DE2400587A1

DE2400587A1 - METHOD FOR APPLYING THIN FILM COVERINGS ON LONG EXTENDED CARRIERS OR. EQUIPMENT FOR EXECUTING THE PROCEDURE

Info

Publication number: DE2400587A1
Application number: DE2400587A
Authority: DE
Inventors: Manfred Rudolf Kuehnle
Original assignee: Coulter Information Systems Inc
Current assignee: Coulter Information Systems Inc
Priority date: 1973-01-12
Filing date: 1974-01-07
Publication date: 1974-07-18
Also published as: JPS5747267B2; FR2322667B1; DD109035A5; CH597622A5; US3884787A; IL43966A; JPS49104972A; IT1002650B; GB1461921A; IL43966A0; LU69122A1; SE392919B; CA1018475A; FR2322667A1; ATA9674A; AT341335B; BE809464A; NL7317670A

Description

PATENTANWÄLTE DR.-PHIL. G. NICKtL - DTi.-jNG. J. DORNER PATENT LAWYERS DR.-PHIL. G. NICKtL - DTi.-jNG. J. DORNER

8 MÜNCHEN 158 MUNICH 15

LANDWEHRSTR. 35 · POSTFACH 104LANDWEHRSTR. 35 POST BOX 104

TEL. (08 Ii) 55 5719TEL. (08 II) 55 5719

München, den 27. Dezember 1973 Anwaltsaktenz.: 181 - Pat. 6Munich, December 27, 1973 Attorney's files: 181 - Pat. 6

Coulter Information Systems, Inc., 7 De Angelo Drive, Bedford, Massachusetts, Vereinigte Staaten von AmerikaCoulter Information Systems, Inc., 7 De Angelo Drive, Bedford, Massachusetts, United States of America

Verfahren zum Aufbringen von Dünnfilmbelägen auf langgestreckte Träger bzw. Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens.Process for applying thin-film coverings to elongated Carrier or facility for carrying out the procedure.

Die Erfindung betrifft allgemein die Beschichtung von Trägern, beispielsweise von flexiblen Kunststoffilmen oder -Folien, welche in Stücken großer Länge vorliegen, wobei der Träger durch ein Gefäß oder eine Kammer bewegt wird, in welcher eine Beschichtung nach einem bestimmten Verfahren, insbesondere eine Plasmadampfbeschichtung oder ein Sputtern, durchgeführt wird und insbesondere bezieht sich die Erfindung auf die Beschichtung solcher Träger in einer Inertgasatmosphäre durch Beschichtung vermittels eines elektrisch erzeugten Plasmadampfes, d. h. nach dem Sputterverfahren oder Glimmlicht-Besohichtungsverfahren.The invention relates generally to the coating of substrates, for example flexible plastic films or sheets, which in great length, with the carrier being moved through a vessel or chamber in which a coating is carried out according to a certain method, in particular plasma vapor coating or sputtering, and in particular the invention relates to the coating of such substrates in an inert gas atmosphere by coating by means of an electrically generated plasma vapor, d. H. after the sputtering process or glow light coating process.

Viele gegenwärtig verwendete Konstruktionen enthalten dünne Filme oder Gegenstände, welche mit einem oder mit mehreren Stoffen gleichförmig beschichtet worden sind, dessen bzw. deren Eigenschaften wesentlich von denjenigen der beschichteten Gegenstände oder Körper abweichen. Der zu beschichtende Gegenstand wird imMany constructions currently in use include thin films or articles made with one or more fabrics uniformly coated, its properties are substantially different from those of the coated articles or body differ. The object to be coated is in

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allgemeinen als Träger oder Substrat bezeichnet und die Beschichtung erfolgt nach einem der hierzu allgemein verwendeten, verschiedenen Verfahren. Zu beschichtende Gegenstände sind beispielsweise photographisohe Filme, Papier, optische Gegenstände, andere photoempfindliche Gegenstände oder Aufbauten, dekorative Gegenstände und dergleichen.generally referred to as the carrier or substrate and the coating takes place according to one of the various methods generally used for this purpose. Objects to be coated are for example photographic film, paper, optical objects, other photosensitive objects or structures, decorative objects and the same.

Die Verfahren, nach denen die Beläge im allgemeinen auf Träger aufgebracht werden, sind das Vakuumaufdampfen und Plasmadampf-Beschiohtungstechniken. Diese Verfahren werden innerhalb eines dioht abgeschlossenen Behälters ausgeführt, dessen Innenatmosphäre gegenüber der freien Umgebung geändert wird, indem entweder der Behälter zur Erzielung eines Vakuums ausgepumpt wird, indem andere Gase als Behandlungsatmosphäre eingeführt werden und dergleichen.The methods by which the coatings are generally applied to substrates are vacuum vapor deposition and plasma vapor deposition techniques. These processes are carried out inside a dioht closed container, its inner atmosphere is changed in relation to the free environment by either pumping out the container to achieve a vacuum, by introducing other gases as the treatment atmosphere, and the like.

Für Einrichtungen zur Beschichtung von Trägern entsprechend den zuvor angegebenen Verfahren sind zwei grundsätzliche Konstruktionen bekannt:There are two basic constructions for devices for coating substrates in accordance with the methods specified above known:

1) Bei einer Konstruktion ist ein Gefäß oder Behälter vorgesehen, der ein oder mehrere Trägerstüoke aufnimmt, derart, daß chargenweise beschichtet wird und1) In a construction, a vessel or container is provided, which receives one or more support pieces, such that coating is carried out in batches and

2) bei der anderen Konstruktion ist ein Behälter oder Gefäß vorgesehen, welches einen Einlaß und einen Auslaß aufweist, durch welohe ein Längenstück eines Trägers kontinuierlich hindurchgeführt werden kann.2) in the other construction, a container or vessel is provided which has an inlet and an outlet has through which a length of a carrier can be continuously passed.

Der gemäß der erstgenannten Konstruktion verwendete Behälter bildet eine abgeschlossene Kammer, in welcher die Bedingungen für die Plasmadampfbeschichtung für jede Charge von Trägern, welohe in den Behälter eingebracht werden, von neuem hergestellt werden müssen.The container used according to the first-mentioned construction forms an enclosed chamber in which the plasma vapor deposition conditions for each batch of substrates, welohe are introduced into the container must be made anew.

Im zweiten Falle können die für die Plasmadampfbeschichtung oder für das Sputtern notwendigen Bedingungen aufreoht erhalten werden,In the second case, those for plasma vapor deposition or conditions necessary for sputtering are obtained,

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während sich das Trägerband durch den Behälter oder das Gefäß bewegt. Um den im allgemeinen angestrebten, hohen Grad von Gleichförmigkeit zu erzielen, ist es jedoch notwendig, die Ablagerungsgeschwindigkeit und die Temperaturgradienten längs des Bewegungsweges des Trägers oder Trägerbandes zu überwachen. Diese Daten benötigt «an, um die Ablagerungsgeschwindigkeit und die Temperaturgradienten regulieren zu können, damit Veränderungen in der Ablagerungsgeschwindigkeit und der morphologischen Struktur der Beläge kompensiert werden können, welche sich sonst ständig verändern würden, nachdem der Träger den Bereich der Kathode oder Auftreffelektrode nur einmal durchläuft. Hierdurch entstehen beträchtliche Schwierigkeiten.as the carrier tape moves through the container or vessel. The high degree of uniformity that is generally sought after However, to achieve this, it is necessary to monitor the rate of deposition and temperature gradients along the path of travel of the carrier or carrier tape. These dates needed «to determine the rate of deposition and the temperature gradient to be able to regulate changes in the deposition rate and the morphological structure of the Deposits can be compensated, which would otherwise change constantly after the carrier has the area of the cathode or Electrode only passes through once. This creates considerable Trouble.

Es sind jedoch auch noch andere Ursaohen für eine Ungleichförmigkeit des abgelagerten Dünnfilms vorhanden. Ein Grund sind Schwankungen des körperlichen Abstandes zwischen dem Träger und der Auftreffelektrode oder Kathode und ein weiterer Grund sind Verschiebungen der Plasmawolke. Die Veränderungen des Abstandes zwischen Träger und Auftreffelektrode können daduroh verursacht sein, daß man den Träger nicht vollständig flach halten kann, während er sich im Plasma befindet, beispielsweise, wenn der Träger über Räder, Walzen oder Trommeln geführt ist, welche nioht ganz konzentrisch gelagert sind. Trägerkörper, welche fein und flexibel sind, neigen zur Verwerfung und Blasenbildung. Eine Verschiebung der Plasmawolke kann in Verschiebungen der Stromdichteverteilung längs des Weges des Trägers bei der Bewegung durch das Behandlungsgefäß verursacht sein. Ein ungleichförmiger Verbrauch des Auftref!elektrodenmaterial ist im allgemeinen die Ursache für diese Erscheinung, da der Strom die Wege niedrigsten Widerstandes im Plasma zwischen Auftreffelektrode und der Halterung für den Träger aufsuoht.However, there are also other causes of non-uniformity of the deposited thin film. One reason is fluctuations in the physical distance between the wearer and the Impact electrode or cathode and another reason are displacements the plasma cloud. The changes in the distance between the carrier and the target electrode can also be caused be that you cannot keep the carrier completely flat while it is in the plasma, for example when the Carrier is guided over wheels, rollers or drums, which are not completely concentric. Carrier bodies, which are fine and are flexible, are prone to warping and blistering. A shift in the plasma cloud can result in shifts in the current density distribution along the path of the carrier when moving through the treatment vessel. An uneven consumption of the contact electrode material is generally the cause for this phenomenon, since the current is the path of lowest resistance in the plasma between the target electrode and the holder for the wearer.

Nun ist es aber wesentlich, daß praktisch eine absolute Gleichförmigkeit der Beschichtung aufrecht erhalten wird, da Veränderungen in der Stärke der abgelagerten Schicht den betreffenden Gegenstand unbrauchbar machen können.But now it is essential that practically an absolute uniformity the coating is maintained as changes in the thickness of the deposited layer affect the affected area Can render the object unusable.

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Außerdem sind Änderungen der Temperatur in dem gesamten Druckgefäß oder Druckbehälter oder in einem örtlich begrenzten Bereich des Trägers von beträchtlichem Einfluß sowohl auf die örtliohe Ablagerungsgeschwindigkeit als auch auf die morphologische Struktur in diesem Bereich. Beispielsweise kann man eine amorphe Materialablagerung in einem Bereioh mit etwa 2,5 cm Durchmesser antreffen, welohe von wahrnehmbaren Kristallen umgeben ist, die in denjenigen Bereichen gewachsen sind, in welchen der Träger ungenügend gekühlt worden ist. Auch Aufwerfungen oder Beulen in dem Träger führen zu solchen Erscheinungen.In addition, changes in temperature are in the entire pressure vessel or pressure vessel or in a localized area of the support has a considerable influence both on the local rate of deposition and on the morphological structure in this area. For example, an amorphous deposit of material can be found in an area about 2.5 cm in diameter encounter which is surrounded by perceptible crystals, the have grown in those areas in which the carrier has been insufficiently cooled. Also bumps or bumps in it Carriers lead to such phenomena.

Die Durchsatzgeschwindigkeit in einer Sputtereinrichtung oder Plasmadampf-Beschichtungsanlage hängt von der Größe der Auftreffelektrode oder Kathode, von der Ablagerungsgeschwindigkeit und von der gewünschten, zu erzielenden Besohichtungsdicke ab, wodurch wiederum die Arbeitsgeschwindigkeit oder die Behandlungsdauer des Trägers bestimmt werden. Bei bekannten Einrichtungen werden oft außerordentlich lange Auftreffelektroden verwendet, um den Träger möglichst lange der Beschichtungsbehandlung auszusetzen, während er an der Auftreffelektrode vorbeiwandert. In dieser Weise wird in erster Linie bei der Aufbringung von Dünnfilmschiohten auf lange Bänder eines Trägermaterials verfahren, beispielsweise beim Herstellen von Kondensatoren, Hierbei werden dünne Metallschichten oder Metallteilen auf einem bandartigen Kunststoffträger abgelagert. Das Verfahren arbeitet fehlerhaft, da es außerordentlich schwierig ist, die erwähnten Eigenschaften konstant zu halten. Mit Hilfe der langen Auftreffelektrode versucht man daher, eine genügend starke Schicht in einem Durchgang des Trägers durch das Behandlungsgefäß zu erzielen. Die Durchsatzgeschwindigkeit ist trotzdem sehr gering. Eine Erhöhung der Durchsatzgeschwindigkeit bedingt eine Verschlechterung der Gleichförmigkeit und nachdem eine bestimmte Ablagerungsgeschwindigkeit durch die Stromdichten vorgegeben ist, erzielt man auch nur dünnere Beläge.The throughput rate in a sputtering device or plasma vapor coating system depends on the size of the impingement electrode or cathode, on the deposition rate and on the desired coating thickness to be achieved, which in turn determines the working speed or the treatment duration of the carrier. With known institutions extremely long electrodes are often used, in order to expose the carrier to the coating treatment for as long as possible while it wanders past the impingement electrode. In This is the procedure used primarily for the application of thin-film layers to long strips of carrier material, for example in the manufacture of capacitors, thin metal layers or metal parts on a tape-like Plastic carrier deposited. The procedure works incorrectly, since it is extremely difficult to keep the properties mentioned constant. With the help of the long impingement electrode one tries to create a sufficiently thick layer in one pass to achieve the carrier through the treatment vessel. The throughput speed is still very low. An increase in Throughput rate causes a deterioration in uniformity and afterwards a certain deposition rate is given by the current densities, only thinner coatings are achieved.

Aufgabe der Erfindung ist es demgemäß, Dünnfilmbeläge auf langgestreckte Träger in der Weise aufbringen zu können, daß bei ho-The object of the invention is accordingly to be able to apply thin-film coverings to elongated carriers in such a way that when ho-

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her Durchsatzgeschwindigkeit oder Durchlauigeschwindigkeit ausreichende Schichtdicken erhalten werden und eine hohe Gleichförmigkeit des aufgebrachten Belages oder der aufgebrachten Schicht erzielt wird.Throughput speed or throughput speed, sufficient layer thicknesses can be obtained and a high degree of uniformity of the applied covering or the applied layer is achieved.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß duroh ein Verfahren zum Aufbringen von Dünnfilmbelägen auf langgestreckte Träger vermittels Plasmadampfbeschichtung in einer Druckkammer in der Weise gelöst, daß der Träger längs eines bestimmten Weges durch die Druckkammer geführt und nur mit einer Oberfläche einem Plasmadampf ausgesetzt wird, wobei jedoch zwischen Anfang und Ende des Weges wiederholt eine Pläsmadampfbehandlung erfolgt.According to the invention, this object is achieved by means of a method for applying thin-film coverings to elongated carriers Plasma vapor coating dissolved in a pressure chamber in such a way that the carrier is guided along a certain path through the pressure chamber and exposed to a plasma vapor with only one surface, but between the beginning and the end of the path repeated plasma steam treatment takes place.

Durch die Erfindung wird auch eine Einrichtung zur Ausführung eines solchen Verfahrens vorgeschlagen, welche durch eine Vorratshaltevorrichtung für den zu beschichtenden Träger sowie eine Aufnahmevorrichtung für den beschichteten Träger, ferner duroh einen Druckbehälter, in welchem die für die Plasmadampfbeschichtung notwendigen Bedingungen erzeugbar sind und durch in dem Druckbehälter angeordnete Führungseinrichtung zur Führung des Trägers von der Vorratshaltevorrichtung zur Aufnahmevorrichtung auf dem genannten Weg, auf welchem der Träger in seiner Längsrichtung wandert, derart, daß er mit einer Oberfläche auf diesem Wege wiederholt den Plasmadampf-Besohiohtungsbedingungen ausgesetzt wird, gekennzeichnet ist.The invention also proposes a device for carrying out such a method, which by a supply holding device for the carrier to be coated and a Receiving device for the coated carrier, furthermore duroh a pressure vessel in which the conditions necessary for the plasma vapor coating can be generated and by in which Pressure vessel arranged guide device for guiding the carrier from the storage device to the receiving device on said path, on which the carrier travels in its longitudinal direction, in such a way that it has a surface on this Routes of repeated exposure to plasma vapor exposure conditions is indicated.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele werden nachfolgend unter Hinweis auf besondere Vorteile unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In dieser stellen dar:Preferred embodiments are noted below explained in more detail on particular advantages with reference to the drawing. In this represent:

Figur 1 eine schematische Seitenansicht einer Einrichtung zur Durchführung des hier vorgeschlagenen Verfahrens zum Aufbringen von Dünnfilmbelägen auf langgestreckte Träger, FIG. 1 shows a schematic side view of a device for carrying out the method proposed here for applying thin-film coverings to elongated carriers,

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Figur 2 eine stark vereinfachte, sohematisohe Darstellung einer Einrichtung zum kontinuierlichen Aufbringen eines Dünnfilmbelages auf einen langgestreckten Träger, FIG. 2 shows a greatly simplified, thematic representation of a device for the continuous application of a thin-film coating to an elongated carrier,

Figur 5 eine schematisohe Sohnittansicht duroh eine Einrichtung zur chargenweisen Beschichtung langgestreckter Träger in der hier vorgeschlagenen Art und Weise, FIG. 5 shows a schematic view through a device for batch-wise coating of elongated carriers in the manner proposed here,

Figur h einen schematisohen Badialsohnitt duroh eine Besohiohtungseinriohtung entsprechend der in Figur 3 angedeuteten Sohnittebene k-h_t Fig h a schematisohen Badialsohnitt duroh a Besohiohtungseinriohtung according to the direction indicated in Figure 3 Sohnittebene kh _t

Figur 5 in übertriebenem Maßstab eine Teil-Schnittansicht des Randes der Trommel einer Besohichtungseinriohtung entsprechend der in Figur 3 angedeuteten Schnittlinie 5-5» FIG. 5 shows, on an exaggerated scale, a partial sectional view of the edge of the drum of a coating device according to the section line 5-5 indicated in FIG.

Figur 6 eine stark schematisierte Darstellung zur Erläuterung der Wirkungsweise einer Einrichtung nach den Figuren 3 und k, FIG. 6 shows a highly schematic illustration to explain the mode of operation of a device according to FIGS. 3 and k,

Figur 7 eine ähnliche Abbildung wie Figur 3 von einer abgewandelten Ausführungsform, bei welcher die Notwendigkeit einer Axialverschiebung der einzelnen Windungen auf der Trommel vermieden ist, FIG. 7 shows a similar illustration to FIG. 3 of a modified embodiment in which the need for axial displacement of the individual windings on the drum is avoided,

Figmr 8 «inen Kadialsohnitt durch die Einrichtung gemäß Figur 7 und Figmr 8 "inen Kadialsohnitt by the device according to Figure 7 and

Figur 9 eine Figur 6 entsprechende, schematisohe Darstellung zur Erläuterung der Wirkungsweise einer Einrichtung naoh den Figuren 7 und 8. FIG. 9 shows a schematic representation corresponding to FIG. 6 to explain the mode of operation of a device similar to FIGS. 7 and 8.

Zu Beginn seien für die folgenden Betrachtungen sowie die Beschreibung verschiedene Definitionen gegeben. Der Ausdruck "Dünnfilm* soll hier eine Schicht irgend eines Werkstoffes, Beispielsweise eines Halbleiters oder eines ohmisch leitenden Materials beZeichnern, weIohe auf eime Oberfläche aufgebracht ist und eineAt the beginning, various definitions are given for the following considerations and the description. The expression "thin film" is intended here to mean a layer of any material, for example a semiconductor or an ohmically conductive material Marking which is applied to a surface and a

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Dicke in der GröOenordnung von mehreren tausend Angstrom aufweist. Die hier vorgeschlagenen Verfahren und Einrichtungen ermöglichen das Aufbringen von Dünnfilmsohichten oder Dünnfilmbelägen, deren Dicken noch kleinere Bruchteile eines Mikrons sind.Thickness on the order of several thousand angstroms. The methods and devices proposed here enable the application of thin-film layers or thin-film coverings, the thicknesses of which are even smaller fractions of a micron.

Der Ausdruck "photographischer Film" soll einen fertigen Gegenstand bezeichnen, welcher eine Basis oder einen Trägerkörper aus einem Kunststoff, beispielsweise in Form von folienartigem oder blattartigem Material, aufweist, welcher eine Emulsionsschicht oder dergleichen trägt. Das Wort Film für sich allein, ohne ein modifizierendes Beiwort, welches im allgemeinen Sprachgebrauch dünne Beläge oder dünne Gegenstände bezeichnet, soll zur Vermeidung von Verwechslungen hier nicht verwendet werden. Der in der hier vorgeschlagenen Art und Weise und mit der hier angegebenen Einrichtung zu beschichtende Träger kann als Kunststoffilm bezeichnet werden, da er vorzugsweise eine Dicke in der Größenordnung von 0,125 mm aufweist, doch sei für ein solches Substrat hier der Ausdruck "Trägerkörper" oder "Träger" verwendet.The term "photographic film" is intended to denote a finished article which comprises a base or support body a plastic, for example in the form of film-like or sheet-like material, which carries an emulsion layer or the like. The word film on its own without a modifying epithet, which in common parlance thin coverings or thin objects should not be used here to avoid confusion. The Indian The manner proposed here and to be coated with the device specified here can be referred to as a plastic film, since it preferably has a thickness of the order of 0.125 mm, but be for such a substrate the term “carrier body” or “carrier” is used here.

Zuvor wurde ein flexibler Kunststoffilm erwähnt, um ein Beispiel für die Art von Trägerkörpern zu geben, welche in der hier angegebenen Art und Weise zu behandeln sind. Eine Beschränkung soll hierdurch jedoch nioht zum Ausdruck gebracht sein.A flexible plastic film was mentioned earlier to give an example for the type of carrier bodies which are to be treated in the manner indicated here. A restriction should be however, this cannot be expressed.

Als Plasma wird hier ein ionisiertes Gas bezeichnet, das in einem Gleichspannungsfeld oder einem Hochfrequenz!eld erzeugt wird, um Atome eines bestimmten Werkstoffs von einer Auftreffelektrode aus auf einen Träger oder ein Substrat aufzusputtern.An ionized gas is referred to as plasma here, which in a DC voltage field or a high frequency field is generated in order to Atoms of a certain material from an impact electrode sputter onto a carrier or substrate.

Bei den Plasmadampf-Beschichtungsverfahren, welche auch als Glimmlicht-Beschichtungsverfahren oder als Sputterverfahren bezeichnet werden können, wird im allgemeinen ein dicht abgeschlossener Behälter oder ein Gefäß evakuiert und dann mit einem Edelgas, beispielsweise mit Argon gefüllt. In dem Gefäß oder Behälter befindet sich eine Kathode oder Auftreffelektrode, die aus dem abzulagernden Material besteht, sowie eine Halterung für den Trä-In the plasma vapor coating process, which is also called Glow light coating processes or can be referred to as sputtering processes, a tightly sealed container or vessel is generally evacuated and then filled with a noble gas, for example with argon. In the jar or container there is a cathode or impingement electrode that emerges from the material to be deposited, as well as a holder for the carrier

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ger oder das Substrat, wobei zwischen die Kathode und die Halterung für den Träger eine hohe Gleich- oder Wechselspannung zur Erzeugung eines Gleichspannungsfeldes oder eines Hochfrequenzfeldes angelegt wird. Der Behälter oder das Gefäß kann aus rostfreies Stahl oder hitzebeständigem Glas gefertigt sein, so daß eine Reaktion »it de« aufzusputternden Werkstoff oder dem Träger ausgeschlossen wird. Die Auftreffelektrode oder die Kathode besteht im allgemeinen aus einer Scheibe, welche auf einen Kathodenhalter oder Auftreffelektrodenhalter sorgfältig aufgelötet oder in anderer Weise an diesem Bauteil befestigt ist, welches seinerseits durch ein geeignetes Kühlmittel, etwa mit Wasser, gekühlt wird, um eine konstante Temperatur aufrecht zu erhalten. Zur Temperaturregelung werden verschiedene Einrichtungen verwendet. Weitere Bestandteile gebräuchlicher Anlagen sind Hochspannungsleitungen zum Einführen entweder einer Wechselstromleistung oder einer Gleichstromleistung von einer entsprechenden Energiequelle außerhalb des Behälters oder Gefäßes zu der Auftreffelektrode. Die Spannungen liegen größenordnungsmäßig im Bereich von Kilovolt. Die Halterung für den Träger liegt der Auftreffelektrode gegenüber und ist auch gekühlt, um die Temperatur dieser Halterung beizubehalten, wobei diese Temperatur von derjenigen der Kathode verschieden sein kann. Die Halterung für den Träger oder das Substrat besitzt im allgemeinen eigene elektrische Anschlüsse und kann normalerweise eingestellt werden, um den Abstand zwischen Auftreffelektrode und Substrat zu verändern, damit ein allmähliches Dünnerwerden der Auftreffelektrode kompensiert werden kann oder damit die Ablagerungsgeschwindigkeit in Abhängigkeit vom Abstand verändert wird.ger or the substrate, being between the cathode and the holder a high direct or alternating voltage for the carrier to generate a direct voltage field or a high frequency field is created. The container or the vessel can be made of stainless steel or heat-resistant glass, so that a reaction "it de" the material to be sputtered on or the carrier is excluded. The landing electrode or cathode is made generally from a disc, which is carefully soldered onto a cathode holder or impingement electrode holder or is attached to this component in some other way, which in turn is replaced by a suitable coolant, such as water, is cooled to maintain a constant temperature. Various devices are used for temperature control. Further components of common systems are high-voltage lines for introducing either an alternating current power or a direct current power from a corresponding energy source outside the container or vessel to the impingement electrode. The voltages are of the order of magnitude in the kilovolt range. The holder for the carrier lies with the impingement electrode opposite and is also cooled to maintain the temperature of this holder, this temperature being different from that the cathode can be different. The holder for the carrier or the substrate generally has its own electrical connections and can normally be adjusted to change the distance between the landing electrode and the substrate, with it a gradual thinning of the landing electrode is compensated can be or so that the rate of deposition is changed as a function of the distance.

Da das elektrische Feld entweder ein Gleichspannungsfeld oder ein Wechselspannungsfeld sein kann, ist ein Beschichten entweder mit einem einzigen Werkstoff oder mit zusammengesetzten Werkstoffen oder Verbindungswerkstoffen möglich. Ein Sputtern mit Gleichspannung wendet man normalerweise an, wenn Auftreffelektroden aus einem einzigen, leitfähigen Werkstoff vorliegen, während dasSince the electric field is either a direct voltage field or can be an alternating voltage field, is a coating either possible with a single material or with composite materials or connecting materials. DC voltage sputtering is normally used when landing electrodes consist of a single conductive material, while the

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Ablagern zusammengesetzter Materialien oder Verbindungen, welche aus drei oder vier Elementen bestehen, ein Hochfrequenz-Sputtern erforderlich macht.Deposition of composite materials or compounds, which consist of three or four elements, a high frequency sputtering makes necessary.

Sind die Dampfdrücke der einzelnen Elemente der zusammengesetzten Auftreffelektrode wesentlich voneinander verschieden, so kann das Element mit dem höchsten Dampfdruck gasförmig eingeführt werden. Dies führt zu einer Reaktion der von der Auftreffelektrode in Richtung auf das Substrat oder den Träger fliegenden Atome mit dem eingeführten Gas während des Fluges, so daß als Oberflächenbelag eine Ablagerung im stöchiometrisch richtigen Verhältnis der Verbindung erfolgt. Dieses Verfahren wird als reaktives Sputtern bezeichnet.If the vapor pressures of the individual elements of the assembled impingement electrode are substantially different from one another, then the element with the highest vapor pressure can be introduced in gaseous form. This leads to a reaction from the target electrode In the direction of the substrate or the carrier atoms flying with the gas introduced during the flight, so that a deposit in the stoichiometrically correct ratio of the Connection takes place. This process is known as reactive sputtering.

Durch das vorhandene starke elektrische Feld wird das Inertgas ionisiert, wodurch Ionen entstehen, welche in der Lage sind, aus der Auftreffelektrode Atome herauszuschlagen. Zusätzlich werden durch Hitze Sekundärionen erzeugt, welche ohne praktischen Wert sind. Die herausgeschlagenen Atome der Auftreffelektrode fliegen in Riohtung auf den Träger und lagern sich dort ab. Bei dem Verfahren finden vielfältige Zusammenstöße und verwickelte physikalische Vorgänge statt, doch ist das Ergebnis jedenfalls eine Ablagerung des Metalls oder eines anderen Stoffes, aus welchem die Auftreffelektrode besteht, auf dem Träger oder dem Substrat. Kuhleinrichtungen dienen zur Verdrängung von Effekten aufgrund von Sekundärelektronen.The inert gas is ionized by the existing strong electric field, whereby ions arise, which are able to from knock out atoms from the target electrode. Additionally be secondary ions generated by heat, which are of no practical value. The knocked out atoms of the impact electrode fly in direction on the carrier and are deposited there. The process involves a variety of collisions and intricate physical processes, but the result is, in any case, a deposit of the metal or other material from which the There is an impingement electrode on the carrier or the substrate. Cooling devices serve to suppress effects due to secondary electrons.

Beim Vakuumaufdampfen wird eine Volke von Atomen thermisch oder mittels einer Elektronenkanone innerhalb einer Vakuumkammer erzeugt und die Volke der Atome kondensiert auf allen Flächen innerhalb der Kammer einschließlich der freiliegenden Oberfläche des Trägers. Normalerweise dienen Kühleinrichtungen dazu, die Temperatur des Trägers in denjenigen Grenzen zu halten, innerhalb welchen noch eine Stabilität des Trägers sichergestellt ist.In vacuum evaporation, a people of atoms is thermal or generated by means of an electron gun within a vacuum chamber and the people of atoms condensed on all surfaces within the chamber including the exposed surface of the wearer. Cooling devices are normally used to keep the temperature of the carrier within those limits within which stability of the carrier is still ensured is.

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In Figur 1 ist schematisch und stark vereinfacht eine Einrichtung zum chargenweisen Herstellen von Dünnfilmbelägen dargestellt, wobei- diese Einrichtung allgemein mit der Bezugszahl.IO bezeichnet ist. An einer Basis Ik₁ welohe an dem Untergrund 16 befestigt ist, ist ein Druckbehälter 12 gehaltert. Verschiedene mechanische, elektrische und flüssigkeitsmäßige Anschlüsse und Verbindungen führen in das Innere des Druckbehälters 12 und dienen den nachfolgend angegebenen Zwecken. Das Vorhandensein dieser Anschlüsse oder Verbindungen ist durch ein ringartiges Gehäuse 18 deutlich gemacht, welches sich im mittleren Bereich des Druckbehälters 12 um diesen erstreckt und zur Befestigung und zum Sohutz der verschiedenen Anschlüsse oder Verbindungen dient. Schematisch sind zwei Gehäuseansohlüsse 20 und 22, welche aus dem Gehäuse 18 austreten und ein Anschluß 2k zeigt, der sich am Ende des Druckbehälters 12 befindet. Leitungen, Röhren oder Sohläuche oder Kabel für die verschiedenen Anschlußverbindungen innerhalb des Druckbehälters 12 sind allgemein mit der Bezugszahl 26 bezeichnet.In Figure 1, a device for the batch production of thin-film coverings is shown schematically and greatly simplified, this device is generally designated by the reference number.IO. A pressure vessel 12 is held on a base Ik _{1 which is} attached to the substrate 16. Various mechanical, electrical and fluid connections and connections lead into the interior of the pressure vessel 12 and serve the purposes indicated below. The presence of these connections or connections is made clear by a ring-like housing 18, which extends around the pressure vessel 12 in the central region and serves to fasten and protect the various connections or connections. Two housing connectors 20 and 22, which emerge from the housing 18 and show a connection 2k which is located at the end of the pressure vessel 12, are schematic. Lines, tubes or sole hoses or cables for the various connection connections within the pressure vessel 12 are generally designated by the reference number 26.

Der Druckbehälter 12 ist aus einem gegen Angriffe widerstandsfähigen Werkstoff gefertigt und besitzt einen Aufbau und eine Konstruktion, welche starke Unterdrücke innerhalb des Behälters aufzunehmen gestatten. Der Druckbehälter kann aus rostfreiem Stahl, aus hitzebeständigem Glas oder aus anderen Werkstoffen mit derartigen Eigenschaften hergestellt sein.The pressure vessel 12 is made of a material resistant to attack and has a structure and a Construction that allow strong negative pressures to be absorbed within the container. The pressure vessel can be made of stainless Steel, heat-resistant glass or other materials with such properties.

Da die Einrichtung 10 in erster Linie für chargenweisee Beschichten bestimmt ist, sind sowohl eine Vorratshaltevorrichtung als auch eine Aufnahmevorrichtung für den bereits beschichteten Träger im Inneren des Druckbehälters 12 angeordnet. Dieser muß also von Zeit zu Zeit geöffnet werden, um den beschichteten TrägerSince the device 10 is primarily intended for batch coating, both a storage device and a receiving device for the already coated carrier is also arranged in the interior of the pressure vessel 12. So this one must from time to time be opened to the coated carrier herauszunehmen und die Vorratshaltevorrichtung mit einem neuentake out and replace the supply holder with a new one

zu Vorrat an unbeschichtetem Träger/versehen. Das mit Bezug auf dieto Stock of uncoated carrier / provided. That with reference to the in Figur 1 gezeigte Lage links liegende Ende des Druckbehälters 12 ist mit einem Flansch 28 versehen, der mit einem entfernbaren Deckel 30 zusammenwirkt und mit diesem einen druckdichten Ab-The position shown in FIG. 1 is the end of the pressure vessel on the left 12 is provided with a flange 28 which cooperates with a removable cover 30 and with this a pressure-tight seal

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Schluß bildet. Rasch abnehmbare Spannvorrichtungen können zum Zusammenspannen von Flansch und Deckel verwendet werden.Forms the end. Quickly removable clamping devices can be used for Clamping flange and cover can be used.

Innerhalb des Druckbehälters 12 befindet sich eine umlaufende Trommel, welche normalerweise von einer Antriebsquelle außerhalb des Druckbehälters in Umdrehung versetzt wird. Der mit 32 bezeichnete Anlagenteil enthält einen Wagen Jk, der auf Rollen 35 läuft, die sich gegen den Untergrund 16 abstützen, so daß der gesamte Wagen nach links oder nach rechts bewegt werden kann. Ein Motor 36, welcher mit der in Figur 1 nicht dargestellten Trommel gekuppelt ist, befindet sich auf dem Wagen 3k und steht mit der Trommel über eine ebenfalls in Figur 1 nicht gezeigte Hohlwelle in Verbindung, welche durch das Gehäuse 38 hindurchgeführt ist. Das Gehäuse 38 ist mit dem Deckel 30 verbunden und enthält wieder Leitungen, elektrische Verbindungen, Steuerleitungen und dergleichen. Ist der Deckel 30 von dem Flansch 28 gelöst worden, so kann der Deckel 30 zusammen mit dem Gehäuse 38, der im Innern des Druckbehälters 12 befindlichen Trommel und zugehörigen Einrichtungen nach links verfahren werden, so daß die Trommel aus dem Druckbehälter 12 herausgezogen wird.Inside the pressure vessel 12 there is a rotating drum which is normally set in rotation by a drive source outside the pressure vessel. The system part designated by 32 contains a carriage Jk which runs on rollers 35 which are supported against the ground 16 so that the entire carriage can be moved to the left or to the right. A motor 36, which is coupled to the drum, not shown in FIG. 1, is located on the carriage 3k and is connected to the drum via a hollow shaft, also not shown in FIG. 1, which is passed through the housing 38. The housing 38 is connected to the cover 30 and again contains lines, electrical connections, control lines and the like. If the cover 30 has been detached from the flange 28, the cover 30 can be moved to the left together with the housing 38, the drum located in the interior of the pressure vessel 12 and associated devices, so that the drum is pulled out of the pressure vessel 12.

Eine Konsole 40 kann Regel- und Steuerinstrumente sowie Schalttafeln enthalten. Bei 42 sind schematisch elektrische Anschlüsse oder Verbindungsleitungen gezeigt, weiche durch das Gehäuse 38 hindurchgeführt sind und zu der Trommel oder zu anderen Stellen im Inneren des Druckbehälters 12 verlaufen.A console 40 can regulate and control instruments and control panels contain. At 42 are electrical connections schematically or connecting lines are shown passing through the housing 38 are passed and run to the drum or to other locations inside the pressure vessel 12.

In Figur 1 und auch in den folgenden Zeichnungsfiguren sind verschiedene Anschlüsse und Leitungen gezeigt, welche von dem Druckbehälter 12 nach der Seite oder radial austreten. Es handelt sich dabei um elektrische Leitungen, Schläuche oder Rohrleitungen, mechanische Verbindungen für die Kathodeneinstellung, Meßinstrumentanschlüsse und -Kupplungen usw.. Die Darstellung ist in der Zeichnung stark vereinfacht und vorzugsweise sind alle Anschlüsse und Leitungen an dem Dekel 30 oder, bezüglich der anderen Zeichnungsfiguren, an einem entsprechenden Bauteil gehal-In Figure 1 and also in the following drawing figures are different Connections and lines shown, which emerge from the pressure vessel 12 to the side or radially. It is about electrical lines, hoses or pipelines, mechanical connections for cathode setting, measuring instrument connections and couplings, etc. The illustration is greatly simplified in the drawing and all connections are preferred and leads on the cover 30 or, with respect to the other Drawing figures, held on a corresponding component

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tert und durch den Deckel hindurchgeführt. Auf diese Weise wird erreicht, daß der gesagte Deckel im Bedarfsfalle entfernt werden kann und dann den Hauptteil der inneren Einrichtungen der Anlage mit sich ins Freie nimmt, so daß Einstellungen vorgenommen, die Kathode ausgewechselt, die Verbindungen des streifen- oder bandförmigen Trägers zu den Vorratsrollen hergestellt oder eingefädelt werden können usw.. Dieser Konstruktionsgrundsatz ist auch bei den nachfolgend zu beschreibenden, verschiedenen Einrichtungen zu beachten.tert and passed through the lid. That way will achieved that the said cover can be removed if necessary can and then takes the main part of the internal facilities of the system with it outside, so that settings made that Replaced the cathode, made or threaded the connections between the strip-shaped or band-shaped carrier and the supply rolls etc. This construction principle is also used in the various facilities to be described below to be observed.

Figur 2 stellt eine vereinfachte Abbildung einer kontinuierlich arbeitenden Einrichtung 50 dar, mit welcher das hier angegebene Verfahren ausgeführt werden kann. Im vorliegenden Falle ist ein Druckbehälter 52 vorgesehen, der so ausgebildet ist, daß er einen starken Unterdruck in seinem Inneren aufzunehmen vermag. Die Wände des Druckbehälters können wieder aus rostfreiem Stahl oder aus hitzebeständigem Glas oder dergleichen bestehen. Das linke Ende des Druckbehälters weist eine Öffnung auf, welche mit einem Deckel 54 verschlossen ist, der dem Deckel 30 nach Figur 1 entspricht. Auch ist wieder eine dem Flansch 28 gemäß Figur 1 entsprechende Flanschverbindung 56 mit geeigneten, rasch zu lösenden Spannvorrichtungen vorgesehen. Da jedoch das Verfahren in der Einrichtung 50 kontinuierlich durchgeführt werden soll, ist es nicht notwendig, den Deckel 54 oft von dem Druckbehälter 52 abzunehmen. Dies ist von besonderem Vorteil, da die für die Erzeugung des Plasmadampfs notwendigen Bedingungen im Inneren des Gefäßes 52 nicht für die Beschichtung einer neuen Charge eines Trägers beseitigt und wieder neu errichtet werden müssen.Figure 2 shows a simplified illustration of a continuously operating device 50, with which the specified here Procedure can be carried out. In the present case, a pressure vessel 52 is provided which is designed so that it has a able to absorb strong negative pressure in its interior. The walls of the pressure vessel can be made of stainless steel or again consist of heat-resistant glass or the like. The left end of the pressure vessel has an opening, which with a Lid 54 is closed, which corresponds to the lid 30 according to FIG. Again, a flange connection 56 corresponding to the flange 28 according to FIG. 1 with suitable, can be released quickly Clamping devices provided. However, since the process in the device 50 is to be carried out continuously it is not necessary to remove the lid 54 often from the pressure vessel 52 to decrease. This is of particular advantage as it is used for the generation of the plasma vapor necessary conditions inside the vessel 52 for the coating of a new batch of a Must be eliminated and rebuilt again.

In Figur 2 ist eine-zylindrische Trommel 58 in gestrichelten Linien angedeutet, welche mit einer Welle 60 gekuppelt ist, die durch den Deckel 54 über eine Durchführung hindurchreicht, welche eine Druckdichtung enthält, die schematisch bei 62 angedeutet ist. Aus Gründen besserer Übersichtlichkeit sind konstruktive Einzelheiten eines etwa bei 62 schematisch angedeuteten Bauteils nicht wiedergegeben, da diese Einzelheiten ohnedies viel-In Figure 2, a cylindrical drum 58 is in dashed lines indicated, which is coupled to a shaft 60 which extends through the cover 54 via a passage which contains a pressure seal, which is indicated schematically at 62. For the sake of clarity, they are constructive Details of a component schematically indicated at 62 are not shown, since these details are much

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faltig abgewandelt werden können. Die wesentliche Forderung, welche an die durch die Vand des Druckbehälters 52 oder durch den Deckel 54 reichende, druckdichte Durchführung gestellt werden muß, ist es jedenfalls, daß der Druckgradient zwischen der Innenseite und der freien Umgebung aufrecht erhalten werden miß. Ähnliche Forderungen gelten für die elektrische Isolation, die Gas- und Flüssigkeitsdichtigkeit sowie bezüglich der Möglichkeit, ein Element zur Herstellung einer Mechanischen Wirkverbindung in der Durchführung durch die Behälterwandung verdrehen oder verschieben zu können. Das bei 62 in Figur 2 gezeigte Zeichnungssymbol wird auch in den übrigen Zeichnungefiguren in derselben oder leicht abgewandelten Art und Weise verwendet.can be modified wrinkled. The essential requirement, which is made by the Vand of the pressure vessel 52 or by the Cover 54 reaching, pressure-tight implementation are provided must, it is in any case that the pressure gradient between the inside and the free environment must be maintained. Similar requirements apply to electrical insulation, gas and liquid tightness as well as with regard to the possibility of an element for producing a mechanical operative connection in the To be able to rotate or move implementation through the container wall. The drawing symbol shown at 62 in FIG is also used in the other drawing figures in the same or slightly modified manner.

Die Durchführung 62 gemäß Figur 2 ermöglicht eine Drehung der Welle 60 duroh Antrieb auf der Außenseite des Druckbehälters 52 vermittels eines Motors 64, wobei duroh das Innere der als Hohlwelle ausgebildeten Welle 60 auch elektrische Leitungen, Kühlmittelleitungen und dergleichen geführt werden können. Schematisch ist durch die geerdete Leitung 66 eine Art einer elektrischen Leitung abgebildet, welche durch die Durchführung 62 verläuft, gegebenenfalls innerhalb der Hohlwelle 60.The feedthrough 62 according to FIG. 2 enables the shaft 60 to be rotated by means of the drive on the outside of the pressure vessel 52 by means of a motor 64, whereby electrical lines, coolant lines and the like can also be routed through the interior of the shaft 60, which is designed as a hollow shaft. Schematic the grounded line 66 depicts a type of electrical line which runs through the bushing 62, optionally within the hollow shaft 60.

Auf der linken Seite der Darstellung nach Figur 2 befindet sich ein Wickel oder eine Rolle 68 als Vorrat eines langgestreckten, streifenförmigen Trägers 70, welcher innerhalb des Druckbehälters 52 beschichtet werden soll. Der Träger oder Trägerkörper 70 kann eine Breite von 35 ■■ und eine Stärke von einem Bruchteil eines Millimeters aufweisen. Die Ränder können wie im Falle herkömmlicher photographischer Filme mit einer Breite von 35 mm mit Perforationen versehen sein. Der Träger 70 kann zuvor derart mit einer Maske versehen sein, daß er bei der Beschichtung selbsttätig eine entsprechende Flächenaufteilung mit einzelnen Ausschnitten längs der Länge des Trägers 70 versehen wird. Außerdem können die Ränder auch maskiert oder abgedeckt werden, indem eine Aluminiumschicht aufgebracht wird, so daß sich ein zuverlässiger elektrischer Kontakt für die spätere Handhabung des Trägers inOn the left side of the illustration according to FIG. 2 is located a roll or roll 68 as a supply of an elongated, strip-shaped carrier 70 which is to be coated within the pressure vessel 52. The carrier or carrier body 70 can have a width of 35 ■■ and a thickness of a fraction of a millimeter. The margins can have a width of 35 mm, as in the case of conventional photographic films Be provided with perforations. The carrier 70 can beforehand in this way be provided with a mask that it is automatically provided with a corresponding area division with individual cutouts along the length of the carrier 70 during the coating. aside from that The edges can also be masked or covered by applying a layer of aluminum, so that a more reliable electrical contact for later handling of the carrier in

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Verbindung sit elektrophotographischen Aufzeichnungstechniken erzielen läßt. Der Träger 70 kann aus irgend einem geeigneten Blattmaterial oder Folienmaterial bestehen, welches unter den im Inneren des Behälters 52 herrschenden Bedingungen und während der.Behandlung, welcher der Träger 70 in seiner vollendeten Fora ausgesetzt wird, stabil bleibt. Der Träger kann aus elektrisch isolierendem Werkstoff, beispielsweise aus einem organischen Polymer , etwa aus einem flexiblen Polyester, bestehen.Connection can be achieved using electrophotographic recording techniques. The carrier 70 may be made of any suitable sheet material or film material which will remain stable under the conditions prevailing inside the container 52 and during the treatment to which the carrier 70 is subjected in its completed form. The carrier can be made of electrically insulating material, for example an organic polymer, consist of a flexible polyester, for example.

Der Trägerkörper oder Träger 70 läuft durch eine in dem Deckel 5k gebildete, druckdichte Durchführung 72 in das Innere des Druckbehälters 52 ein und wird, beispielsweise mittels Rollen Ik, in solcher Weise geführt, daß er auf die zylindirsche Oberfläche der Trommel 58 gelangt. Zu Erläuterungszwecken sei angenommen, daß der Träger die Oberfläche der Trommel 58 in vier offenen Windungen 76 umschlingt, wobei die Anordnung schraubenförmig ist, derart, daß der Träger von links auf die Trommel 58 aufläuft und von der Oberfläche der Trommel 58 auf der rechten Seite abgeführt wird. Es handelt sioh also um einen gewundenen Weg des Trägers, welcher insbesondere schraubenartig ist. Der Weg des bereits beschichteten Trägers 78 führt über eine Rolle SO zu einerThe carrier body or carrier 70 runs through a pressure-tight passage 72 formed in the cover 5k into the interior of the pressure vessel 52 and is guided, for example by means of rollers Ik, in such a way that it reaches the cylindrical surface of the drum 58. For purposes of explanation it is assumed that the carrier wraps around the surface of the drum 58 in four open turns 76, the arrangement being helical, such that the carrier runs onto the drum 58 from the left and discharges from the surface of the drum 58 on the right will. So it is a tortuous path of the carrier, which is in particular helical. The path of the already coated carrier 78 leads via a roller SO to one weiteren, druckdichten Durchführung 82 in der rechten Abschluß-further pressure-tight passage 82 in the right-hand final

undand

wand des Druckbehälters 52/sohließlich zu einer Aufnahmevorrichtung, beispielsweise einer von einem Motor 86 angetriebenen Rolle, Spule oder Haspel 84. Die Vorratshaltevorrichtung 68 und die Aufnahmevorrichtung Sk können Teile einer kontinuierlichen Produktionsstraße sein, welche bedeutend größeren Raum einnehmen kann als aus Figur 2 hervorgeht, wobei geeignete Führungs- und Behandlungeeinrichtungen oder -Stationen vorgesehen sein können.wall of the pressure vessel 52 / exclusively to a receiving device, for example a roller, spool or reel 84 driven by a motor 86. The storage device 68 and the receiving device Sk can be parts of a continuous production line, which can take up significantly larger space than is shown in FIG. suitable management and treatment facilities or stations can be provided.

Vorzugsweise sind die einzelnen Windungen 76 im Gegensatz zu der dargestellten Anordnung nicht offen, sondern liegen seitlich unmittelbar nebeneinander, so daß die Zahl der auf einer bestimmten Trommel unterzubringenden Windungen des Trägers möglichst groß ist. Auf diese Weise kann der Träger 70 wiederholt den Plasmadampf-Beschichtungsbedingungen ausgesetzt werden, welchePreferably, the individual turns 76 are in contrast to that The arrangement shown is not open, but lie directly next to one another, so that the number of turns of the carrier to be accommodated on a specific drum is as possible is great. In this way, the carrier 70 can be repeatedly exposed to the plasma vapor deposition conditions, which

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Λ5 2A00587 Λ5 2A00587

innerhalb des Druckbehälters 52 erzeugt werden.are generated within the pressure vessel 52.

Der Träger 70 läuft also über die äußere Oberfläche der Trommel 58 längs eines gewundenen Weges, wie in Figur 2 dargestellt ist. Zusätzlich zu der Drehbewegung der einzelnen Windungen 76, welche durch die Dretmng der Trommel 58 verursacht wird, muß eine Axialbewegung stattfinden, welche im vorliegenden Falle von links nach rechts verläuft. Der Träger 70 muß also gleichzeitig mit der Drehung nach rechts geschoben oder in anderer Weise in axialer Richtung bewegt werden. Hierfür existieren bereits verschiedene Einrichtungen, beispielsweise Konstruktionen, wie sie in der Draht-.oder Garnwickeltechnik eingesetzt werden. Eine andere Möglichkeit zur Bewegung der Windungen 76 besteht darin, daß den Windungen durch äußere, treibriemenartige Antriebsvorrichtungen eine Bewegung erteilt wird, ähnlich, wie beim Wickeln von Papier auf feststehenden Dornen bei der Herstellung von Papierhülsen oder Papierrohren verfahren wird.The carrier 70 thus runs over the outer surface of the drum 58 in a tortuous path as shown in FIG. In addition to the rotational movement of the individual windings 76, which is caused by the twisting of the drum 58, one must Axial movement take place, which in the present case runs from left to right. The carrier 70 must so simultaneously with the Rotation shifted to the right or moved in some other way in the axial direction. Different ones already exist for this Devices, for example constructions such as those used in wire or yarn winding technology. Another possibility to move the windings 76 is that the windings by external, drive belt-like drive devices a movement is imparted, similar to the winding of paper on fixed mandrels in the manufacture of paper tubes or paper tubes are moved.

Ein Verrutschen oder periodisches Verschieben der Windungen auf der Oberfläche der Trommel ist notwendig, wenn der gewundene Weg des Trägers schraubengangartig ist. Es gibt jedoch eine Möglichkeit, die Anordnung so zu treffen, daß die Schleifen oder Windungen des Trägers nicht verrutschen müssen oder verschoben werden müssen, was nachfolgend genauer erläutert wird.Slipping or periodic shifting of the windings on the surface of the drum is necessary when the tortuous path of the carrier is helical. However, there is a way to make the arrangement so that the loops or turns of the carrier do not have to slip or be displaced must, which is explained in more detail below.

In Figur 2 sind die Einrichtungen, welche zur Bewegung der Schleifen oder Windungen 76 während ihrer Drehung nach rechts erforderlich sind, als Blocksymbol 87 angedeutet, wobei Pfeile eingezeichnet sind, welche das Einwirken einer Bewegungskraft auf die Schleifen oder Windungen zur Verschiebung nach rechts deutlich machen. Zu dem angegebenen Zweck können vielerlei Vorrichtungen vorgesehen sein. Vorzugsweise sind jedoch bestimmte Maßnahmen und Abwandlungen an der Trommel vorgesehen, mittels welchen die Verschiebung der Schleifen oder Windungen des Trägers erreicht wird.In Figure 2 are the means used to move the loops or coils 76 as they rotate to the right are required, indicated as a block symbol 87, arrows being drawn which indicate the action of a motive force to make it clear on the loops or coils for shifting to the right. A variety of devices can be used for the stated purpose be provided. However, certain measures and modifications are preferably provided on the drum, by means of which the displacement of the loops or turns of the support is achieved.

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Mit 88 ist eine Auftreffelektrode bezeichnet, welche zylindrisch ausgebildet oder segmentartig geformt sein kann und die Trommel 58 in bestimmtem Abstand umgibt, um einen Plasmadampf für die Beschichtung erzeugen zu können. Bei einem Ausführungsbeispiel wird die Auftreffelektrode 88 von einer Hochspannungsquelle 90 aus über eine geeignete, allgemein mit 92 bezeichnete Leitung gespeist, welche durch die Wand des Druckbehälters 52 über eine weitere druckdichte Durchführung 9h hindurchgeführt ist. Abstimmelemente für die Auftreffelektrode 88 und die Trommel 58 sind in der Zeichnung nicht gezeigt. Ist die Trommel 58 geerdet oder befindet sich über Erdpotential, so hat die Auftreffelektrode 88 praktisch sehr hohes negatives Potential insoweit, als es die Bewegung der Partikelchen und die Zusammenstöße betrifft und die Elektrode 88 arbeitet bezüglich des elektrischen Feldes zwischen der Trommel 58 und der Auftreffelektrode 88 als Kathode. In bestimmten Fällen weist die Trommel 58 eine negative Vorspannung von einigen hundert Volt über Erdpotential auf, so daß die Gesamtspannung für das Feld zwischen der Trommel und der Auftreffelektrode etwas verringert wird, doch werden hierbei bestimmte Vorteile erzielt, indem sich der Dunkelraum über der Oberfläche des Substrates oder Trägers verlagert. Man erhält härtere Ablagerungsschichten von geringerem spezifischen Widerstand.An impingement electrode is designated by 88, which can be cylindrical or segment-like and surrounds the drum 58 at a certain distance in order to be able to generate a plasma vapor for the coating. In one embodiment, the impingement electrode 88 is fed from a high voltage source 90 via a suitable line, generally designated 92, which is passed through the wall of the pressure vessel 52 via a further pressure-tight passage 9h . Tuning elements for the landing electrode 88 and the drum 58 are not shown in the drawing. If the drum 58 is grounded or is above ground potential, the impingement electrode 88 has practically a very high negative potential in so far as it relates to the movement of the particles and the collisions and the electrode 88 operates in relation to the electric field between the drum 58 and the impingement electrode 88 as a cathode. In certain cases the drum 58 has a negative bias voltage of a few hundred volts above ground potential so that the overall voltage for the field between the drum and the landing electrode is reduced somewhat, but certain advantages are achieved by keeping the dark space above the surface of the Relocated substrate or carrier. Harder deposit layers with a lower specific resistance are obtained.

Bekanntermaßen werden durch die Ionisation eines Inertgases oder Edelgases, beispielsweise von Argon, das von einer Gasquelle 96 über eine gasdichte Durchführung 98 in das Innere des Druckbehälters 52 eingeführt wird, Ionen erzeugt, welche auf die Auftreffelektrode 88 auftreffen und Atome herausschlagen, die danach zu der Oberfläche der Trägerkörperwindungen oder Schleifen 76 fliegen und sich (fort zur Bildung einer Schicht absetzen. Über die Durchführung 98 kann auch ein Dotierungsgas und/oder ein Ergänzungsgas, etwa Sauerstoff, eingeführt werden. Bestimmte Oxidkathoden oder -Auftreffelektroden können den Sauerstoff rascher verlieren als das dem Oxid entsprechende Metall. In Figur 2 sind keine Anschlüsse für die elektrischen Verbindungen, für die Kühlvorrichtungen und für die Meßeinrichtungen zum Innenraum desIt is known that the ionization of an inert gas or noble gas, for example argon, is produced by a gas source 96 is introduced into the interior of the pressure vessel 52 via a gas-tight feedthrough 98, ions are generated which hit the impingement electrode 88 strike and knock out atoms, which then form the surface of the carrier body turns or loops 76 fly and settle on (to form a layer. A doping gas and / or a supplementary gas, such as oxygen. Certain oxide cathodes or impingement electrodes can oxygenate more quickly lose than the metal corresponding to the oxide. In FIG. 2 there are no connections for the electrical connections for the cooling devices and for the measuring devices to the interior of the

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Druckbehälters 52 gezeigt und außerdem sind keine Vorrichtungen zum Vertreiben der Sekundärelektronen aus dem Raum 100 dargestellt, um die Abbildung so übersichtlich wie möglich zu gestalten.Pressure vessel 52 shown and also no devices for expelling the secondary electrons from the space 100 are shown, to make the illustration as clear as possible.

Bevor auf weitere Einzelheiten und Weiterbildungen in Verbindung mit den übrigen Zeichnungsfiguren eingegangen wird, sei eine Betrachtung den besonderen Vorteilen der bisher beschriebenen Konstruktion gewidmet. Definitionsgemäß enthält das Plasma eine Volke von Partikeln, d. h. Atome einer bestimmten Substanz, welche auf den Träger abgelagert werden soll, wobei diese Plasmawolke auf elektrischem Wege oder durch Hitze erzeugt wird. Die bei bekannten Systemen auftretenden Schwierigkeiten zur Erzielung eines gleichförmigen Plasmadampfes längs des Bewegungsweges eines Trägers sind im vorliegenden Falle nicht von Bedeutung, da der Träger nach dem hier vorgeschlagenen Beschichtungsverfahren wiederholt durch den Plasmadampf geführt wird, der längs der Auftreffelektrode erzeugt wird, im vorliegenden Beispiel mit Bezug auf die Darstellung nach Figur 2 von links nach rechts. Man erhält dadurch auf der freiliegenden Oberfläche des Trägers 70 einen gleichförmigen Dünnfilmbelag.Before going into further details and developments in connection with the other drawing figures, a consideration should be given dedicated to the particular advantages of the construction described so far. By definition, the plasma contains a people of particles, d. H. Atoms of a specific substance which is to be deposited on the carrier, this plasma cloud generated electrically or by heat. The difficulties encountered with known systems to achieve a uniform plasma vapor along the path of travel of a carrier are not important in the present case, since the carrier repeats according to the coating process proposed here is passed through the plasma vapor running along the impingement electrode is generated, in the present example with reference to the illustration according to Figure 2 from left to right. You get thereby a uniform thin film deposit on the exposed surface of the carrier 70.

Zusätzlich kann die Dicke des Belages leicht reguliert werden und man erhält auf einer verhältnismäßig kurzen Strecke oder in einem kleinen Raum ohne Schwierigkeiten beträchtliche Schichtdicken. Bezogen auf die Darstellung nach Figur 2 müßte man, wenn der Träger 70 unmittelbar geradlinig durchgeführt und als beschichteter Träger 78 entnommen werden sollte, einen vielfach längeren Druckbehälter vorsehen, um die Beschichtungszeit zu erreichen, welche in der vorliegenden Konstruktion mit einem gewundenen Weg des Trägers erreicht wird. Außerdem wären eine längere Aultreffelektrode und mehr Anschlüsse erforderlich und die Einrichtung würde durch diese zusätzliche Länge viel komplizierter. Außerdem gäbe die zusätzliche Länge des Behandlungsgefäßes keine Sicherheit für einen gleichförmigen Belag und die Durchsatzgeschwindigkeit wäre bedeutend geringer als bei einer Einrichtung der hier gezeigten Art.In addition, the thickness of the covering can be easily regulated and you get on a relatively short distance or in considerable layer thicknesses in a small space without difficulty. In relation to the illustration according to FIG. 2, one would have to, if the carrier 70 should be carried out directly in a straight line and removed as a coated carrier 78, one multiple Provide longer pressure vessels in order to achieve the coating time, which in the present design with a winding Path of the wearer is reached. In addition, a longer target electrode and more connections would be required and the This extra length would make setup much more complicated. There would also be the additional length of the treatment vessel no guarantee of a uniform topping and the throughput speed would be significantly less than a facility of the type shown here.

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Es sei bemerkt, daß der Träger-7.0 auch schon vorher mit einem oder mehreren Dünnfilmbelägen in anderen Einrichtungen versehen werden kann oder bereits Dünnfilmbeläge aus vorhergehenden Durchläufen durch die Einrichtung 10 oder 110 tragen kann.It should be noted that the Carrier-7.0 was also previously equipped with a or several thin film coverings in other facilities or can already wear thin-film coverings from previous passes through the device 10 or 110.

In den Figuren 3 und 4 ist eine Anlage 110 zur chargenweisen Beschichtung langgestreckter Träger mit einem Dtinnfilmbelag gezeigt. Die Einrichtung 110 ist zwar ebenfalls wieder nur schematisch dargestellt, doch sind gegenüber den Darstellungen naoh den Figuren 1 und 2 bedeutend mehr Einzelheiten wiedergegeben. Ein Druckbehälter 112 weist einen Deckel 114 auf, der die links liegende Öffnung des Druckbehälters 112 vollständig dicht abschließt und mittels geeigneter Spanneinrichtungen, welche als Blocksymbol il6 dargestellt sind, mit dem Behälter zusammengespannt ist. Der Druckbehälter 112 und der Deckel 114 weisen mit der rasch lösbar ausgebildeten Spanneinrichtung 116 zusammenwirkende Flanschen auf.FIGS. 3 and 4 show a system 110 for the batchwise coating of elongated supports with a thin film covering. The device 110 is also only shown schematically, but significantly more details are shown compared to the illustrations near FIGS. 1 and 2. A pressure vessel 112 has a lid 114, the one on the left The opening of the pressure vessel 112 is completely tightly sealed and by means of suitable clamping devices, which are shown as a block symbol il6 are shown with the container clamped together. The pressure vessel 112 and the cover 114 have a quick release trained clamping device 116 cooperating flanges.

Im Inneren des Druckbehälters 112 befindet sich eine Trommel 118 aus rostfreiem Stahl oder dergleichen, welche an einer Welle 120 drehbar gehaltert ist, die über eine gasdichte Durchführung 122 durch den Deckel 114 reicht. Wie bereits erwähnt, soll die symbolische Darstellung der Durchführung 122 keine Beschränkung bedeuten und kann ebensogut zur Bezeichnung einer Vielzahl von Durchführungen verwendet werden, die zur Einführung von Leistung, mechanischer Bewegung, elektrischer Energie, von Signalen, Kühlmitteln und dergleichen in das Innere des Druckbehälter 112 geeignet sind, ohne die Atmosphäre im Inneren des Behälters zu verändern. Außerdem sind vorzugsweise die meisten Durchführungen und Leitungseinführungen und dergleichen in dem Deckel 114 angeordnet.A drum 118 is located inside the pressure vessel 112 made of stainless steel or the like, which is rotatably supported on a shaft 120, which via a gas-tight passage 122 through the cover 114 extends. As already mentioned, the symbolic representation of the feedthrough 122 is not intended to represent a limitation and can just as well be used to designate a variety of feedthroughs that are used to introduce power, mechanical movement, electrical energy, signals, coolants and the like into the interior of the pressure vessel 112 are suitable without changing the atmosphere inside the container. Also, most of the bushings are preferably and Line entries and the like arranged in the cover 114.

Die Welle 120 kann durch einen Antriebsmotor 124 in Umdrehung versetzt werden. Die Drehzahl des Motors wird ebenso wie die anderen veränderbaren Größen, welche die Betriebsbedingungen und Betriebseigenschaften der Einrichtung 110 beeinflussen, geregelt. Die Welle 120 ist im allgemeinen eine Hohlwelle, welche Kühlmit-The shaft 120 can be set in rotation by a drive motor 124. The speed of the motor is just like the other changeable quantities, which the operating conditions and Influence operating properties of the device 110, regulated. The shaft 120 is generally a hollow shaft, which coolant

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telleitungen 126, elektrische Kabel oder Leitungen und dergleichen enthält. Die Kühlmittelleitungen 126 verlaufen in der dargestellten Weise im Inneren der Trommel zu Kühlschlangen 128, die radial in bestimmtem Abstand unter der Trommeloberfläche gelegen sind. Die Kühleinrichtungen 128 können entweder die Form von Kühlschlangen oder die Gestalt einer Kühlkammer haben, wie in Figur 5 gezeigt ist, wobei diese Einrichtungen in Figur durch eine Kreuzschraffur dargestellt sind. Ein Kühlmittel, beispielsweise Wasser, flüssiger Stickstoff oder dergleichen, wird umgewälzt, um während der Ablagerung des Dünnfilms den Träger kühl zu halten. Praktisch werden die Temperatur, der Plasmadruck, die elektrische Feldstärke und andere Daten fortwährend überwacht und zur Erzielung der optimalen Eigenschaften in der nachfolgend angegebenen Weise reguliert.lines 126, electrical cables or wires, and the like contains. The coolant lines 126 run in the manner shown inside the drum to cooling coils 128, the located radially at a certain distance below the drum surface are. The cooling devices 128 can either be in the form of cooling coils or in the form of a cooling chamber, as in FIG 5 is shown, these devices being shown in Figure by cross-hatching. A coolant, for example Water, liquid nitrogen or the like is circulated to keep the support cool during the deposition of the thin film. In practice, the temperature, the plasma pressure, the electric field strength and other data are continuously monitored and to achieve the optimal properties in the following specified Way regulated.

Ein Vorrat eines Trägers oder Substrates ist auf der linken Seite der von dem Druckbehälter 112 umschlossenen Kammer 130 gezeigt. Dieser Vorrat kann die Form einer Rolle 132 haben, welche an einem Bügel 134 angeordnet ist, der entsprechend innerhalb der Kammer 130 befestigt ist, wobei eine Reibungskupplung I36 oder dergleichen zwischen der Rolle und dem Bügel wirksam ist, um den Träger 70 mit bestimmter Hemmung oder mit einem Widerstand von der Rolle 132 abziehen zu können. Wie bereits in Figur 2 gezeigt, ist der noch unbeschichtete Träger mit 70 bezeichnet. Er kann jedoch zuvor einer Maskierungsbehandlung und/oder einer Eckenbehandlung zur Anbringung einer Leiterstreifens zu dem oben angegebenen Zwecke unterzogen worden sein. Der Träger läuft in Richtung des Pfeiles 138 oder wird in dieser Richtung geführt, um dann über die Außenfläche der Trommel 118 in einer größeren Anzahl von dicht anliegenden Windungen zu verlaufen, die Seite an Seite auf der Oberfläche nebeneinanderliegen. Wie aus Figur 3 ersichtlich ist, sind die Windungen durchgehend und bilden Schleifen 1^0, so daß eine verhältnismäßig große Anzahl solcher Schleifen auf der axialen Länge der Trommel 118 untergebracht werden kann. Dies gilt an sich auch für die Einrichtung 50 nach Figur 2, wobei jedoch hier der Deutlichkeit halber mit größerem AbstandA supply of a carrier or substrate is shown to the left of the chamber 130 enclosed by the pressure vessel 112. This supply may take the form of a roller 132 which is arranged on a bracket 134 which is correspondingly within the chamber 130 is attached, with a friction clutch I36 or the like between the roller and the bracket is effective to the carrier 70 with a certain inhibition or with a resistance of to be able to pull off the roller 132. As already shown in FIG. 2, the as yet uncoated carrier is designated by 70. However, he can previously a masking treatment and / or a corner treatment for attaching a conductor strip to the above Purposes. The carrier runs in the direction of arrow 138 or is guided in this direction to then to run across the outer surface of the drum 118 in a greater number of tightly fitting turns, the side on Side by side on the surface. As can be seen from FIG. 3, the turns are continuous and form loops 1 ^ 0, so that a relatively large number of such loops can be accommodated on the axial length of the drum 118. This per se also applies to the device 50 according to FIG 2, but here with a greater distance for the sake of clarity

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ZO 2AÜ0587 ZO 2AÜ0587

voneinander angeordnete Windungen gezeigt sind.turns arranged from one another are shown.

Wenn sich die Trommel 118 dreht, so bewegen sich auch die Windungen 140 auf spiraligen Wegen und werden duroh eine Verschiebeeinrichtung 87 in axialer Richtung verschoben, wobei diese Einrichtung dem entsprechenden Anlagenteil 87 gemäß Figur 2 äquivalent ist. Während dieser Vorgänge wird das Substrat oder der Träger mit einen Dünnfilm beschichtet und auf der rechten Seite als beschichteter Träger 78 abgezogen. Der beschichtete Träger 78 wird in einer Aufnahmeeinrichtung, beispielsweise auf einem Haspel 42 aufgewickelt, welcher an einem Bügel I50 befestigt und mittels eines Motors 152 antreibbar ist, der von der Außenseite des Druckbehälters 112 her über Anschlußleitungen gespeist und geregelt wird. Die Verbindungen zur Außenseite des Druckbehälters 112 sind nicht im einzelnen dargestellt, doch versteht es sich, daß sie über geeignete, druckdichte Durchführungen zur Außenseite des Druokbehälters verlaufen.When the drum 118 rotates, the windings 140 also move on spiral paths and are displaced in the axial direction by a displacement device 87, this being displaced The device is equivalent to the corresponding system part 87 according to FIG. During these processes, the substrate or the carrier coated with a thin film and peeled off on the right side as a coated carrier 78. The coated one Carrier 78 is wound up in a receiving device, for example on a reel 42, which is fastened to a bracket 150 and can be driven by means of a motor 152 which is driven by the Outside of the pressure vessel 112 is fed and regulated via connecting lines. The connections to the outside of the Pressure vessels 112 are not shown in detail, but it is understood that they extend to the outside of the pressure vessel via suitable, pressure-tight passages.

Wie anhand von Figur 1 beschrieben, wird der Betrieb der Einrichtung 110 eingestellt, sobald eine bestimmte Länge des Trägers 70 vollständig beschichtet worden ist und dadurch zu dem beschichteten Träger 78 geworden ist, derart, daß der gesamte Vorrat des Substrates oder Trägers von der Rolle 132 zu der Rolle oder dem Haspel 142 übertragen worden ist. Vorzugsweise meldet ein schematisch bei 155 angedeuteter Detektor, wenn das Ende des Trägers 70 durchläuft und schaltet über eine Signalleitung 157, welche durch den Deckel 114 geführt ist, eine Steuereinrichtung 159» welche den Antriebsmotor 124 stillsetzt und die Einrichtung 110 abschaltet. Dann kann eine neue Rolle eines Trägers oder Substrates eingesetzt und der Beginn mit dem Ende des alten Trägerabschnittes 70 verbunden werden, ohne daß ein neuerliches Aufwickeln notwendig wäre. Im einzelnen wird hierzu der Deckel 114 durch Betätigen der Verschlußeinrichtungen 116 geöffnet und die gesamte Trommel 118 mit den Rollen bzw. Haspeln 132 bzw. 142 und die zugehörigen Einrichtungen werden herausgenommen und bleiben an dem im Zusammenhang mit Figur 1 erwähnten Wagen 34 gehaltert.As described with reference to Figure 1, the operation of the device 110 is stopped as soon as a certain length of the carrier 70 has been completely coated and thereby to the coated carrier 78, such that the entire supply of substrate or carrier from roll 132 to roll or the reel 142 has been transferred. Preferably, a detector indicated schematically at 155 reports when the end of the The carrier 70 passes through and switches a control device via a signal line 157 which is passed through the cover 114 159 »which stops the drive motor 124 and switches off the device 110. A new roll of carrier or substrate can then be inserted and the beginning connected to the end of the old carrier section 70 without the need for rewinding. For this purpose, the cover 114 by actuating the closure devices 116 and opened the entire drum 118 with the rollers or reels 132 or 142 and the associated devices are removed and are retained on the carriage 34 mentioned in connection with FIG.

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Der volle Haspel 142 wird durch einen leeren Haspel ersetzt und anstelle der leer gewordenen Vorratsrolle wird eine volle Rolle 132 eines zu beschichtenden Substrates oder Trägers 70 auf den Bügel 134 gesetzt, wobei, wie bereits gesagt, der Beginn der neuen Rolle mit dem Ende des noch um die Trommel 118 and den Haspel 142 verbliebenen Längenstückes des Trägers verbunden wird, wonach der Wagen 34 wieder vorgefahren wird und ein dichter Abschluß des Deckels 114 hergestellt wird. Bei der bisher beschriebenen Einrichtung müssen die zur Erzeugung des Plasmadampfes notwendigen Bedingungen innerhalb der Kammer 13O für die soeben erwähnten Vorgänge beseitigt und später wieder neu geschaffen werden. Es wäre vorzuziehen, wenn der Träger oder das Substrat kontinuierlich durch die Kammer 130 geführt werden könnte oder wenn eine Druckschleuse vorgesehen wäre, über welche die Vorratsrolle 132 und die zugehörigen Halterungen zum Ansetzen eines weiteren Längenstückes an das Ende des zuvor behandelten Längenstückes des Trägers zugänglich wären, ohne daß die zur Erzeugung des Plasmadampfes erforderlichen Bedingungen beseitigt werden müßten. In diesem Falle ist der Haspel 142 der .Aufnahmeeinrichtung so auszubilden, daß er außerordentlich große Längen des beschichteten Trägers 78 aufzunehmen vermag. Der Detektor 155 erfüllt in diesem Falle eine wichtige Funktion.The full reel 142 is replaced with an empty reel and instead of the empty supply roll, a full roll 132 of a substrate or carrier 70 to be coated is placed on the Bracket 134 set, with, as already said, the beginning of the the new roll is connected to the end of the length of the carrier still remaining around the drum 118 on the reel 142, after which the carriage 34 is advanced again and a tight seal of the cover 114 is made. In the device described so far, the conditions necessary for generating the plasma vapor within the chamber 130 for the processes just mentioned must be eliminated and recreated again later. It would be preferable if or if the carrier or substrate could be continuously fed through chamber 130 a pressure lock would be provided through which the supply roll 132 and the associated brackets for attaching another Length of length to the end of the previously treated length of the carrier would be accessible without the conditions required to generate the plasma vapor having to be eliminated. In In this case, the reel 142 of the. Aufaufnahmeeinrichtung is to be designed so that it has extremely long lengths of the coated Carrier 78 is able to accommodate. The detector 155 fulfills an important function in this case.

Im Inneren des Druckbehälters 112 befindet sich ein« Auftreffelektrode oder, vorzugsweise, «ine Reihe von Auftreffelektroden 156, 158 und 160. Diese Auftreffelektroden haben vorzugsweise die Gestalt von Zylindermantelsektoren, welche sämtlich auf die Trommel 118 ausgerichtet bzw« zu ihr koaxial sind und gleichen Abstand von der Trommel haben, so daß sich ein zylindrischer Spalt I62 zwischen den Auftreffelektroden 156, 158 und I60 einerseits und der Trommel 118 andererseits ergibt. Praktisch bilden «amtliche drei Auftreffelektroden-Sektoren oder -Teile eine einzige Auftreffelektrode oder Kathode und werden daher zusammen als Auftreff elektrode 156-I6O bezeichnet.Inside the pressure vessel 112 there is an "impingement electrode" or, preferably, a series of impingement electrodes 156, 158 and 160. These landing electrodes preferably have the Shape of cylinder jacket sectors, which are all aligned with the drum 118 or are coaxial with it and have the same distance from the drum, so that a cylindrical gap I62 between the impingement electrodes 156, 158 and I60 on the one hand and drum 118 on the other hand. In practice, “three official strike electrode sectors or parts form a single one Impact electrode or cathode and are therefore collectively referred to as impact electrode 156-160.

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Die Auftref!elektrodenanordnung besteht im allgemeinen jeweils aus einem metallischen Stützten mit einer Oberflächenschicht oder einem Belag 164, der aus einem Werkstoff besteht, der durch Sputtern auf die freiliegende Oberfläche des Trägers oder Substrates aufgebracht werden soll, welcher um die Trommel 118 geschlungen ist. Soll das fertige Erzeugnis ein elektrophotographischer Film sein, der einen Dünnfilmbelag aus η-leitendem Cadmiumsulfid aufweist, so zeigt es sich, daß der in der Einrichtung 110 aufgebrachte Dünnfilmbelag flexibel, transparent, anorganisch, photoleitend und elektrisch anisotrop ist. Im Falle von Cadmiumsulfid enthält der Oberflächenbelag oder die Oberflächenschicht 164 der Auftreffelektrodenanordnung Cadmium, während der Schwefel in die Kammer 130 als Dotierungsmittel von einer geeigneten, nicht dargestellten Quelle her über ein Ventil 166 und eine druckdichte Durchführung 168 in entsprechenden Mengen eingeführt werden kann, so daß sich das richtige stöchiometrische Verhältnis im fertigen Belag einstellt. Soll der Dünnfilmbelag aus Zinkindiumsulfid bestehen, so sind das Zink und das Indium als Legierung in dem Oberflächenbelag oder der Oberflächenschicht 164 enthalten, während der Schwefel gasförmig zugeführt wird.The contact electrode arrangement generally consists in each case from a metallic support with a surface layer or a covering 164, which consists of a material that through Sputtering is to be applied to the exposed surface of the carrier or substrate wrapped around the drum 118. If the finished product is to be an electrophotographic film which has a thin film coating of η-conductive cadmium sulfide, it turns out that the in the device 110 applied thin film covering flexible, transparent, inorganic, is photoconductive and electrically anisotropic. In the case of cadmium sulfide, the surface covering or the surface layer contains 164 of the impingement electrode assembly cadmium, while the sulfur in the chamber 130 as a dopant from a suitable, source, not shown, introduced via a valve 166 and a pressure-tight passage 168 in appropriate amounts can be so that the correct stoichiometric ratio is set in the finished covering. If the thin-film coating is to consist of zinc indium sulfide, the zinc and the indium are contained as an alloy in the surface coating or the surface layer 164, while the sulfur is supplied in gaseous form.

Jeder Abschnitt der Auftreffelektrodenanordnung ist beispielsweise an einer rohrartigen Halterung 170 bzw. 172 bzw. 174 gehaltert. Die Halterungen sind jeweils mit dem zugehörigen Abschnitt der Auftreffelektrodenanordnung fest verbunden, und reichen über druckdichte Durchführungen 176 bzw. 178 bzw. 180 durch die Wand des Druokbehälters 112, wie hier zur Vereinfachung der Darstellung gezeigt ist. Vorzugsweise wird man aber die Halterungen für die Auftreffelektrodenabschnitte durch den Deckel 114 führen. Jedenfalls aber sind die Halterungen normalerweise hohl und dienen zur Durchleitung der elektrischen Energie, des Kühlmittels und dergleichen zum Betrieb der Einrichtung bzw. des betreffenden Teiles der Einrichtung. In Verbindung mit der Halterung 172 sied beispielsweise elektrische Anschlußleitungen 182 für die verschiedenen elektrischen Geräte im Inneren der Kammer 130 und für den Betrieb des Motors 152 oder für eine, noch zu be-Each section of the impingement electrode arrangement is held, for example, on a tubular holder 170 or 172 or 174. The holders are each firmly connected to the associated section of the impingement electrode arrangement and extend through pressure-tight feedthroughs 176, 178, and 180, respectively the wall of the Druok container 112, as here to simplify the Illustration is shown. Preferably, however, the holders for the impingement electrode sections are provided by the cover 114 to lead. In any case, however, the holders are normally hollow and serve to pass through the electrical energy, the coolant and the like for the operation of the device or the relevant part of the device. In connection with the holder 172, for example, there are electrical connection lines 182 for the various electrical devices inside the chamber 130 and for the operation of the motor 152 or for a

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schreibende Wolframlampe 184 gezeigt. Durch dieselbe Halterung 172 können auch noch Hochspannungsleitungen 186 geführt sein. Es sei erwähnt, daß gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der hier vorgeschlagenen Einrichtung in dem Spaltraum 162 ein Hochfrequenzfeld mit einer Spannung in der Größenordnung von Kilovolt erzeugt wird, so daß die Auftreffelektrodenanordnung gegenüber der Trommel 118 auf einer sehr hohen negativen Spannung gehalten werden muß. Die Halterung 172 kann auch noch Kühlmittelleitungen 188 enthalten, welche erforderlich sind, um die Temperatur der Auftreffelektrodenanordnung niedrig zu halten. Als Kühlmittel kann flüssiger Stickstoff oder ein anderes Kühlmittel eingesetzt werden. Kühlmittelkanäle, Kühlrohre, Kammern oder dergleichen können in die Auftreffelektrodenanordnung 156 bis l6O eingebaut oder nahe der Elektrodenanordnung vorgesehen werden, um das Kühlmittel durchleiten zu können. Einzelheiten sind diesbezüglich zur Vereinfachung der Darstellung nicht gezeigt.writing tungsten lamp 184 shown. Through the same bracket 172 high-voltage lines 186 can also be routed. It should be mentioned that according to a preferred embodiment of the Here proposed device in the gap 162 a high-frequency field with a voltage in the order of magnitude of kilovolts is generated so that the landing electrode assembly opposite the drum 118 must be maintained at a very high negative voltage. The holder 172 can also have coolant lines 188, which are necessary to keep the temperature of the landing electrode assembly low. as The coolant can be liquid nitrogen or another coolant. Coolant channels, cooling tubes, chambers or the like can be incorporated into the landing electrode assembly 156 to l6O installed or provided near the electrode arrangement, to be able to pass the coolant through. Details are not shown in this regard to simplify the illustration.

Wenn sich die Auftreffelektrodenabschnitte 156, 158 und l6O während des Betriebs allmählich verbrauchen, so müssen sie mechanisch nachjustiert werden. Hierzu geeignete Vorrichtungen sind mit den Halterungen 170, 172 und 174 verbunden. Die Nachstellung oder Nachjustierung geschieht durch eine hierfür vorgesehene Einrichtung, welche in Figur k nur schematisch durch eine gestrichelte Linie 190 angedeutet ist. Ähnliche Anschlüsse, Leitungen, mechanische Nachstellvorrichtungen usw. sind in Verbindung mit den anderen Halterungen vorgesehen und zusammengefaßt mit 192 und 194 bezeichnet.If the impingement electrode sections 156, 158 and 160 gradually wear out during operation, they must be readjusted mechanically. Devices suitable for this purpose are connected to the brackets 170, 172 and 174. The readjustment or readjustment is carried out by a device provided for this purpose, which is only indicated schematically in FIG. K by a dashed line 190. Similar connections, lines, mechanical adjustment devices, etc. are provided in connection with the other brackets and collectively designated 192 and 194.

Beim Betrieb der Einrichtung 110 wird Argongas oder ein anderes Inertgas von einer entsprechenden, nicht dargestellten Vorrichtung aus über das Ventil 196 und eine druckdichte Durchführung 198 in den Druckbehälter eingeleitet. Das Argongas wird eingeführt, nachdem im Behälter ein ziemlich gutes Vakuum geschaffen worden ist. Hierzu dient eine nicht dargestellte Vakuumpumpe, welche über ein Ventil 200 und eine druckdichte Durchführung 202 angeschlossen wird. Charakteristischerweise wird die Kammer 130During operation of the device 110, argon gas or another inert gas is supplied by a corresponding device, not shown introduced into the pressure vessel via the valve 196 and a pressure-tight passage 198. The argon gas is introduced after a pretty good vacuum has been created in the container. A vacuum pump, not shown, is used for this purpose, which is connected via a valve 200 and a pressure-tight bushing 202. Characteristically, the chamber 130

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bis auf einen Druck in der Größenordnung von iO~' Terr'~-e4ralHiiert und dann wird das Argon eingeführt, bis in der Kauter ein Druck von etwa 60 Millitorr herrscht.except for a pressure in the order of magnitude of OK ~ 'Terr' ~ -e4ralHiiert and then the argon is introduced until the pressure in the cauter is about 60 millitorr.

Innerhalb der Kauter I30 kommen die beabsichtigten Wirkungen in erster Linie in den Spalt 162 zustande. Das Hochfrequenz!eld ionisiert die Argonatome, durch welche die Oberflächenschicht 164 bombardiert wird. Hierdurch werden Atome des Werkstoffes, aus welchem die Oberflächenschicht i6k der Auitreffelektrodenanordnung besteht, herausgeschlagen und bilden eine Wolke von Atomen, welche zu der Trommel 118 hinfliegen, wobei ein negatives Potential anliegt. Die Atome setzen sich auf der Oberfläche der Trommel 118 ab, welche selbstverständlich von dem Träger oder Substrat 70 so bedeckt ist, daß sich ein Belag auf der Oberfläche des Trägers 70 bildet. Die Rückseite des Substrates oder Trägers ist geschützt, da sie unmittelbar auf der Oberfläche der Trommel 118 aufliegt.Within the cautery I30, the intended effects primarily come about in the gap 162. The high frequency eld ionizes the argon atoms by which the surface layer 164 is bombarded. In this way, atoms of the material from which the surface layer i6k of the target electrode arrangement is made are knocked out and form a cloud of atoms which fly towards the drum 118, with a negative potential being applied. The atoms are deposited on the surface of the drum 118, which is of course covered by the carrier or substrate 70 in such a way that a coating is formed on the surface of the carrier 70. The rear side of the substrate or carrier is protected since it rests directly on the surface of the drum 118.

Zusätzlich zu den Kühleinrichtungen 128 der Trommel 118 und entsprechenden Kühleinrichtungen an der Auftreffelektrodenanordnung 158 bis 160 findet in der Einrichtung 110 eine weitere Kühlung Verwendung. Während des Vorhandenseins eines Plasmadampfes in der Kammer 130 werden Sekundärelektronen erzeugt. Diese Sekundärelektronen treffen auf den Träger und erhitzen ihn in einer nicht erwünschten Weise. Um die Sekundärelektronen aus dem Spaltraum 162 zu vertreiben, wird an dem Spalt ein sehr starkes magnetisches Feld erzeugt, welches so gerichtet ist, daß die Sekundärelektronen axial zu der Trommel 118 aus dem Spalt getrieben werden. Zur Erzeugung eines solchen Magnetfeldes dienen Permanentmagneten. In Figur 3 ist ein trommelartiger oder topfartiger zylindrischer Permanentmagnet 206 gezeigt, der an einer Welle 208 gehaltert ist, welche über eine druckdichte Durchführung 210 durch die hintere Abschlußwand des Druckbehälters 112 reicht. Vorzugsweise ist der zylindrische Permanentmagnet 206 über seine Länge hin geschlitzt, wie bei 212 angedeutet ist, um eine bestimmte Form des Feldes zu erreichen und das Feld gegenüber einerIn addition to the cooling devices 128 of the drum 118 and corresponding Cooling devices on the impingement electrode assembly 158 to 160, further cooling is used in device 110. While plasma vapor is present in secondary electrons are generated in the chamber 130. These secondary electrons hit the carrier and heat it up in a undesirable way. In order to drive the secondary electrons out of the gap space 162, a very strong magnetic force is generated at the gap Field generated which is directed so that the secondary electrons are driven axially to the drum 118 out of the gap will. Permanent magnets are used to generate such a magnetic field. In Figure 3, a drum-like or pot-like cylindrical permanent magnet 206 is shown, which is attached to a shaft 208, which extends through a pressure-tight passage 210 through the rear end wall of the pressure vessel 112. Preferably, the cylindrical permanent magnet 206 is slotted along its length, as indicated at 212, to a certain extent Shape of the field to reach and the field opposite one

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Anzahl von Magnetkörpern 214 zu konzentrieren, die koaxial und radial außerhalb mit Bezug auf Auftreffelektrodenabschnitte 156, 158 und 16O angeordnet sind. Die Magnetkörper 214 sind ebenfalls Permanentmagneten und wirken mit den massiven axial gerichteten Teilen 216 zusammen, welche über die Länge des zylindrischen oder topfförmigen Magneten 206 durch die Axialschlitze 212 gebildet sind. Das erzeugte Magnetfeld verläuft mit Bezug auf den Spalt 162 radial.Concentrate number of magnetic bodies 214 coaxially and radially outward with respect to landing electrode sections 156, 158 and 16O are arranged. The magnet bodies 214 are also Permanent magnets and act with the massive axially directed Parts 216 together, which are formed over the length of the cylindrical or cup-shaped magnet 206 through the axial slots 212 are. The generated magnetic field is radial with respect to the gap 162.

Nachfolgend seien einige Beispiele für die hier in Betracht kommenden Temperaturen angegeben. Bei einem Ausführungsbeispiel einer Beschichtungseinrichtung hat die Auitreifelektrodenanordnung 156 bis 160 eine Temperatur von etwa 1200° C plus oder minus einige hundert Grad. Dies setzt eine Kühlung beispielsweise mittels Wasser oder einem anderen Kühlmittel voraus. Die Trommel 118 würde eine Temperatur von 800° C oder darüber annehmen, wodurch der Träger, welcher beispielsweise aus Polyester gefertigt ist, zerstört würde, wenn nicht eine Kühlung auf bedeutend niedrigere Temperaturen erfolgte. Die Oberfläche des Trägers oder Substrates sollte eine Temperatur in der Größenordnung von 80° C haben, um eine wirkungsvolle Beschichtung zu erreichen und eine Fehlerlosigkeit und einwandfreie Eigenschaften des Trägers 70 während des gesamten Beschichtungsvorgangs sicherzustellen.Some examples of the temperatures that come into consideration here are given below. In one embodiment of a coating device, the maturing electrode arrangement has 156 to 160 a temperature of about 1200 ° C plus or minus a few hundred degrees. This requires cooling, for example, by means of water or another coolant. The drum 118 would assume a temperature of 800 ° C or above, whereby the carrier, which is made of polyester, for example would be destroyed if it was not cooled to significantly lower temperatures. The surface of the support or substrate should have a temperature of the order of 80 ° C in order to achieve an effective coating and a faultlessness and perfect properties of the carrier 70 during the entire coating process.

Normalerweise tritt eine bestimmte Schrumpfung des Trägers oder Substrates während des Aufbringens eines Dünnfilmbelages auf, obgleich Maßnahmen zur Vorbereitung des Trägers oder Substrates getroffen werden. Sind schon vorher bestimmte Beschichtungen vorgenommen worden, so bereitet das Schrumpfen Schwierigkeiten, welche nur sehr schwer zu beseitigen sind. Bei der vorliegend angegebenen Einrichtung bewirkt das Schrumpfen des Trägers 70, daß dieser sich noch fester an die Oberfläche der Trommel 118 oder der Trommel 58 gemäß Figur 2 anlegt. Ist der gewundene Veg des Trägers entsprechend einem Schraubengang geführt, so muß eine Axialverschiebung oder ein axiales Rutschen der einzelnen Windungen längs der Oberfläche der Trommel durchgeführt werden. EinUsually there is some shrinkage of the carrier or Substrate during the application of a thin film coating, although measures to prepare the carrier or substrate to be hit. If certain coatings have already been applied, the shrinkage causes difficulties which are very difficult to eliminate. In the present device, the shrinkage of the carrier 70 causes this rests even more firmly on the surface of the drum 118 or the drum 58 according to FIG. Is the sinuous veg des The carrier is guided according to a screw thread, so an axial displacement or an axial slipping of the individual turns must be carried out along the surface of the drum. A

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beträchtliches Schrumpfen kann diese Axialverschiebung erschweren, wenn aber diese Punktion durchgeführt werden kann, so unterstützt die Schrumpfung die Bildung eines gleichförmigen Belages, da hierdurch ein Aufwerfen oder Aufheulen des Trägers während des Beschichtungsvorgangs verhindert wird.Considerable shrinkage can make this axial displacement more difficult, but if this puncture can be performed, the shrinkage supports the formation of a uniform coating, since this prevents the carrier from being raised or howled during the coating process.

Eine Einrichtung, bei welcher die Schwierigkeiten aufgrund der Schrumpfung vermieden werden und bei welcher nur sehr einfache Vorrichtungen zur Verschiebung der Windungen in axialer Richtung erforderlich sind, ist in Verbindung mit den Zeichnungsfiguren 7 bis 9 beschrieben.A device in which the difficulties due to shrinkage are avoided and in which only very simple ones Devices for shifting the windings in the axial direction are required in connection with the drawing figures 7 to 9 described.

Da der Träger 70 und auch die darauf abgelagerten Dünnfilmbeläge durchsichtig oder zumindest in hohem Maße durchscheinend sind, geht während des Betriebes der Einrichtung eine thermische Strahlung, welche ihren Ursprung an der Auftreffelektrodenanordnung 156 bis 160 hat, sowohl durch den Diinnfilmbelag als auch durch den Träger 70 hindurch und wird dann an der Oberfläche der Trommel 118 reflektiert, um wieder durch den Träger 70 hindurchzugehen. Die Aufheizung des Trägers oder Substrates wird daher noch vergrößert.As the carrier 70 and also the thin film deposits deposited thereon are transparent or at least highly translucent, thermal radiation emanates during operation of the device, which radiation originates from the impingement electrode arrangement 156 to 160, both through the thin film coating and through passes through the carrier 70 and is then reflected on the surface of the drum 118 to pass through the carrier 70 again. The heating of the carrier or substrate is therefore still enlarged.

Bei der hier vorgeschlagenen Einrichtung wird daher vorzugsweise die Oberfläche der Trommel 118 mit einem dünnen, wärmeabsorbierenden Belag versehen. Falls die Trommel 118 beispielsweise aus Aluminium hergestellt ist, trägt die Oberfläche einen schwarzen, anodisierten Belag, welcher in Figur 5 ^it 220 bezeichnet ist. Wenn die Trommel 118 aus rostfreiem Stahl besteht, so kann ein anderer, schwarzer Belag vorgesehen sein, welcher die infrarote Strahlung absorbiert, welche durch das Substrat oder den Träger gelangt, so daß die Wärme auf die Kühleinrichtung 128 übertragen werden kann. In der Darstellung gemäß Figur 5 haben die Kühleinrichtungen die Form einer Kammer, die innerhalb der Trommel 118 gebildet ist, wobei das Substrat oder der Träger 70 in übertriebener Dicke dargestellt ist, ebenso wie ein Dünnfilmbelag 222, der sich auf der Oberfläche des Substrates oder Trägers befindet.In the case of the device proposed here, it is therefore preferred the surface of the drum 118 is provided with a thin, heat-absorbing coating. For example, if the drum 118 is off Aluminum is made, the surface has a black, anodized coating, which is designated in Figure 5 ^ it 220. If the drum 118 is made of stainless steel, another black coating can be provided, which is the infrared Absorbs radiation which passes through the substrate or carrier, so that the heat is transferred to the cooling device 128 can be. In the illustration according to FIG. 5, the cooling devices are in the form of a chamber which is located inside the drum 118 is formed, with the substrate or the carrier 70 shown in exaggerated thickness, as well as a thin film covering 222, which is located on the surface of the substrate or carrier.

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Es sei darauf hingewiesen, daß mehr als zwei Dünnfilmbeläge hergestellt werden können. Der schwarze Belag 220 der Trommel 118 muß unter allen, innerhalb der Kammer 130 erzeugbaren Bedingungen stabil sein. Im Falle einer Trommel 118 aus rostfreiem Stahl führt ein auf der Trommeloberfläche abgelagerter, schwarzer Belag aus Nickel oder einem anderen Metall zu zufriedenstellenden Ergebnissen.It should be noted that more than two thin film coverings were made can be. The black coating 220 of the drum 118 must under all conditions that can be generated within the chamber 130 be stable. In the case of a stainless steel drum 118, a black film deposited on the drum surface will result nickel or another metal gives satisfactory results.

Ist das fertige Erzeugnis ein elektrophotographischer Film Bit einem Träger oder Substrat in Form eines elektrisch isolierenden Blattmaterials oder Folienmaterials aus Kunststoff, ferner mit einer ohmisch leitenden Dünnfilmschicht, beispielsweise aus Indiumoxid, in einer Stärke von 500 A sowie mit einem photoleitenden Dünnfilmbelag in einer Stärke von etwa 4000 A, so ist es notwendig, den Träger oder das Substrat zwei Beschichtungsvorgängenzu unterziehen, um die zwei Schichten oder Beläge aufzubringen. Es versteht sich, daß der Träger oder das Substrat 70 gemäß Figur 3 zwar bezüglich der Einrichtung 110 als noch unbeschichtet anzusehen ist, daß er aber zuvor bereits mit einer Dünnfilmschicht oder mehreren Dünnfilmschichten in einer anderen Plasma— dampf-Beschichtungsanlage oder Sputtereinrichtung versehen worden sein kann, wie oben bereits ausgeführt wurde.The finished product is an electrophotographic film bit a carrier or substrate in the form of an electrically insulating sheet material or film material made of plastic, further comprising an ohmically conductive thin film layer, for example made of indium oxide, with a strength of 500 A and with a photoconductive one Thin film covering with a thickness of about 4000 A, so it is necessary to subjecting the support or substrate to two coating operations to apply the two layers or coverings. It goes without saying that the carrier or the substrate 70 according to FIG. 3 is still uncoated with respect to the device 110 it can be seen that he was previously covered with a thin film layer or several thin film layers in another plasma— Steam coating system or sputtering device has been provided can be, as already stated above.

Ein praktisches Ausführungsbeispiel einer Einrichtung 110 hat eine Leistungsaufnahme in der Größenordnung von etwa 100 kV. Die Trommel 118 hat einen Durchmesser von etwa 102 cm und der Spalt 162 mißt etwa 5,08 cm.A practical embodiment of a device 110 has a power consumption on the order of about 100 kV. the Drum 118 is about two inches in diameter and gap 162 is about two inches.

Eine Steuerung des Betriebes wird durch verschiedene Fühler oder Detektoren bewirkt, die sich an verschiedenen Orten innerhalb der Kammer 130 befinden. In Figur k sind verschiedene Leitungen oder Kabel für die elektrischen Anschlüsse zur Weiterleitung der entsprechenden Signale mit 230, 232 und 234 bezeichnet. Jede der Leitungen ist über eine druckdichte Durchführung, welche mit 236 bzw. 238 bzw. 240 bezeichnet ist, durch die Wand des Druckbehälters 112 geführt. Vorzugsweise befinden sich sämtliche Durchfüh-Operation is controlled by various sensors or detectors located at various locations within the chamber 130. In FIG. K , various lines or cables for the electrical connections for forwarding the corresponding signals are designated by 230, 232 and 234. Each of the lines is led through the wall of the pressure vessel 112 via a pressure-tight bushing, which is designated with 236 or 238 or 240. Preferably all implementation

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rungen in den Deckel 114. Einige der durchzuführenden Messungen betreffen die Dicke des jeweiligen Dünnfilmbelages, Druckdifferenzen» Temperaturen der verschiedenen Anlagenteile, Oberflächen und Einzelteile, Leitungen für die Detektoren, Meßwertgeber und dergleichen können in den Halterungen 170, 172 bzw. 17*, durch die Welle 120, die Welle 208 oder auch durch gesonderte Leitungswege oder Kabel verlegt werden, welche durch die Wandung des Druckbehälters 112 oder durch den Deckel 114 verlaufen.in the lid 114. Some of the measurements to be taken concern the thickness of the respective thin film covering, pressure differences » Temperatures of the various system parts, surfaces and individual parts, lines for the detectors, transducers and such things can be done in the brackets 170, 172 or 17 * the shaft 120, the shaft 208 or also through separate conduction paths or cables are laid which run through the wall of the pressure vessel 112 or through the cover 114.

Während des Sputterverfahfens findet ein Elektronen-Ladungsaufbau an der Oberfläche der gebildeten Dünnfilmbeläge statt. Dieser Elektronen-Ladungsaufbau kann metastabile neutrale Teilchen, langsame Elektronen, Argonatome usw. enthalten. Das Vorhandensein solcher Ladung kann die Ablagerungsgeschwindigkeit und die Gleichförmigkeit des sich bildenden Belages nachteilig beeinflussen, insbesondere, wenn der Ladungsaufbau örtlich begrenzt ist. Die Aufladung kann leicht abgeleitet werden, indem sie mit Photonen neutralisiert wird, die innerhalb der Kammer 130 erzeugt werden. Zu diesem Zwecke ist die oben bereits einmal erwähnte, in einem explosionssicheren Kolben untergebrachte Wolframlampe 184 vorgesehen, welche während des Betriebes eingeschaltet bleibt. Die Ableitung erfolgt kontinuierlich, so daß sich keine Ladung aufbauen kann.Electron charge builds up during the sputtering process on the surface of the thin film deposits formed. This Electron charge build-up can include metastable neutrals, slow electrons, argon atoms, and so on. The presence Such a charge can adversely affect the rate of deposition and the uniformity of the deposit that forms, especially if the charge build-up is localized. The charge can easily be dissipated by being neutralized with photons generated within the chamber 130 will. For this purpose, the above-mentioned tungsten lamp is housed in an explosion-proof bulb 184 is provided, which remains switched on during operation. The derivation takes place continuously, so that none Can build up charge.

Nachfolgend seien einige Gedanken der Steuerung des beschriebenen Verfahrens sowie den bekannten Techniken und einigen Gesichtspunkten gewidmet, welche von Bedeutung sind, wenn Dünnfilmbeläge für die Herstellung elektrophotographischer Filme der hier betrachteten Art aufgebracht werden sollen.Below are some thoughts on controlling the described Procedure as well as the known techniques and some aspects which are of importance when making thin film coatings for the production of electrophotographic films the species considered here should be applied.

Zur Erzielung optimaler Ergebnisse müssen die Temperaturen in dem Druckbehälter 12 bzw. 52 bzw. 112 in engen Grenzen geregelt werden. Dies geschieht durch Überwachung der Temperaturen mittels Meßsonden, Meßwertgebern und Meßinstrumenten sowie Rückkopplung der Meßergebnisse zur automatischen Konstantregelung der Temperatur. Beispielsweise erzielt man eine kristalline Struktur beiTo achieve optimal results, the temperatures in the pressure vessel 12 or 52 or 112 must be regulated within narrow limits. This is done by monitoring the temperatures by means of measuring probes, transducers and measuring instruments as well as feedback of the measurement results for the automatic constant control of the temperature. For example, a crystalline structure is achieved at

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tie stimmt en Werkstoffen in der Ablagerung höchst gleichförmig bei einer Temperatur von 80 C, wobei die einzelnen Kristalle charakteristischerweise einen Durchmesser von 0,1 At haben.The materials in the deposit are highly uniform a temperature of 80 C, the individual crystals being characteristic have a diameter of 0.1 at.

Der Druck im Plasmadampf und die elektrische Feldstärke bestimmen die Ablagerungsgeschwindigkeit. Diese werden fortwährend durch geeignete Meßwertgeber gemessen und die entsprechenden Daten dienen zur Steuerung der Edelgaszuführung und der Vakuum-Pumpeinrichtungen. Auch andere Größen sind Gegenstand von Messungen und Regelungen.The pressure in the plasma vapor and the electric field strength determine the rate of deposition. These become perpetual Measured by suitable transducers and the corresponding data are used to control the inert gas supply and the vacuum pumping devices. Other sizes are also the subject of measurements and regulations.

Es sei bemerkt, daß beträchtliche Teile der apparativen Einrichtungen, wie sie bei Anlagen dieser Art verwendet werden, allgemein bekannt sind und daher in den Zeichnungen nicht dargestellt sind, da sie dem Fachmann geläufig sind. Allerdings lassen sich vielerlei Verfeinerungen vornehmen. Beispielsweise kann eine mechanische Abstützung für die Trommel und den zylindrischen oder topfförmigen Magneten 206 vorgesehen.sein, während in Figur 3 nur eine fliegende Lagerung gezeigt ist. In Figur 3 sind Lagereinrichtungen, welche zwischen der Innenseite der Trommel 118 und der Außenseite des zylindrischen oder topfförmigen Magneten 206 wirksam sind, mit 249 bezeichnet. Solche Lager können an dem einen oder dem anderen der einander gegenüberstehenden Bauteile festgelegt sein, so daß eine Axialverschiebung möglich ist und die gegeneinander abzustützenden Teile sich von dem getrennten Zustand ineinanderschieben lassen.It should be noted that considerable parts of the equipment, as they are used in systems of this type, are generally known and are therefore not shown in the drawings as they are familiar to the person skilled in the art. However, there are many refinements that can be made. For example, can a mechanical support for the drum and the cylindrical or cup-shaped magnet 206 is provided, while in FIG 3 only a flying mounting is shown. In Figure 3 are storage facilities which are located between the inside of the drum 118 and the outside of the cylindrical or cup-shaped magnet 206 are effective, denoted by 249. Such bearings can be fixed on one or the other of the opposing components, so that axial displacement is possible and the parts to be supported against one another can be pushed into one another from the separated state.

Eine schematische Darstellung der Trommel 118 ist in Figur 6 gezeigt, wobei auch die Vorratsrolle 132 und der Aufnahmehaspel 142 gemäß Figur 3 in einer Ansicht im wesentlichen von oben wiedergegeben sind. Ein Blocksymbol 87 erstreckt sich über die gesamte Länge der Trommel 118, um deutlich zu machen, daß im Falle eines gewundenen Bewegungsweges des Trägers oder Substrates in Form einer Schraubenlinie Verschiebungseinrichtungen für die Schleifen l"40 zur Axialverschiebung in derselben Richtung vorgesehen sein müssen, in welcher bei der Drehung der Trommel die Schleifen oder Windungen des Trägers normalerweise wandern wür-A schematic representation of the drum 118 is shown in FIG shown, the supply roll 132 and the take-up reel 142 according to Figure 3 also shown in a view essentially from above are. A block symbol 87 extends over the entire length of the drum 118 to make it clear that in the event a winding path of movement of the carrier or substrate in the form of a helical displacement devices for the Loops 1 "40 provided for axial displacement in the same direction must be, in which, when the drum rotates, the loops or turns of the carrier would normally wander.

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den. Befindet sich eine Taumeleinrichtung oder eine andere, riodisch wirkende Transporteinrichtung als Substratwindungs-Verschiebungseinrichtung 87 ai linken Ende der Trommel, so muß die Verschiebungskraft auf alle Windungen, welche sich auf der Trommeloberflache 118 befinden, übertragen werden, um alle Windungen gleichzeitig zu verschieben, während der Träger oder das Substrat auf die Trommel aufläuft.the. Is there a wobble device or another, Periodically acting transport device as substrate winding displacement device 87 ai the left end of the drum, the force of displacement must act on all the windings on the drum surface 118 are transferred to move all turns simultaneously while the carrier or substrate runs onto the drum.

Der Bewegungsweg des Trägers oder Substrates 70 ist durch eine strichpunktierte Linie 244 bezeichnet und verläuft um die Trommel 118,'wie durch die auf der genannten Linie.eingezeichneten Pfeile deutlich gemacht ist. Beispielsweise verläuft die erste Windung bei 244-1 unter der Trommel durch und erscheint bei 244-2 auf der Trommeloberseite, umschlingt die Trommel und verläuft wieder nach unten, um hier die zweite Windung bei 244—3 zu beginnen, steigt dann bei 244-4 wieder nach aufwärts usw.. Die kurzen, mit 246 bezeichneten Pfeile versinnbildlichen die Einwirkung einer Verschiebungskraft zur axialen Rechtsverschiebung der Windungen 140 vermittels der Verschiebungseinrichtung 87.The path of travel of the carrier or substrate 70 is indicated by a dot-dash line 244 and extends around the drum 118, 'as is made clear by the arrows drawn on the above line. For example, the first runs Winding under the drum at 244-1 and appearing on the top of the drum at 244-2, wraps around the drum and runs down again to begin the second turn at 244-3, then rises up again at 244-4, and so on short arrows labeled 246 symbolize the action of a displacement force for axial right displacement of the turns 140 by means of the displacement device 87.

In den bisherigen Erläuterungen der hier vorgeschlagenen Anlage sind sämtliche Einzelheiten in leicht verständlicher Form angegeben worden. Beispielsweise ist die Bewegung des Trägers oder Substrates längs eines gewundenen Weges längs der Trommel von deren einem Ende zum anderen Ende im Falle eines schraubengangartigen Bewegungsweges Mcht verständlich. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß bei praktisch ausgeführten Anlagen der bisher beschriebenen Art sich ein komplizierterer Aufbau gegenüber den gezeigten schematischen Darstellungen ergibt. In erster Linie ergibt sich ein solcher komplizierterer Aufbau durch die mit 87 bezeichnete Einrichtung zur Verschiebung der Trägerwindungen oder Substratwindungen. Diese Einrichtungen müssen in besonderer Weise ausgestaltet werden, da die Oberfläche der Trommel 118 vorzugsweise nicht perforiert sein soll, um ohne Schwierigkeiten eine Kühlung zu erreichen. Außerdem ist das axiale Verschieben des Substrates oder Trägers nicht immer praktisch vorteilhaft. Dies gilt insbesondere bei sehr dünnen und feinen Trägern oderIn the previous explanations of the system proposed here, all details are given in an easily understandable form been. For example, moving the carrier or substrate along a tortuous path along the drum is shown in FIG one end of which to the other end in the case of a helical path of movement Might be understandable. However, be on it pointed out that in practically executed systems of the type described so far, a more complicated structure compared to the schematic representations shown results. First and foremost, such a more complicated structure results from the 87 designated device for shifting the support turns or substrate turns. These facilities must be special Be designed in a manner that the surface of the drum 118 should preferably not be perforated in order to be able to do so without difficulty to achieve cooling. In addition, the axial displacement of the substrate or carrier is not always advantageous in practice. This is especially true for very thin and fine carriers or

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Substraten. Eine einfachere und praktisch vorteilhaftere Anlage sei daher in Verbindung mit den Figuren 7 bis 9 beschrieben, wobei gleiche Bezugszeichen zur Bezeichnung entsprechender Bauteile wie bei der Anlage 110 der bisher beschriebenen Art verwendet sind.Substrates. A simpler and practically more advantageous system should therefore be described in connection with FIGS. 7 to 9, with the same reference symbols for designating corresponding components as used in the system 110 of the type previously described.

Die in den Figuren 7 und β gezeichnete Einrichtung ist allgemein mit 250 bezeichnet und dient ebenso wie die Einrichtung nach den Figuren 3 und k zur chargenweisen Beschichtung von Substraten. Die Vorratsrolle und der Aufnahmehaspel können sich jedoch auch außerhalb der Anlage befinden, um einen kontinuierlichen Betrieb der Anlage zu ermöglichen.The drawn and β means in Figures 7 is generally designated 250 and is used as well as the device according to Figures 3 and k for the batchwise coating of substrates. However, the supply roll and the take-up reel can also be located outside the system in order to enable continuous operation of the system.

Von der Einrichtung 110 unterscheidet sich die Einrichtung 250 in erster Linie bezüglich des Aufbaus der zur Windungsverschiebung dienenden Vorrichtung 87. Die übrigen Einzelheiten sind im wesentlichen die gleichen. Bezüglich Aufbau und Wirkungsweise der Gesamtanlage gelten daher die Ausführungen, wie sie in Verbindung Mit den Figuren 3 bis 6 der Zeichnungen gemacht wurden.The device 250 differs from the device 110 primarily with regard to the structure of the device 87 used for winding shifting. The other details are given in FIG essentially the same. With regard to the structure and mode of operation of the overall system, the statements made in connection with FIGS. 3 to 6 of the drawings apply.

Die Vorratsrolle 132 und der Aufnahmehaspel 142 sind vorzugsweise etwas weiter unten am Boden der Kammer 130 angeordnet als bei der Einrichtung 110. Außerdem liegen die Achsen der Rolle bzw. des Haspels im wesentlichen parallel zur Achse der Trommel 118, so daß der noch unbeschichtete Abschnitt des Substrates oder Trägers 70 und der bereits beschichtete Träger 78 längs eines Bewegungsweges wandern, welcher jeweils in einer Ebene im wesentlichen senkrecht zur Achse der Trommel 118 verläuft. Die Vorratsrolle und der· Aufnahmehaspel sind an einer Grundplatte 252 befestigt, welche hohl ausgeführt sein kann und elektrische Leitungen zur Speisung der verschiedenen Antriebsmotoren und anderer Bauteile enthalten kann. Beispielsweise nimmt ein Bügel 254, welcher an dem Deckel 114 befestigt ist, die Enden der elektrischen Anschlußleitungen 154 auf, welche durch eine Druckschleuse oder eine druckdichte Durchführung 256 geführt sind. Die Rolle 132 ist wieder mit einer Reibungskupplung 136 verse-The supply roll 132 and the take-up reel 142 are preferably arranged somewhat further down on the bottom of the chamber 130 than at of the device 110. In addition, the axes of the roller or of the reel are essentially parallel to the axis of the drum 118, so that the still uncoated portion of the substrate or carrier 70 and the already coated carrier 78 along one Hike movement path, which in each case runs in a plane substantially perpendicular to the axis of the drum 118. the The supply roll and the take-up reel are attached to a base plate 252, which can be hollow and electrical May contain lines to feed the various drive motors and other components. For example, take a hanger 254, which is attached to the cover 114, the ends of the electrical connection lines 154, which are passed through a pressure lock or a pressure-tight bushing 256. The roller 132 is again provided with a friction clutch 136

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hen und der Aufnahmehaspel 142 ist mit einem Antriebsmotor 152 gekuppelt, um den Träger oder das Substrat aufwinden zu können, wobei der Motor über die durch die hohle Grundplatte 252 geführten Ahschlußleitungen 154 gespeist wird.hen and the take-up reel 142 is provided with a drive motor 152 coupled in order to be able to wind up the carrier or the substrate, the motor being fed via the connection lines 154 guided through the hollow base plate 252.

Die einzelnen Windungen 140 des Substrates oder Trägers sind bei der Einrichtung 250 wieder im wesentlichen dicht um die Trommel 118 gelegt, wobei zwar der Gesamtweg des Substrates oder Trägers gewunden ist, die einzelnen Windungen aber auf der Oberfläche der Trommel sämtlich im wesentlichen parallel zueinander und senkrecht zur Achse der Trommel 118 geführt sind. Die Vorrichtungen 87 zur Verschiebung der Windungen sind so ausgebildet, daß sie nur einen kurzen Abschnitt jeder Windung am unteren Teil der Trommel 118 von einer Stellung in die nächste Stellung verschieben.The individual turns 140 of the substrate or carrier are at of the device 250 again substantially tightly around the drum 118, whereby the entire path of the substrate or carrier is winding, but the individual turns on the surface of the drum are all guided essentially parallel to one another and perpendicular to the axis of the drum 118. The devices 87 for shifting the windings are designed in such a way that that they move only a short portion of each turn on the lower part of the drum 118 from one position to the next position.

Ein Paar Rollen oder Walzen 258 und 260 aus rostfreiem Stahl ist im Bereich des unteren Teiles der Trommel 118 so befestigt, daß sich die Rollen oder Walzen mit der Trommel drehen. Die Walze 258, welche in Figur 7 nicht sichtbar ist, jedoch in der Darstellung gemäß Figur 8 auf der linken Seite zu sehen ist, läuft leer mit, wird jedoch fest gegen die Trommel 118 angedrückt. Vorzugsweise ist diese Walze an Bügeln oder Lagerarmen gelagert, welche in den Zeichnungen nicht dargestellt sind, welche jedoch im wesentlichen genauso ausgebildet sind, wie die Bügel oder Lagerarme 262, welche zur Lagerung des linken Endes der Walze 260 dienen. Der Bügel oder Lagerarm 262 und die Bügel oder Lagerarme, welche zur Lagerung der Druckwalze 258 dienen, sind vorzugsweise an der Grundplatte 252 befestigt.A pair of rollers or rollers 258 and 260 are made of stainless steel mounted in the region of the lower part of the drum 118 so that the rollers or cylinders rotate with the drum. The roller 258, which is not visible in FIG. 7, but can be seen on the left-hand side in the illustration according to FIG. 8, is running empty with, but is pressed firmly against the drum 118. This roller is preferably mounted on brackets or bearing arms, which are not shown in the drawings, but which are essentially designed in the same way as the brackets or bearing arms 262, which are used to support the left end of the roller 260 to serve. The bracket or bearing arm 262 and the brackets or bearing arms which serve to support the pressure roller 258 are preferred attached to the base plate 252.

Die Walze 260, welche von dem Bügel oder Lagerarm 262 zu einem Antriebsmechanismus 264 reicht, wird fest gegen die Unterseite der Trommel 118 angedrückt. Die Walze kann als Überholwalze bezeichnet werden, da sie von dem Antriebsmechanismus 264 mit solcher Geschwindigkeit angetrieben wird, daß sie das Bestreben hat, sich rascher zu drehen als im Falle des unmittelbaren An- 'The roller 260, which from the bracket or bearing arm 262 to a Drive mechanism 264 is sufficient, is pressed firmly against the underside of the drum 118. The roller may be referred to as an overtaking roller because it is driven by the drive mechanism 264 at such a speed that it does the effort has to turn faster than in the case of immediate approach '

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triebe durch die Trommel 118.drove through drum 118.

Der noch nicht beschichtete Träger oder das Substrat 70 wird von der Vorratsrolle 132 gegen den Widerstand der Reibungskupplung 136 abgezogen und in den Spalt zwischen der Walze 258 und der Trommel 118 gezogen. Der Träger läuft dann vollständig um die Trommel herum, wobei er einen kreisförmigen Weg beschreibt, der koaxial zur Trommelachse verläuft, wobei die einander gegenüberliegenden Enden dieses Bewegungsweges in einer Ebene senkrecht zur Trommelachse gelegen sind. An der Walze 260 verläuft der Bewegungsweg des Substrates oder Trägers 70 aus der ersten Windung heraus in den Spalt zwischen der Walze 260 und der Oberfläche der Trommel 118 und danach erscheint der Träger oder das Substrat am auslaßseitigen Walzenspalt.The as yet uncoated carrier or substrate 70 is of withdrawn from the supply roll 132 against the resistance of the friction clutch 136 and into the gap between the roller 258 and the Drum 118 pulled. The carrier then runs completely around the drum, describing a circular path, the runs coaxially to the drum axis, the opposite ends of this path of movement in a plane perpendicular are located to the drum axis. On the roller 260, the path of movement of the substrate or carrier 70 extends from the first turn out into the gap between roller 260 and the surface of drum 118 and thereafter the carrier or substrate appears at the roller gap on the outlet side.

An dieser Stelle wird nun eine lose zwischen den Walzen 258 und 260 herabhängende Schlaufe gebildet, welche mit 266 bezeichnet ist. Diese Schlaufe beginnt am sich öffnenden Walzenspalt zwischen der Walze 260 und der Trommel .118 und endet an dem konvergierenden Walzenspalt zwischen der Trommel 118 und der Walze 258, wobei jedoch im Bereich dieser Schlaufe eine Axialverschiebung um mindestens die Breite des Substrates oder Trägers 70 vorgesehen ist, so daß er zum Beginn der zweiten Windung um die Trommel herum gelangt. Die Schlaufe ist also leicht verdreht, da sie jedoch lose herabhängt und der Träger oder das Substrat sehr flexibel ist, folgt er dem Weg zu der verschobenen Position ohne Schwierigkeiten. Es sei also nochmals darauf hingewiesen, daß die erste Windung an der Walze 258 beginnt, um die Trommel 118 herum und unter der Walze 260 durch verläuft und dann in die erste, frei herunterhängende Schlaufe 266 übergeht, welche am Ende der ersten Windung beginnt und am Anfang der zweiten Windung aufhört.At this point there is now a loose between rollers 258 and 260 depending loop is formed, which is designated by 266. This loop begins at the opening nip between the roll 260 and the drum .118 and ends at the converging nip between the drum 118 and the roll 258, however, an axial displacement of at least the width of the substrate or carrier 70 is provided in the region of this loop, so that it comes around the drum at the beginning of the second turn. So the loop is slightly twisted because it however loosely and the carrier or substrate is very flexible, it follows the path to the shifted position without Trouble. It should again be pointed out that the first turn begins on roller 258, around drum 118 runs around and under the roller 260 and then merges into the first, free hanging loop 266, which at the end of the first turn and ends at the beginning of the second turn.

Die erste, frei herabhängende Schlaufe ist mit 266 bezeichnet, während die folgenden Schlaufen allgemein mit 268 bezeichnet sind.The first, free-hanging loop is indicated at 266, while the following loops are indicated generally at 268 are.

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Es versteht sich, daß ebenso viele Schlaufen wie Windungen 140 vorgesehen sind und daß die Schlaufen jeweils frei herabhängen und lang genug sind, um eine entsprechende Verdrehung oder Biegung des Trägers oder Substrates zuzulassen, damit er des Weg der Schlaufe bis zum Beginn der folgenden Windung unter der Andruckwalze 258 hindurch folgen kann. Die Andruckrolle 258 wird fest gegen die Oberfläche der Trommel 118 angedrüokt und vermittelt dem Träger oder Substrat 70 einen Zug oder Widerstand, welcher den Träger gegen die Oberfläche der Trommel 118 festzieht. Die Überholwalze 260, welche mit einer Geschwindigkeit angetrieben wird, die etwas über derjenigen Geschwindigkeit liegt, die sich bei unmittelbarem Antrieb der Walze 260 durch die Trommel 118 einstellt, sucht den Träger oder das Substrat noch fester gegen die Oberfläche der Trommel 118 zu ziehen. Auf diese Weise wird das Substrat oder der Träger in dichter Anlage an der Trommel gehalten, während die Schlaufen lose unterhalb der Trommel 118 nach abwärts hängen. Die Verschiebung von Windung zu Windung muß nicht am gesamten Trommelumfang und längs der gesamten Axiallänge der Trommel hinweg erfolgen, sondern wird nur an den herabhängenden Schlaufen 268 vorgenommen, wo aufgrund des freien Herabhängens und der Flexibilität des Trägers Schwierigkeiten nicht auftreten.It will be understood that there are as many loops as there are turns 140 and that the loops each hang freely and long enough to permit adequate twisting or bending of the carrier or substrate to move it out of the way the loop can follow through under the pressure roller 258 until the beginning of the following turn. The pinch roller 258 is firmly pressed against the surface of the drum 118 and imparting tension or resistance to the carrier or substrate 70, which tightens the carrier against the surface of the drum 118. The overtaking roller 260, which at a speed is driven, which is slightly above the speed that is achieved when the roller 260 is driven directly When the drum 118 adjusts, it seeks to pull the carrier or substrate even more firmly against the surface of the drum 118. on in this way the substrate or carrier is held in close contact with the drum with the loops loosely underneath the drum 118 hang downward. The shift from turn to turn does not have to be along the entire circumference of the drum and along its length the entire axial length of the drum, but is only made on the depending loops 268 where difficulties do not arise due to the free hanging and flexibility of the wearer.

Die letzte Windung des nunmehr beschichteten Substrates oder Trägers 78 auf der Trommel 118 läuft aus dem sich öffnenden Spalt zwischen der Walze 260 und der Trommel 118 heraus und wird dann unmittelbar auf den Aufnahmehaspel 142 aufgewickelt. Der Antriebsmotor 152 des Aufnahmehaspels 142 ist mit geeigneten Einrichtungen ausgestattet, um das betreffende Längenstück des Substrates straff zu halten.The last turn of the now coated substrate or carrier 78 on the drum 118 runs out of the opening gap between the roller 260 and the drum 118 and is then immediately wound onto the take-up reel 142. The drive motor 152 of the take-up reel 142 is equipped with suitable devices to keep the length of the substrate concerned taut.

Die Walzen 258 und 260 können zur Mitte hin leicht ballig gehalten sein, um eine Durchbiegung auf der Walzenlänge zu kompensieren und den Andruck gegen die Trommel 118 konstant zu halten, so daß sämtliche Windungen dicht an die Trommel 118 gedrückt werden. Dieser Vorgang wird durch das leichte Schrumpfen des Trä-The rollers 258 and 260 can be kept slightly spherical towards the center in order to compensate for a deflection along the length of the roller and to keep the pressure against the drum 118 constant, see above that all turns are pressed tightly against the drum 118. This process is made possible by the slight shrinking of the

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gers oder Substrates begünstigt. Die Schlaufen 266 und 268 sind so besessen, daß sich eine frei herabhängende Länge beträchtlicher Größe ergibt, beispielsweise eine Länge von 15,3 cm bei einer Trommel 118 ait eines Durchmesser von 102 cm, derart, daß geringere Veränderungen sich an irgend einer Schlaufe nicht so stark bemerkbar machen, daß diese Schlaufe zu nahe an den Trommelumfang gerät, um eine Verdrehung und Verschiebung des Trägere oder Substrates noch zuzulassen. Ein Schlupf auf der Trommel ist nahezu ausgeschlossen. Der abgelagerte Dünnfilmbelag ist im allgemeinen so hart, daß die Walzen 253 und 260 den Belag oder die Schicht nicht verkratzen können. Einfache Detektoreinrichtungen zur Feststellung einer ungewöhnlichen Verkürzung einer der Schlaufen können vorgesehen sein, um gegebenenfalls die Einrichtung stillzusetzen.gers or substrates. Loops 266 and 268 are so obsessed that there is a freely hanging length of considerable size, for example a length of 15.3 cm for a drum 118 with a diameter of 102 cm, such that minor changes in any loop are not so make it very noticeable that this loop gets too close to the drum circumference to twist and shift the carrier or substrate to be allowed. Slipping on the drum is almost impossible. The deposited thin film coating is generally so hard that the rollers 253 and 260 the coating or the Can not scratch the layer. Simple detector devices for determining an unusual shortening of one of the loops can be provided to, if necessary, the device shut down.

In Figur 9 ist eine vereinfachte Darstellung gezeigt, welche zur Erläuterung der Wirkungsweise der Walzen 258 und 260 und der frei herabhängenden Schlaufen 266 und 268 dient, in deren Bereich eine Verschiebung von Windung zu Windung erfolgt.In Figure 9, a simplified representation is shown, which for Explanation of the operation of the rollers 258 and 260 and the freely hanging loops 266 and 268 is used, in the area of which a Shift from turn to turn takes place.

Der Träger oder das Substrat 70 wird von der Vorratsrolle 132 abgezogen und verläuft teilweise um die Walze 258 herum zu dem mit 140-1 bezeichneten Beginn der ersten Windung. Dann läuft der Träger oder das Substrat an der Seite der Trommel hoch und über den Scheitel der Trommel hinweg, wie bei 140-2 gezeigt ist und wandert dann nach abwärts und teilweise um die Überholwalze 260 herum zu einer mit 140-3 bezeichneten Stelle. Danach bildet der Träger die erste freihängende Schlaufe 266, die sich in der dargestellten Weise nach rechts verschiebt und wieder teilweise um die Andruckwalze 258 herum zu dem Abschnitt 140-4 hinführt. Nun wird die zweite Windung des Trägers oder Substrates gebildet, welche dem Weg 140-5 folgt, an der Trommel 118 hinabläuft und teilweise um die Überholwalze 260 geführt ist, um zu der Stelle 140-6 gelangen. Damit ist auch die zweite Windung des Trägers oder Substrates vervollständigt und es beginnt die zweite herabhängende Schlaufe 268-2, welche solchen Verlauf besitzt, daß der TrägerThe carrier or substrate 70 is withdrawn from the supply roll 132 and runs partially around the roller 258 to the with 140-1 designated beginning of the first turn. Then the carrier or substrate runs up and over the side of the drum Apex of the drum as shown at 140-2 and then travels downwardly and partially around the passing roller 260 to a location indicated at 140-3. The wearer then forms the first freely hanging loop 266, which moves to the right in the manner shown and again partially around the Pinch roller 258 leads around to section 140-4. Now the second turn of the carrier or substrate is formed, which follows path 140-5, descends drum 118 and is partially guided around overtaking roller 260 to arrive at location 140-6. This also completes the second turn of the carrier or substrate, and the second depending turn begins Loop 268-2, which has such a course that the wearer

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oder das Substrat wieder teilweise um die Andruckwalze 258 geführt werden kann und in die dritte Windung einläuft. Die dritte Windung beginnt an der Stelle 140-7 unmittelbar nach Durchlauf durch die Andruckwalze 258 und folgt dann dem mit 140-8 bezeichneten Teil des Bewegungsweges über den Scheitel der Trommel 118 hinweg. Dann läuft der Träger oder das Substrat wieder bei 140-9 zur Unterseite der Trommel und teilweise um die Überholwalze zur Bildung der dritten, frei herabhängenden Schlaufe 268-3. Dieser Verlauf setzt sich fort, bis die letzte Windung 140-10 gebildet ist und der nun beschichtete Träger oder das Substrat 76 an der Stelle 140-11 teilweise um die Überho!walze 260 herumgeführt und dann unmittelbar auf den Aufnahmehaspel 142 gewickelt werden kann.or the substrate is partially guided around the pressure roller 258 again can be and enters the third turn. The third turn begins at point 140-7 immediately after it has passed through the pressure roller 258 and then follows that labeled 140-8 Part of the travel path across the top of the drum 118 away. The carrier or substrate then travels to the bottom of the drum again at 140-9 and partially around the passing roller to form the third, freely hanging loop 268-3. This The process continues until the last turn 140-10 and the now coated carrier or substrate 76 are formed at the point 140-11 partially guided around the hoisting roller 260 and can then be wound directly onto the take-up reel 142.

Es seien noch einige Bemerkungen zu dem Aufbau der Auftreffelektrodenanordnung 88 bzw. 156 bis I60 usw. gemacht. Die tatsächlich verwendeten Bauteile können Platten, Streifen oder sogar Stäbe sein, die bogenförmig so angeordnet sind, daß sich wirkungsmäßig eine Fläche ergibt. Wird die Auftreffelektrodenanordnung aus einer Vielzahl von Stäben gebildet, so ist der Austausch leicht und wirtschaftlich und außerdem können Stäbe aus unterschiedlichen Werkstoffen unmittelbar nebeneinander in den gewünschten Mengenanteil angeordnet werden, um bestimmte Legierungen, Verbindungen oder dergleichen ablagern zu können. Soweit hier also bogenförmige Bauteile erwähnt sind, kann es sich auch um Anordnungen von Stäben, Streifen oder Platten in insgesamt bogenförmiger Gestalt handeln. Im Falle der Anordnung von Stäben können diese hohl ausgeführt sein, so daß durch das Innere ein Kühlmittel geführt werden kann.A few more remarks should be made regarding the structure of the impingement electrode arrangement 88 or 156 to 160 etc. made. Actually Components used can be plates, strips or even rods, which are arranged in an arc so that each other effectively results in an area. If the impingement electrode assembly consists of a A large number of bars are formed, so the exchange is easy and economical and, moreover, bars from different ones can be used Materials can be arranged directly next to each other in the desired proportions to make certain alloys, compounds or the like to be able to deposit. As far as arc-shaped components are mentioned here, they can also be arrangements be rods, strips or plates in an overall arcuate shape. In the case of the arrangement of bars you can this be made hollow so that a coolant can be passed through the interior.

Einzelheiten der beschriebenen Einrichtungen, soweit sie dem mit Beschichtungsanlagen vertrauten Fachmann ohnedies geläufig sind, wurden hier nicht dargestellt und beschrieben. Es sei noch darauf hingewiesen, daß die Anzahl der Windungen des Trägers oder Substrates entsprechend den Gegebenheiten und den Erfordernissen der Einrichtung verändert werden kann. CharakteristischerweiseDetails of the facilities described, as far as they are already familiar to those skilled in the art of coating systems, were not shown or described here. It should be noted that the number of turns of the carrier or Substrates according to the circumstances and requirements the facility can be changed. Characteristically

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sind jedoch etwa zehn Windungen bei einem Durchmesser von 102 cm vorgesehen. Die Antriebsmotoren und die übrigen Antriebsmechanismen müssen die in der Anlage anzutreffenden Forderungen bezüglich Leistung, Wärmeabgabe, Korrosion, Schmierung und dergleichen erfüllen. Bezüglich der elektrischen Eigenschaften müssen die Frequenzen und Spannungen und die zu handhabenden Stromdichten berücksichtigt werden. Beispielsweise ist in bestimmten Staaten für die Speisung der Auftreffelektrodenanordnung eine Frequenz von 13,56 MHz vorgeschrieben. Zur Übertragung elektrischer Energie dieser Frequenzen sind besondere Leitungen und Anschlüsse erforderlich. Außerdem müssen selbstverständlich Abschirmprobleme gelöst werden und es sind Abstimmkondensatoren zur Abstimmung der Auftreffelektrodenanordnung und der Trommel notwendig.however, they are about ten turns with a diameter of 102 cm intended. The drive motors and the other drive mechanisms must meet the requirements in the system Performance, heat dissipation, corrosion, lubrication and the like. With regard to the electrical properties, the frequencies and voltages and the current densities to be handled must be taken into account. For example, in certain states a frequency for feeding the impingement electrode arrangement of 13.56 MHz. Special lines and connections are required to transmit electrical energy at these frequencies. In addition, of course, there must be shielding problems and tuning capacitors are necessary to tune the impingement electrode arrangement and the drum.

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Claims

PatentansprücheClaims

lVVerfahren zum Aufbringen von Dünnfilmbelägen auf langgestreckte Träger vermittels Plasmadampfbeschichtung in einer Druckkammer, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger längs eines bestimmten Weges durch die Druckkammer geführt und nur mit einer Oberfläche einem Plasmadampf ausgesetzt wird, wobei jedoch auf diesem Weg wiederholt eine Plasmadampfbehändlung erfolgt.Method for applying thin-film coverings to elongated supports by means of plasma vapor coating in a pressure chamber, characterized in that the support is guided along a certain path through the pressure chamber and only one surface is exposed to plasma vapor, although plasma vapor treatment is repeated in this way.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Weg des Trägers an mindestens zwei im Abstand voneinander gelegenen Plasmadampfwolken vorbeiführt.2. The method according to claim 1, characterized in that the path of the carrier leads past at least two spaced apart plasma vapor clouds.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Weg des Trägers im wesentlichen Windungen folgt.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that said path of the carrier essentially follows turns.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Weg des Trägers einer Schraubenlinie folgt.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the path of the carrier follows a helical line.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Weg zumindest auf seiner größten Länge in einer Zylindermantelfläche liegt.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the path is at least over its greatest length in a cylinder jacket surface.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Weg des Trägers eine Anzahl zueinander paralle ler Windungen aufweist, die nebeneinander liegen und insgesamt im wesentlichen in einer Zylindermantelfläche verlaufen, mit Au nähme efaes kurzen, vorzugsweise unteren, Windungsabschnittea,6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the path of the carrier a number of mutually parallel Ler turns which lie next to each other and generally run in a cylinder jacket surface, with Au efaes would take short, preferably lower, winding sectionsa, an welchem jeweils eine Schlaufe vorgesehen ist, die von dem Ende einer Windung zum Beginn der nächst folgenden Windung verläuft und an der betreffenden Stelle der Zylindermantelfläche,on each of which a loop is provided, which runs from the end of one turn to the beginning of the next following turn and at the relevant point on the cylinder jacket surface,

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preferably on the underside thereof, is arranged in such a way that the carrier can be transferred from one turn to the next turn around the carrier in the circumferential direction and axially to the called cylinder jacket surface along a movement path transport.

7. The method according to claim 6, characterized in that said Cylinder jacket surface is an outer surface of a cylinder.

8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that that the plasma vapor is generated in a shape which corresponds essentially to the geometric shape that of the path of movement of the carrier is determined.

9. The method according to any one of claims i to 8, characterized in that that the plasma vapor is generated electrically.

10. The method according to claim 9, characterized in that the Plasma vapor is generated by means of a high frequency field.

11. The method according to any one of claims 6 to 10 and / or claim

5, characterized in that the plasma vapor in one to the called cylinder is formed coaxial, outside of the cylinder, hollow cylindrical area.

12. The method according to any one of claims 7 to 11 and / or claim

6, characterized in that the loops hang freely.

13. The method according to any one of claims 1 to 12, characterized in that that a bombardment of the carrier by secondary electrons prevents on its path of movement by magnetic aids will.

Ik. Method according to one of Claims 1 to 13, characterized in that surface charges are removed from the carrier during its movement along said path.

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15. The method according to any one of claims 1 to 14, characterized in that that during the coating process, the temperature within the pressure vessel is regulated to a certain range will.

16. The method according to any one of claims 1 to 5 »or 7 to 11 or 13 to 15, characterized in that the path of the carrier consists of a series of parallel, closely adjacent Screw turns is formed and that the carrier is substantially in the circumferential direction along the screw turns moved and shifted continuously or intermittently in the axial direction with respect to the screw turns.

17. The method according to any one of claims 1 to 16, characterized in that that the carrier is cooled or cooled to a controlled temperature range during its movement along the said path. is kept cool.

Ib. Method according to claim 17, characterized in that the carrier is at least partially kept cool by having secondary electrons magnetically with respect to the path of travel of the carrier are discharged transversely to its surface.

19. The method according to claim 17 or 18, characterized in that the carrier is at least partially cooled by that the heat energy transferred by the carrier is absorbed.

20. The method according to any one of claims 1 to 19, characterized in that that the carrier is on its way through the pressure vessel is passed through.

21. The method according to any one of claims 1 to 20, characterized in that that the carrier is introduced into the pressure vessel substantially continuously from the outside of the pressure vessel, then longitudinally moved along its named path and then back out of the pressure

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container is led out, while the plasma vapor in the pressure vessel is maintained.

22. Device for carrying out the method according to one of the claims 1 to 21, characterized by a storage device (68 or 132) for the carrier (70) to be coated as well a receiving device (84 or 142) for the coated carrier (78), further by a pressure vessel (52 or 112) in which the conditions necessary for plasma vapor deposition can be generated and by guide devices (32 or 58 or 118) arranged in the pressure vessel for guiding the carrier from the supply holding device to the receiving device on the path mentioned, on which the carrier in its longitudinal direction migrates such that it repeatedly exposed a surface to the plasma vapor deposition conditions in this way will .

23. Device according to claim 22, characterized in that the guide devices (32 or 58 or 118) are so designed are that said path essentially follows turns.

24. Device according to claim 22 or 23, characterized by means (l28 or 220 or 206) for regulating at least the Surface temperature of the carrier (70) during its movement along said path.

25. Device according to claim 23 or 24, characterized in that the guide devices have a drum (32 or 58 or 118) and that at least a portion of each turn (140) is wrapped around the outer surface of the drum.

26. Device according to claim 25, characterized in that drive means (124) for rotating the drum (32 or 58 or 118) for the purpose of transporting the turns (l40) of the carrier in the circumferential direction and further drive devices (87) to Movement of the windings in the axial direction along the drum are provided.

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27. Device according to claim 25, characterized in that a drive mechanism for moving the individual turns (140) of the carrier is provided, which contains a pair of rollers (258, 260) which rests on the surface of the drum (lie) and pressing the carrier portions placed around the outer surface of the drum firmly against the drum surface during the The carrier portion located between the rollers protrudes from the drum surface and forms loose loops (266, 268).

28. Device according to claim 27, characterized in that one roller (258) of the pair of rollers is constantly fixed against the drum (118) is pressed and that a roller drive device (264) is provided, which the other roller (26O) with such, higher speed that drives each on the drum surface adjacent carrier sections are held under tension.

29. Device according to one of claims 22 to 26, characterized by means of an impingement electrode arrangement (88 or 156 to I60) substantially arcuate shape which is substantially coaxial and is arranged axially displaceably to the guide device (32 or 58 or 118) radially outside the same, in such a way that there is a hollow cylindrical plasma coating treatment gap (162) between the impingement electrode assembly and the Outer surface of the guide device or the carrier located thereon results.

30. Device according to claim 29, characterized in that the impingement electrode arrangement consists of a number of arc-shaped Impact electrode parts (156, 158, I60) consists, of which at least some have a certain circumferential distance 'from each other and that means (170, 172, 174) for individual adjustment of the impingement electrode parts are provided.

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31. Device according to claim 29 or 30, characterized by magnetic bodies (206, 214) for generating a magnetic field at the plasma coating treatment gap to remove secondary electrons from the path of travel of the carrier.

32. Device according to claim 25, 29 and 31, characterized in that that the magnetic body (206, 214) to produce a radial magnetic field effective at said gap within the drum (118) forming the guide devices and arranged outside the Auitreffelectrode arrangement (156 to I60) are.

33. Device according to one of claims 22 to 32, characterized by a photon source (184), which is arranged inside the pressure vessel (112) and to reduce the surface. Chen charging of the wearer is used.

34. Device according to one of claims 22 to 33 »characterized in that that the guide devices (lib) are provided with heat absorption means (220).

35. Device according to claim 34, characterized in that the heat absorption means are formed by a black absorption covering (220).

36. Device according to one of claims 22 to 35, characterized in that that the supply holding device, the receiving device and the guide device is located inside the pressure vessel (112) and in such a way on a vessel cover (114) are held that they are pulled out together with this for the introduction of a new length of carrier from the container and can be pushed into the container.

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