DE1521252B2 - Vorrichtung zum Verdampfen von hochschmelzenden Materialien wie Quarz od. dgl., insbesondere zum Aufdampfen von Schichten - Google Patents

Vorrichtung zum Verdampfen von hochschmelzenden Materialien wie Quarz od. dgl., insbesondere zum Aufdampfen von Schichten

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DE1521252B2 DE19661521252 DE1521252A DE1521252B2 DE 1521252 B2 DE1521252 B2 DE 1521252B2 DE 19661521252 DE19661521252 DE 19661521252 DE 1521252 A DE1521252 A DE 1521252A DE 1521252 B2 DE1521252 B2 DE 1521252B2
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Dipl.-Phys. Dr. Karl 4150 Krefeld Dietzel
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Verdampfen von hochschmelzenden Materialien wie Quarz od. dgl., insbesondere zum Aufdampfen von Schichten, bestehend aus einer Elektronenstrahls quelle mit magnetischer Fokussierung der Strahlen durch einen Hufeisenpermanentmagneten.
Derartige Vorrichtungen finden Anwendung zum Aufdampfen von Quarz oder Metallen auf Oberflächen, wie beispielsweise Linsen, Spiegelgläser oder Kunststoffkörper. Man hat bisher bei Vorrichtungen mit hoher Leistung zur Fokussierung der Elektronenstrahlen Hufeisenmagneten ; verwendet, ; die als-Elektromagneten ausgebildet waren. Dabei wurde die Einstellung des Fokus durch Regelung des Magnetfeldes auf elektrischer Basis vorgenommen. Elektromagneten haben den Nachteil, daß sie viel Raum beanspruchen und zum anderen die Wicklung durch die Wärmestrahlung und Wärmeleitung während der Verdampfung hohen Temperaturen ausgesetzt ist und zum Gasen neigt. Die Gase verursachen Überschläge und damit gleichzeitig ein Abschalten der Hochspannung, wodurch der Verdampfungsvorgang unterbrochen wird, der Verdampferkörper immer erneut zünden muß und daher keine gleichbleibende Verdampfungsrate, die für die gleichmäßige Aufdampfung Voraussetzung ist, gewährleistet wird.
Ein weiterer Nachteil ist die Vermischung dieser Gase mit den Materialdämpfen, wodurch die Haftfähigkeit beeinträchtigt werden kann. Bei Vorrichtungen mit geringerer Leistung, denen nur eine kleine Verdampfungsrate abverlangt wird, hat man bereits Permanentmagneten an Stelle von Elektromagneten verwendet, da in diesem Falle die Fokussierung noch über die Kathodenheizung bzw. Kathodentemperatur geregelt werden, kann. Bei Vorrichtungen mit hoher Leistung, z. B. über 3 kW, ist diese Regelung nicht durchführbar, denn dann läßt sich die Verdampfungsrate nicht mehr auf gleichbleibendem Niveau halten.
Diese Nachteile werden behoben, wenn der Permanentmagnet erfindungsgemäß an seinem Steg durch einen Spalt unterbrochen ist, dessen.Breite mittels einer 'Regelzunge" "einstellbar" ist. Durch die Regelzunge ist das magnetische Feld, mit welchem der Fokus eingestellt wird, beeinflußbar. Der Raumbedarf ist also durch den Fortfall der elektrischen Erregerspule geringer geworden, die ansonsten notwendigen elektrischen Anschlüsse und die schwierige Abdichtung der Spule gegen das Hochvakuum entfallen, und die schädliche: Gasbildung ist ausgeschaltet.
Von besonderem Vorteil ist weiterhin, daß durch den Magnetspalt eine Halterung für das zu verdampfende Material mit Nachschubvorrichtung hindurch-
;■ geführt werden kann, während bei den vorbekannten Anordnungen dieser Raum von der Erregerspule
beansprucht wurde und das Material oberhalb der Spule auf einer Trägerplatte gelagert werden mußte.
Sehr vorteilhaft auf die Fokussierung mittels des Magnetfeldes hat sich auch die Anordnung von
zylindrischen Magneten mit axialer Magnetisierung
erwiesen. Diese zylindrischen Magneten liegen zwi-
sehen den Schenkeln des Hufeisenmagneten und den zum Elektronenstrahl hin angeordneten Magnet- > backen.· Durch die Anordnung der Regelzunge ist es gelungen, die Kathodenheizung bzw. die Kathodentemperatur sehr niedrig zu halten und trotzdem ein Maximum an Elektronen zur Erzielung der erforderlichen Energiedichte zu erhalten.
In einer Zeichnung ist das Wesen der Erfindung schematisch erläutert:
Der Hufeisenmagnet ist symmetrisch ausgebildet
zo und besteht aus dem unterbrochenen Steg 1, den Schenkeln 2, den zylindrischen, axial magnetisierten Scheiben 3 und den Magnetbacken 4. Aus der nicht dargestellten Kathode . der Elektronenstrahlquelle treten die Elektronen durch den Spalt 5 aus, der von
der Hilfsanode 6, der Abschirmung 7 und der Entladungsabschirmung 8 gebildet wird. Sie gelangen in das magnetische Feld, welches sie umlenkt und auf dem zu verdampfenden Materialkörper 9 fokussiert. Die Einstellung der Fokussierung erfolgt durch
Änderung des Magnetfeldes über die Regelzungen 10,
- mit der die Breite des Magnetspaltes 11 einstellbar
ist. Durch den Spalt 11 ist eine Halterung 12 mit
Nachschubantrieb 13 für den zu verdampfenden
. Körper 9 geführt. Es versteht sich, daß die gesamte
35. Vorrichtung einschließlich des zu bedampfenden Gegenstandes in einem abgedichteten Raum unter Hochvakuum angeordnet ist.

Claims (2)

Patentansprüche:
1. Vorrichtung zum Verdampfen von hochschmelzenden Materialien wie Quarz od. dgl.,
:. insbesondere zum Aufdampfen von Schichten, bestehend aus einer Elektronenstrahlquelle mit magnetischer Fokussierung der Strahlen durch
einen Hufeisenpermanentmagneten, dadurch gekennzeichnet, daß der Permanentmagnet an seinem Steg (1) durch einen Spalt (11) unterbrochen ist, dessen Breite mittels einer Regelzunge (10) einstellbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Magnetspalt (11) eine Halterung (12) für das zu verdampfende Material (9) angeordnet ist.
DE19661521252 1966-05-03 1966-05-03 Vorrichtung zum Verdampfen von hochschmelzenden Materialien wie Quarz od. dgl., insbesondere zum Aufdampfen von Schichten Pending DE1521252B2 (de)

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DE1521252A1 DE1521252A1 (de) 1969-05-08
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2918563A1 (de) * 1978-11-22 1980-06-04 Hiradastech Ipari Kutato Magnetisches ablenksystem fuer elektronenstrahlbedampfungsquellen

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US3544756A (en) 1970-12-01
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BE697975A (de) 1967-10-16
BR6788829D0 (pt) 1973-03-13
GB1155656A (en) 1969-06-18

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