CS261213B2 - Způsob napravování tenkých vrstev a zařízení k provádění tohoto způsobu - Google Patents

Abstract

Naprašovací zařízení s otočnou magnetronovou katodovou soustavou je .opatřeno naprašovací komorou, ve které je také uložena, podložka, na kterou se materiál naprašuje. Katoda sestává z podélné válcové trubice, na jejímž povrchu je nanesena vrstva naprašovaného materiálu. Uvnitř válcové trubice jsou umístěny magnetické prvky, tvořené nejméně jednou řadou magnetů tvaru písemne U, probíhající v podélném směru. Válcová trubice je uložena v nanášecí komoře otočně kolem své podélné osy, takže do oblasti magnetického pole magnetů mohou být přiváděny postupně různé oblasti vrstvy naprašovaného materiálu.

Description

Vynález se týká způsobu naprašování tenkých vrstev povlakového materiálu na ploché podložky a zařízení k provádění tohoto způsobu.

Katodové naprašování je rozšířeným způsobem nanášení tenkých vrstev zvoleného materiálu na podložky. Při tomto způsobu se obvykle plochá anodová deska z materiálu, který má být naprašován, bombarduje ionty v ionizované plynné atmosféře ve vyčerpatelné nanášecí komoře, ve které se udržuje řízené vakuum, takže částice anodové desky se uvolňují a ukládají v tenké vrstvě na podložku; anodová deska, na kterou je nanesena vrstva naprašovaného materiálu, má obvykle podlouhlý obdélníkový tvar a podložka, na kterou se má materiál naprašovat, se pohybuje pod anodovou deskou plynulým nebo přerušovaným pohybem. Podélná osa anodové desky je kolmá na směr pohybu podložky.

Aby se dosáhlo zvýšení rychlosti nanášení, bylo navrženo používání katod s magnetickou stimulací. Tyto katody jsou známy ve formě rovinných magnetronových katod, které obvykle obsahují soustavu permanentních magnetů, uspořádaných v uzavřené smyčce a uspořádaných v neměnné poloze vůči ploché anodové desce. Magnetické pole tedy probíhá v uzavřené smyčce, která vymezuje dráhu nebo oblast, ve které probíhá naprašování materiálu anodové desky.

Jedna z nevýhod známé ploché anodové desky spočívá v tom, že dráha rozprašování je poměrně úzká, takže eroze probíhá v poměrně úzké prstencové oblasti, odpovídající tvaru uzavřené smyčky magnetického pole. V důsledku toho se před nutnou výměnou anodové desky využije jen poměrně malá část anodového materiálu.

Úkolem vynálezu je proto vyřešit novou magnetronovou katodu pro magnetronové naprašování materiálu na plochou podložku, která by se podstatně lišila od dosud známých rovinných magnetronových katod a která by při zachování vysoké rychlosti naprašování umožňovala také podstatně hospodárnější využití anodového materiálu, aby se tak prodloužila životnost katody. Úkolem vynálezu je také vyřešit způsob naprašování materiálu, při kterém by se využila co největší část anodového materiálu.

Tento úkol je vyřešen způsobem naprašování tenké vrstvy povlakového materiálu na substrát, jehož podstata spočívá v tom, že vrstva anodového materiálu se nanese na vnější plochu válcového členu, v části této vrstvy se vytvoří magnetické pole a anodový materiál se naprašuje na rovinný substrát, pohybující se podle erozní oblasti anodového materiálu, přičemž vrstva anodového materiálu se otáčí po částečném ochuzení erozní oblasti.

Podstata zařízení k provádění způsobu naprašování tenké vrstvy, obsahujícího evakuovatelnou komoru, ve které je vodorovně uspořádána katoda, opatřená magnetickými prvky, spočívá v tom, že katoda je tvořena podlouhlým válcovým trubicovým členem, na jehož vnějším povrchu je nanesena vrstva naprašovaného povlaku materiálu a magnetické prvky jsou uspořádány v trubicovém členu pro vymezeni naprašovací zóny, přičemž trubicový člen je opatřen prostředky pro natáčení trubicového členu kolem jeho podélné osy pro přivedení různých částí vrstvy povlakového materiálu do naprašovací polohy proti magnetickým prvkům.

Magnetickými prvky je soustava jednotlivých magnetů, uspořádaných v nejméně jedné řadě podél trubicového členu a tvořených permanentními magnety. Podle výhodného konkrétního provedení vynálezu mají tyto permamentní magnety tvar písmena U a obsahují magnetické pásky, probíhající podél trubicového členu a dosedající na ramena magnetů. Magnetické pásky přiléhají čelně k trubicovému členu a plochy těchto magnetických pásků, přivrácené k trubicovému členu, mají zakřivení, odpovídající zakřivení vnitřního povrchu trubicového členu.

Trubicový člen je podle jiného konkrétního provedení vynálezu uzavřen na jednom konci, na druhém konci je otevřen a obsahuje potrubí, probíhající podélně trubicovým členem a napojeným na jednom konci na zdroj chladicí kapaliny, přičemž potrubí je po své délce opatřeno otvory pro výstup chladicí kapaliny.

Způsobem a zařízením podle vynálezu je možno naprašovat povlakový materiál stejnou nebo i vyšší rychlostí než tomu bylo u dosud známých zařízení, ale dosáhne se podstatně většího využití naprašovaného materiálu z anodové vrstvy, což je velmi výhodné, protože se zpravidla jedná o velmi drahé materiály a každé zvýšení procenta jejich využití má značný význam.

Příklady provedení zařízení k naprašování povlakové vrstvy materiálu na plošný substrát jsou zobrazeny na výkresech, kde obr. 1 znázorňuje podélný svislý řez nanášecí komorou, opatřenou magnetronovou katodou, na obr. 2 je vodorovný podélný řez, vedený rovinou 2-2 z obr. 1, obr. 3 znázorňuje čelní pohled na naprašovací komoru z obr. 1, obr. 3A znázorňuje axonometrický pohled na část jednoho z magnetických pásků, obr. 4 znázorňuje podélný svislý řez druhým příkladným provedení naprašovací komory, na obr. 5 je podélný vodorovný řez naprašovací komorou, vedený rovinou 5-5 z obr. 4, na obr. 6 je čelní pohled na naprašovací komoru z obr. 4, na obr. 7 a 8 jsou podélné řezy dalšími dvěma příklady provedení naprašovací komory, obr. 9 znázorňuje svislý podélný řez dalším příkladným provedením zařízení podle vynálezu, na obr. 10 je svislý příčný řez, vedený rovinou 10-1P z obr. 9, na obr. 11 je svislý řez částí zařízení, vedený rovinou 11-11 z obr. 9, na obr. 12 je svislý řez jinou částí zařízení, vedený rovinou 12-12 z obr. 9 a na obr. 13 je příčný řez částí zařízení, vedený rovinou 13-13 z obr. 12.

*. ?

Zařízení pro naprašování tenkých vrstev povlakového materiálu na substrát je v prvním příkladném provedení podle obr. 1 až 8 opatřeno katodovou soustavou 20, která je uložena v evakuovatelné nanášecí komoře 21; nanášecí komora 21 má pravoúhelníkový průřez a sestává ze spodní stěny 22, z horní stěny 23, z bočních stěn 24, 25 a neznázorněných koncových stěn. Spodní stěna 22 a horní stěna 23 jsou vůči bočním stěnám 24, 25 utěsněny těsněními 26, 27. K nanášecí komoře 21 je připojena vakuová vývěva 28 pro snižování tlaku v nánášecí komoře 21. Opětné přivádění plynu do nanášecí komory 21 je umožněno přívodním potrubím 29 s ventilem 3Q.

Katodová soustava 20 obsahuje válcovou trubici _3_1, uloženou v nanášecí komoře 21, v jejíž spodní části jsou uspořádány magnetické prvky 32. Válcová trubice 31 je vyrobena z nemagnetického materiálu, například z mosazi nebo nerezavějící oceli. Na vnějším'povrchu válcové trubice 31 je nanesena vrstva 33 povlakového anodového materiálu, který se má nanášet na substrát. Válcová trubice 31 s vrstvou 33 nanášeného materiálu tedy vytváří trubicovou anodu, která má zcela jiné konstrukční vytvoření než dosud známé rovinné anody.

Válcová trubice 31 je v nanášecí komoře 21 uložena ve vodorovné poloze a je otočná kolem své podélné osy. K tomu účelu je uložena svým vnitřním koncem 35 na čepu 34, který je otočně uložen v ložiskovém bloku 36, vytvořeném v podpěře 37, upevněné šrouby k boční stěně 25 nanášecí komory 21.

Vnější konec válcové trubice 31 je otevřený a prochází otvorem v boční stěně 24 nanášecí komory 24, kde je uložen v prstenci 39, uloženém v objímce 40, upevněné šrouby 41 k boční stěně 24.· Vnitřní prostor nanášecí komory 21 je vůči okolní atmosféře utěsněn prstencovými kroužky 42 , 43, které dosedají na válcovou trubici 31 a na boční stěnu 24 nanášecí komory 21

Pro zajištění potřebného chlazení katodové soustavy 20 prochází spodní částí válcové trubice 31 podélné chladicí potrubí 44, které je rovněž z nemagnetického materiálu. Vnitřní konec chladicího potrubí 44 je uzavřený a je umístěn v odstupu od uzavřeného vnitřního konce 35 válcové trubice 21, vnější konec 45 chladicího potrubí 44 vystupuje z válcové trubice 31 a je do něj zavedena chladicí látka, například voda, která může vytékat otvory 46 v chladicím potrubí 44 do válcové trubice 31, ze které potom vytéká jejím vnějším koncem.

Magnetické prvky 32 obsahují soustavu permanentních magnetů 47, vytvořených ve tvaru písmena U, které jsou uspořádány ve dvou přímých navzájem rovnoběžných řadách A, B, probíhajících ve válcové trubici 31 v podélném směru. Permanentní magnety 47 každé řady A, B jsou uspořádány v zákrytu a v podélném průměru střídavě překrývají permanentní magnety 47 jedné řady A permanentní magnety 47 druhé řady B. Permanentní magnety 47 jsou vůči sobě natočeny, jak je patrno z obr. 3, a jsou pomocí upevňovacích konzolek upevněny k chladicímu potrubí 44.

Permanentní magnety 47 řady A dosedají svými vnějšími rameny 48 na podélný pásek 49 z magnetického materiálu, například z měkké oceli, zpracované válcováním za tepla, a permanentní magnety 47 řady B dosedají svými vnějšími rameny 50 na podobný pásek 51 z magnetického materiálu, který je uspořádán rovnoběžně s prvním páskem 49 Vnitřní ramena 52, 53 permanentních magnetů 47 obou řad A, B se navzájem překrývají a dosedají na centrálně a podélně probíhající střední magnetický pásek £4, který je rovnoběžný s pásky 49, 51. Permanentní magnety 4^jsou s příslušnými pásky 49, 51, 54 spojeny šrouby £5, procházejícími permanentními magnety 47. Spodní plochy 59 pásků 49, 51, 54 jsou tvarově přizpůsobeny zakřivení vnitřní plochy válcové trubice 31 a střední magnetický pásek 54 je opatřen střídavě opačně nakloněnými výřezy 54a /obr. 3A/, takže vnitřní ramena 52, 53 permanentních magnetů 47 mohou dosedat na dno těchto výřezů 54a v celé své čelní ploše.

Permanentní magenty 47 jsou uspořádány tak, že severní póly dosedají na vnější pásky 49, 51, zatímco jižní póly dosedají na střední pásek £4. Tímto uspořádání permanentních magnetů 47 a pásků 49, 51, 54 se vytvářejí dvě přímá magnetická pole, podél kterých probíhá eroze vrstvy 33 anodového materiálu.

Katodové napětí se k válcové trubici 31 s vrstvou 33 anodového materiálu přivádí z neznázorněného zdroje stejnosměrného napětí přívodním vedením £0, jehož konec má kluzný kontakt s válcovou trubicí 31; zařízeni je neznázorněným vedením uzemněno. f

Podložka S, na kterou se anodová vrstva materiálu naprašuje, je uložena v nanášecí komoře 21 pod katodovou soustavou 20 a nesena dvěma soustavami kladek 62, £3, které jsou uloženy na vodorovném hřídeli 64, uloženém v ložiskových blocích 65, 65a, upevněných na spodní stěně 22 nanášecí komory 21.

Jak již bylo uvedeno, vnější povrch válcové trubice 31 je opatřen vrstvou 33 z materiálu, který se má při průchodu podložky S pod válcovou trubicí 31 naprašovat na povrch podložky S. Válcová trubice 31 se může natáčet pomocí rukojeti 66, upevněné k jejímu vnějšímu konci, v obou směrech kolem její podélné osy, aby se oblast vrstvy 33 naprašovaného materiálu nacházela přímo proti permanentním magnetům 47 a byla uložena ve vytvořeném magnetickém poli. Když je určitá oblast vrstvy 33 naprašovaného materiálu vyčerpána, může se válcová trubice 31 pootočit tak, že se do naprašovací polohy dostane nová oblast vrstvy 33 naprašované ho materiálu. Tento postup je možno opakovat až do úplného vyčerpáni naprašovaného materiálu.

Zařízení podle vynálezu také poskytuje možnost opatřit povrch válcové trubice 31 v různých částech povrchu různými druhy naprašovaných materiálů, takže z jediné anody je možno nanášet na podložku S několik různých povlakových materiálů.

Pásky 49, 51, 54 z magnetického materiálu dosedají přímo na vnitřní povrch válcové trubice 31 a mohou po něm klouzat při natáčení válcové trubice 31 nebo mohu být unášeny spolu s natáčející se válcovou trubicí 31, přičemž v případě tohoto posunutí je možno vrátit permanentní magnety 47 do původní polohy natočením chladicího potrubí 44 rukojetí 67, která je připevněna k jeho vnějšímu konci a kterou je možno permanentní magnety 47 opět přesunout v opačném směru.

Zařízení podle příkladů z obr. 4 až 6 obsahují obměněné příkladné provedení magnetických prvků 70, které jsou v tomto příkladném provedeni tvořeny jen jednou řadou C permanentních magnetů 71, vytvořených ve tvaru písmena U, jejichž ramena 72, 73 dosedají na dvojici magnetických pásků 21/ 75, uspořádanou v odstupu od sebe a probíhající v podélném směru, přičemž magnetické pásky 21/ ⁷⁵ jsou spojeny šrouby 76, ^{77 s} permanentními magnety 21 a jejich spodní strany 78, 22 jsou zakřiveny podle zakřivení vnitřního povrchu válcové trubice 31. Vytvořené magnetické pole je v tomto případě přímé a vytváří přímý podlouhlý erozní obrazec na vrstvě 33 anodového materiálu.

Válcovou trubicí 31 prochází pod řadou C permanentních magnetů 71 podélným směrem chladicí potrubí 22./ ke kterému jsou permanentní magnety 71 připevněny. Do vnějšího konce chladicího potrubí 80 se přivádí chladicí kapalina, zejména voda, která pak může vytékat otvory 81 do vnitřního prostoru válcové trubice 21/ ^ze kterého vytéká na jejím vnějším konci.

Válcová trubice 31 se také v tomto příkladu může natáčet rukojetí 66 a do oblasti magnetického pole, vytvářeného permanentními magnety, se mohou postupně přivádět různé oblasti vrstvy 3.3 anodového materiálu. Po natočení válcové trubice 31, aby se do oblasti magnetického pole dostala dosud nevyužitá oblast vrstvy 33 anodového materiálu, se mohou permanentní magnety 71 vrátit rukojetí 67 zpět do správné polohy proti oblastí vrstvy 33, která se má v další fázi naprašovat.

V dalším příkladném provedení podle obr. 7 a 8 je zařízení podle vynálezu opatřeno skupinou katod z příkladů na obr. 4 až 6. V nanášecí komoře 84 jsou uspořádány vodorovně vedle sebe a v odstupu od sebe dvě katodové soustavy 82, 83, z nichž každá sestává z podélné válcové trubice 85, na jejímž vnějším povrchu je nanesena vrstva 85a naprašovaného materiálu. Uvnitř válcové trubice 85 jsou uloženy magnetické prvky 86, sestávající z řady permanentních magnetů 87 tvaru písmena U, jejichž ramena dosedají na podélné magnetické pásky 22/ 89, upevněnými pomocí šroubů 90, 91.

Vnější magnetický pásek 88 každé katodové soustavy 82, 22 představuje pólový nástavec severního pólu a vnitřní magnetický pásek 89 představuje pólový nástavec jižního pólu.

Vnější magnetické pásky 88 probíhají na vnější straně od vnitřních magnetických pásků a jejích konce jsou zahnuty k sobě do formy zahnutých konců 92. Mezi katodovými soustavami

82, 83 jsou na jejich protilehlých koncích uspořádány přídavné permanentní magnety 93, tvaru písmena U, které přemosťují mezerou mezi dovnitř zahnutými konci 92 magnetických pásků 88 a spolu s nimi vytvářejí magnetické pole ve tvaru uzavřené smyčky. Katodové soustavy 82, 22 j^sou zevnitř chlazeny chladicí kapalinou, přiváděnou do chladicího potrubí 95 .

Válcové trubice 85 katodových soustav 22/ 83 jsou otočné nezávisle na sobě a umožňují přivedení nespotřebované oblasti vrstvy 85a naprašovaného materiálu na vnějším povrchu válcové trubice 85 do magnetického pole permanentních magnetů 87. ^Na válcových trubicích 85 může být nanesen stejný nebo jiný materiál.

Příkladné provedení podle obr. 8 se liší od příkladu z obr. 7 tím, že v nanášecí komoře 100 jsou uspořádány čtyři vodorovné katodové soustavy 96, 97, 98, 99, které mají stejnou konstrukci jako katodové soustavy 82, 83 z příkladu na obr. 7 a obsahují tedy otočnou válcovou trubicí 101, na jejímž vnějším povrchu je nanesena vrstva naprašovaného materiálu. Také magnetické prvky tohoto příkladného provedení jsou tvořeny jednou řadou permanentních magnetů 102 tvaru písmena U, jejichž ramena dosedají na magnetické pásky 103, 104, připojené šrouby 105, 106 k ramenům.

První magnetické pásky 103 tvoří pólové nástavce severních pólů, druhé magnetické pásky 104 tvoří pólové nástavce jižních pólů. První magnetické páky 103 katodových soustav 96, 97 a 98, 99 na jednom konci přesahují a jsou zahnuty do zahnutých konců 107, 108.

Na druhé straně přesahují druhé magnetické pásky 104 katodových soustav 97, 98 a jejich konce 109 jsou zahnuty směrem k sobě.

Mezi dovnitř zahnutými konci 107 prvních magnetických pásků 103 katodových soustav

96, 97 je uspořádán permanentní magnet 110 tvaru písmene U a podobný permanentní magnet 111 je uspořádán mezi dovnitř zahnutými konci 108 magnetických pásků 103 katodových soustav 98, 99. Také mezi dovnitř zahnutými konci 109 druhých magnetických pásků 104 katodových soustav 97, 98 je uspořádán podobný permanentní magnet 112. Jednotlivé permanentní magnety 110, 111, 112 katodových soustav 96, 97, 92» 99 přemostují magnetické pásky 103, 104 a vytvářejí spolu s nimi magnetické pole, které má klikatý tvar.

Jednotlivé válcové trubice 101 katodových soustav 96, 22» 98, 99 jsou uloženy v nanášecí komoře 100 otočně nezávisle na sobě a jsou opatřeny vrstvou naprašovaného materiálu, která může být u jednotlivých válcových trubic ze stejného nebo rozdílného materiálu.

Válcové trubice 101 jsou rovněž opatřeny vnitřními chladicími potrubími 113, 114, 115,

116, ke kterým jsou připojeny permanentní magnety 102.

Druhé základní příkladné provedení zařízení podle vynálezu podle obr. 9 až 13 se od prvního provedení odlišuje v podstatě tím, že zatímco v předchozích příkladech se válcové trubice natáčely přerušovaným pohybem, v dalších příkladech probíhá otáčení plynule.

Katodová soustava z obr. 9 až 13 sestává z vodorovné válcové trubice 102, uložené otočně kolem své podélné osy v horní části nanášecí komory 121, ve které je možno vytvořit podtlak. Na vnějším povrchu válcové trubice 120 je nanesena vrstva 122 naprašovaného materiálu a na obou protilehlých stranách je válcová trubice 120 uzavřena čely 123, 124 a vytváří otočnou anodu.

Uvnitř válcové trubice 120 je soustředně uspořádána válcová vložka 125 s poněkud menším průměrem, ve kterém jsou umístěny magnetické prvky 126. Vnitřní válcová vložka 125 je na svých protilehlých koncích uzavřena čelními stěnami 127, 128, které jsou opatřeny čepy 129, 130, procházejícími otvory v čelech 123, 124 válcové trubice 120. Čepy 129,

130 jsou opatřeny čtyřhrany 131, 132, zapadajícími do vybrání 133 /obr. 11/ v podpěrných konzolách 134, 135, zasahujících svými částmi 136, 137 pod vodorovné stěny 138, 139, které jsou součástí nanášecí komory 121; části 136, 137 jsou k vodorovným stěnám připevněny šrouby 140, 141.

Vnitřní válcová vložka 125 je v tomto příkladném provedení nehybná a nemůže se otáčet, zatímco vnější válcová trubice 120 je otočná. Čela 123, 124 jsou pro umožnění otáčení válcové trubice 120 opatřena centrálními otvory, kterými procházejí čepy 129, 130 vnitřní válcové vložky 125. Kolem těchto otvorů jsou uspořádány prstencové příruby 142, 143, ve kterých, jsou uložena ložisková pouzdra 144, 145, obklopující těsně čepy 129, 130.

Axiálnímu pohybu válcové trubice 120 brání kroužky 146, dosedající na prstencové příruby 142, 143, přičemž uvnitř ložiskových pouzder 144, 145 jsou uspořádána těsnění 147.

Jak již bylo řečeno, válcová trubice 120, tvořící anodu, se v průběhu naprašování plynule otáčí. Hnacím ústrojím válcové trubice 120 je motor 148, který je upevněn k horní stěně 149 nanášecí komory 121, nesené na svých protilehlých koncích svislými stěnami 150, 151 nanášecí komory 121 a také čelními stěnami 152, 153. Mezi horní stěnu 149 a svislé stěny 150, 151 a čelní stěny 152, 153 je uloženo těsnění 154, 155 s kruhovým průřezem, které je uloženo také mezi svislými stěnami 150, 151 a vodorovnými stěnami 138, 139 nanášecí komory 121.

Na hnacím hřídeli motoru 148 je uloženo řetězové kolo 156, přes které je řetěz 157, který běží kolem řetězového kola 158 na vodorovném hřídeli 159, uloženém v ložiskách 160, uložených v ložiskovém bloku 161, upevněném šrouby 162 ke svislé stěně 151 nanášecí komory 121 /obr. 10/.

Vodorovný hřídel 159 prochází otvorem ve svislé stěně 151 a na jeho vnitřním konci je uloženo ozubené kolo 162, které je v záběru s ozubeným kolem 163 na prstencové přírubě

143 na svislém čelu 124 válcové trubice 120. Je-li motor 148 v chodu, válcová trubice 120 se prostřednictvím ozubených kol 162, 163 otáčí, zatímco vnitřní válcová vložka 125 zůstává nehybná.

Magnetické prvky 126 jsou uspořádány uvnitř vnitřní válcové vložky 125 a jsou tvořeny soustavou permanentních magnetů 164 tvaru písmena U, které jsou uspořádány ve dvou přímých rovnoběžných řadách D, E, probíhajících válcovou vložkou 125. Tvar s uspořádání těchto permanentních magnetů 164 jsou stejné jako v příkladu podle obr. 1, 2 a 13.

Válcová trubice 120 je opatřena vnitřním chlazením; chladicí látka, například voda, cirkuluje v prostoru 165 mezi válcovou trubicí 120 a vnitřní válcovou vložkou 125. Čerstvá chladicí látka se přivádí přívodním potrubím 166, která je v přírubě 167 nesena horní stěnou 149 nanášecí komory 121 /obr. 11/. Přívodní potrubí 166 je vyústěna do vnějšího konce průchodu 168, vytvořeného v čepu 130, a proudí do prostoru na přilehlém konci válcové trubice 120. Po cirkulaci v prostoru 165 se chladicí látka na protilehlém konci válcové trubice 120 odvádí průchodem 169 v čepu 129, který ústí do odtokového potrubí 170 neseného přírubou 171 v horní stěně 149 nanášecí komory 121.

Rovinná podložka 172, na kterou se naprašuje povlaková vrstva, jsou uloženy pod válcovou trubicí 120 a dopravovány nanášecí komorou 121 soustavou dopravních kladek 173, uložených vodorovných hřídelech 174, které jsou uloženy otočně v ložiskových blocích >. ’

175, 176, upevněných ke dnu 177 nanášecí komory 121, ke které je také napojena vakuová vývěva 178 pro snižování tlaku v nanášecí komoře 121 na požadovanou hodnotu. Pro opětné vpouštění plynu je nanášecí komora 121 opatřena napouštěcím potrubím 179 s uzavíracím ventilem 180.

Jak již bylo uvedeno, vnější válcová trubice 120 se v průběhu rozprašování plynule otáčí. Současně pod katodovou soustavou prochází plynule ve vodorovném směru podložka 172, na kterou se naprašuje povlakový materiál z válcové trubice 120. Podélná osa válcové trubice 120 je kolmá na směr pohybu podložky 172. Katodové napětí, vyvolávající rozprašování vrstvy materiálu, se na anodový materiál provádí z neznázorněného zdroje stejnosměrného napětí napájecím vedením 181, které je připojeno ke kontaktu 182, který je ve třecím styku s válcovou trubicí 120.

Popsaná příkladná provedení zařízení podle vynálezu jsou pokládána za nejvýhodnější.

V rozsahu předmětu vynálezu je však možno uskutečnit ještě další obměny jednotlivých částí zařízení, například permanentní magnety tvaru písmena U je možno nahradit jinými tvary permanentních magnetů nebo i elektromagnety.

Claims (17)

1. PĚEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Způsob naprašování tenkých vrstev povlakového materiálu na podložku, při němž se naprašovaný anodový materiál nanese na povrch anodového prvku a vytvoří se magnetické pole v oblasti alespoň části povrchu anodového prvku, vyznačující se tím, že vrstva naprašova ného anodového materiálu se nanese na vnější povrch válcového anodového prvku a magnetické pole se vytvoří v podlouhlé oblasti anodového materiálu, který se naprašuje na podložku plošného tvaru, pohybující se kolem erozní zóny vrstvy anodového materiálu, přičemž po částečném vyčerpání anodového materiálu z erozní zóny se vrstva anodového materiálu pootočí.
2. 2. Zařízení k provádění způsobu podle bodu 1, sestávající z vakuovatelné naprašovací komory, ve které je vodorovně uspořádána katoda, opatřená magnetickými prvky, a která je opatřena dopravními prostředky pro vodorovný posun podložky, na kterou je materiál naprašován, podél magnetických prvků, vyznačující se tím, že katoda je tvořena katodovou soustavou /20, 82, 83, 96, 97, 98, 99/, obsahující válcovou trubici /31, 85, 101, 120/, na jejímž vnějším povrchu je nanesena vrstva /33, 85a, 122/ naprašovaného povlakového materiálu a v jejímž vnitřním prostoru jsou uspořádány magnetické prvky /32, 70, 86, 126/ pro vytvoření naprašovací erozní zóny, přičemž válcová trubice /31, 85, 101, 120/ je opatřena prostředky /66, 148/ pro její otáčení kolem podélné osy a uvedení různých oblastí vrstvy /33, 85a,

   122/ do naprašovací polohy proti magnetickým prvkům /32, 70, 86, 126/.
3. 3. Zařízeni podle bodu 2, vyznačující se tím, že magnetické prvky /70/ obsahují soustavu jednotlivých magnetů /71/, uspořádaných v nejméně jedné řadě, probíhající podél trubicového členu ve formě válcové trubice /31/.
4. 4. Zařízení podle bodu 3, vyznačující se tím, že magnety /71/ jsou permanentními magnety.
5. 5. Zařízení podle bodu 4, vyznačující se tím, že permanentní magnety /71/ mají tvar písmena U a jsou spojeny s magnetickými pásky /74, 75/, probíhajícími podélně válcovou trubicí /31/ a upevněnými pomocí spojovacích prostředků, zejména šroubů /76, 77/, k ramenům /72, 73/ permanentních magnetů /71/.
6. 6. Zařízení podle bodu 5, vyznačující se tím, že válcová trubice /31/ je na jednom konci /35/ uzavřena a na druhém konci je otevřena a obsahuje chladicí potrubí /80/, probíhající podélně válcovou trubicí /31/, napojené na jednom konci na přívod chladicí látky a opatřené soustavou otvorů /81/ pro přívod chladicí látky do válcové trubice /31/.
7. 7. Zařízení podle bodu 6, vyznačující se tím, že chladicí potrubí /80/ je uspořádáno ve válcové trubici /31/ otočně kolem své podélné osy a magnetické prvky /70/ jsou připevněny k chladicímu potrubí /80/.
8. 8. Zařízení podle bodů 5 a 7, vyznačující se tím, že k potrubí /80/, napojenému na zdroj chladicí látky a opatřené výtokovými otvory /81/, jsou připojeny permanentní magnety /71/.
9. 9. Zařízení podle bodu 8, vyznačující se tím, že k vnitřní ploše válcové trubice /31/ přiléhají magnetické pásky /74, 75/ svými plochami se stejným zakřivením jako má vnitřní plocha válcové trubice /31/.
10. 10. Zařízení podle bodu 3, vyznačující se tím, že magnety Π1Ι jsou uspořádány ve dvou navzájem rovnoběžných řadách /A, B/, v nichž jsou rozmístěny střídavě a se vzájemným přesahem.
11. 11. Zařízení podle bodu 5, vyznačující se tím, že permanentní magnety /71/ tvaru písmena U jsou uspořádány ve dvou navzájem rovnoběžných řadách /A, B/ střídavě a se vzájemným přesahem a magnetické pásky /74, 75/, připojené k ramenům /72, 73/ permanentních magnetů /71/, mají plochy přiléhající k vnitřní ploše válcové trubice /31/ zakřiveny podle zakřivení vnitřního povrchu václové trubice /31/.
12. 12. Zařízení podle bodu 11, vyznačující se tím, že potrubí /80/, napojené na přívod chladicí kapaliny a opatřené otvory /81/ pro výtok chladicí kapaliny do vnitřního prostoru válcové trubice /31/, probíhá válcovou trubicí /31/ v podélném směru a magnety /71/ jsou připevněny k potrubí /80/, které je opatřeno motorem /148/ pro otáčeni tohoto potrubí /80/ kolem jeho podélné osy pro přemištováni magnetů /71/ vůči válcové trubici /31/.
13. 13. Zařízení podle bodu 2, vyznačující se tím, že prostředky pro otáčení válcovou trubicí /31, 85, 101, 120/ jsou tvořeny rukojetí /66/ pro přerušované otáčení.
14. 14. Zařízení podle bodu 2, vyznačující se tím, že prostředky pro otáčení válcovou trubicí /31/ jsou tvořeny motorem /148/ pro plynulé nebo přerušované otáčení válcové trubice /31/.
15. 15. Zařízení podle bodu 2, vyznačující se tím, že ve válcové trubici /120/ je uložena válcová vložka /125/, uložená soustředně s válcovou trubicí /120/ v odstupu od jejich vnitřních ploch, mezi jejíž vnější plochou a vnitřní plochou válcové vložky /120/ je prostor /165/ pro cirkulaci chladicí látky.
16. 16. Zařízení podle bodu 15, vyznačující se tím, že válcová trubice /120/ je na obou koncích uzavřena čely /123, 124/ a vnitřní válcová vložka /125/ je rovněž na obou koncích uzavřena čelními stěnami /127, 128/, uspořádanými v odstupu od čel /123, 124/ válcové trubice /120/, přičemž jedním z čel /123, 124/ válcové trubice /120/ prochází přívodní potrubí /166/ pro přívod chladicí látky do prostoru /165/ mezi válcovou trubicí /120/ a válcovou vložkou /125/ na jednom konci a výtokovým potrubím /170/ v druhém čele /123, 124/ pro odvod chladicí látky.
17. 17. Zařízení podle bodů 2 až 16, vyznačující se tím, že v nanášecí komoře /21/ je uspořádána soustava /82, 83, 96, 97, 98, 99/ magnetřenových katod, uspořádaných navzájem rovnoběžně v odstupu od sebe a opatřených podélnou válcovou trubicí /85, 101/ s vrstvou /85a/ naprašovaného materiálu, v níž jsou v řadě uspořádány magnetické prvky /86/, přičemž mezi sousedními katodami jsou na jejich vzájemně protilehlých koncích uspořádány přídavné magnety /93, 94, 110, 111, 112/ pro vytváření tvarového magnetického pole.