. Wie dies bereits erwähnt wurde, ist es erforderlich, alle die Elemente, die in dem Gehäuse 21 angeordnet sind, von den geerdeten Abschirmungen durch bekannte Techniken elektrisch zu isolieren. Beispielsweise können die jeweiligen von den Erdabschirmungen zu isolierenden Elemente auf iso­ lierenden Trägern angeordnet sein, die aus einem nicht­ leitenden Material, beispielsweise aus einem geeigneten Keramikmaterial, bestehen.

Es ist daher unter anderen Elementen erforderlich, auf bekannte Weise das Band 10, das sich auf dem hohen elek­ trischen Potential der Kathode befindet, von der Abschir­ mung 43, speziell an den Öffnungen 46 und 50, ausreichend zu isolieren, die in der Abschirmung 43 zum Durchlaß des Bandes 10 vorgesehen sind. Falls dies gewünscht wird, kann eine zweite zusätzliche Argonquelle 6 vorgesehen wer­ den, die eine Leitung 7 aufweist, die direkt in den von der Abschirmung 43 umschlossenen Raum führt, wie dies in der Fig. 2 dargestellt ist.

An der Stelle der Verwendung von umsteuerbaren Zufuhr- und Aufnahmespulen 11, 12 und anstatt den Bandweg jedesmal, wenn das Ende des Bandes durch die Vorrichtung 42 ange­ zeigt wird, umzukehren, ist es auch möglich, das Band 10 als Endlosband vorzusehen, das in einer ausgewählten Rich­ tung eine vorgegebene Zeit lang oder so lange transportiert wird, bis ein minimaler Wert der Dicke 100 durch die Meß­ vorrichtung 41 angezeigt wird.

In der Fig. 4 ist eine weitere Ausgestaltung der gekühlten Stützeinrichtung 15 der Fig. 2 und 3 dargestellt. In der Fig. 4 ist das aktive Plasma 44 von einem im Grunde U-förmig ausgebildeten Permanent- oder Elektromagneten 51 umgeben, dessen entgegengesetzte Nord- und Südpole 52, 53 an gegenüberliegenden Seiten des Plasmas 44 und ent­ lang der Breite des Bandes 10 vorgesehen sind. Die Magneten 52, 53 erzeugen ein magnetisches Feld in einer Richtung, die durch den Pfeil 102 angedeutet ist und im wesentlichen parallel zur Ebene der bandförmigen Kathode bzw. des bandförmigen Targets 10 und daher senkrecht zur Richtung des elektrischen Feldes 101 zwischen der Anode 8 und der Kathode 10 verläuft. Der Magnet 51 ist an einer nichtmagnetischen, elektrisch leitenden Trägereinrichtung 54, die vorzugsweise aus korrosionsfestem Stahl oder Aluminum besteht, befestigt. Diese Trägerstrukur 54 dient auch als schützende Abschirmung. Eine obere planare Fläche 55 eines mittleren Teiles der Einrichtung 54 trägt das bewegbare Band 10.

Röhren 56 zum Bewegen einer geeigneten Kühlflüssigkeit, bei der es sich beispielsweise um Wasser handelt, sind unmittelbar unter der oberen Oberfläche 55 in dichter Nähe des Bandes 10 angeordnet, um eine in höchstem Maße wirksame Kühlung des Bandes 10 zu bewirken. Eine Abschir­ mung 57 umgibt die Trägereinrichtung 54, den Magneten 51, die Anode 8 und einen Bereich der bewegbaren Kathode bzw. des bewegbaren Targets 10. Die Abschirmung 57 der Fig. 5 entspricht im wesentlichen der inneren Abschirmung 43 der Fig. 2 und dient dazu, die Elemente vor der Abschei­ dung von Sputtermaterial zu schützen, die außerhalb der Abschirmung (in Fig. 4 nicht dargestellt) angeordnet sind. Sie dient auch dazu, das Differentialvakuum aufrechtzu­ erhalten, wie dies zuvor in Verbindung mit der Fig. 2 be­ schrieben wurde.

Die in den Fig. 3 und 4 dargestellten Trägereinrichtungen stellen nur zwei von vielen möglichen Anordnungen dar, die gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung vorge­ sehen werden können.

Im folgenden wird nun im Zusammenhang mit der Ausführungs­ form der Fig. 1 und 2 ein bevorzugtes Verfahren zum Sputtern mit einer hohen Rate beschrieben. Vor dem Beginn des Sputterbetriebes wird die Vakuumpumpe 5 zur Erzeugung eines tiefen Druckes in der Kammer 26 eingeschaltet. Dieser Druck liegt beispielsweise in der Größenordnung von 10 bis 5 Millitorr oder tiefer. Danach wird Argon von der Quelle 23 in die innere Kammer 1 eingeleitet, um in dieser Kammer einen höheren Druck in bezug auf den obenangegebenen Druck der Kammer 26 zu erzeugen. Beispielsweise soll in der inneren Kammer ein Druck von 20 Millitorr oder ein höherer Druck erzeugt werden. Wenn dies gewünscht wird, kann zusätzliches Argon von der Quelle 6 in den Raum 44 eingeleitet werden. Die oben angegebenen Druckwerte können sich bei vorgegebenen Sputteranwendungsfällen ändern. Eine oder mehrere äußere Kühlungsvorrichtungen werden eingeschaltet und die Kühl­ flüssigkeit, die bis auf eine gewünschte tiefe Temperatur abgekühlt wurde, wird durch irgendeine oder durch alle Röhren geleitet, die in der Fig. 2 durch die Bezugszeichen 19, 20 und 36 bis 39 bezeichnet sind.

Der Motor 14 wird ebenfalls eingeschaltet, wodurch bewirkt wird, daß sich das Band 10 ununterbrochen zwischen den Spulen 11, 12 über einen vorgegebenen Weg bewegt, der die Rollen 33, 58 und 39, 34, die gekühlte Platte 17 und die Kühlungstöpfe 35 aufweist. In dem Fall, in dem die Rollen 33 und 34 angetrieben werden, wird ein entsprechen­ der Motorantrieb, der nicht dargestellt ist, ebenfalls aktiviert.

Die Geschwindigkeit des Bandes 10 wird ausgewählt, um den besonderen Kühlungsanforderungen in bezug auf ein ausgewähltes Targetmaterial der bandförmigen Kathode 10 zu entsprechen und um die besondere Stromdichte zu erzielen, die für eine gewünschte Sputterrate erforderlich ist.

Es wird festgestellt, daß Stromdichten von etwa 500 Watt bis 5 Kilowatt oder mehr pro 6,45 cm² der Kathode bzw. des Targets durch eine Sputterstrahlanordnung für eine hohe Rate der Erfindung erreicht werden können. Ein Vergleich mit den bekannten Vorrichtungen ergibt, daß die Stromdichte bei diesen auf etwa 50 Watt pro 6,45 cm² beschränkt ist. Die Geschwindigkeit des bewegbaren Bandes 10 beträgt 12,7 cm pro Minute oder mehr, um die erforder­ liche Kühlung des Bandes zu bewirken, was von dem beson­ deren Material, der Größe, der Stromdichte und anderen Cha­ rakteristiken des Bandes ebenso wie von der Sputtervor­ richtung und dem Anwendungsfall abhängt.

Nachdem diese einen vorgegebenen Anwendungsfall erfor­ derlichen Zustände in der Vakuumkammer, die auch die ge­ wünschten Differentialdrücke, die Kühlungszustände und alle anderen bekannten, erforderlichen Sputterzustände enthalten, er­ reicht worden sind, wird die in der Fig. 2 dargestellte Leistungsquelle 31 eingeschaltet, um die gewünschte Leistung in der Form eines Gleichstromes oder einer Hochfrequenz an die Kathode 10 und an die Anode 8 anzulegen. Dadurch wird eine Glimmentladung zwischen den Elektroden bewirkt. Aus der vorherigen Beschreibung geht hervor, daß in der erfindungsgemäßen Sputtervorrichtung eine Glimmentladung in dem Raum 44 zwischen der Anode 8 und dem Bereich der beweglichen Kathode bzw. des beweglichen Targets bewirkt wird, der von der Platte 17 getragen wird und daher zu irgendeiner vorgegebenen Zeit in dem aktiven Plasma 44 angeordnet ist. Wenn sich die Kathode bzw. das Target 10 ununterbrochen durch das aktive Plasma 44 bewegt, wird das Targetmaterial in dem Plasmaraum ununterbrochen er­ gänzt. Aus der vorangehenden Beschreibung geht hervor, daß eine geforderte Intensität der Kühlung des Targetmaterials durch eine ausgewählte Geschwindigkeit des bandförmigen Targets wie auch durch andere einschlägige Parameter in bezug auf eine gewünschte Stromdichte und ein ausgewähl­ tes Material des Targets erreicht werden kann.

Beispielsweise kann eine Gleichspannung von -500 Volt bis -5 kV an die Kathode und eine Gleichspannung von +500 Volt bis +4 kV an die Anode über entsprechend isolierte Kabel 32, 32 a geliefert werden, wie dies am besten aus der Fig. 3 hervorgeht. Das Substrat 27 kann auf Nullpotential gehalten werden. Alternativ kann in Abhängigkeit von dem Anwendungsfall das Substrat 27 auf dem Anodenpotential gehalten werden und die Anode 8 kann folglich weggelassen werden. Im letzteren Fall entwickelt sich das elektrische Potential und das aktive Plasma und werden zwischen einem Bereich der Kathode 10, die von der Stützeinrichtung 15 getragen wird, und dem Substrat 27, aufrechterhalten. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Fig. 2 ist das Kabel 32 mit dem leitenden, gekühlten Rahmen 15 und daher auch mit dem bewegbaren Band 10 über die leitende Platte 17 des Rahmens 15 verbunden, wie dies zuvor schon beschrieben wurde. Wenn beispielsweise ein sich ununter­ brochen bewegendes Kunststoffband, wie beispielsweise ein MYLAR-Band, als ein Substrat 27 verwendet wird, können eine Gleichspannung von -2000 Volt an die Kathode und eine Gleichspannung von +2000 Volt an die Anode angelegt werden. Wenn die zuvor erwähnten metallischen magnetischen Materialien für die Bandkathode/Target der Fig. 2 ver­ wendet werden, kann schätzungsweise eine Materialabschei­ dungsrate in der Größenordnung von 2 × 10⁴ Angström pro Minute durch die erfindungsgemäße Sputterstrahlanordnung erreicht werden. Diese Rate stellt im Vergleich zu bekann­ ten Sputtervorrichtungen, die zur Herstellung von Magnet­ bändern verwendet werden, eine zweifache Verbesserung dar.

Weil bei der vorliegenden Erfindung die Kühlung der Kathode/des Targets in bezug auf bekannte Vorrichtungen wesentlich verbessert ist, kann die Stromdichte der Kathode/des Targets entsprechend vergrößert werden, wes­ halb wiederum die Sputterrate vergrößert werden kann.

Außerdem wird die Menge des gesputterten Materials und daher auch die Länge der Betriebszeit bei einem vorge­ gebenen Target im Vergleich zu stationären Targets be­ trächtlich vergrößert, weil die Kühlung und daher auch die Lebensdauer des Targets vergrößert sind.

Die Fig. 5 zeigt die Sputterstrahlanordnung 22 einer wei­ teren Ausführungsform der Erfindung. Um den Vergleich der zahlreichen bevorzugten Ausführungsformen, die in der vorliegenden Beschreibung beschrieben werden, zu erleichtern, sind ähnliche Elemente in den Figuren durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet. Die Beschreibung dieser Teile muß nicht wiederholt werden. In dieser Ausführungs­ form ist eine bewegliche Kathode/ein bewegliches Target in der Form einer sich ununterbrochen drehenden hohlen Trommel 60 vorgesehen, die auch als Trommeloberfläche 60 bezeichnet wird und die an der Stelle des Bandes 10 der Fig. 2 Verwendung findet. Die Ausführungsform der Fig. 5 ist besonders für Anwendungsfälle geeignet, bei denen das Target aus einem nichtflexiblen, zerbrechlichen Material oder einem Material besteht, das in bezug auf mechanische Beschädigungen infolge von einer Brüchig- bzw. Sprödigkeit, Ermüdungserscheinungen usw. empfindlich ist, wenn es in der Form eines flexiblen Bandes verwendet wird. Die Aus­ führungsform ist aber nicht auf diese Anwendungsfälle be­ schränkt. Beispielsweise handelt es sich bei derartigen Materialien um Wolfram, Ferrit und ähnliche harte, spröde Materialien.

Beispielsweise kann die Trommel 60 dadurch hergestellt werden, daß Wolfram oder Kobalt im Vakuum gegossen wird, um eine homogene Struktur in der Form einer relativ dün­ nen, hohlen Trommel einer gewünschten Dicke 100 zu er­ reichen. Dabei werden bekannte Techniken angewendet.

Die Trommel 60 wird von einer gekühlten Stützeinrichtung 61 getragen, die der zuvor beschriebenen Einrichtung 15 der Fig. 2 und 3 ähnelt. Eine obere Platte 62 der Struk­ tur 61 weist jedoch eine Krümmung auf, die derjenigen der Trommeloberfläche 60 entspricht. Durch dieses Merkmal wird ein besserer Kontakt zur beweglichen Trommelober­ fläche 60 hergestellt, wodurch diese besser gekühlt wer­ den kann. Die gekühlte Stützstruktur 61 stützt gleitend die sich drehende Trommeloberfläche 60. Kühlungsrohre 18, Magnete 30, die Anode 8 und die Abschirmung 43 sind jeweils in der Fig. 5 in einer ähnlichen Weise angeordnet, wie dies auch bei der im Zusammenhang mit der Fig. 2 be­ schriebenen Ausführungsform der Sputterstrahlanordnung 22 der Fall ist. Die Trommel 60 wird vorzugsweise durch An­ triebsrollen 63, 64 angetrieben, die an gegenüberliegenden Seiten der Trommel und außerhalb der schützenden Abschir­ mung 43 vorgesehen sind. Es können Förder- bzw. Gegen­ rollen 65, 66, die in der Fig. 5 durch unterbrochene Linien dargestellt sind, verwendet werden, wenn dies ge­ wünscht wird, um ein Rutschen zwischen der Trommelober­ fläche 60 und den Antriebsrollen 63, 64 zu vermeiden. Die Antriebsrollen 63, 64 können durch einen geeigneten Motor (nicht dargestellt) angetrieben werden, wodurch die Dre­ hung der Trommel 60 in eine ausgewählte Richtung, die durch den Pfeil 69 dargestellt ist, oder in entgegen­ gesetzte Richtung bewirkt wird.

In der Nähe der sich drehenden Trommeloberfläche 60 sind stationäre Kühlplatten 67, 68 angeordnet, die ähnlich wie die Kühlungsplatten 35 der Fig. 2 als Strahler ausge­ bildet sein können. Die Platten 67 und 68 sind gekrümmt, damit sie der Trommeloberfläche 60 folgen, um eine wirk­ samere Kühlung derselben zu bewirken. Die Trommel 60 kann irgendeine geeignete Länge und einen geeigneten Durchmesser aufweisen. Beispielsweise könen die Länge und der Durch­ messer in der Größenordnung von mehreren Inches liegen, was von der Größe des Substrates und anderen sachdienli­ chen Parametern abhängt, die mit einer besonderen Sputter­ anwendung in Verbindung stehen.

Die Fig. 6A und 6B zeigen eine vereinfachte Aufsicht und einen vereinfachten Querschnitt einer weiteren Ausfüh­ rungsform der Erfindung. Insbesondere weist die Sputter­ strahlanordnung 22 dieser Ausführungsform eine beweg­ bare Kathode/bewegbares Target in der Form einer sich fortwährend drehenden Scheibe 70 auf, die eine vorgege­ bene Dicke 100 besitzt und vorzugsweise vollständig aus einem ausgewählten Targetmaterial besteht. Die Scheibe 70 wird beispielsweise durch eine Welle 77 gedreht, die mit einem geeigneten Motor 78 verbunden ist, wie er zur Drehung einer Drehscheibe bzw. eines Drehtisches bekannt ist. Es können an beiden Seiten der Scheibe 70 in der Nähe eines ausgewählten Bereiches dieser Scheibe Küh­ lungsplatten 71, 72 vorgesehen sein. Ein anderer benach­ barter Bereich der bewegbaren Scheibe 70 ist in der Nähe einer Anode 74 angeordnet und weist eine vorgegebene Ent­ fernung von dieser auf. Dieser Bereich der Scheibe 70 wird gleitbar von einer in Berührung stehenden, gekühlten Stützstruktur 73 getragen. Die Anode 74 weist vorzugs­ weise eine ringförmige Form auf und ähnelt der zuvor beschriebenen Anode 8 der Fig. 5, während die gekühlte Stützanordnung 73 der zuvor beschriebenen Einrichtung 61 der Fig. 5 ähnelt, wenn man davon absieht, daß sie eine ebene obere Platte 79 aufweist. Die Anode 74 kann einen kreisförmigen oder rechtwinkeligen Querschnitt aufwei­ sen. Die Anordnung 73 kann Magnete (nicht dargestellt) enthalten, die ein magnetisches Feld 102 erzeugen, um das aktive Plasma 44 zu verdichten, wie dies weiter oben im Zusammenhang mit den Fig. 2 oder 5 bereits erläutert wurde. Eine geeignete Gleichstrom- oder Hochfrequenzleistung wird an die sich drehende scheibenförmige Kathode 70 und an die Anode 74 von einer Leistungsquelle (nicht dargestellt) geliefert, die der Leistungsquelle 31 der Fig. 2 entspricht, um ein elektrisches Feld 101 zu er­ zeugen, wie dies früher beschrieben wurde. Die Kühlungsplat­ ten 71, 72 und ein benachbarter Teil der durch sie ge­ kühlten drehbaren Scheibe 70 sind jeweils von einer ge­ erdeten schützenden Abschirmung 76 umgeben. Die ge­ samte in den Fig. 6A und 6B dargestellte Anordnung ist in einer Vakuumkammer, wie beispielsweise der Vakuumkammer 26 der Fig. 1, angeordnet. Andere Elemente, die zur Her­ stellung von Zuständen zur Schaffung einer Glimmentla­ dung in dem Raum 44 zwischen der Anode 74 und der Kathode 70 der Ausführungsform der Fig. 6A und 6B erforderlich sind, ähneln den zuvor beschriebenen und im Zusammenhang mit den Fig. 1, 2 und 5 dargestellten Elementen.

Bei der Ausführung des Sputterverfahrens der Fig. 6A und 6B dreht der Motor 78 die scheibenförmige Kathode/das scheibenförmige Target 70, wie dies durch den Pfeil 75 dargestellt ist, mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit, um die erforderliche Kühlung der Scheibe durch die ent­ sprechende Kühlungsanordnung 73 und, wenn dies gewünscht wird, auch durch die Kühlungsplatten 71, 72 zu errei­ chen. Aus der obigen Beschreibung geht hervor, daß bei der Ausführungsform der Fig. 6A und 6B ein Bereich der sich drehenden scheibenförmigen Kathode/des scheiben­ förmigen Targets 70 zu irgendeiner vorgegebenen Zeit während des Betriebs in dem Plasmaraum 44 angeordnet ist, während ein anderer, benachbarter Bereich außerhalb des Plasmaraums gekühlt werden kann. Auf diese Weise kann die sich drehende Scheibe durch diese Ausführungsform der Erfindung äußerst wirksam gekühlt werden. Die Dreh­ geschwindigkeit, der Durchmesser und die Dicke der Schei­ be können in bezug auf eine gewünschte Stromdichte, eine gewünschte Sputterrate und eine gewünschte Lebensdauer des Targets und ähnliche Überlegungen und natürlich auch in Abhängigkeit von der erforderlichen Kühlung ausge­ wählt werden. Die geschätzte Oberflächengeschwindigkeit der Scheibe 70 ist bei den meisten Anwendungsfällen größer als 12,7 cm pro Minute.

Die Ausführungsform der Fig. 6A und 6B ist besonders ge­ eignet, um in Verbindung mit einem Targetmaterial verwen­ det zu werden, das keine Biegungen und Krümmungen zuläßt, wie sie bei der bandförmigen Kathode/Target der Fig. 2 bewirkt werden. Die Ausführungsform ist aber nicht auf solche Materialien beschränkt. Die Scheibe 70 kann bei­ spielsweise aus Wolfram oder Kobalt durch Gießen im Va­ kuum erzeugt werden, wie dies bekannt ist.

Beispielsweise kann die Scheibe 70 einen Durchmesser in der Größenordnung von mehreren 2,54 cm oder einen größe­ ren Durchmesser aufweisen und sich mit einer Geschwin­ digkeit von etwa 1 bis 300 Umdrehungen pro Minute drehen, während eine Spannung von 500 Volt bis 4 kV an die Scheibe angelegt werden kann und eine Sputterrate von mehr als 2 × 10⁴ Angström pro Minute erreicht werden kann.

Der Fachmann kann erkennen, daß bei den verschiedenen oben­ beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung die Anoden, Substrate und Abschirmungen als gekühlte Strukturen aus­ gebildet sein können, wie dies bekannt ist.

Während die jeweiligen Ausführungsformen der Fig. 2 bis 6B als Beispiele für Sputtertechniken beschrieben wurden, die in bekannter Weise magnetisch verstärkt werden, kön­ nen diese beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung jedoch auch in Sputtervorrichtungen anderer Art verwendet werden. Beispielsweise kann an der Stelle der Verwendung von Magnetstrukturen der Fig. 3 und 4 eine zusätzliche Anode in Verbindung mit einem heißen Filament verwendet werden, um den Sputtervorgang zu verstärken bzw. anzu­ reichern, wie dies bei bekannten Triodensputtervorrich­ tungen der Fall ist.

Aus der obigen Beschreibung der Fig. 1 und 2 folgt, daß wenn das Material der Trommel 60 in der Fig. 5 oder der Scheibe 70 in den Fig. 6A und 6B magnetisch ist, eine kleine Dicke dieser jeweiligen Targets wünschenswert ist, um eine gewünschte Übersättigung zu erreichen. Beispiels­ weise liegt diese Dicke in der Größenordnung von 2,54 × 10^-3 bis 12,7 × 10² cm.

Claims (10)

1. Vorrichtung zum Sputtern von insbesondere magneti­ sches Material enthaltendem Targetmaterial auf ein Substrat im Vakuum, mit einer das Substrat (27) auf­ nehmenden Vakuumkammer (26), und einer zwischen einer Anode (8; 74) und einer mit dem Targetmaterial verse­ henen, im Abstand von dem Substrat (27) angeordneten, von einer Transporteinrichtung (11, 12, 14; 63, 64; 78) bewegten Kathode (10; 60; 70) zur Erzeugung eines abgegrenzten Bereichs eines aktiven Plasmas (44), dadurch gekennzeichnet, daß die Transporteinrichtung (11, 12, 14; 63, 64; 78) die Kathode (Target) (10; 60; 70) fortlaufend über eine im Bereich des aktiven Plasmas (44) angeordnete, ge­ kühlte Stützeinrichtung (15; 61; 73) bewegt und daß außerhalb des Plasmas (44) weitere Kühleinrichtungen (35; 67, 68; 71, 72) für die Kathode (10; 60; 70) vorgesehen sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die weiteren Kühleinrichtungen (35; 67, 68; 71, 72) mit der Kathode (10; 60; 70) strahlungsgekoppelt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abschirmung (43; 57; 76; 87) vorgesehen ist, die die Transporteinrichtung (11, 12, 14; 63, 64; 78) und die außerhalb des aktiven Plasmas (44) angeordne­ ten weiteren Kühleinrichtungen (35; 67, 68; 71, 72) von dem aktiven Plasma (44) trennt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode als flexibles Band (10) ausgebildet ist, welches außerhalb des aktiven Plasmas (44) auf Spulen (11, 12) der Transporteinrich­ tung (11, 12, 14) aufwickelbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Transporteinrichtung (11, 12, 14) das Band (10) mit umkehrbarer Bewegungsrichtung bewegt und von einer außerhalb des aktiven Plasmas (44) angeordne­ ten, auf das Bandende ansprechenden Sensoreinrichtung (42) gesteuert wird.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode als von der Transport­ einrichtung (63, 64) rotierend angetriebene Hohltrom­ mel (60) ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode als von der Transporteinrichtung (78) rotierend angetriebene Scheibe (70) ausgebildet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützeinrichtung (15; 61; 73) aus leitendem Material besteht und leitend mit der Kathode (10; 60; 70) verbunden ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Targetmaterial magnetisches Tragetmaterial ent­ hält, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verdichtung des aktiven Plasmas (44) eine Magneteinrichtung (30; 51; 86; 99) vorgesehen ist, deren magnetisches Feld einen Bereich des im Plasma (44) sich befindenden Targetma­ terials magnetisch übersättigt.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Targetmaterials der Kathode (10; 60; 70) klein ist in bezug auf die Länge und Breite der Kathode.