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Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Vakuumbedampfung aus einer thermischen Dampfquelle mit herabgesetzter Temperaturbelastung des zu bedampfenden Objektes, wobei die aus der Dampfquelle emittierte
Wärmestrahlung auf Grund ihrer grösseren Ausbreitungsgeschwindigkeit mittels eines rotierenden Blendensystems vom Dampfstrahl abgetrennt wird.
In der österr. Patentschrift Nr. 231530 ist ein Verfahren beschrieben und unter Schutz gestellt, welches es ermöglicht, thermische Aufdampfvorgänge unter herabgesetzter thermischer Belastung des zu bedampfenden
Unterlagsmaterials vorzunehmen. Dieses Verfahren besteht seinem Wesen nach darin, dass die aus der thermi- schen Verdampfungsquelle austretende Wärmestrahlung auf Grund ihrer grösseren Ausbreitungsgeschwindigkeit von den Dampfstrahlen getrennt wird. In der genannten Patentschrift sind auch einige Vorrichtungen beschrie- ben, welche die Realisierung dieses allgemeinen Verfahrensprinzips erlauben.
Eine solche Vorrichtung bekannter Art besteht beispielsweise aus einem rotierenden Hohlzylinder, welcher an seiner Umfangsfläche Schlitze trägt und in bezug auf die thermische Verdampfungsquelle derart angeordnet und mit einer derartigen Geschwindigkeit in Drehung versetzt wird, dass die Trennung der Wärme- von der
Korpuskularstrahlung zu dem erwähnten Zweck erreicht wird.
Weiters sind zur Durchführung dieses, Verfahrensprinzips in der genannten Patentschrift noch zwei weitere
Vorrichtungen beschrieben bzw. unter Schutz gestellt, die einerseits aus einem System rotierender Scheiben, anderseits aus oszillierenden Blendenschiebern bestehen.
Aus der österr. Patentschrift Nr. 293 814 ist eine weitere Vorrichtung bekanntgeworden, die zur Durchfüh- rung des durch die österr. Patentschrift Nr. 231530 unter Schutz gestellten Verfahrensprinzips dient. Diese
Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass in an sich bekannter Weise die Schlitze des Blendensystems in
Richtung der Drehachse dieses Systems aufeinanderfolgen und das Blendensystem aus einer Mehrzahl von
Dampfdurchtrittskanälen besteht, welche wie die Mantellinien eines Zylinders um eine gemeinsame Achse herum angeordnet sind. Diese gemeinsame Achse ist gegenüber dem Dampfstrahl um einen solchen Winkel ge- neigt, dass in Richtung der Dampfstrahlen die optische Durchsicht verwehrt ist.
Zur Begründung der Erfindungseigenschaft dieser Einrichtung gegenüber dem aus der österr. Patentschrift
Nr. 231530 sich ergebenden Stand der Technik wird unter anderem angegeben, dass die bekannte Einrichtung den Nachteil einer sehr hohen, im Betrieb erforderlichen Drehzahl in der Grössenordnung von 50 000 Umdr/min aufweist, was bei der Anordnung im Vakuum Probleme hervorruft. Dabei wird jedoch übersehen, dass die erfor- derliche Drehzahl in weiten Grenzen lediglich eine Funktion der Grösse der zu bedampfenden Fläche ist und somit dasjenige, was über den Nachteil hoher Drehzahlen gesagt wird, zwangsläufig für jede derartige Einrichtung, also auch für jene gemäss dem Patent Nr. 293 814 gelten muss.
Die Einrichtung gemäss der Erfindung stellt hingegen einen echten Fortschritt auf dem einschlägigen Gebiet dar.
Bei der Erstellung von Einrichtungen der in Rede stehenden Art ist neben andern Gesichtspunkten auch zu berücksichtigen, dass in der Regel das zu bedampfende Substrat sich senkrecht über der Verdampfungsquelle befindet und dass in kleinen Anlagen, wie sie besonders in der Elektronenmikroskopie üblicherweise verwendet werden, nur ein beschränkter Raum für den Einbau einer derartigen zusätzlichen Einrichtung zur Verfügung steht.
Die erfindungsgemässe Einrichtung trägt auch den eben genannten Sachverhalten und Erfordernissen Rechnung. Ihr Vorteil gegenüber bekannten Einrichtungen ist vor allem ihr geringerer Raumbedarf, der nicht nur den Einbau in üblicherweise verwendeten Präparationsanlagen ermöglicht, sondern es auch möglich macht, die Verdampfungsquellen näher an das Substrat heranzubringen, wie dies gleichfalls häufig erforderlich ist. Die letztgenannte Forderung bedingt aber auch, dass die Bauhöhe des rotierenden Zylinders möglichst klein gehalten werden muss. Dies aber bedingt wieder eine stärkere Neigung der rotierenden Blenden zur Rotationsachse.
Dieser grosse Winkel ist aber dann durch Schrägstellung der Achse bei achsparallelen Schlitzen nicht mehr realisierbar.
Die erfindungsgemässe Anordnung besitzt den Vorteil, dass sie Aufdampfvorgänge im Hochvakuum unter herabgesetzter thermischer Belastung des Substrates ermöglicht, wobei sie-aufgrund der besonderen Konstruktion ihres Blendensystems - eine sehr geringe Bauhöhe besitzt und sonst auch in übliche Präparationsanlagen unmittelbar einbaubar ist.
Die erfindungsgemässe Anordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Ein- und Auslassschlitze des Blendensystems in an sich bekannter Weise als Schraubflächen um die Drehachse des Blendensystems herum ausgebildet sind und dass die optische Durchsicht in Richtung der Dampfstrahlen verwehrt ist.
Ein Ausführungsbeispiel wird an Hand der Zeichnungen näher erklärt. Fig. 1 zeigt die Gesamtanordnung, bestehend aus Rezipient-6--, Aufdampfquelle-1-, feststehende Blenden-2, 4- rotierende Blende --3, 8-, Motor-7-und Auffänger-5-. Dieses ganze System ist an ein Pumpsystem angeschlossen und befindet sich auf Hochvakuum. Fig. 2 zeigt das rotierende und das feste Blendensystem in seinen Einzelheiten, im Grund- und Aufriss.
Der aus der Dampfquelle-1-emittierte Dampfstrahl-9-wird durch die Blenden-2, 4-auf den erforderlichen Querschnitt (Grösse des Auffängers --5--) abgeblendet (Fig. 1). Zwischen den beiden Blenden
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rotiert ein Zylinder --3- mit Lamellen --8-- am Umfang, wie in Fig. 2 dargestellt. Die Geometrie dieser Lamellen --8-- ist so gewählt, dass im Bereich des ausgeblendeten Dampfstrahles--9--keine direkte Sicht
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Auffänger-5-besteht.migre Kanäle, die dem Dampfstrahl-9-den Durchtritt ermöglichen. Die Umfangsgeschwindigkeit-v--der Lamellen --8- wird durch den Winkel--a-- sowie die mittlere Dampfstrahlgeschwindigkeit bestimmt.
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lässigkeit.
Die Funktion der Anordnung ergibt sich aus obiger Beschreibung. Die Bedingungen für einen speziellen Fall sind im folgenden Beispiel darstellt. v = Umfangsgeschwindigkeit c = Mittlere Dampfstrahlgeschwindigkeit
D = Zylinder-Durchmesser n = Drehzahl des Zylinders a = Winkel der Lamellen s = Abstand der Lamellen voneinander (Teilung) b = Breite der Blende an der Dampfquelle
B = Breite der Blende beim Auffänger d = Wanddicke der Lamellen h = Höhe des Zylinders
S = Tiefe der Lamellen
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sich also Drehzahlen zwischen 2500 und 25000/min. Diese Werte sind nach dem Stand der Technik auch im Hochvakuum leicht zu realisieren.