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Die Erfindung betrifft eine Beschichtungsanlage für eine physikalische Gasphasenabscheidung, die ein kontinuierlich oder diskontinuierlich durch die Beschichtungsanlage bewegtes Substrat, eine in einem Abstand dem Substrat gegenüberliegenden Verdampfungsquelle, eine Einrichtung zum Energieeintrag in die Verdampfungsquelle, eine Zuführeinrichtung zum kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Nachfüttern des zu verdampfenden Beschichtungsmaterials und Kondensatflächen für das nicht auf das Substrat gelangte, verdampfte Beschichtungsmaterial enthält. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren für eine physikalischen Gasphasenabscheidung, bei der ein Substrat in einem Abstand von einer Verdampfungsquelle und dieser gegenüberliegend durch die Beschichtungsanlage hindurchbewegt wird, während aus der Verdampfungsquelle durch einen Energieeintrag Beschichtungsmaterial in Richtung des Substrats verdampft wird.
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In Beschichtungsanlagen, die das Prinzip der physikalischen Gasphasenabscheidung nutzen, wird das abzuscheidende Beschichtungsmaterial in der Regel aus einer Verdampfungsquelle, die sich gegenüber dem zu beschichtenden Substrat befindet, heraus verdampft und auf dem Substrat entsprechend wieder abgeschieden. Die Verdampfung des Beschichtungsmaterials kann hierbei durch Energieeintrag in die Verdampfungsquelle mittels eines Elektronenstrahls, eines Lasers oder aber durch entsprechendes Aufheizen der Verdampfungsquelle mittels einer in ihrer Nähe, in der Regel darunter befindlichen Widerstandsheizeinrichtung oder induktiven Heizeinrichtung erfolgen.
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Allerdings ist es nicht möglich, das gesamte verdampfende Beschichtungsmaterial wieder auf dem Substrat abzuscheiden:
Durch die Dampfstromdichteverteilung und die Lage des Substrats und eventueller Blenden gegenüber dem Verdampfungsquellenbereich ist der Ausnutzungsgrad des Dampfes gegeben. Jedoch ist es nicht möglich, die Lage des Substrats im Bezug auf die Verdampfungsquelle lediglich bezüglich Ausnutzungsgrad des Dampfes zu optimieren, da weitere Parameter die Geometrie der Beschichtungsanlage wesentlich bestimmen, zu denen die Schichtdickengleichmäßigkeit, der Bauraum für den Substrattransport, die Art der Nachfüttereinrichtung des Beschichtungsmaterials oder der Strahleinschuß für den Elektronenstrahl oder den Laser bzw. die mögliche Geometrie einer Widerstandsheizung zählen.
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Da das primäre Ziel der Gasphasenabscheidung auf ein Substrat die Herstellung einer möglichst gleichmäßigen Schicht bei hoher Wirtschaftlichkeit der Anlage ist, muss häufig ein sehr großer Abstand zwischen Substrat und Verdampfungsquelle gewählt werden, womit meist ein schlechter Dampfausnutzungsgrad verbunden ist. Der Dampfausnutzungsgrad ist dabei definiert als der Anteil des Beschichtungsmaterials, der auf dem Substrat abgeschieden wird, im Verhältnis zur Menge des insgesamt verdampften Beschichtungsmaterials. So liegt der Dampfausnutzungsgrad für Anwendungen des Elektronenstrahlverdampfens selten über 50%. Dies bedeutet jedoch, dass ein großer Teil des verdampften Beschichtungsmaterials nicht auf dem Substrat sondern in anderen Bereichen der Beschichtungsanlage als unerwünschte Kondensatschicht abgeschieden wird. Diese unerwünschten Kondensatschichten begrenzen die Kampagnendauer solcher Beschichtungsprozesse. Da ausgedehnte Kondensatschichten meist eine große Oberfläche ausbilden, müssen nach dem Belüften lange Desorptionszeiten eingeplant werden. Zudem besteht das Risiko eines Ablösens der Schichten während des Abscheidungsprozesses und einer möglichen Verunreinigung bzw. Schädigung des Substrats oder anderer Anlagenteile. Das nicht auf dem Substrat sondern in anderen Bereichen der Beschichtungsanlage abgeschiedene Material muss folglich regelmäßig aufwendig wieder aus der Beschichtungsanlage entfernt werden, was wesentlich zu den für die Wartung benötigten Stillstandzeiten der Beschichtungsanlage beiträgt. Zudem kann damit dieser Teil des Beschichtungsmaterials, das häufig kostenintensiv ist, nicht wirtschaftlich genutzt werden.
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Um zumindest die Stillstandszeiten weitestgehend zu minimieren und eine Reinigung der Beschichtungsanlage zu vereinfachen, werden solche Beschichtungsanlagen deshalb häufig durch zusätzliche und leicht auswechselbare Bleche von innen im Bereich einer möglichen Abscheidung des verdampften Beschichtungsmaterials verkleidet. Eine andere übliche Lösung ist das Auffangen des Kondensats und sein gezieltes Ableiten über geheizte Kondensatfänger. Dabei treten jedoch häufig Reaktionen mit dem für die Kondensatfänger genutzten Material auf. Lässt man diese Kondensatfänger zum Auffangen und einer erneuten Nutzung des als Kondensat aufgefangenen Beschichtungsmaterials in die Verdampfungsquelle, die in der Regel durch einen Verdampfungstiegel gebildet wird, abtropfen, führt das meist zur Verunreinigung des Beschichtungsmaterials und zu Spritzern.
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Eine weitere Möglichkeit zur Verhinderung der unerwünschten Kondensatschichten besteht in der Aufheizung der Flächen, die sich im Bereich einer möglichen Kondensatbildung befinden, in der Regel also der Flächen in Substratnähe, so dass der Dampf auf diesen Flächen nicht kondensieren kann. Dies ist vor allem für leicht flüchtige Materialien, wie z. B. organische Materialien, möglich. Jedoch ist dies meist mit einer deutlichen thermischen Belastung des Substrats verbunden, was diese Variante für eine große Anzahl von Substraten sowie generell für Materialien mit niedrigen Dampfdrücken ungeeignet macht.
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Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, das nicht auf das Substrat gelangte Beschichtungsmaterial so aufzufangen und einer erneuten Nutzung zukommen zu lassen, dass Kondensatschichten in der Beschichtungsanlage selbst weitestgehend vermieden oder zumindest stark reduziert werden und das Beschichtungsmaterial selbst nicht verunreinigt wird.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Beschichtungsanlage für die physikalische Gasphasenabscheidung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Auffangen und zur Wiederverwendung des nicht auf dem Substrat abgeschiedenen Beschichtungsmaterialkondensats mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Die Ansprüche 2 bis 9 und 11 bis 15 geben Ausführungsvarianten dieser erfindungsgemäßen Lösung wieder.
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Die erfindungsgemäße Beschichtungsanlage, die geeignet ist für die physikalische Gasphasenabscheidung enthält dabei ein kontinuierlich oder diskontinuierlich durch die Beschichtungsanlage bewegtes Substrat, eine in einem Abstand dem Substrat gegenüberliegende Verdampfungsquelle, eine Einrichtung zum Energieeintrag in die Verdampfungsquelle, eine Zuführeinrichtung zum kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Nachfüttern des zu verdampfenden Beschichtungsmaterials und Kondensatflächen für das nicht auf das Substrat gelangte, verdampfte Beschichtungsmaterial derart, dass die Kondensatfläche für den überwiegenden Anteil des nicht auf das Substrat gelangten verdampften Beschichtungsmaterials durch das nachgefütterte Beschichtungsmaterial gebildet wird. Damit wird der überwiegende Anteil des nicht auf dem Substrat abgeschiedenen Beschichtungsmaterialkondensats, der beim Betrieb einer Beschichtungsanlage für die physikalische Gasphasenabscheidung entsteht, bei der ein Substrat kontinuierlich oder diskontinuierlich in einem Abstand von einer Verdampfungsquelle und dieser gegenüberliegend durch die Beschichtungsanlage hindurchbewegt wird, während aus der Verdampfungsquelle durch einen Energieeintrag Beschichtungsmaterial verdampft wird, jedoch durch die geometrischen Umstände der Anlage und die Wahl der Prozessparameter des Abscheideverfahrens nicht auf das Substrat gelangt, sondern im Bereich um das Substrat herum abgeschieden wird, aufgefangen und wiederverwertet, da neues Beschichtungsmaterial durch eben diesem Kondensationsbereich hindurch in die Verdampfungsquelle hinein nachgefüttert wird und dabei dieses Beschichtungsmaterialkondensat aufnehmen kann. Der Abstand zwischen Substrat und Verdampfungsquelle kann dabei im Übrigen fest oder aber auch einstellbar ausgeführt sein. Beschichtungsanlage und Verfahren sind also so gestaltet, dass die Zufuhr von neuem Beschichtungsmaterial mit dem Auffangen des überwiegenden Anteils des nicht auf dem Substrat abgeschiedenen Beschichtungsmaterials verknüpft wird. Das neu zugeführte Beschichtungsmaterial dient also als Kondensatfläche für den Dampf, der sonst am Substrat vorbei in die Kammer gelangen würde. Es gibt dabei keine unerwünschten Reaktionen zwischen Auffänger und kondensierendem Beschichtungsmaterial, da beide aus dem gleichen Material bestehen. Das aufgefangene Beschichtungsmaterial wird beim Nachfüttern automatisch dem Prozess wieder zugeführt und kann wiederholt verdampft werden, außerdem kommt es kaum zu einer unerwünschten Abscheidung von Beschichtungsmaterial in der Beschichtungsanlage, was aufwendige Reinigungen der Beschichtungsanlage erspart und Stillstandszeiten minimiert. Dies macht die Beschichtungsanlage und das Abscheideverfahren insgesamt wirtschaftlicher. Dabei ist die Beschichungsanlage so konzipiert, dass der Verdampfungsraum, als der Raum, in dem sich das verdampfte Beschichtungsmaterial überwiegend ausbreiten kann, durch das Substrat, die Verdampfungsquelle und das hierzu in geeigneter Weise geformte, nachgefütterte Beschichtungsmaterial weitestgehend begrenzt ist. Damit wird der nicht auf dem Substrat auftreffende Teil des verdampften Beschichtungsmaterials nahe an der Verdampfungsquelle aufgefangen. Das führt zu einer sehr niedrigen Reaktionswahrscheinlichkeit zwischen Restgas und verdampften Beschichtungsmaterial, so dass das wiederzugeführte Material kaum durch Restgas verunreinigt wird. Die Form des nachgefütterten Beschichtungsmaterials bestimmt dabei die Möglichkeiten, das Beschichtungsmaterialkondensat aufzufangen. Vorzugsweise ist das nachgefütterte Beschichtungsmaterial stab- oder plattenförmig ausgebildet. Zudem ist es günstig, die Zuführeinrichtung zum Nachfüttern des Beschichtungsmaterials seitlich oder oberhalb des Substrats anzuordnen, so dass sich das nachgefütterte neue Beschichtungsmaterial von oben, seitlich am Substrat vorbei oder seitlich über den Rand der Verdampfungsquelle oder von oberhalb neben dem Substrat in die Verdampfungsquelle hinein bewegt. Wird neues Beschichtungsmaterial gleichzeitig aus unterschiedlichen Richtungen zugeführt, so lässt sich die Ausnutzung des Beschichtungsmaterials noch weiter optimieren.
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Dabei kann das Nachfüttern des Beschichtungsmaterials kontinuierlich oder diskontinuierlich erfolgen. Bei einer kontinuierlichen Betriebsweise ist eine ununterbrochene Bedampfung von Substraten möglich, wobei das nachgefütterte Beschichtungsmaterial zweckmäßigerweise nichtspritzend in die sich in der Verdampfungsquelle befindliche Schmelze eingeführt werden muss.
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Um das nachgefütterte Beschichtungsmaterial genau positionieren zu können und damit stabile Abscheidebedingungen zu erreichen, ist es sehr vorteilhaft, ein oder auch mehrere Sensorsysteme einzusetzen, die Bestandteil eines Steuerungssystems sind. Diese erlauben einen Rückschluss auf die Lage der Grenze zwischen von dem nachgefütterten Beschichtungsmaterial abgeschirmten und nicht abgeschirmten Bereichen in der Substratebene und gegebenenfalls die Auslösung einer Anpassung dieser Position. Damit gelingt es, den Streudampf optimal abzuschirmen bei gleichzeitig vollständiger Beschichtung des Substrats. Dafür geeignete Sensorsysteme können aus einem oder aber mehreren der Sensortypen Abscheideratensensor, Teilchensensor, Ladungsträgersensor, Temperatursensor, Wärmeeintragssensor, Lichtsensor oder Röntgenstrahlsensor zusammengestellt werden, wobei die Nennung dieser Sensortypen an dieser Stelle nicht limitierend sein soll, sondern auch andere Sensortypen denkbar wären.
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Das Sensorsystem überwacht dabei den Grenzbereich zwischen abgeschatteten und dampfbetroffenen Regionen, kann aber auch für weitere Funktionen während der Abscheidung in der hier beschriebenen Beschichtungsanlage herangezogen werden. So kann das Sensorsystem oder aber ein gleichartiges Sensorsystem auch für die Badstandserfassung der Verdampfungsquelle und somit zur Steuerung der Beschichtungsmaterialnachfütterung genutzt werden, indem damit die Lage des Bades in Bezug auf feste Konstruktionselemente in der Beschichtungsanlage wie z. B. die Tiegelkannte überwacht wird. In Folge dessen kann damit bei kontinuierlichem Nachfüttern von neuem Beschichtungsmaterial der Badstand konstant gehalten werden.
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Beim kontinuierlichen Nachfüttern muss außerdem die Position der Abschmelzkante konstant gehalten werden, was zum Beispiel durch einen zusätzlichen Energieeintrag, zum Beispiel durch Auftreffen eines Elektronen- oder Laserstrahls in einem definierten Auftreffbereich des nachgefütterten Beschichtungsmaterials unmittelbar vor der Schmelze der Verdampfungsquelle, der zum Schmelzen dieses zugeführten Materials dient, realisiert werden kann.
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Als günstig erweist es sich außerdem, die Signalauswertung des Sensorsystems und den Energieeintrag in die Verdampfungsquelle, z. B. durch die Position eines Elektronen- oder Laserstrahls, zu synchronisieren, um die Herkunft der Signale sicher zuordnen zu können.
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Die Beschichtungsanlage beinhaltet dabei vorteilhafterweise eine Elektronenstrahlquelle und/oder eine Laserstrahlquelle, deren Strahl auf die Verdampfungsquelle gerichtet ist und/oder eine Widerstandsheizung oder Induktionsheizung. Damit kann der Energieeintrag in die Verdampfungsquelle wahlweise durch einen Elektronenstrahl und/oder einen Laser und/oder eine Widerstands- oder Induktionsheizung erfolgen, wobei die Auswahl in Abhängigkeit von dem jeweils zu verdampfenden Beschichtungsmaterial, der konkreten Geometrie der Beschichtungsanlage und den Erfordernissen der auf dem Substrat abzuscheidenden Schicht getroffen werden kann.
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Das nachzufütternde Beschichtungsmaterial kann dabei in einer vorteilhaften Ausführung der Beschichtungsanlage über eine Vakuumschleuse kontinuierlich oder diskontinuierlich eingeführt werden, so dass zur Bestückung der Beschichtungsanlage mit neuem Beschichtungsmaterial diese nicht extra belüftet und geöffnet werden muss. Um eine kontinuierlichen Nachfütterung von neuem Beschichtungsmaterial zu erlauben, kann diese Vakuumschleuse durch ein stufenweise abgepumptes Spaltschleusensystem mit entsprechenden Dichtungselementen realisiert werden. Wenn eine diskontinuierliche Nachfütterung von neuem Beschichtungsmaterial ausreichend ist, kann die Vakuumschleuse einfacher jeweils mit Ventilen zum Einführen des nachzufütternden Beschichtungsmaterials in die Schleuse und zum Ausführen desselben in die Beschichtungsanlage ausgeführt werden.
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Dies soll nachfolgend anhand von zwei Ausführungsbeispielen erläutert werden. In den zugehörigen Figuren zeigt
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1: wesentliche Bestandteile einer Beschichtungsanlage zur physikalischen Gasphasenabscheidung mit Nachfütterung des stabförmigen Beschichtungsmaterials aus seitlicher Richtung zwischen einem kontinuierlich durchlaufenden Substrat und der Verdampfungsquelle
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2: wesentliche Bestandteile einer Beschichtungsanlage zur physikalischen Gasphasenabscheidung mit Nachfütterung des plattenförmigen Beschichtungsmaterials seitlich an einem kontinuierlich durchlaufenden Substrat vorbei von oben in die Verdampfungsquelle hinein Die 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel, bei dem für eine Elektronenstrahlbeschichtungsanlage, also eine spezielle Beschichtungsanlage für die physikalische Gasphasenabscheidung, bei der eine Elektronenstrahlkanone als Quelle für den Energieeintrag in die Verdampfungsquelle 6 genutzt wird, das nachzufütternde Beschichtungsmaterial 4, das aus großen zylinderförmigen Stäben besteht, aus seitlicher Richtung 5 zwischen einem kontinuierlich durchlaufenden Substrat 1 und der Verdampfungsquelle 3 der Verdampfungsquelle 3 zugeführt wird. Anstelle von zylinderförmigem Stabmaterial ist hier wahlweise auch der Einsatz von quaderförmigem Stabmaterial als Beschichtungsmaterial 4 möglich, beide sind preiswert für viele Materialien erhältlich. In der Beschichtungsanlage werden Substrate 1 im kontinuierlichen Durchlauf beschichtet. Die Beschichtungszone ist in Durchlaufrichtung 2 des Substrates sehr lang. Auch werden nacheinander zu beschichtende Substrate 1 direkt aufeinanderfolgend in die Beschichtungsanlage ein- und durch diese hindurchgeführt, so dass in Durchlaufrichtung 2 nahezu das gesamte verdampfte Beschichtungsmaterial 4 auf dem Substraten 1 abgeschieden wird. Der wesentliche Anteil des verdampften und nicht zum Substrat 1 gelangten Beschichtungsmaterials fällt also seitlich der Substrate 1 in senkrecht zur Durchlaufrichtung 2 der Substrate liegender Richtung an. Aus diesem Grund wird hier die Materialzufuhr des nachzufütternden Beschichtungsmaterials 4 aus seitlicher Richtung zwischen einem kontinuierlich durchlaufenden Substrat 1 und der Verdampfungsquelle 3 von beiden Seiten realisiert. Diese Zufuhr des nachzufütternden Beschichtungsmaterials 4 kann dabei sowohl diskontinuierlich als auch kontinuierlich erfolgen, wobei durch einen Elektronenstrahl, der auch als Quelle für den Energieeintrag in die Verdampfungsquelle 6 genutzt wird, das zylinderförmige oder wahlweise auch quaderförmige Stabmaterial in einer solchen Art und Weise abgeschmolzen wird, dass es für den nachfolgenden Beschichtungsprozess das aus der Beschichtungsquelle 3 heraus verdampfende Beschichtungsmaterial 4 frei zum Substrat 1 hindurchlässt, aber die Bereiche neben dem Substrat 1 effektiv abschirmt. Beim kontinuierlichen Betrieb kann die Position der Abschmelzkante durch die Lage eines zusätzlichen Auftreffbereichs des Elektronenstrahls, der zum Schmelzen des nachgefütterten Beschichtungsmaterials 4 dient, festgelegt werden. Dazu wird ein Sensorsystem 7 genutzt, was die Detektion der Lage der Grenze zwischen abgeschirmten und mit den verdampften Beschichtungsmatererial 4 beaufschlagten Bereichen erlaubt. Für zylinderförmige Stäbe des Beschichtungsmaterials 4 ist zudem die Nachfütterungseinrichtung mit einem Antrieb ausgestattet, der eine Rotation des nachgefütterten Beschichtungsmaterials 4 um seine Zylinderachse erlaubt, so dass das Abschmelzen rotationssymmetrisch erfolgen kann. Um im Fall eines diskontinuierlichen Betriebs ein ungewolltes Abtropfen von Beschichtungsmaterial 4 während des Beschichtungsprozesses zu vermeiden, wird das stabförmige Beschichtungsmaterial 4 über eine gekühlte Aufnahme geführt und kann auch während des Beschichtungsprozesses gedreht werden. Stoßstellen von hintereinander zugeführten Stäben des Beschichtungsmaterials 4 werden bei der Nachfütterung durch kurze Beaufschlagung mit dem Elektronenstrahl miteinander verschweißt, so dass es nicht zum Absturz von Reststücken des nachgefütterten Beschichtungsmaterials 4 in die im Tiegel 3a der Verdampfungsquelle 3 befindliche Schmelze kommt. Um nicht das gesamte Beschichtungsmaterial 4 in der Beschichtungsanlage bevorraten zu müssen, erfolgt die Zufuhr diskontinuierlich über eine kleine an der Beschichtungsanlage angebrachte Vakuumschleuse mit Ventilen zum Einführen von Beschichtungsmaterial 4 in die Schleuse einerseits und zum Ausführen dieses Beschichtungsmaterials 4 in die Beschichtungsanlage andererseits. Eine wahlweise Ausstattung der Beschichtungsanlage für einen höheren Materialdurchsatz des nachzufütternden Beschichtungsmaterials 4 erlaubt die ununterbrochene Nachfütterung über ein stufenweise abgepumptes Spaltschleusensystem, das, wo nötig, durch Dichtungselemente optimiert wird. Hierbei erfolgt die Verbindung der einzelnen Stäbe des Beschichtungsmaterials 4 außerhalb der Kammer. Die Menge des nachgefütterten Beschichtungsmaterials 4 wird über das gleiche Sensorsystem 7 geregelt, das auch zur Positionierung der Abschmelzkante des nachgefütterden Beschichtungsmaterials 4 genutzt wird. Exemplarisch soll hier das Sensorsystem 7 für ein Nachfüttersystem des Beschichtungsmaterials 4 beschrieben werden: Ein Sensor 7b des Sensorsystems 7 ist so positioniert, dass er ungehindert das vom Auftreffbereich des Elektronenstrahls auf dem Tiegel 3a der Verdampfungsquelle 3 ausgehende Signal erfassen kann, ein anderer Sensor 7c des Sensorsystems 7 wird teilweise durch die Tiegelkante abgeschirmt, wenn der Badstand der Schmelze des Beschichtungsmaterials 4 im Tiegel 3a der Verdampfungsquelle 3 im Sollbereich liegt und ein weiterer Sensor 7a des Sensorsystems 7 wird durch die Vorderkante des nachgefütterten Beschichtungsmaterials 4 teilweise abgeschirmt, wenn diese gerade noch den Bereich zum Bedampfen des Substrats 1 freigibt. Zur Auswertung der Sensorsignale werden diese Signale mit den Elektronenstrahlpositionen synchronisiert. Dazu werden nur Sensorsignale ausgewertet, wenn der aus der Elektronenkanone kommende Elektronenstrahl auf eine gewünschte Position auftrifft. In besonderen Fällen kann das auch eine extra dafür eingerichtete Position sein. Mit den hier eingesetzten Sensoren 7a bis 7c des Sensorsystems 7 wird speziell ein Teil der Röntgenstrahlung erfasst, die beim Auftreffen des Elektronenstrahls auf das Schmelzbad im Tiegel 3a der Verdampfungsquelle entsteht. Durch Verhältnisbildung der Signale von abgeschirmten Sensoren zu nicht abgeschirmten Sensoren des Sensorsystems 7 ergibt sich eine Regelgröße für den Materialnachschub und für die Positionierung des nachgefütterten Beschichtungsmaterials 4, die kaum von den eigentlichen Elektronenstrahlparametern abhängt. Über die Rückkopplung 8 der Regelgröße oder mehrerer durch das Sensorsystem 7 erzeugten Regelgrößen mit den entsprechend einzustellenden Bestandteilen der Beschichtungsanlage werden diese derart optimiert, dass eine örtlich und zeitlich äußerst gleichmäßige Beschichtung des bzw. der Substrate 1 ermöglicht wird.
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In einem zweiten Ausführungsbeispiel, das in 2 dargestellt ist und in dem alle hier nicht noch einmal näher beschriebenen Bestandteile ähnlich dem ersten Beispiel ausgeführt sind, wird die Aufgabe durch Nachfütterung von platten- bzw. bandförmigem Beschichtungsmaterial 4 von oben neben dem Substrat 1 gelöst, so dass das System aus Substrat 1, Verdampfungsquelle 3 und zur Durchlaufrichtung 2 des Substrats in senkrechter Richtung neben dem Substrat 1 an beiden Seiten und von oben an diesem vorbei direkt in die Verdampfungsquelle 3 hineingeleiteten platten- bzw. bandförmigen Beschichtungsmaterial 4 einen in für die Kondensatbildung des nicht auf das Substrat 1 gelangten, verdampften Beschichtungsmaterials 4 kritischer Richtung abgeschlossenen Raum bildet. Nahezu das gesamte nicht auf das Substrat 1 gelangte, verdampfte Beschichtungsmaterial 4 kann so sofort direkt und ohne Reaktion mit eventuell in der Beschichtungsanlage vorhandenen Restgasen auf dem nachgefütterten Beschichtungsmaterial 4 kondensiert werden und verunreinigt auf diese Weise weder die Beschichtungsanlage noch das Beschichtungsmaterial 4 selbst. Die Zufuhr des nachgefütterten Beschichtungsmaterials 4 erfolgt hier kontinuierlich in das Schmelzbad der Verdampfungsquelle 3, wobei durch entsprechende Leistungsdichteverteilungen des Elektronenstrahls zusätzlich zu den Verdampfungsquellen 3 dafür gesorgt wird, dass das nachgefütterte Beschichtungsmaterial 4 auch schnell genug aufschmilzt. Auch hier wird der Badstand der Schmelze im Tiegel 3a der Verdampfungsquelle 3 über ein im ersten Ausführungsbeispiel schon beschriebenes Sensorsystem 7 überwacht, wobei die Überwachung der Abschmelzkante des Beschichtungsmaterials 4 in diesem Fall nicht nötig ist, da es direkt in die Schmelze der Verdampfungsquelle 3 hineingeleitet wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Substrat
- 2
- Durchlaufrichtung des Substrates
- 3
- Verdampfungsquelle
- 3a
- Tiegel
- 4
- Beschichtungsmaterial
- 5
- Nachfütterungsrichtung des Beschichtungsmaterials
- 6
- Einrichtung für Energieeintrag in Verdampfungsquelle
- 7
- Sensorsystem
- 7a
- Sensor 1
- 7b
- Sensor 2
- 7c
- Sensor 3
- 8
- Rückkopplung aus Sensorsystem
