DE19521419C2 - Verdampfereinheit zur Verdampfung von Materialien im elektrischen Vakuumbogen - Google Patents
Verdampfereinheit zur Verdampfung von Materialien im elektrischen VakuumbogenInfo
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Description
Gegenstand der Erfindung ist eine Verdampfereinheit zur Ver
dampfung von Materialien im elektrischen Vakuumbogen in einer
Vakuumkammer, enthaltend einen Elektrodenträger 1 mit Wasser
kühlung 2 und eine auf dem Elektrodenträger angeordnete Elek
trode 4, die als Kathode schaltbar ist und die von einer
Elektrodenabschirmung 5 umgeben ist, die zur Elektrode 4 und
zur Vakuumkammer 7 isoliert angeordnet ist.
Es ist bekannt, die Oberfläche von Werkzeugen oder auch von
anderen Stoffen, wie Kunststoffen oder Keramik, mit harten und
verschleißmindernden Schichten zu versehen. So werden bei
spielsweise Verbindungen, wie Titannitrid, Titancarbonnitrid,
Titancarbid und Mehrlagenschichten oder Mischschichten wie
Titanaluminiumnitrid auf Materialien aufgebracht. Es sind im
wesentlichen zwei Verfahren bekannt, mit denen diese Beschich
tungen erzeugt werden. Zum einen das sogenannte CVD-Verfahren
(chemical vapor deposition), bei dem die Werkzeuge bei Tempe
raturen von 800 bis 1100°C beschichtet werden.
Ein weiteres Beschichtungsverfahren ist das PVD-Verfahren
(physical vapor deposition), das bei Temperaturen unter 500°C
erfolgt. Dabei wird im allgemeinen ein Beschichtungsmaterial
verdampft oder zerstäubt und anschließend ionisiert und auf
ein mit einer negativen Substratvorspannung versehenes Sub
strat aufgebracht. Bei der Durchführung dieses Beschichtungs
verfahrens tritt üblicherweise bei Werkzeugstählen keine Form- oder
Gefügeänderung des zu beschichtenden Materials auf, so
daß keine nachträgliche Bearbeitung der Werkstücke erfolgen
muß. Die einzelnen PVD-Verfahren unterscheiden sich nur in der
Art ihrer Verdampfungsquelle. Bekannt sind das Aufdampfen un
ter Vakuum, die Kathodenzerstäubung, das ionisierte reaktive
Aufdampfen und Verdampfen mittels Bogenentladung oder Elek
tronenstrahlkanone.
Bei der Kathodenzerstäubung wird als Verdampfungsquelle eine
feste Platte benutzt, die mit einer negativen Vorspannung ver
sehen ist. Das in der Vakuumkammer erzeugte Plasma enthält
positive Ionen, die die als Quelle benutzte feste Platte ab
tragen. Das abgetragene Material schlägt sich dann auf dem
Substrat nieder. Bei der Hochleistungskathodenzerstäubung wird
zusätzlich hinter der Kathode ein Magnetron angeordnet, daß
die Zerstäubungsrate durch Ablenkung der Elektronen erhöht, so
daß mehr positive Ionen das Plasma abtragen können.
Auch reaktive PVD-Verfahren sind bekannt, bei denen die Sub
stanz, mit der beschichtet wird, erst in der Vakuumkammer er
zeugt wird. Ein solches Verfahren ist das ionisierte aktive
Aufdampfen (Ion Plating), wobei mittels eines Elektronen
strahls Verdampfungsmaterial aus einem Tiegel, der als Anode
geschaltet ist, ionisiert wird. Die ionisierten Atome werden
durch die negative Spannung am Substrat auf dieses hin be
schleunigt. Durch Ionisation entstehen ferner positive Reak
tionsgasionen, die ebenfalls auf das negative Substrat be
schleunigt werden. An der Substratoberfläche entladen sich
Verdampfungsmaterial und Reaktionsgasionen und vereinigen sich
zu einer Hartstoffschicht.
Ein weiteres bekanntes PVD-Verfahren ist das Verfahren des
Verdampfens mittels Bogenentladung (arc discharge). Bei diesem
Verfahren wird mit einem oder mehreren Lichtbogenverdampfern
gearbeitet, die in jeder Raumlage der Vakuumkammer angeordnet
werden können. Diese Verdampfer enthalten das zu verdampfende
Material. Das Verdampfungsmaterial wird als Kathode am negati
ven Pol einer Spannungsquelle geschaltet. Durch Kontakt der
Kathodenoberfläche mit einem geerdeten Trigger wird ein elek
trischer Lichtbogen erzeugt, der zwischen Kathode und Anode
brennt. Dieser Lichtbogen greift die Kathode an ihrer Ober
fläche an. Durch diese lokale Erhitzung wird das Kathodenmate
rial verdampft und als ionisiertes Metallplasma durch eine
negative Substratvorspannung (Bias) auf das Substrat hin be
schleunigt. Hochionisierte und hochenergetische Metallteilchen
aus dem Plasma kondensieren nach der Reaktion mit dem in die
Kammer eingelassenen Reaktionsgas auf der Substratoberfläche
und bilden so beispielsweise bei der Verwendung von Titan als
Verdampfungsmaterial eine Titannitridschicht. Alle PVD-Verfah
ren werden unter Hochvakuum durchgeführt. Eine Beschichtung im
Vakuum ist notwendig, damit eine Oxidation der erzeugten
Schichten und der Oberflächen der Werkzeuge vermieden wird.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verdampfereinheit, die
in den vorbeschriebenen PVD-Verfahren eingesetzt werden kann.
Die erfindungsgemäße Verdampfereinheit wird als Kathode beim
Verdampfen mittels Bogenentladung verwendet.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Verdampfereinhei
ten bekannt. So beschreibt die DE 34 13 701 A1 eine Verdamp
fereinheit für eine Vakuumkammer. Diese Verdampfereinheit ent
hält einen äußeren Plattenring, der sich im elektrischen Kon
takt und dem Dichtungseingriff mit einem Kammerflansch der
Vakuumkammer befindet. Zwischen dem äußeren Plattenring und
dem Kammerflansch sind Dichtungsmittel und Isolationsmittel
vorgesehen. Weiterhin ist ein innerer Plattenring vorhanden,
der eine Kathodenbaugruppe trägt. Auch der innere Plattenring
verfügt über eine entsprechende Abdichtung gegenüber dem äuße
ren Kammerring (siehe Fig. 7). Auf der der Kammer zugewandten
Seite ist weiterhin eine Kathodenabschirmung angeordnet, die
mit Bolzen auf der äußeren Platte befestigt ist. Weiterhin ist
eine Triggereinheit vorgesehen zur Zündung des Vakuumbogens.
Aufgrund des Aufbaus mit einem inneren und einem äußeren Plat
tenring handelt es sich hier um eine zweiteilige Verdampfer
einheit.
Eine solche Vorrichtung besitzt doch erhebliche Nachteile.
Durch den zweiteiligen Aufbau der Verdampfereinheit sind zwi
schen Verdampfereinheit und Kammerwand zwei Dichtungen und
Isolatoren notwendig. Zum einen die Dichtung des äußeren Rings
zur Kammerwand, zum anderen die Dichtung des inneren Rings zum
äußeren Ring. Dadurch bestehen erheblich größere Leckagemög
lichkeiten, als bei Verwendung von nur einem einteiligen Auf
bau.
Weiterhin besitzt die Kathodenabschirmung im Vergleich zur
Kathode einen erheblich größeren Durchmesser und auf der äuße
ren Platte ist noch eine Triggereinheit angeordnet. Dies führt
dazu, daß die gesamte Verdampfereinheit einen großen Durch
messer besitzt im Vergleich zum Durchmesser der Kathode. Dies
hat zur Folge, daß eine erheblich geringe Kathodenoberfläche
zur Verdampfung zur Verfügung steht, was zu kürzeren Kathoden
standzeiten führt und einen häufigeren Austausch der Kathoden
erfordert.
Weiterhin ist aufgrund der Tatsache, daß die Triggereinheit
ebenfalls an der Verdampfereinheit montiert ist, eine Abnahme
der gesamten Einheit notwendig, auch wenn nur die Triggerein
heit oder die Kathode gewartet werden muß.
Eine derartige Anordnung ist für einen modularen Aufbau von
mehreren hintereinander oder übereinander geschalteten kleine
ren Vakuumkammern ungeeignet.
Die Verwendung von L-Ring-Dichtungen zur Abdichtung gegenüber
der Vakuumkammer hat den Nachteil, daß diese bei der Beschich
tung bedampft werden. Dies kann insbesondere bei der äußeren
Dichtung der Fall sein, da diese über den Spalt zwischen dem
Bolzen der Kathodenabschirmung und der Kammerwand zugänglich
ist. Auf diese Art und Weise kann es zu einer Beschichtung der
L-Ring-Dichtung kommen. Hierdurch wird die Isolation der Ka
thode von der Vakuumkammerwand aufgehoben und es kommt zu ei
nem Überspringen des Vakuumbogens auf das Vakuumkammergehäuse,
was zur Folge hat, daß aufgrund der großen Hitze die gesamte
Verdampfereinheit in der Vakuumkammer festgeschweißt wird und
damit unbrauchbar wird.
Aufgrund des großen Durchmessers der gesamten Einheit im Ver
gleich zum Durchmesser der Kathode, ist es nicht möglich, die
Triggereinheit außerhalb der Verdampfereinheit anzuordnen,
weil dann der Zünddraht zu lang ist und verbiegen würde.
Einen weiteren Stand der Technik beschreiben die Druckschrif
ten US 4,430,184 und US 4,559,121. Hier wird eine Verdampfer
einheit beschrieben, die einen großen Kathodendurchmesser im
Vergleich zur gesamten Verdampfereinheit besitzt. Hierbei wird
jedoch als Kathodenabschirmung ein Isolator aus einem nicht
leitenden Nitridmaterial verwendet, insbesondere Bornitrid.
Die Verwendung dieser Substanzen hat jedoch den Nachteil, daß
sie relativ weich, zerbrechlich und teuer sind. Nach jedem
Betreiben der Verdampfereinheit muß der Bornitridring von der
teilweise bedampften Metallschicht gereinigt werden. Aufgrund
der geringen Härte des Bornitrids kommt es dabei zu einer Ab
tragung der Substanz. Wird der Spalt zwischen der Kathode und
dem Bornitridring dadurch zu groß, führt dies dazu, daß der
Vakuumbogen beim Betrieb in diese Spalte gerät und erlischt
oder zwischen Kammer und Elektrode brennt, was zum Verschwei
ßen der Elektrode mit der Kammer führt.
Die DE 37 07 545 A1 beschreibt eine Anordnung zur Stabilisie
rung eines Lichtbogens mit einem Begrenzungsring aus Kupfer
oder Aluminium, der gegenüber Anode und Kathode isoliert ist.
Ausgehend von diesem Stand der Technik war es das Problem der
Erfindung, eine Verdampfereinheit zu entwickeln, die die oben
bezeichneten Nachteile des Standes der Technik nicht aufweist,
bei der die Verwendung von Bornitrid nicht nötig ist und die
ein günstigeres Verhältnis von Elektrodendurchmesser zu Elek
trodenabschirmung besitzt.
Dieses technische Problem wird gelöst durch eine Verdampfer
einheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Das Verhältnis des
Durchmessers der Elektrode 4 zur Differenz von Innen- und Au
ßendurchmesser der Elektrodenabschirmung 5 ist bevorzugt 1 : 2
bis 5 : 1.
In einer besonderen Ausführungsform ist die Verdampfereinheit
als Kathode schaltbar. Die Elektrodenabschirmung 5 kann ring
förmig aufgebaut sein und umgibt dann die Elektrode 4. Es wer
den bevorzugt paramagnetische oder ferromagnetische Metalle
oder Legierungen eingesetzt. Die Elektrodenabschirmung besteht
bevorzugt aus Ferrit enthaltendem Stahl.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird die Elek
trodenabschirmung 5 von ihrer Größe so gewählt, daß bei in die
Vakuumkammer 7 eingesetzter Verdampfereinheit der Raum zwi
schen Elektrode 4 und Vakuumkammerwand 7 abgedeckt wird. Hier
durch wird vermieden, daß die L-Ring-Dichtung 6 zwischen Ver
dampfereinheit und Vakuumkammer 7 während des Verdampfungs
vorganges mit Metall bedampft wird. Auf diese Art und Weise
wird eine sogenannte Labyrinthdichtung erzeugt. Da der ioni
sierte Metalldampf gerichtet ist, kann dieser durch dieses
Labyrinth nicht an die Dichtung zwischen Verdampfereinheit und
Kammergehäuse geraten.
So wird die Bedampfung der L-Ring-Dichtung während des Be
triebs der Verdampfereinheit vermieden und die Gefahr eines
unerwünschten Überspringens des Vakuumbogens über die Dichtung
auf das Kammergehäuse mit der Folge des Verschweißens der Ver
dampfereinheit in der Kammerwand vermieden.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Verhältnis von
Elektrodendurchmesser zur Differenz von Außendurchmesser und
Innendurchmesser der Elektrodenabschirmung 5 1,5 : 1 bis 3 : 1. In
besonders bevorzugter Weise besitzt die Elektrode 4 einen
Durchmesser von 60 bis 100 mm, und die Elektrodenabschirmung
einen Außendurchmesser von 110 bis 190 mm. Die Elektrodenab
schirmung wird über eine Elektrodenabschirmungsträgerplatte 11
an der Überwurfmutter 10 befestigt und ist verschiebbar, so
daß die Elektrodenabschirmung 5 eine Flucht mit der Elektro
denoberfläche 4 bilden kann.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist auf dem
Elektrodenträger 1 auf der der Elektrode 4 abgewandten Seite
mindestens ein Magnet 3 angeordnet. Dieser bewirkt, daß der
Vakuumbogen auf der Elektrode 4 gehalten wird. Es ist bevor
zugt, daß die Elektrode 4 über ihren äußeren Rand an dem Elek
trodenträger 1 befestigt wird.
Die gesamte Verdampfereinheit kann mittels eines an der Vaku
umkammer 7 angeordneten Schnellspanners 8 an der Vakuumkammer
befestigt werden. Weiterhin ist es bevorzugt, daß die Verdamp
fereinheit keine Triggerbaugruppe enthält.
Ausgehend von den Druckschriften US 4,430,184 und US 4,559,121
war es bei der Entwicklung der erfindungsgemäßen Verdampfer
einheit völlig überraschend, daß auch mit Materialien aus Me
tallen eine hervorragende Elektrodenabschirmung möglich ist,
wie diese bisher nur von Materialien wie Bornitrid bekannt
ist. Die entsprechende allgemeine Lehre ist beispielsweise der
US 4,430,184 zu entnehmen, wo es heißt, daß als Isolator ins
besondere solche Stoffe verwendet werden können, die bei mitt
leren Energiewellen der geladenen Teilchen des Lichtbogens ein
Sekundärelektrodenemissionsverhältnis haben, das kleiner als 1
ist und die eine Oberflächenenergie haben, die kleiner ist als
die des verdampften Elektrodenmaterials, so daß der Kathoden
fleck auf der Elektrodenoberfläche begrenzt wird. Es wird wei
terhin ausgeführt, daß insbesondere Nitride diese Eigenschaf
ten besitzen, nicht jedoch Metalle, die erheblich größere
Sekundärelektrodenemissionsverhältnisse von mehr als 1 besit
zen.
Entgegen dieser Lehre ist bei der erfindungsgemäßen Verdamp
fereinheit kein Bornitrid mehr notwendig für die Elektroden
abschirmung. Vielmehr wird die Elektrodenabschirmung durch
relativ preiswerte metallische Materialien oder Legierungen
ersetzt. Ein besonders guter Effekt wird dadurch erreicht, daß
als Metalle magnetisierbare Metalle oder Legierungen einge
setzt werden. Hierzu zählen insbesondere paramagnetische oder
ferromagnetische Metalle und Legierungen.
Hieraus ergeben sich für die Anwendung der Verdampfereinheit
in Vakuumkammern erhebliche Vorteile. Das bisher verwendete
Bornitrid ist teuer, es ist leicht brüchig und ein relativ
weiches Material. Nach dem Betrieb der Verdampfereinheit bil
det sich im allgemeinen immer eine geringe Metallschicht auf
der Elektrodenabschirmung. Diese ist bei Verwendung von Metal
len oder Legierungen ohne weiteres abwischbar, muß jedoch bei
Verwendung von Bornitrid aufwendig abgekratzt werden. Dadurch
nutzt sich der Bornitridring schnell ab oder er kann bei dem
Reinigungsprozeß leicht brechen und muß dann ausgetauscht wer
den. Diese Nachteile besitzt eine Elektrodenabschirmung aus
Metall oder einer Legierung nicht. Somit ist der Wartungsauf
wand bei der erfindungsgemäßen Verdampfereinheit erheblich
geringer.
Weiterhin kommt es aufgrund der Abdeckung der L-Ring-Dichtun
gen 6 durch die Elektrodenabschirmung 5 nicht mehr zum Bedamp
fen der Ringe. Ein Überspringen des Vakuumbogens auf die Vaku
umkammerwand kann so sinnvoll verhindert werden.
Aber auch gegenüber dem Stand der Technik der DE 34 13 701 A1
ergeben sich erhebliche Vorteile. Die erfindungsgemäße Ver
dampfereinheit besteht nämlich entgegen dem Stand der Technik
aus einer Baugruppe. Somit besitzt sie nur eine L-Ring-Dich
tung, ein geringeres Gewicht und ist besser handhabbar. Wei
terhin ergeben sich durch die Verwendung nur einer Dichtung
geringere Leckagemöglichkeiten als bei der Verdampfereinheit
gemäß des Standes der Technik.
Ein weiterer wichtiger Vorteil der erfindungsgemäßen Verdamp
fungseinheit ist, daß aufgrund des großen Durchmessers der
Kathode die Triggereinheit von der Verdampfereinheit völlig
getrennt angebracht werden kann. Dies erleichtert erheblich
die Wartung, da jeweils nur das Teil ausgewechselt werden muß,
das gewartet werden muß. Bei dem Stand der Technik der DE 34
13 701 A1 ist es dagegen notwendig, die gesamte Verdampfer
einheit auch dann auszubauen, wenn beispielsweise nur die
Zündeinheit oder nur die Elektrode gewartet werden muß.
Mit der Vergrößerung des Elektrodendurchmessers im Vergleich
zum gesamten Durchmesser der Verdampfereinheit beziehungsweise
der Elektrodenabschirmung, wird eine Vergrößerung der aktiven
Kathodenoberfläche erreicht. Dadurch ist es möglich, bei glei
cher Stromstärke des Bogenstromes mit einer geringeren spezi
fischen Stromdichte zu operieren und es kommt zu einer gerin
geren Emission von Tropfen.
Aufgrund des größeren Abdampfwinkels der erfindungsgemäßen
Verdampfereinheit wird ein besserer Schichtaufbau beim Be
schichten erreicht, als bei Verdampfereinheiten, die nur eine
Kathode geringen Durchmessers und daher einen geringen Ab
dampfwinkel besitzen. Dies ermöglicht insbesondere die Verwen
dung der Verdampfereinheit in Vakuumkammern modularer Bauwei
se, in denen die Verdampfereinheiten jedes Moduls in sehr ge
ringem Abstand angeordnet werden können, wodurch ein erheblich
höherer Elektrodenquerschnitt erzielt werden kann.
Die erfindungsgemäße Verdampfereinheit wird für die Vakuumbo
genverdampfung eingesetzt. Dann werden der Elektrodenträger
und die Elektrode kathodisch geschaltet und durch die L-Ring-
Dichtung zur Kammerwand isoliert. Die Kathodenabschirmung ist
dann zur Kathode wie zur Kammerwand isoliert und besitzt
schwebendes Potential.
Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Verdampfereinheit. Die Verdampfereinheit besteht aus dem Elek
trodenträger 1 der Elektrode 4 und der Elektrodenabschirmung
5. Weiterhin ist eine Schnellspannvorrichtung 8 vorhanden, die
an der Vakuumkammer 7 angebracht ist. Der Schnellspanner 8
dient dazu, die Verdampfereinheit ohne aufwendige Schrauben
oder Bolzen in die entsprechende Öffnung in der Vakuumkammer
wand einzuführen und dicht zu fixieren. Es können auch mehrere
Schnellspannvorrichtungen vorhanden sein. Die Elektrode 4 wird
auf den Elektrodenträger 1 aufgesetzt und mit einer Überwurf
mutter 10 an dem Elektrodenträger 1 festgeschraubt. Die Elek
trodenabschirmung 5 wird auf der Trägerplatte 11 der Elektro
denabschirmung befestigt. Die Trägerplatte 11 besteht aus iso
lierendem Material, ist vakuumtauglich, statisch stabil und
wärmebeständig. Die Ziffer 12 bezeichnet eine äußere O-Ring-
Dichtung, Ziffer 9 eine innere O-Ring-Dichtung, die zwischen
dem Elektrodenträger 1 und der hinteren Abdeckung 13 des Elek
trodenträgers 1 angeordnet sind.
Die Ziffer 15 bezeichnet die Einlaß- und Auslaßkanäle für das
Kühlwasser. Die L-Ring-Dichtung 6 isoliert die Verdampferein
heit von der Kammerwand und dichtet gleichzeitig ab. Der Ma
gnet 3, der vorzugsweise mittig auf der Elektrodenabschirmung
angeordnet ist, hält den Vakuumbogen auf der Elektrode. Er
kann in bevorzugter Ausführungsform mit einer Abschirmung 14
versehen sein, so daß die magnetische Feldstärke außen gerin
ger ist als innen.
Fig. 2 zeigt eine Sprengzeichnung der Verdampfereinheit. Die
Elektrodenabschirmung 5 wird mit Hilfe von Schrauben an der
Trägerplatte 11 für die Elektrodenabschirmung 5 befestigt. Die
Trägerplatte ist so beschaffen, daß sie mit der Abschirmung 5
auf die Überwurfmutter 10 geschoben werden kann. Sie ist dort
beliebig verschiebbar und kann in eine Flucht mit der Ober
fläche der Elektrode 4 gebracht werden. Mit der Überwurfmutter
10 wird die Elektrode 4 auf dem Elektrodenträger 1 fest
geschraubt. Der Elektrodenträger 1 besitzt vorzugsweise eine
hintere Abdeckung 13. Zwischen Elektrodenträger 1 und Elek
trode 4 ist die L-Ring-Dichtung angeordnet, der die in der
Vakuumkammer liegenden Teile der Verdampfereinheit von dem
außenliegenden Teilen der Verdampfereinheit abdichtet und iso
liert.
Die hintere Abdeckung 13 wird an dem Elektrodenträger 1 mit
Schrauben befestigt. Sie verfügt über Einlaß- und Auslaßöff
nungen 15 für Kühlwasser. Die Ziffern 12 und 9 bezeichnen O-
Ring-Dichtungen zur Abdichtung des Kühlwasserkreislaufes. Die
hintere Abdeckung des Elektrodenträgers 13 besteht bevorzugt
aus Edelstahl.
Claims (10)
1. Verdampfereinheit zur Verdampfung von Materialien im
elektrischen Vakuumbogen in einer Vakuumkammer, enthal
tend einen Elektrodenträger (1) mit Wasserkühlung (2) und
eine auf dem Elektrodenträger angeordnete Elektrode (4),
die als Kathode schaltbar ist und die von einer Elek
trodenabschirmung (5) umgeben ist, die zur Elektrode (4)
und zur Vakuumkammer (7) isoliert angeordnet ist, dadurch
gekennzeichnet, daß die Verdampfereinheit aus einer ein
teiligen Baugruppe besteht und die Elektrodenabschirmung (5)
mittels einer isolierenden Trägerplatte (11) an der Elek
trodenhalterung (10) befestigt ist, wobei die Elektroden
abschirmung (5) aus einem magnetisierbaren Metall oder
einer magnetisierbaren Legierung besteht.
2. Verdampfereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Elektrodenabschirmung (5) die Elektrode (4)
ringförmig umgibt.
3. Verdampfereinheit nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Elektrodenabschirmung (5) aus
Ferrit enthaltenden Stahl besteht.
4. Verdampfereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da
durch gekennzeichnet, daß die Elektrodenabschirmung so
groß ist, daß bei in die Vakuumkammer (7) eingesetzter
Verdampfereinheit der Raum zwischen Elektrode und Vakuum
kammerwand abgedeckt wird.
5. Verdampfereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da
durch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Elektroden
durchmesser zur Differenz von Außendurchmesser und Innen
durchmesser der Elektrodenabschirmung (5) 1 : 2 bis 5 : 1
ist.
6. Verdampfereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da
durch gekennzeichnet, daß auf dem Elektrodenträger (1)
auf der der Elektrode (4) abgewandten Seite mindestens
ein Magnet (3) angeordnet ist.
7. Verdampfereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da
durch gekennzeichnet, daß die Verdampfereinheit mittels
eines an der Vakuumkammer (7) angeordneten Schnellspan
ners (8) an der Vakuumkammer befestigt wird.
8. Verdampfereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da
durch gekennzeichnet, daß die Verdampfereinheit keine
Triggerbaugruppe enthält.
9. Verdampfereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da
durch gekennzeichnet, daß das Verhältnis des Durchmessers
der Elektrode zur Differenz von Innen- und Außendurch
messer der Elektrodenabschirmung 1,5 : 2 bis 3 : 1 ist.
10. Verdampfereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da
durch gekennzeichnet, daß die Elektrode (4) über ihren
äußeren Rand an dem Elektrodenträger (1) befestigt ist.
Priority Applications (1)
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DE19521419A DE19521419C2 (de) | 1995-06-14 | 1995-06-14 | Verdampfereinheit zur Verdampfung von Materialien im elektrischen Vakuumbogen |
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Publications (2)
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DE19521419A1 DE19521419A1 (de) | 1996-12-19 |
DE19521419C2 true DE19521419C2 (de) | 1997-11-27 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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US4559121A (en) * | 1983-09-12 | 1985-12-17 | Vac-Tec Systems, Inc. | Method and apparatus for evaporation arc stabilization for permeable targets |
US4448659A (en) * | 1983-09-12 | 1984-05-15 | Vac-Tec Systems, Inc. | Method and apparatus for evaporation arc stabilization including initial target cleaning |
US4556471A (en) * | 1983-10-14 | 1985-12-03 | Multi-Arc Vacuum Systems Inc. | Physical vapor deposition apparatus |
DE8703520U1 (de) * | 1987-02-03 | 1987-10-01 | Balzers Hochvakuum Gmbh, 6200 Wiesbaden, De | |
DE4042337C1 (en) * | 1990-08-22 | 1991-09-12 | Plasco Dr. Ehrich Plasma-Coating Gmbh, 6501 Heidesheim, De | Controlling degree of ionisation of vapour for surface coating - by preventing straight line current flow between hot anode target surface and cold cathode by using movable wall between them |
DE9014857U1 (de) * | 1990-10-26 | 1992-02-20 | Multi-Arc Oberflaechentechnik Gmbh, 5060 Bergisch Gladbach, De |
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- 1995-06-14 DE DE19521419A patent/DE19521419C2/de not_active Expired - Lifetime
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