DD293376A5

DD293376A5 - Einrichtung zur vakuumbeschichtung von granulat

Info

Publication number: DD293376A5
Application number: DD33927690A
Authority: DD
Inventors: Bernd-Dieter Wenzel; Horst Schmidt; Hans-Henning Reis; Wolfgang Jahn
Original assignee: Forschungsinstitut Manfred Von Ardenne,De; Kombinat Veb Keramische Werke Hermsdorf,De
Priority date: 1990-04-02
Filing date: 1990-04-02
Publication date: 1991-08-29

Abstract

Die Einrichtung zum Vakuumbeschichten von Granulat dient im wesentlichen zum Bedampfen mit Metall, da das Metallgranulat fuer die Schichtherstellung in der Mikroelektronik benoetigt wird. Erfindungsgemaesz ist in einem Elektronenstrahlofen eine Trommel in waagerechter Lage rotierend angeordnet. In dieser ist feststehend ein Elektronenstrahlverdampfer angeordnet. In die Trommel wird von einem Vorratsbehaelter das Granulat eingebracht und beschichtet. Nach Ablauf des Prozesses wird die Trommel geneigt, und das beschichtete Granulat gelangt in einen Sammelbehaelter. Die Trommel dreht sich mit unterschiedlicher Geschwindigkeit pulsierend, um eine Durchmischung zu erreichen. Figur{Vakuumbeschichten; Granulat; Bedampfen; Elektronenstrahlofen; Trommel; Elektronenstrahlverdampfer; Vorratsbehaelter; Sammelbehaelter}

Description

abzufangen, damit sie nicht in den Verdampfer gelangen. Ist die Menge bedampft, wird die Trommel während des Rotierens

einseitig abgesenkt und das Granulat gelangt über den Trichter und das Rohr in den Sammelbehälter. Danach wird die nächste Menge aus dem Vorratsbehälter in die Trommel gefördert. Der Durchmischungsprozeß des Granulats zum Zwecke des besseren Bedampfens wird noch dadurch unterstützt, daß die Trommel zeitweilig gekippt wird.

Ausführungsbeisplel Die zugehörige Zeichnung zeigt eine Einrichtung im Prinzip als Schnitt.

Im Rezipienten 1 ist eine Trommel 2 mit horizontaler Achse drehbar angeordnet. Die Elektronenkanone 3 und der Verdampfertiegel 4 sind in der horizontalen Achse der rotierenden Trommel 2 angeordnet. Der Elektronenstrahl 5 wird mittels eines magnetischen Ablenksystems 6 periodisch auf das Verdampfungsgut 7 im Verdampfertiegel 4 und das rotierende Granulat 8 gerichtet. Die Trommel 2 wird durch die Rollen 9 gestützt und über die Rollen 10 vom Motor 11 angetrieben. Aus dem Vorratsbehälter 12 wird das Granulat 8 kontinuierlich nachbeschickt. Durch ständiges periodisches Ändern der Drehgeschwindigkeit der Trommel 2 und Kippen derselben wird das Granulat 8 bewegt und gemischt, wodurch eine gleichmäßige Bedampfung erfolgt. Nach erfolgter Bedampfung wird die Trommel 2 gekippt und das Granulat 8 gelangt durch den Trichter 13, das Rohr 14 in den Sammelbehälter 15. Über dem Verdampfertiegel 4 ist eine schwenkbare Blende 16 angeordnet, die ein Motor 17 bewegt. Die Rollen 9 werden von einem üblichen Antrieb 18 abgesenkt.

Claims

Patentanspruch:

Einrichtung zur Vakuumbeschichtung von Granulat, bestehend aus einem Rezipienten, einem Verdampfertiegel, einer Elektronenkanone mit dem zugehörigen Ablenksystem und einer rotierenden Trommel, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel (2) in horizontaler Lage und axial kippbar, am Umfang über Rollen (10) angetrieben, angeordnet ist, daß die Rollen (9) auf einer Seite der Trommel (2) absenkbar sind, daß in der Trommel (2) feststehend der Verdampfertiegel (4) angeordnet ist, daß horizontal die Elektronenkanone (3) so angeflanscht ist, daß mit dem Ablenksystem (6) der Elektronenstrahl (5) auf der Tiegeloberfläche und dem Granulat (8) ablenkbar ist, daß ein Vorratsbehälter (12) über ein Rohr mit dem Innenraum der Trommel (2) verbunden ist, daß unter der Trommel (2) im absenkbaren Bereich derselben ein Trichter (Ί3) angeordnet ist, der über ein Rohr (14) mit einem Sammelbehälter (15) verbunden ist, und daß über dem Verdampfertiegel (4) eine schwenkbare Blende (16) angeordnet ist.

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung dient zum Bedampfen von Granulat verschiedenster Größe und unterschiedlicher Materialien durch Elektronenstrahlverdampfen, vorzugsweise von Granulat aus Metal!.

Eines der wesentlichen Anwendungsgebiete von Metallgranulat ist die Herstellung von Metallegierungen, wie sie in der Mikroelektronik zum Aufbringen von Schichten auf Bauelemente benötigt werden. Werden jedoch Kompositionen von Metallmischungen benötigt, die sich nicht auf legierungstechnischem Wege herstellen lassen, erreicht man eine ausreichende Homogenität durch Tränken von Granalien mit dem Kompositmetall. Es hat sich gezeigt, daß bei einigen Kompositionen, z. B. der Legierung WTi 10, die Granalien beschichtet werden müssen, um das Tränken durchführen zu können. Durch das Beschichten werden in diesem Fall metallurgische Reaktionen unterdrückt, die einen porigen Kompositkörper zur Folge haben.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Das Beschichten von Schüttgut, insbesondere von kleinen zylindrischen Körpern (Rundwiderständen) erfolgt derart, daß das zu beschichtende Material in Drehkörbe gebracht wird, die sich in einem Rezipienten drehen. Im Drehkorb ist eine Sputterquelle feststehend angeordnet und durch am Drehkorb angeordnete Schikanen und entsprechender Schräglage des Drehkorbes erfolgt ein ständiges Umwälzen der Substrate, wodurch die gleichmäßige Beschichtung erreicht wird (DD-PS 257 554). Diese Einrichtung ist nicht geeignet, um Granulat in relativ kurzer Zeit zu beschichten, da die Beschichtungsrate von Spütterquellen gering ist. Außerdem ist es mit dieser Einrichtung, d. h. mit Sputterquellen, nicht möglich, auch das zu beschichtende Gut mit Energie zu beaufschlagen, was für Metalle zweckmäßig ist, um haftfeste Aufdampfschichten zu erzielen.

Ziel der Erfindung

Es ist eine Einrichtung zu schaffen, mit welcher es möglich ist, mit hoher Produktivität Granulat zu beschichten. Der apparative Aufwand soll gegenüber den bekannten Einrichtungen nicht höher und das mit ihr ausgeübte Verfahren muß ökonomischer sein.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum Beschichten von Granulat im Vakuum zu schaffen, wobei als Beschichtungsquelle ein Elekironenstrahlverdampfer benutzt wird. Die Einrichtung soli vorzugsweise für hochschmefcsnde Metalle geeignet sein. Es soll ein h ..ner Wirkungsgrad der Dampfausnutzung erreicht werden. Es soll auch möglich sein, das Granulat mit Energie zu beaufschlagen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit einer einem Elektronenstrahlofen ähnlichen Einrichtung, bestehend aus Rezipienten, Verdampfertiegel, Elektronenkanone mit Ablenksystem dadurch gelöst, daß in dem Rezipienten horizontal drehbar eine Trommel angeordnet ist, in der sich feststehend der Verdampfertiegel befindet. Etwa in der Achse der Trommel 'st die Elektronenkanone angeflanscht, deren Elektronenstrahl mittels einem Ablenksystem auf dem Tiegel und auch das Granulat abgelenkt wird. Über dem Tiegel ist eine schwenkbare Blende angeordnet. Mit dem Innenraum der Trommel ist über ein Rohr ein Vorratsbehälter für das unbeschichtete Substrat verbunden. Die Trommel ist auf Rollen gelagert, über welche auch der Antrieb derselben erfolgt. Die Rollen an einer Seite sind absenkbar, um die Trommel zum Entleeren und Durchmischen des Granulats zu kippen. An dieser Seite ist unterhalb der Trommel ein Trichter angeordnet, der über ein Rohr mit einem vakuumdicht verschlossenen Sammelbehälter zur Aufnahme des beschichteten Granulates verbunden ist. Die Wirkungsweise der Einrichtung ist wie folgt: Der Verdampfer wird bei geschlossener Blende nach dem Evakuieren des Rezipienten geheizt. Das zu beschichtende Granulat ist in dem Vorratsbehälter. Die Trommel wird in Bewegung gesetzt und dabei das Granulat durch das Rohr in definierter Menge in die Trommel befördert. Die Rotation der Trommel erfolgt mit unterschiedlicher Geschwindigkeit periodisch pulsierend, damit ein Umwälzen des Granulats erfolgt, um es allseitig zu bedampfen. Die Blende steht dabei seitlich etwas schräg zum Verdampfer, um evtl. aus der Umlaufbahn gelangende Granulate