AT338886B - Anordnung zur bedampfung aus einer thermischen dampfquelle - Google Patents

Description

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   Beim Aufbringen dünner Schichten, speziell für elektronenmikroskopische Zwecke, durch thermisches Verdampfen des Aufdampfgutes (Metalle, Halbleiter u. a.   m.)   wird der Auffänger durch die die Dampfstrahlen begleitenden Wärmestrahlen erwärmt ; die hiedurch verursachte Temperaturerhöhung des Präparates ist 
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   Das erfindungsgemässe Verfahren vermeidet das Auftreffen von Wärmestrahlen am   Auffänger,   indem es sich des Umstandes bedient, dass Wärme- bzw. Dampfstrahlen sehr verschiedene Geschwindigkeiten besitzen. Zur Lösung dieser an sich bekannten Schwierigkeiten sind schon verschiedene Lösungsvorschläge bekanntgeworden. 



   Einrichtungen zur Trennung von Dampf- und Wärmestrahlen werden in allgemeiner Form in der österr. 



  Patentschrift Nr. 231530, sowie in speziellen Ausführungen in den österr. Patentschriften Nr. 293814 und Nr. 314624 beschrieben. Die österr. Patentschrift Nr. 231530 offenbart das Prinzip der Trennung von Dampfund Wärmestrahlung auf Grund ihrer unterschiedlichen Ausbreitungsgeschwindigkeit und hat einige Enrichtungen zur Durchführung des genannten Verfahrensprinzips zum Gegenstand. 
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231530schirmung der Wärmestrahlung. Auf Grund ihrer Geometrie können jedoch nicht mehr als 50% der angebotenen Dampf teilchen in das System eintreten, wodurch die Gesamtdurchlässigkeit vermindert wird. Die in den österr. Patentschriften Nr. 293814 und Nr. 314624 beschriebenen Einrichtungen weisen Kanäle auf, welche 
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 und Wärmestrahlung möglich,hohe Ausbeute zu erzielen.

   Die Erfindung betrifft demnach eine Anordnung zur Bedampfung aus einer Dampf- quelle mit herabgesetzter Temperaturbelastung des zu bedampfenden Objektes, wobei die aus der Dampf- quelle emittierte Wärmestrahlung unter Ausnutzung ihrer grösseren Ausbreitungsgeschwindigkeit mittels eines rotierenden Blendensystems vom Dampfstrahl abgetrennt wird und zeichnet sich dadurch aus, dass auf einer gemeinsamen Drehachse parallel und mit Abstand zueinander drei oder mehrere Scheiben als Blenden angeordnet sind, welche mit Öffnungen derart versehen sind, dass in einem geometrisch vorbestimmbaren Raumwinkelbereich in dem die Dampfstrahlen zum Objekt gelangen können sowohl die optische Durchsicht verwehrt ist als auch Reflexionen von Wärmestrahlen an Wänden des rotierenden Systems in den genannten Raumwinkelbereich vermieden werden. 



   Aus der Literatur sind Anordnungen mit rotierenden Scheiben bekannt, die aus einer Gesamtheit unterschiedlich schneller Teilchen solche einer bestimmten Geschwindigkeit selektionieren. Während in diesen Anordnungen aus dem gesamten Angebot nur Teilchen einer ganz bestimmten Geschwindigkeit ausgewählt werden sollen, ist in der erfindungsgemässen Anordnung im Gegensatz hiezu Bedacht darauf genommen, ein möglichst breites Geschwindigkeitsspektrum durchzulassen. Dementsprechend unterscheiden sich diese beiden Anordnungen in ihrem Aufbau und ihrer Wirkungsweise grundsätzlich. 



   Die dem erfindungsgemässen Gedanken entsprechende Vorrichtung verbindet die Vorteile der in den österr. Patentschriften Nr. 231530, Nr. 293814, sowie Nr. 314624 der genannten Anordnungen, ohne deren Nachteile aufzuweisen. Die Erfindung betrifft demnach eine Anordnung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass auf einer gemeinsamen Achse drei oder mehr Scheiben parallel zueinander starr angeordnet sind, wodurch wesentlich mehr als 50% der angebotenenDampfteilchen in das System einzudringen vermögen, ohne dass dabei unerwünschte Reflexionen von Wärmestrahlen an den Wänden des rotierenden Systems auftreten können. 



   Die geometrischen Bedingungen der erfindungsgemässen Anordnung, sowie die völlige Ausschaltung von Licht- undWärmestrahlung erlauben einen sehr kleinen Abstand zwischen Dampfquelle und Auffänger. Da die Aufdampfrate umgekehrt proportional dem Quadrat dieses Abstandes ist, hat dieser Umstand grosse Bedeutung. Durch geeignet geformte Öffnungen am Umfang der Scheiben lässt sich darüber hinaus ein gewünschtes Profil der Aufdampfschicht erzeugen. 



   Die dünnen, untereinander gleichen Scheiben sind leicht zu fertigen und erlauben es, die geometrischen Bedingungen einfach zu variieren. Ausserdem ist ihre geringe Masse wegen der hohen erforderlichen Drehzahlen sehr von Vorteil. 



     EinAusfuhrungsbeispiel   für eine Anordnung mit fünf rotierenden Scheiben ist in   Fig. 1 in Auf- und   Grundriss dargestellt. Die Scheiben --3-- sind mit der gemeinsamen Achse A-B fest verbunden und werden durch ein geeignetes Antriebssystem --7-- auf der erforderlichen Umdrehungszahl U gehalten. Diese Umdrehungszahl wird durch das Molekulargewicht und die Temperatur der zu verdampfenden Substanz, sowie durch die Geometrie der Anordnung bestimmt. 



   Der aus der   DampfqueUe --1-- emittierte Dampfstrahl --6-- wird   durch die Blenden --2 und 4-- auf den erforderlichen Bereich begrenzt. Zwischen diesen beiden Blenden rotieren die fünf am Umfang mit Schlitzen versehenen   Scheiben --3--.   

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   Die Breite der Schlitze --b--, sowie die der Stege --s-- und die Lage der fünf Scheiben zueinander sind so gewählt, dass im Bereich des ausgeblendeten Dampfstrahles --6-- keine direkte Sicht zwischen Dampf- 
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 --1-- und Auffänger --5-- besteht.Die Schlitze der fünf Scheiben begrenzen gedachte Kanäle mit dem Steigungswinkel a, die von den Dampfteilchen durcheilt werden können. 



   Für Teilchen der Geschwindigkeit : 
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Es werden jedoch nicht nur Teilchen dieser Geschwindigkeit durchgelassen, sondern wegen der relativ grossen Breite b der Schlitze der Geschwindigkeitsbereich zwischen Vmin und Vmax wie in Fig. 2 dargestellt. Die Grenzgeschwindigkeiten Vmin und   Vmax   lassen sich durch Wahl der Geometrie variieren. 



   PATENTANSPRÜCHE : 
1. Anordnung zur Bedampfung aus einer Dampfquelle (1) mit herabgesetzter Temperaturbelastung des zu bedampfenden Objektes (5), wobei die aus der Dampfquelle (1) emittierte Wärmestrahlung unter Ausnutzung ihrer grösseren Ausbreitungsgeschwindigkeit mittels eines rotierenden Blendensystems vom Dampf-   strahl(6)abgetrenntwird, dadurch gekennzeichnet, dassauf einergemeinsamenDrehachseparallel    und mit Abstand zueinander drei oder mehrere Scheiben (3) als Blenden angeordnet sind, welche mit Öffnungen derart versehen sind, dass in einem geometrisch   vorbestimmbarenRaumwinkelbereich,   in dem die Dampfstrahlen zum Objekt (5) gelangen können, sowohl die optische Durchsicht verwehrt ist, als auch Reflexionen von Wärmestrahlen an Wänden des rotierenden Systems in den genannten Raumwinkelbereich vermieden werden.

Claims (1)

1. 2. Anordnung zur Bedampfung aus einer thermischen Dampfquelle (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen am Umfang der Scheiben (3) angeordnet und nach aussen offen sind. EMI2.5