DE2039416A1 - Vakuumgalvanisiervorrichtung - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE DR. CLAUS REINLÄNDER _{71 p}«_{ßfl Ώ}

DIPL-ING. KLAUS BERNHARDT

D-8 MÖNCHEN 60

BÄCKERSTRASSE 3

VARIAN Associates PaIoAlto, California V. St. v. Amerika

Vakuumgalvanisiervorrichtung

Priorität: 11. August 1969 Vereinigte Staaten von Amerika US-Serial Number 849 Ο76

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vakuumgalvanisiervorrich= tung, und insbesondere eine Vorrichtung zum Aufstäuben eines Ober= zuges, wobei die Vorrichtung mit verbesserten Einrichtungen versehen ist, mit deren Hilfe in der Vorrichtung Verunreinigungen von der Oberfläche einer Unterlage durch eine Zerstäubung entfernt werden können, ohne daß eine nachfolgende Ablagerung der Verun* reinigungen auf dem tJbersugsnaterial stattfindet.

Es besteht auf vielen Gebieten eine grosse Nachfrage nach dünnen, sehr reinen Filmen. Zum Beispiel werden viele elektrische Bauteile, die in der herkömmlichen und in der Tieftemperatur^Elektroteehnik verwt.idt werden, dadurch hergestellt, daß ein oder mehrere dünne Materialfilme auf ein TJnterlagsmaterial aufgebracht werden. Die Filme müssen eine grosse Reinheit aufweisen, um sicher su gehen, daß die richtigen elektrischen Eigenschaften gleichförmig

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erhalten werden, Eine der Haupttypen τοη Vorrichtungen» die zur Herstellung dieser gewünschten, dünnen Files verwandt werden, besteht aus einer ¥akuumgalTani»ier- oder Vakuuazeratäubunge-Torrichtung» bei der ein Auf fänger mit eines ausgewählten überzugsmaterial »it hochenergetisehen positiven Ionen beschossen wird, um Teilchen aus dem Überzugsmaterial τοη dem Auffangschirm herauszulösen. Biese herausgelösten oder zerstäubten Teilchen werden sodann auf die Oberflächen der Unterlage oder der zu beschichtenden Gegenstände, die in der Sichtlinie ums beschossenen Aufffingers liegen« abgelagert» und aie bleiben an diesen Oberflächen oder Gegenständen haften° Die Zerstäubung eines Aufffingers und die Aufbringung auf einen zu beschichtenden Gegenstand wird meistens dadurch ausgeführt« daß man eine Gasentladung zwischen dem Auffänger und einer anderen Elektrode erzeugt·

Ba die elektronischen Schaltungen und Bauteil· iaoer komplizierter werden» werden zunehmend höhere Anforderungen an die Reinheit des Materials solcher Bauteile gestallt» Zum Beispiel ist es oft in der Mikrosohaltungsteehnik notwendig, daß die aufgebrachten leitenden Materialien eine Reinheit τοη 98# haben.

Sie Oberflachen der meisten Materialien sind durch die Gegenwart τοη Oxyden, atmosphärischen Gasmolekülen, usw. äuaoerst Terunreinigt. Deshalb müssen, wenn man für einen dünnen Überzug, der auf eine Unterlage durch Zerstäubung aufgebracht werden soll, die ge» wünschte Materialreinheit erreichen will, sowohl die Oberfläche der Unterlage als auch die Oberfläche des Materials, das aufgebracht werden soll, gereinigt werden. Bs ist bereits bekannt, daß man bei der Reinigung dieser Oberflächen mit Chemikalien und dergleichen im allgemeinen nicht den hohen Beinheitsgrad erreicht, der in Tielen Anwendungafällen notwendig ist. Wenn der Überzug durch Zerstäubung aufgebracht werden soll* so ist es ausseret erwünscht, dafl sowohl das Material des Auffängers als auch die Oberfläche der

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Unterlage gereinigt werden, nachdee sie sich unter einem hoben Vakuum in einer Beschichtungavorrichtung befinden, so daß der überzug aufgebracht werden kann, bevor eine weitere Verunreinigung der Oberflächen stattfinden kann. Es wurden Zerstäubunge-Torrichtungen vorgeschlagen, bei denen die erforderliche Reinigung der Oberfläche dadurch erhalten wird, daß die Terunreinigte Oberflächenschicht des aufzubringenden Materials und der Unterlage durch Zerstäubung abgetragen wird, bevor die eigentliche Zer-Btäubungsbeschichtung durchgeführt wird, Derartige Vorrichtungen arbeiteten jedoch insofern nioht rollstandig zufriedenstellend, als es schwierig zu verhindern ist, daß sich Verunreinigungen! die τοπ einer der Oberflächen zerstäubt worden sind, auf der anderen Oberfläche ablagern, und diese andere Oberfläche verunreinigen^ Pas heisst, bei der Reinigung etwa des Auffängeraaterials durch Zerstäubung werden la allgemeinen die Oberflächen der Unterlage weiter dadurch verunreinigt, daß sich die Verunreinigungen auf diesen Oberflächen ablagern« Dies trifft insbesondere auf Vorrichtungen für aufeinanderfolgende Zerstäubungen zu, bei denen mehr als eine Auffangerelektrode vorgesehen ist, so daß verschiedene Materialien aufeinanderfolgend auf die Unterlage aufgestäubt werden können, u« geschichtete dünne Filae herzustellen. Bei diesen Vorrichtungen werden oft durch die Verunreinigungen, die von einer Auffängerelektrode oder den Oberflächen der Unter- lage zerstäubt werden, andere Auffängerelektroden verunreinigt.

Zueanaenfassung der Erfindung;

Die vorliegende Erfindung besteht in einer verbesserten Vakuuagalvanisiervorrichtung mit verbesserten Einrichtungen, durch die alt Hilfe eines Zerstäubungsvorgangee Verunreinigungen sowohl von dem Material, das auf der Auffängerelektrode zerstäubt werden soll als auch von den Oberflächen der Unterlage entfernt werden

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können, ohne daß eich derartige Verunreinigungen auf der anderen Oberfläche ablagern und diese Oberfläche verunreinigen können„ Gemäss dem Grundaufbau sind bei der erfindungsgemäasen Yakuumgalvanlsiervorrichtung im Abstand voneinander eine Auff&ngerelektrode und eine Unterlagenelektrode vorgesehen, deren Oberflächen aufeinander zu gerichtet eincU Auf der Oberfläche der Auffängerelektrode, die der Unterlagenelektrode zugewandt oder auf diese zu gerichtet ißt, ist ein Material vorgesehen, das zerstäubt und auf eine Unterlage aufgebracht werden soll, die in allgemein üblicher Weise in der Stirnfläche der Unterlagen« elektrode angeordnet ist. Gemäße der Erfindung sind zwischen den einander zugewandten Oberflächen der Auff^ngerelektrode und der Unterlagenelektrode zwei Blenden angeordnet. In jeder Blende iet eine Öffnung vorgesehen, durch die das zerstäubte Material gegebenenfalls durch die Blenden hindurchgelangen knnn« Biese Blenden sind jedoch in Bezug auf die Elektroden und relativ zueinander derart beweglich, daß sowohl die Oberfläche der Auffängerelektrude als auch die Oberfläche der Unterlage zerstäubt werden kann, um Verunreinigungen veη diesen Oberflächen zu entfernen, ohne daß eioh die Verunreinigungen auf der entgegengesetzt gerichteten Oberfläche ablagern. Das helssfc, die Blenden sind derart gegeneinander beweglich, daß die Verunreinigungen auf der Oberfläche der AuffSngerelektrode von dieser Oberfläche durch die angrenzende Blende hindurch auf die zweite Blende zerstäubt werden können, und daß dl» Verunreinigungen auf der Oberfläche der Unterlage in ähnlicher tfeise durch die an die Unterlagenelektrode angrenzende Blende hindurch auf die andere Blende zerstäubt werden können. Auf diese Weise dienen die Blenden nicht nur zur Bestimmung dee Toltmens, in des die Gllamentladung zur Durchführung der Zerstäubung stattfindet, sondern mch ale Ablagerungeoberfl^absn» um die Verunreinigungen von der Auffängerelektrode und der Unterlage aufzunehmen, üb auf diese Weise zu verhindern, daß sich Yerunrei«

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nigungen auf der Zerstäubungsoberfläche ablagern, die der Oberfläche gegenüberliegt, von der aie gerade durch Zerstäubung entfernt «orden sind·

Kurze Beschreibung der Figuren;

Figo 1 zeigt eine teilweise weggebroehene Vorderansicht einer Ausf uhrungsform einer gemäsa der vorliegenden Erfindung ausgebildeten Takuumgalvanisiervorrichtung; .

Fig» 2 zeigt eine teilweise weggebrochene Draufsicht auf die in Figo 1 dargestellte Vorrichtung gesehen aus der Richtung der Linie 2-2 in Fig_o 1$

Fig.5 zeigt einen vergrösserten Teilschnitt durch den von der Linie 3-3 in Fig. 1 eingekreisten Teil, wobei in diesem Schnitt eine Kontaktanordnung dargestellt ist» um der Unterlagenelektrode in der iι Fig. 1 dargestellten Ausführung sf or» Energie zuzuführen;

Figo 4 zeigt einen weiteren vergrösserten Teilschnitt durch die

in Fig. 3 dargestellte Kontaktanordnung, wobei der Schnitt

entlang einer Ebene ausgeführt ist, die durch die Linie 4-4 fj in Fig. 3 angedeutet ist;

Fig. 5 zeigt eine vergrößerte Teilansicht entlang einer Ebene, di· durch die Linie 5-5 in Fig. 1 angedeutet ist, und in dieser Ansicht ist die Blendenanordnung der erfindungagemässen Zerstäubungsvorrichtung und ihre gegenseitige Anordnung in Bezug auf die Auffängerelektroden dargestellt; und

Fig· 6a - 8B zeigen scheaatisch verschiedene Stellungen der erfindungsgeraäesen Blenden in Bezug auf die Elektroden und in Bezug Aufeinanderο

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6 -

Beschreibung vorzugsweiaer Auaführungsbeispiele

Insbesondere in den Figo 1-5 ist eine Vakkuagalvanlsiervorrichtung 11 dargestellt, mit der verschiedene Materialien durch Zerstäubung aufeinanderfolgend auf eine oder mehrere Unterlagen aufgebracht werden können. Die gewünschten Materialien werden dadurch zerstäubt, daß zwischen den Elektroden durch Anlegung einer Hochfrequenz mit hoher Energie an die Elektroden ein Gasentladungeplasma erzeugt wird. Im einzelnen enthält die Vorrichtung 11 eine Vakuumkammer 12» die durch eine Leitung 13 mit einen Vakuumsystem (nicht dargestellt) verbunden ist, üb die Vakuumkamaer in bekannter V/eise zu evakuieren₀ Die eigentliche Zerst&ubunge- und Galvanisientngsvorrichtung, die allgemein nit den Bezugezeichen 14 bezeichnet ist, wird in der Kammer 12 von einer oberen Verschlussplatte 16 getragen. Bas heisst, an der Unterseite der Verschlussplatte 16 sind mehrere TrMgerstäbe 17 befestigt, die in die Kammer 12 hinabragen und eine Grundplatte 18 halten» Auf der Grundplatte ist wiederum eine Unterlagenelektrode 19 drehbar gelagert, die nicht nur als Elektrode, sondern auch als Tisch dient, um Unterlagsgegenstände darauf abzulegen, die Bchematisch bei 21 dargestellt sind. Die Unterlagenelektrode ist durch eine Abschirmung 20 geeignet gegen eine Lichtbogenbildung und dergleichen abgeschirmt_o Die Elektrode 19 wird durch eine leitende Tischscheibe 22 gebildet, die mittig auf der Welle 23 befestigt ist, so daß sie sich mit der V/elle dreht. Wie aus der Zeiohnung zu ersehen ist, ist die Welle 23 in einen geeigneten Lagerblöck 24 drehbar an der Grundplatte 18 befestigt.

Es sind Einrichtungen vorgesehen, um die Elektrodenscheibe 22 von ausserhalb der Vakuumkammer 12 zu drehen« Eine derartige Einrichtung besteht im wesentlichen aus einem Kettenantrieb 26, durch den ein Zahnrad 27 »uf eine Welle 23 mit einer senkrecht verlaufenden

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Antriebsstange 28 gekoppelt ist. Wie aus der Zeichnung zu ersehen ist« 1st das unter« Ende der Antriebestange 28 in eines Lager 29 gelagert, so daß die Stange gegenüber der Grundplatte 18 drehbar ist. Pie Antriebestange 28 erstreckt sich durch «ine Mechanische Durchführung 31 in der Verschlussplatte *6 aufwärts bis zur Aussenseite der Vakuumkammer 12. Obgleich dies nicht im einzelnen dargestellt ist, können natürlich auf der Aussenseite der Kamer 12 übliche Einrichtungen vorgesehen «erden, um die Stange 28 und dadurch den Tisch 22 in der Kammer zu drehen.

Während des ZerstäubungsTorganges wird in der Unterlagenelektrode

22 eine beträchtliche TTärmeaenge erzeugt, Ua die Wärme abzuleiten, sind Einrichtungen Torgesehen, ua ein KUhloediua, wie etwa Wasser, durch die Tlatte zu leiten. Durch die Verschlussplatte 16 sind Einlass- bzw_c Aus las skiihl leitungen 32 bzw. 33 in den Vakuuaraua 12 eingeführt· die alt einer geeigneten Quelle für ein Kühlaediua verbunden sind. Diese Leitungen enden in einem Verteilerblock 34 an einea unteren Ende der Welle 23« Diese Welle

23 ist alt Bohrungen versehen, so daß das einflieseende und das ausfllessende Kühlmittel getrennt aufwHrts durch Kühlleitungen in der Unterlagenelektrode 22, wie etwa die Kühlleitung 36, atränen kann.

Die Zerstäubungsvorrichtung 14 weist auch mehrere Auffängerelektroden 37 auf, von denen jede ein Material 38 besitzt, das auf Unterlagsgegenstände 21 aufgebracht werden solle Diese Auffängerelektroden sind in einer kreisförmigen Anordnung um eine Achse herum angeordnet, die koaxial zu der Achse verlauft, ua die die Unterlagenelektrodenaoheibe 22 drehbar ist. Vie aus der Zeichnung su ersehen ist, bildet das Material 38 jeweils die Oberfläche einer Elektrode 37, die der Oberfläche der Unterlagenelektrode 22 zuge-

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wandt 1st« auf der die Unterlagsgegenstände 21 angeordnet sind. Sie einander zugewandten Oberflächen der Auffängerelektrode und der Unterlagenelektrode brauchen nicht, wie es in dem τογΙlegendon Aueführungsbeiepiel der Fall ist, parallel zueinander zu verlaufen, 'jondern sie können auch einen Winkel miteinander bild em Weiterhin ist es bei den meisten Anwendungen erwünscht, daß das Material, das ron jeweils einer Auffängerelektrode zerstäubt wird, von dem Material einer anderen Auffangerelektrode verschieden ist, eo daß auf die Unterlagegegenatände geschichtete dünne Filme aus verschiedenen liaterialien aufgebracht werden können» ohne daß zunächst das Vakuum in der Kamaer 12 abgebaut und sodann die Elektrode gewechselt werden nuss. Auf die £lektrodenecheibe 22 können mehrere Unterlagegegenstände an diskreten Stellen aufgelegt werden, und sodann kann die Scheibe 22 gedreht werden, ua eine ausgewählte diskrete Stelle alt der Auffftngerelektrode auszurichten, die das Iiaterial besitzt, das aufgebracht werden soll. Ub auf die UnterlagsgegenstKnde zusätzliche Schichten aufzubringen, kann die Scheibe 22 weitergedreht werden, um die Gegenstände unter die Auffände relektroden zu drehen, die die gewünschten Materialien besitzen. Jede AuffSngerelektrode 37 hat allgemein die Form einer Scheibe, von deren Mitte sich ein Hochspsjmungsleiterstab 39 aufwärts durch eine geeignete elektrische Vakuumdurchführung 40 in der Verschlussplatte 16 zur Aussenseite der Kammer 12 hin erstreckte Der jeweils einer Auffängerelektrode zugeordnete Leiteretab 39 dient als eine Torrichtung, duroh die der jeweiligen Auffängerelektrode nach Wunsch eine Hoohfrequenzspannung zugeführt werden kann. Jede Auffängerelektrode 38 und ihr zugehöriger Leiteretab 39 ist mit Hilfe einer koaxialen Abschirmung 41 abgeschirmt, um das Auftreten eines Lichtbogens und dergleichen zu verhindern. Die Abschirmung 41 tief äset einen umgekehrt angeordneten tassenförmigen Teil 42, der alt Ausnahme der Fläche, auf der das Auffängermaterial 36 angeordnet ist, alle Seiten der Auffängerelektrodo 37 umschliesstc

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Die tasaenförmige Abschirmung 42 schützt die Oberfläche der Elektrode 37 _f die eie umgibt, vor der Ablagerung von Material ebenso vie ror der Ausbildung eines Lichtbogens. In der Zeichnung ist lediglich eine Auf f ängwir el: trode 37 "ad ihre zugehörige Vorrichtung im einzelnen dargeatell _t jedoch sind die anderen Auffängerelektroden Bit Ausnahae des Materials 38, das zerstäubt werden soll, genauso ausgebildet.

Als besondere in die Augen springendes Merkmal sind bei der vorliegenden Erfindung zwischen den einander zugewandten Oberflächen der Auffängerelektroden und der Unterlagenelektrode zwei Blenden 46 und 47 Angeordnetο Jede Blende 46 und 47 besitzt die Form einer Scheibe, die koaxial mit der Unterlagenelektrodenscheibe J2 und der kreisförmigen Anordnung τοη Auffängerelektroden 37 angeordnet ist. Die Blendenscheiben 46 und 47 sind Im Abstand voneinander angeordnet, und die Scheibe 46 liegt in der Nähe, jedoch ia Abstand von der Auffängerelektrode 37» während die Scheibe 47 in der Nähe, jedoch im Abstand von der Unterlagenelektrode 22 liegt. Jede Blende 46 bzw. 47 weist eine öffnung 4Θ bzw« 49 an einer solchen Stelle auf, daß diese Öffnungen unter den Auffängerelektroden zur Auebildung von Gasentladungen miteinander ausgerichtet werden können_o

Die Scheiben 46 und 47 sind derart angeordnet, daß sie zwischen der ünrerlagenelektrode und den Auffängerelektroden unabhängig voneinander koaxial zueinander drehbar sind. Das heisst, die Scheiben 46 und 47 sind, was am besten aus Fig. 5 zu ersehen ist, mittig auf den Enden zweier koaxialer Wellen 50 bzw_o 51 befestigt. Die Welle 50 verläuft durch eine Bohrung in der Welle 51, und das untere Ende dieser Welle ist mit der Mitte der Blende 47, etwa durch versenkte Schrauben 52, verbunden_o Die Blende 46 ist an einer Hülse 53 befestigt, die auf das 2ndβ der Welle 51 aufgeschraubt

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ist» Daduroh, daß die Blende 46 mit Hilfe der Bit Gewinde versehenen Hülse an der ¹VeIIe 5I befestigt ist, kann die Stellung der Blende 46 in axialer Richtung in Bezug auf die Auffängerelektroden und die Blende 47 eingestellt «erden.

Die Xussere der beiden Wellen, die Wolle 51» ist derart in einem Lagerblook 54 gelagert, da3 sie In Bezug auf die übrige 2erstäbungsvorriohtung frei drehbar ist« Die innen liegende Welle 50 wird drehbar in der Welle 51 «it Hilfe eines unteren Lagerblooks 55 und eines oberen Lagerblocke (nicht dargestellt), der in der Nähe des oberen Bndea der Welle 51 angeordnet ist» gehalten« Die Welle 50 erstreckt sich durch «ine herkömmliche, mechanische Yakuuadurchführung su der Auseeneeite der Verschlussplatte Ί6 und endet an ihren oberen Ende in einem Kegelgetriebe 56, das alt Hilfe einer Stange 57 ausserhalb der Kammer 12 gedreht werden kann, um die Welle 50 und somit die untere Blende 47 zu verdrehen»

Wie aus den Figo 1 und 5 hervorgeht, sind auf der nach oben gerichteten Fläche der Blende 47 auf den Umfang im Abstand voneinander swei nach aufwärts vorstehende Blöcke 61 und 62 und an der nach unten gerichteten Fische der Blende 46 ein naoh abwärts vorstehender Block 63 angebracht. Die Blöcke 61, 62 und sind in demselben radialen Abstand von der Achse der beiden Scheiben •o angeordnet, daß der Block 63 bei einer Drehung der Scheibe 47 jv nach der Drehrichtung zur Anlage an einem der Blöcke (A oder (2 kommt« Wie im einzelnen noch weiter unten erläutert werden soll, kann mit Hilfe dieser Blöcke die Blende 47 eine begrenzte freie Drehung in Bezug auf die Blende 46 ausführen, worauf eich sodann beide Blenden gemeinsam weiterdrehen·

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Es sind Anzeigevorrichtungen vorgesehen, ua die Blenden bei ihrer Drehung zwangsläufig in die Stellungen zu bringen, in denen die Blendenöffnungen «it jeweils einer Aufffingerelektrode auegerichtet Bind- Diese Anzeigevorrichtungen bestehen in diesem Falle aus Anzeigerädern 64 und 66_ς die mit Hilfe τοη Blattfedern 67 und 68, die an einer der Trägerstangen 17 befestigt sind, federnd gegen den Umfang der Blende 46 bsv, 47 gedrückt «erden. Auf de« Dafang der Scheiben 46 und 47 sind Einkerbungen 69 an solchen Stellen ausgebildet, daß sie alt den Bädern 64 und 66 in Eingriff koaaen, wenn die Öffnungen alt einer der Auffangerelektroden ausgerichtet sind.

Wie bereits oben ausgeführt wurde» kann mit Bilfe der erfindungsgemässen Blendenanordnung die Oberfläche eines Unterlagsaateriale durch Zeretäubung gereinigt werden, ohne dass die Verunreinigungen, die τοη der Oberfläche entfernt werden, die Aufffingerelektroden verunreinigen. Dm eine Abtragung durch Zeretäubung τοη den Unterlagen durchführen su können, sind Einrichtungen vorgesehen, um der Unterlagenelektrode 22 und soalt den Unterlagsgegenatänden 21 Hochfrequenzenergie zuzuführen. Ia einzelnen erstreckt sich, wie aus der Fig. 3 su ersehen 1st, ein Hochspannungslelterstab T\ τοη einer elektrischen Durchführung 72 in der Verschlussplatte 16 abwärts in die Kamaer 12 hinab. 3Tie aus der Belohnung hervorgeht, besitzt der Stab 71 eine koaxiale Hoohspannungsabechiroung 75 und endet in einea groesflächigen Leiterblock 73» der τοη der Abschiraung 19 über Isolatoren 74 gehalten wird. An dem Block 73 sind swei Kontaktkämae 76 befestigt, die ait Kontaktfederfingern 77 ausgestattet sind, die nach aufwärts ragen und gegen eine ringföraige Kontaktplatte 73 auf der Unterseite der Unterlagenelektrode 22 anliegen. Kit dieser Leitungsanordnung kann Hochfrequenzenergie, die auf die elektrische Vakuuadurchführung 72 gegeben wird, auf die Unterlagenelektrode und somit auf die Unterlagsgegenstände zur Erzeugung der für eine

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Zerstäubung notwendigen Gasentladung Übertragen «erden.

Sowohl um schichtförmige Filme auf einem Unterlagsgegenstand, wie etwa einer Aluminiuaoxyd-Mikroschaltungsunterlage aufzubringen als auch um die Oberfläche der Basis vor der Aufbringung zu reinigen, werden die aufzubringenden Materialien erst auf den ZerstäubungsstlrnflKohen der jeweiligen Auffängerelektroden aufgebracht* Zum Beispiel ist es oft erwünsoht, auf eine Mikroachaltungebasis einen schichtföraigen überzug aus Aluminium und Gold aufzubringen. Mehrere Basen, die beschichtet werden sollen, werden an diskreten Stellen unter den Auffangerköpfen auf die Unterlagenelektrode aufgesetzt. Sodann wird die Kammer 12 zusammengebaut und über die Evakuierungsleitung 15 auf einen Druck von 1 ζ 10" Torr ausgepumpt. Sodann wird in die Kammer bis zu einem Druok von

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z.B. 5 x 10 Torr ein Inertes Gas, wie z.B. Argon, eingeleitet, das das Entladungsplaama bildet.

Im Folgenden soll nunmehr an Hand der Fign. 6 - 8 beschrieben werden, wie mit Hilfe der erfindungsgem&ssen zweifachen Blendenanordnung sowohl die AuffKagerelektroden als auch das Unterlagematerial Tor der Aufbringung des Materials auf die Unterlage gereinigt werden können. Um die Unterlagsbasis durch Zerstäubung zu reinigen, ohne die Verunreinigungen auf die Auffängerelektroden aufzubringen, wird zueret die Blende 47 im Uhrzeigersinn mit Hilfe der Stange 57 eo weit gedreht, bis der Block 63 an dieser Blende zur Anlage gegen den Block 62 an der Blende 47 kommt. Bei einer weiteren Drehung der Blende 47 im Uhrzeigersinn wird durch die gegeneinander anliegenden Blöcke bewirkt, dass sieh die Blende 46 gleichfalls mit der Blende 47 dreht. Die Blenden werden somit gemeinsam gedreht, bis die in der Blende ausgebildete Öffnung 49 »it der Unterlagsbasis, die gereinigt werden •oll, ausgerichtet ist, die ihrerseits mit der Auffangerelektrode ausgerichtet ist, die das gewünschte Beschiohtungsmaterlal aufweist. Vena dies« öffnung richtig mit der Stellung der Unterlagebasis ausgerichtet ist, rasten die Anzeigerader 64 und 66 in die Einkerbungen 69 in den Blenden ein, um die richtige Einstellung anzuzeigen. Diese relative Einstellung der Blenden in Bezug auf die

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Unterlagabasen und die Auffängerelektrode ist in den Fign. 6A und 6b dargestellt« Eb wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass sich die Öffnungen 48 und 49 nicht decken, und dass eine in der Sichtlinie folgende Ablagerung durch die Blenden unterbunden ist. Wenn sich die Blenden in dieser gegenseitigen Stellung befinden, kann an die Unterlagenelektrode und soait an die Unterlagsbasen eine Hoohfrequanzspannung angelegt werden, um eine Gasentladung und eine daraus folgende Zerstäubung des Materials τοη der Oberfläche der Basen zu erzeugen. Wie aus der Fig. 6B zu ersehen ist, findet die Gasentladung zwischen der Unterlagenelektrode und der Blendenanordnung statt, und das von der Auffängerelektrode zerstäubte Material lagert sich auf der Unterseite der Blende 46 ab. Somit sperrt die Blende 46 wirksam den Durchgang des zerstäubten Materials zu der Auffängerlektrode, wodurch verhindert wird, dass sich die Verunreinigungen auf dieser Elektrode ablagern.

Um die Oberfläche der Auffängerelektrode durch Zerstäubung zu reinigen, ohne die Verunreinigungen auf den Unterlagsbasen abzulagern, werden die Blenden wieder im Uhrzeigersinn in die in den Fign. 7A und 7B gezeigte Stellung gedreht, in der die in der Blende 46 ausgebildete Öffnung 48 mit der Auffängerelektrode ausgerichtet ist, deren Material zerstäubt worden soll. In dieser Stellung der Blenden kann ersichtlich eine Gasentladung zwischen der Auffängerelektrode 22 und der Blende stattfinden, während eine in Richtlinie erfolgende Ablagerung des Materials von der Auffängerelektrode durch die Blende 47 verhindert wird· An die Auffängerelektrode 57 kann zur Zündung und sur Unterhaltung der Gasentladung, durch die die Oberfläohenverunreinigungen des Beschichtungematerials auf der Auffängerelektrode zerstäubt werden, eine Hochfrequenzspannung über den Leiterβtab 39 angelegt werden. Das zerstäubte Material lagert sich auf der Oberseite der Blende 47 ab, wodurch verhindert wird, dass die Unterlagsbasen auf der Unterlagen» elektrode verunreinigt werden. Ua nach des Zerstäubungsreinigungsvorgang das gewünschte Material durch Zerstäubung auf den Unterlage« gegenständen abzulagern, wird die Blende 47 im Gegenuhrzeigersinn gedreht, bis der Block 63 gegen den Block 61 zur Anlage kowat, um die

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Öffnungen 43 und 49 in Deckung miteinander und in eine solche Stellung zu bringen, in der aie mit der Auffängerelektrode und den Unterlagsbasen ausgerichtet sind. Sodann kann zwischen der Aufflngerelektrode und den Unterlagsgegenständen ein« Gasentladung dadurch gezündet werden, dass an die Auffängerelektroden eine Hoehfrequenzapannung angelegt wird.

Wenn auf die Unterlagen ein Film dea gewünschen Materials aufgebracht worden iat, kann die Unterlagenelektrode 22 ao gedreht werden, dass die Unterlagsgegenstände unter eine Aufflngerelektrode zu liegen kommen, die ein anderes Material aufweist» das auf die Unterlagen aufgebracht mk werden soll. Sodann kann das Verfahren wiederholt werden. In den meisten Fällen wird es jedoch nicht notwendig sein, die Oberflächen

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der Unterlagen zu reinigen, dft sie während der Zeit, nachdem die erste Oberflächenschicht aufgebracht worden ist und die zweit· Schicht aufgebracht werden soll, keinen Verunreinigungen ausgesetzt worden sind.

Aus der obigen Beschreibung geht hervor, dass die zweifache Blendenanordnung ein® einfache, jedoeh änaaeret wirksame Einrichtung darstellt, um sowohl eine Aufflngerolektrode als auch einen Unterlagsgegenstand durch einen Zeratäubungsvorgang i& einer Zerstäubungsvorrichtung zu reinigen. Die Blenden 46 und 47 wirken nicht nur als Einrichtungen, durch die die Gasentladung begrenzt wird, sondern auch ala Einrichtungen, W durch die die Verunreinigungen» die sowohl von der Auffängerelektrode als auch den Unterlagsgegenständen durch Zerstäubung abgetragen werden, blockiert und gesammelt werden· Obgleich sich die zweifache Bletndenanordnung am besten für eine Vorrichtung zur aufeinanderfolgenden Zerstäubung eignet, wie sie oben beschrieben wurde, so ist dennoch leicht einzusehen, dass eine derartige Vorrichtung auch in vorteilhafter V/eise in einer Zerstäubungsvorrichtung verwandt »erdea kann, die lediglich eine Auffängerelektrode besitzt.

Obgleich bei der beschriebenen Aueführungsfora lediglich eine Anordnung mit zwei Blenden als wirksame Einrichtung zur Durchführung einer Zerstäubungsreinigung beschrieben wurde, so liegt dennoch eine Vorrichtung im Rahmen der vorliegenden Erfindung, bei der lediglich eine einzige

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drehbar· Platte rorgeeehen ist_t in der wenigstens eine öffnung auegebildet ist. Sine derartige öffnung oder öffnungen könnten eo angeordnet sein* dass ale den Durchgang το» serstäubten Material zvisohen einer einsigen oder Mehreren Auffängerelektroden und der Tieohelektrode für die Unterlagen gestatten.

./Ansprüche

10ft6*/im

Claims (1)

1. -16- V1 ^268 D

   Patentansprüche

   VakuumgalranisierVorrichtung, dadurch gekennzeichnet» dass eine Auffängerelektrode (37) und eine Unterlagenelektrode (22) vorgesehen sind, die im Abstand voneinander angeordnet sind und deren Oberflächen aufeinander zu gerichtet sind, dass auf der der Unterlagenelektrode zugewandten Oberfläche der Auffängerelektrode ein Material (3θ) vorgesehen ist, das zerstäubt und auf einem Unterlagegegenstand (21) abgelagert werden soll, der auf der der Auffangerelektrode zugewandten Oberfläche der Untcrlagenelektrode angeordnet 1st, dass zwisohen den einander zugewandten Oberflächen der Elektroden wenigstens eine Blende (46, 47) angeordnet ist, dass in diener Blende wenigstens eine Öffnung (48, 49) ausgebildet ist, um zerstäubtes Material τοη der in der Nähe der Blende liegenden Elektrode durchzulassen» dass die Blende relatiT zu den Elektroden zwisohen einer ersten Stellung« in der die Blendenöffnung zwischen den einander zugewandten Oberflächen der Elektroden aue.-erichtet ist, um eine in Sichtlinie folgende Ablagerung τοη Material, das τοη der Auffängerelektrode zerstäubt worden ist, auf dem Unterlagegegenetand zu ermöglichen, und einer zweiten Stellung beweglloh ist, in der die öffnung durch die Blende die in Siohtlinie erfolgende Ablagerung τοη Material zwisohen den einander zugewandten Oberflächen der Elektroden sperrt, so dass Tor der Zerstäubungsbeschichtung des Unterlagsgegenstandes mit dem Material sowohl Oberfläohenmaterial τοη dem Material, das aufgebracht werden soll, als auch dem Unterlagsgegenstand wahlweise zerstäubt werden kann« um die Oberfläche des aufzubringenden Materials wie auch die Oberfläche des Unterlagegegenstandes zu reinigen, ohne dass sich das τοη einer Oberfläche zerstäubt· I«*t*rial auf der anderen Elektrode ablagert.

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   2<> Vakuuogalvanieierrorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dasa zwei Blenden (46» 47) rorgesehen sind, die zwischen den gegeneinander zugewandten Oberflächen der Elektroden angeordnet sind, dass jede Blende eine Cffnung (48, 49) aufweist, um Material durchzulassen, das τοη der an die Blende angrenzenden Elektrode zerstäubt wird, dass die Blenden in Bezug auf die Elektroden (22, 37) und gegeneinander zwischen einer ersten Stellung, in der sich die Blendenöffnungen zwischen den einander zugewandten Oberflächen der Elektroden miteinander decken, so dass eine in Sichtlinie erfolgende Ablagerung τοη Material, das τοη der Auffängerelektrode (37) zerstäubt worden ist, auf dem Unterlagsgegenstand (21) stattfinden kann, und zweiten Stellung . beweglich sind, in der die jeweils in einer Blende ausgebildete Öffnung wahlweise mit der der Blende zugewandten Oberfläche der an die Blende angrenzenden Elektrode ausgerichtet ist, während die andere Blende eine in Sichtlinie erfolgende Ablagerung τοη Material zwischen den einander zugewandten Oberflächen der Elektroden verhindert, so dass vor der Zerstäubungsbeschichtung des Unterlagsgegenstandes mit dem Material sowohl das Oberflächenmaterial des Materials, das aufgebracht werden soll, als auch das Oberflächenmaterial des Unterlagsgegenstandes wahlweise zerstäubt werden kann, um die Oberfläche des Materials, das aufgebracht werden soll, sowie die Oberfläche des Unterlagsgegenstandes «u reinigen, ohne dass sich das zerstäubte Oberflächenmaterial auf der anderen Elektrode ablagert.

   3. Vakuumgalvanisiervorricbtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Einrichtungen (7I, 77) Torgesehen sind, um an die Elektroden eine Hochfrequenzspannung anzulegen, um die genannte Zerstäubung mit Hilfe eines Gasentladungsplasmas durch . zuführen.

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   4« TakuuBgalvanialerrorrichtung nach einen der Ansprüche 1-5* dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Auffangerelektroden ., Torgeeehen sind, auf deren Oberflächen, dl· der Unterlagenelektrode (22) zugewandt sind, ein Material (38) aufgebracht let, daa durch Zerstäubung auf den Unterlagsgegenstand aufgebracht «erden soll, und dass die Blenden (46, 47) für jede Auffängerelektrode und die Unterlagenelektrode zwischen der ersten und zweiten Stellung beweglich sind.

   5. VakuuagalyaniaierYorrichtung nach Anspruch 4t dadurch gekennzeichnet, dass die Terschledenen Auffangelektroden (37) in einer kreisförmigen Anordnung, der Unterlagenelektrode (22) zugewandt angeordnet sind und dass auf der Unterlagen elektrode an diskreten Stellen mehrere zu beschichtende ünterlagegegenst^nde (21) angeordnet werden können, dass die kreisförmige Anordnung der Auffangelektroden und die Unterlagenelektrode gegeneinander beweglich sind, um die diskreten Stellen auf der Unterlagenelektrode (22) wahlweise mit ausgewählten Auffängerelektroden (37) auszurichten, und dass die Blenden gegenüber den Elektroden und gegeneinander zwischen ersten Stellungen beweglich sind, in denen die Blendenöffnungen (48, 49) miteinander in Deckung zwischen einer ausgewählten Auffängerelektrode und einer dieser gegenüberliegenden Stelle «ines Unterlagegegenstandes auf der Unterlagenelektrode liegen, so dass Material, das von der Auffängerelektrode zerstäubt wird, in Richtlinie auf den Unterlagegegenetand in dieser diskreten Stellung aufgebracht werden kann, während eine in Richtlinie erfolgende Aufbringung ron Material zwischen der Unterlagenelektrode und den übrigen Auffängerelektroden gesperrt ist.

   6. TakuumgalTaniäerrorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Blenden (46, 47) um die Achse der kreisförmigen Anordnung aus Auffängerelektroden (37) drehbar sind, um die Blenden gegenüber den Elektroden und gegeneinander zu bewegen.

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   7. YakuuBgalvanisierrorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Blenden (46, 47) unabhängig voneinander gegeneinander zwischen einer Stellung, in der die Offnungen in Deckung Miteinander befinden, und einer Stellung ▼erdrehbar sind, in der sich die Öffnungen nicht miteinander in Deckung befinden und die Sichtlinie durch die Blenden gesperrt ist, und dass die Blenden geaeinsaa in Bezug auf die Elektroden drehbar sind, um die Öffnungen Bit entsprechenden Auffangerelektroden und diskreten Stellen auf der Unterlagenelektrode auszurichten.

   Θ. VakuamgalTanieierrorrichtung naoh eines der Ansprüche 1 - 7, dadurch ekennselehnet, dass Einrichtungen (64, 66,69)vorgesehen sind, üb die Blenden (46, 47) in Stellungen einzustellen, in denen die Blendenöffnungen (48, 49) mit entsprechenden Auf f Knifer elektroden (37) und den diskreten Stellen auf der Unterlagenelektrode ausgerichtet sind.

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