DE2336825A1 - Verfahren und vorrichtung zum tempern eines aufdampfschichten tragenden substrates - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum tempern eines aufdampfschichten tragenden substratesInfo
- Publication number
- DE2336825A1 DE2336825A1 DE19732336825 DE2336825A DE2336825A1 DE 2336825 A1 DE2336825 A1 DE 2336825A1 DE 19732336825 DE19732336825 DE 19732336825 DE 2336825 A DE2336825 A DE 2336825A DE 2336825 A1 DE2336825 A1 DE 2336825A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- block
- substrate
- metal
- electron gun
- temperature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 40
- 238000000137 annealing Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title abstract description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 15
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 claims description 13
- 238000005496 tempering Methods 0.000 claims description 8
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 3
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 claims 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 abstract description 4
- 230000006698 induction Effects 0.000 abstract description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 abstract 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000012549 training Methods 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 241000282994 Cervidae Species 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/58—After-treatment
- C23C14/5806—Thermal treatment
- C23C14/582—Thermal treatment using electron bombardment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/58—After-treatment
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Description
Verfahren und Torrichtung zum Tempern eines Aufdampfschiebten
tragenden Substrates
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und auf eine Vorrichtung
zum Tempern eines Aufdampfschichten tragenden Substrates,
wobei man das Substrat mittels eines erwärmbaren Metallblockes auf die zum Tempern des Substrates erforderliche Temperatur
aufheizt.
Zur- Herstellung epitaktischer Aufdampfschichten oder zur Erzeugung
von Verbindungen, über die Reaktion einzelner übereinander aufgedampfter Komponenten sind in manchen Fällen Temperprozesse
bei sehr hohen und gut konstant zu haltenden Temperaturen erforderlich. Zu diesem Zweck werden die Aufdampfschichten tragenden
Substrate, z.B. aus einem keramischen Material bestehende Trägerplättchen,
auf ein aus Metall gebildetes Schiffchen gelegt, wobei man sodann dieses Schiffchen in einer Vakuumkammer mittels
Widerstands- oder Induktionserwärmung auf die zum Tempern der
Aufdampfschichten erforderliche Temperatur aufheizt. Dieses
Verfahren besitzt jedoch einige ETachteile. Wird z.B. das das
Substrat tragende Schiffchen in einem Vakuumsystem durch Wider- ' standserwärmung erhitzt, so treten über die elektrischen Stromzufuhr
ung en ·- insbesondere bei sehr hohen Temperaturen - hohe Wärmleitverluste auf; wird indessen das das Substrat tragende
Schiffchen induktiv erwärmt,"" so ist eine Temperaturmessung
schwierig und ungenau, denn durch die elektrische Induktion wird auch der aus Thermoelementen bestehende Meßfühler beeinflußt.
Derartige Einstreuungen in- den Meßkreis führen zu verfälschten
MeSergebnissen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie
eine Vorrichtung zum Tempern eines Aufdampfschictrfcen tragenden
VPA 9/710/3OH Gil/Sti
509815/0451
Substrates zu {schaffen, durch welche die vorgenannten Nachteile
vermieden werden 3ollen; dies geschieht gemäß den erfinderischen
Verfahren dadurch, daß man das Substrat in einen. Schlitz eines eine hohe Schmelztemperatur aufweisenden
Metall- oder Metall-Keramik-Blockes einführt und diesen
Block in die Pfanne einer Elektronenkanone einsetzt und ihn sodann durch Elektronenbeschuß mittels Elektronenbreasener^ie
auf die zum Tempern des Substrates erforderlicba Temperatur
erwärmt. Dieses Verfahren ermöglicht eine allseitig gleichmäßige Erwärmung des Substrates bzw. der Aufdaupfschichten
auf sehr hohe Temperaturen und somit einen definierten Ablauf von Reaktionen der einzelnen Aufdampfschichten untereinander,
wobei gleichzeitig der Vorteil gegeben ist, daß aus der Umgebung abdampfende Verunreinigungen nicht an das
Substrat herantreten können.
Die Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens, nämlich zum
Tempern eines Aufdampfschichten tragenden Substrates besteht
gemäß der Erfindung aus einem Metall- oder Metall-Eeramik-Block,
der in Form eines in die Pfanne einer Elektronenkanone einsetzbaren Teiles gebildet ist und mindestens einen Schütz
zur Aufnahme des zu tempernden Substrates aufweist.
Als Material für den Substratträger bzw. Block ist insbesondere das schwer schmelzbare Molybdän geeignet. Die Auflagefläche
des Blockes ist so gebildet, daß er in die Pfanne einer Elektronenkanone einsetzbar ist. Beschußflache des Blockes ist
die obere Deckfläche.' Innerhalb des im Block eingebrachten
Schlitzes ist das Substrat - ähnlich wie in einer Ofenkammer gelagert; diese Kammer schützt die zu tempernden Aufdampfschichten
vor eventuell aus der Umgebung abdampfenden Verunreinigungen.
Vorteilhaft und nach einem zusätzlichen Merkmal der Erfindung ist zwischen dem Aufnahmeschlitz für das Substrat und der Auflagefläche
des Blockes ein Temperatur-Nivelierungsschlitz angeordnet. Durch diese konstruktive Ausbildung wird gewährleistet,
m 9/71O/3OH B09815/0A51
daß der Wärmefluß zwischen der durch die Elektronenstrahlen
getroffenen Deckfläche "bzw. der Erwärmungsflache des Blockes
und der mittelbar durch die wassergekühlte Pfanne der Elektronenkanone
gekühlten Auflagefläche des Blockes, außerhalb des Erwärmungsbereiches des Substrates verläuft. Die Auflagefläche
des Blockes ist in Form eines Kegels gebildet; der Kegel dient als Sitzraste und Auflage für den Block in der
Pfanne der Elektronenkanone; er liegt nur mit der Randzone der Kegelmantelfläche' kreisförmig gegen den Pfannenrand. Durch
diese geringe Auflagefläche soll der Wärmeübergang von der Deckfläche des Blockes zur Pfanne so gering wie möglich und
der Wärmefluß innerhalb des Blockes aus dem Bereich der Substraterwärmungszone gehalten werden.
Im Block ist eine Bohrung eingebracht, die zur Aufnahme eines Temperaturfühlers, vorzugsweise eines Thermoelementes, dient.
Mittels des Temperaturfühlers ist die .Temperatur im nahen
Bereich der Substrataufnahme meß- und steuerbar.
Soll während des Tetnperprozesses auch eine Dotierung der Aufdampfschichten
des Substrates erfolgen, so ist es vorteilhaft, den Block mit Kanälen zu versehen, wobei diese Kanäle
den das Substrat aufnehmenden Schlitz mit dem Außenraum verbinden.
Anhand der Zeichnungen wird das erfinderische Verfahren näher
erläutert sowie eine zur Ausübung des Verfahrens dienende Vorrichtung
gezeigt.
Die Figuren 1 und 2 zeigen einen zum Tempern eines Substrates dienenden Block 1. Dieser Block besteht aus einem hochschmelzend
en Metall, z.B. aus Molybdän, oder aus einer Metall-Keratnik-Masse.
Im Block ist ein zur Aufnahme des Substrates dienender Schlitz 2 eingebracht, der in Form eines Sackloches und somit
als nur einseitig offene Kammer gebildet ist. Unter dem zur Aufnahme des Substrates dienenden Schlitz 2 befindet sich ein
Tenrperatur-Hivelierungsschlitz 3; dieser Schlitz erstreckt
VPA 9/710/3014
509815/0451
• ■ ι
■ III
-4-
elch durch den Block. Eine Bohrung 4 dient zur Aufnahme
eines Wärmefüblers. Die Auflagefläche 5 des Blockes 1 trägt mittig einen Kegel 6, der als Aufnahmeraste zum Einsetzen
in die Pfanne einer Elektronenkanone dient.
Pigur 3 zeigt in einer schematiscben Schnittdargestellung
eine Elektronenkanone 7» in deren Pfanne 8 der Block 1 eingesetzt ist. Wie ersichtlich, dient der Kegel 6 als Zentrierraste;
der Block liegt lediglich mit seiner peripheren Randzone 9 gegen den Rand der Pfannenwandung. Durch diese konstruktive
Ausbildung wird einerseits ein zentrischer Sitz des Blockes 1 in der Pfanne 8 gewährleistet, andererseits
jedoch, und zwar durch die relativ kleine Auflagefläche, ein starker Wärmeübergang an der gekühlten Wandung der Pfanne verhindert.
Die von der Emissionselektrode 18 ausgehenden Elektronenstrahlen 10 gelangen - durch hier nicht dargestellte Magnete
bzw. Magnetfelder abgelenkt - auf die Deckflache 11 des Blockes
1, so daß der Block durch die dabei auftretende Elektronenbremsenergie
erwärmt wird. Die Erwärmung des im Schlitz 2 eingesetzten Substrates 12 erfolgt indessen über den Steg 14 durch
Berührung und Wärmestrahlung der Wandungen des Schlitzes.
Wie insbesondere aus Pigur 1 ersichtlich, entsteht ein Wärmegefälle
zwischen der Deckfläche 1 und der Randzone 9 an der Auflage- bzw. Basisfläche 5 des Blockes 1·. Der Wärmefluß 13
innerhalb des Blockes erfolgt von seiner Deckfläche über die randnahen Wandungsteile des Blockes zu seiner Auflagefläche.
Durch den Temperatur-Nivelierungsschlitz 3 wird ein Steg 14
geschaffen, der außerhalb des Wärmestromes gelegen ist. Dadurch
herrscht innerhalb des Steges 14 eine nahezu konstante Temperatur, die nur geringfügig unterhalb der Temperatur des
Decksteges 15 gelegen ist. Durch diese konstruktive Ausbildung des Blockes können Materialspannungen während des Temperprozesses
innerhalb des Substrates bzw. der Aufdampfschichten des Substrates vermieden werden.
Ein in die Bohrung 4 einsetzbarer Thermofühler dient einerseits zur Regelung der Heizleistung für die Emissionselektrode
VPA 9/710/3014 509815/0451
und andererseits zur Steuerung eines Temperatur-Anzeigeinstrumentes.
7 Patentansprüche 3 Figuren
TPA 9/7W3OH 509815/0451
Claims (7)
1. Verfahren zum Tempern eines Aufdampfschichten tragenden Substrates,
wobei man das Substrat mittels eines erwärtubaren Metallblockes auf die zum Tempern des Substrates erforderliche
Temperatur aufheizt, dadurch gekennzeichnet,
daß man das Substrat in einen Schlitz eines eine hohe Schmelztemperatur aufweisenden Metall- oder Metall-Keramik-
Blockes einführt und so in die Vakuumkammer einer Elektronenkanone einsetzt und ihn sodann durch Elektronenbeschuß
mittels Elektronenbremsenergie auf die zum Tempern des Substrates erforderliche Temperatur erwärmt.
2. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens, nämlich zum Tempern eines Aufdampfschichten tragenden Substrates, dadurch gekennzeichnet , daß die Vorrichtung aus einem Metall
oder Metall-Keramik-Block besteht, der in Form eine3 in die
Pfanne (8) einer Elektronenkanone (19) einsetzbaren Teiles gebildet
ist und mindestens einen Schlitz (2) zur Aufnahme des zu tempernden Substrates (12) aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß zwischen dem Aufnahaeschlitz (2) für das Substrat
(12) und der Auflagefläche (5) des Blockes (1) ein Temperatur-Nivelierungsscblitz
(3) angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Auflagefläche (5) des Blockes (1)
einen Kegel (6) trägt, wobei der Kegel die Sitzraste und Auflage für den Block in der Pfanne (8) der Elektronenkanone ist.
5. Vorrichtung nach Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Kegel (6) nur mit seiner peripheren
Randzone (9) kreisringförmig gegen die Pfannenwandung (8) der Elektronenkanone (19) anliegt.
VPA 9/710/3014
509815/0451
6. Vorrichtung nach Ansprüchen 2 "bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß im Block (1) eine Bohrung (4) zur
Aufnahme eines Temperaturfühlers eingebracht ist.
Aufnahme eines Temperaturfühlers eingebracht ist.
7. Vorrichtung nach Ansprüchen 2 "bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß der Block (1) aus einem hochschmelzbaren
Material, vorzugsweise aus Molybdän, besteht.
VPA 9/710/3014
5098 15/0451
Leerseite
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19732336825 DE2336825B2 (de) | 1973-07-19 | 1973-07-19 | Verfahren und vorrichtung zum tempern eines aufdampfschichten tragenden substrates |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19732336825 DE2336825B2 (de) | 1973-07-19 | 1973-07-19 | Verfahren und vorrichtung zum tempern eines aufdampfschichten tragenden substrates |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2336825A1 true DE2336825A1 (de) | 1975-04-10 |
| DE2336825B2 DE2336825B2 (de) | 1976-08-05 |
Family
ID=5887460
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19732336825 Pending DE2336825B2 (de) | 1973-07-19 | 1973-07-19 | Verfahren und vorrichtung zum tempern eines aufdampfschichten tragenden substrates |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE2336825B2 (de) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0992606A3 (de) * | 1998-10-09 | 2000-06-21 | Rolls-Royce Plc | Verfahren und Vorrichtung zum Aufbringen einer Beschichtung auf einem metallischen Gegenstand |
| WO2000058049A1 (en) | 1999-03-30 | 2000-10-05 | Tfi Telemark | Arc-free electron gun |
-
1973
- 1973-07-19 DE DE19732336825 patent/DE2336825B2/de active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0992606A3 (de) * | 1998-10-09 | 2000-06-21 | Rolls-Royce Plc | Verfahren und Vorrichtung zum Aufbringen einer Beschichtung auf einem metallischen Gegenstand |
| US6176982B1 (en) | 1998-10-09 | 2001-01-23 | Rolls-Royce, Plc. | Method of applying a coating to a metallic article and an apparatus for applying a coating to a metallic article |
| WO2000058049A1 (en) | 1999-03-30 | 2000-10-05 | Tfi Telemark | Arc-free electron gun |
| EP1204507A4 (de) * | 1999-03-30 | 2007-07-18 | Tfi Telemark | Lichtbogenfreie elektronenkanone |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE2336825B2 (de) | 1976-08-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE60318170T2 (de) | Vakuumverdampfer | |
| DE69126724T2 (de) | Vorrichtung zur Dampfphasenabscheidung | |
| DE102009007587B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Beschichtung von Substraten aus der Dampfphase | |
| DE3786237T2 (de) | Vorrichtung fuer vakuumverdampfung. | |
| DE69017354T2 (de) | Dampfablagerungsapparat. | |
| EP1041169A1 (de) | Vorrichtung zur Beschichtung von Substraten durch Aufdampfen mittels eines PVD-Verfahrens | |
| DE1956055B2 (de) | Halterungsvorrichtung fuer halbleiterscheiben | |
| DE615805C (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Waermebehandlung von Glasgegenstaenden | |
| DE1290409B (de) | Verfahren zur Erzeugung duenner Schichten aus Kadmiumsalzen durch Aufdampfen | |
| EP1466998A1 (de) | Effusionszelle mit verbesserter Temperaturkontrolle des Tiegels | |
| DE3540628A1 (de) | Dampfniederschlagsverfahren und vorrichtung zu seiner durchfuehrung | |
| DE882174C (de) | Verfahren zum Verdampfen von Stoffen im Vakuum mittels Elektronenstrahlen | |
| DE2336825B2 (de) | Verfahren und vorrichtung zum tempern eines aufdampfschichten tragenden substrates | |
| DE2315894C3 (de) | Verfahren zum Eindiffundieren von Dotierstoff in einen Halbleiterkörper | |
| DE3925085C1 (de) | ||
| DE3525661C2 (de) | ||
| DE2200623A1 (de) | Verfahren zum Eindiffundieren einer Verunreinigung in einen Halbleiterkoerper | |
| DE1176957B (de) | Vorrichtung zum Aufdampfen duenner Schichten im Hochvakuum | |
| DE102009004502A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Verdampfung organischer Materialien | |
| JPS6439090A (en) | Substrate for reflow | |
| DE102012203229B4 (de) | Verfahren zum Mischen von Verdampfungsmaterialien bei der Abscheidung auf einem Substrat im Vakuum | |
| DE102007063017A1 (de) | Substrathalterung für Gasdiffusionsöfen | |
| DE102014108925A1 (de) | Substratbeschichtungseinrichtung und Bedampfungsverfahren | |
| DE2722545A1 (de) | Vorrichtung zum heizen | |
| AT261014B (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von großflächigen Metall- oder Halbleiter-Epitaxieschichten |