DE2428445A1 - Messvorrichtung fuer die verdampfungsrate bei vakuum-aufdampfprozessen - Google Patents
Messvorrichtung fuer die verdampfungsrate bei vakuum-aufdampfprozessenInfo
- Publication number
- DE2428445A1 DE2428445A1 DE19742428445 DE2428445A DE2428445A1 DE 2428445 A1 DE2428445 A1 DE 2428445A1 DE 19742428445 DE19742428445 DE 19742428445 DE 2428445 A DE2428445 A DE 2428445A DE 2428445 A1 DE2428445 A1 DE 2428445A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- electrode
- housing
- measuring device
- opening
- potential
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/56—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using electric or magnetic effects
- G01F1/64—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using electric or magnetic effects by measuring electrical currents passing through the fluid flow; measuring electrical potential generated by the fluid flow, e.g. by electrochemical, contact or friction effects
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/54—Controlling or regulating the coating process
- C23C14/542—Controlling the film thickness or evaporation rate
- C23C14/544—Controlling the film thickness or evaporation rate using measurement in the gas phase
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Description
Die Erfindung besieht sich auf eine Heftvorrichtung zur B©~
Stimmung der Yerdarapfungsrate von zu verdampfenden Stoffen
iss Vakuumanlagen s insbesondere sur Erzeugung dünner Schichten
exakter Dicke auf Substraten s bestehend aus einem elektrisch
leitenden Gehäuse mit einer auf den zvi verdampfenden Stoff
ausrichtbaren Öffnung und einer im Innern des Gehäuses angeordneten, gegenüber dem Gehäuse isolierten Elektrode, die
einer Auswerteeisirichtung für die Verdampfungsrate aufgeschaltet
isto
S09881/091S
Eine Meßvorrichtung der eingangs beschriebenen Gattung ist beispielsweise durch den Aufsatz "An Evaporation
Rate Cotrol System Employing a Heated Electrode Sensing Gauge" von M.H. Perkins, veröffentlicht in Trans, of the
8th Vacuum Sym. and 2nd Intern. Congress, 1961, Seiten 1ο25 bis 1ο3ο vorbekannt. Das dort beschriebene Maßgerät
ist in Form einer Sonde nach Art eines Ionisations-
Haupt— manometers ausgebildet und unmittelbar im Dampfstrom angeordnet. Abgesehen davon, daß hierdurch ein Teil.des
DampfStrahles abgeschirmt wird, würden bei kalter Sonde
auch Dämpfe auf den Sondenteilen kondensieren und die Sonde im Laufe der Zeit unbrauchbar machen. Um eine
Beeinflussung des Meßergebnisses auszuschalten, werden Anode und Kollektor beim Betrieb der Sonde auf eine
Temperatur von ca. looo C aufgeheizt. Dies setzt nicht nur eine Regelanordnung für die Heizströme voraus,
sondern auch entsprechende Zuleitungen, die den hohen Betriebstemperaturen widerstehen müssen. So benötigt
die bekannte Heßsonde insgesamt acht einzelne Anschlüsse, die einen entsprechend komplizierten Aufbau
erforderlich machen. Darüberliinaus besteht stets die Gefahr, daß der Heizleiter durchbrennt, so daß ein
Reserveheizkörper vorgesehen ist« Die bekannte Vorrichtung stellt daher erhebliche Anforderungen an die
Qualifikation des Bedienungspersonals hinsichtlich des
Betriebs und der regelmäßigen überwachung der bekannten
Keßsonde*
Durch die US-PS 3 168 418 ist ferner eine Meßeinrichtung
für die Verdampfungsrate in Vakuura-Aufdampfanlagen vorbekannt, die vpra Daiapfstrom durchsetzt wird. Die Stärke
des Dampfstralils bzw. die Verdampfungsrate wird mit Hilfe
einer zusätzlichen Elektronenstrahlkanone gemessen,
509881/091
mittels welcher der Dampf in der Meßeinrichtung ionisiert wird. Der dadurch erzeugte Ionenstrom ist ein Maß für
die Verdampfungsrate und wird für die Regelung der Heizleistung des Verdampfers verwendet. Die bekannte Anordnung
ist sehr kompliziert im Aufbau und bedingt wegen der Hochspannungsversorgung der Elektronenstrahlkanone
und der Anordnung besonderer Beschleunigüngsanoden eine ganze Reihe konstruktiver Maßnahmen, die sich
nachteilig auf die Gestehungs- und Unterhaltungskosten auswirken. Ein besonderer Nachteil ist jedoch auch
hier darin zu sehen, daß wesentliche Teile der Meßeinrichtung dem Hauptdampfstrom ausgesetzt sind,.der im
übrigen aufgrund -der Meßeinrichtung eng begrenzt ist.
Eine vergleichbare Einrichtung und den mit ihr verbundenen Aufwand offenbart auch die US-PS 3 586 854,
in welcher zur Erfassung der Verdampfungsrate ein im Dampfstrom oszillierender Elektronenstrahl mit einem
entsprechenden Auffänger offenbart ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Meßvorrichtung
der eingangs beschriebenen Gattung anzugeben, die außerhalb des für die Verdampfung, benötigten
Dampfstrahles angeordnet werden kann, dabei verschleiß- und wartungsfrei ist und dabei weder eine Beheizung
einzelner Teile noch die Zufuhr von Hochspannung erforderlich macht.
Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt bei der eingangs beschriebenen Meßvorrichtung.erfindungsgemäß dadurch,
daß die Elektrode außerhalb der durch die Öffnung des Gehäuses gelegten Sichtlinien und auf einem
gegenüber dem Gehäuse positiven Potential angeordnet ist und daß der zwischen Gehäuse und Elektrode fließende
509881 /0916
Strom der Auswerteeinrichtung aufgeschaltet ist.
Die erfindungsgemäße Meßvorrichtung besteht im Prinzip lediglich
aus einem elektrisch leitfähigen Gehäuse und einer im Innern des Gehäuses diesem gegenüber auf positiven Potential
angeordnete Elektrode Die Elektrode kann dabei unter Verzicht auf jegliche Beheizung ausgeführt sein. Sie besteht
zweckmäßig aus einem massiven Ring, der im Innern des Gehäuses koaxial zu dessen Öffnung angeordnet ist. Weder
die Elektrode noch die gesamte Meßvorrichtung unterliegen dabei einem Verschleiß, da die Elektrode wegen der fehlenden
Sichtverbindung zu dem zu verdampfenden Stoff nicht
vom Dampfstrom)getroffen wird. Die Meßvorrichtung ist robust
und einfach aufgebaut und verträgt ohne weitere Vorsichtsmaßnahmen auch heftige Erschütterungen sowie ein schnelles
Fluten der Vakuumkammer, in dem sie untergebracht ist. Zur Erzeugung des positiven Potentials wird lediglich eine
Spannungsdifferenz von einigen loo Volt, beispielsweise
von 5oo Volt benötigt. Infolgedessen werden an die Konstruktion der Meßvorrichtung im Hinblick auf ausreichende
Isolationswerte und eine Erhaltung dieser Isolationswerte keine besonderen Anforderungen gestellt. Unproblematisch
sind auch die für die Aufschaltung des Meßwertes auf eine Auswerteeinrichtung erforderlichen Durchführungen durch
die Vakuumkammer.
Die erfindungsgemäße Meßvorrichtung ist für Verdampfungseinrichtungen aller Art bestimmt, unabhängig davon, ob es sich
um thermische Verdampfer mit Widerstandsbeheizung oder um Elektronenstrahlverdampfer mit direktem Beschüß des zu verdampfenden
Stoffes durch Elektronenstrahlen handelt. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann auch die Verdampfungsrate von Metalldampf gemessen werden, der nicht ionisiert
ist. Beispielsweise kann die Verdampfungsrate von Aluminium gemessen und geregelt werden, welches in einem Verdampferschiffchen
angeordnet ist, der unmittelbar vom Heizstrom durchflossen wird.
50988 1/09 16
Eine besonders einfache Konstruktion, bei der die Sichtverbindung zwischen der Elektrode und dem zu
verdampfenden Stoff unterbunden ist, ist gemäß der weiteren Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die
Öffnung des Gehäuses von einem Rohr von solcher Länge umgeben ist und daß die Elektrode eine solche räumliche
Lage zur Öffnung einnimmt, daß eine Sichtverbindung von außerhalb des Gehäuses zur Elektrode
unterbunden ist. Die erforderliche Geometrie für eine solche Konstruktion kann aufgrund einfacher konstruktiver
Überlegungen leicht gefunden werden; sie ergibt sich beispielsweise aus Figur 1.
Sämtliche Teile können dabei im wesentlichen rotationssymmetrische
Form besitzen, wobei auch die Elektrode als Ringelektrode ausgebildet und.koaxial zur Öffnung
angeordnet ist. Zweckmäßig wird dabei derjenigen
Öffnung, die auf dexr zu verdampfenden Stoff ausrichtbar
ist, gegenüber im Gehäuse eine weitere Öffnung angeordnet, wobei die Querschnitte der Öffnungen im
wesentlichen gleich sind. Auf diese Weise wird dafür gesorgt;, daß etwa in das Innere der Meßvorrichtung
verirrter Dampf ohne Kondensation im Innern der Meßvorrichtung aus dieser austreten kann»
Es ist jedoch nicht erforderlich, die Elektrode rotationssymmetrisch
s d.Sio als Ringelektrode auszubilden. Es ist
ohne weiteres möglich, die auf positivem Potential liegende Elektrode plattenförmig, d.h. eben, oder als
Ringsegment auszubilden und ihr gegenüber in symmetrisches? Anordnung in Bezug auf die Mittenachse eine auf dem
Potential des Gehäuses liegende Gegenelektrode gleicher
Formgebung anzuordnen Es ist hierbei lediglich erforderlich, daß jeder Teil der Elektrode und der Gegenelektrode
die Bedingung erfüllt, daß eine Sichtverbindung von außerhalb des Gehäuses zur Elektrode unterbunden
ist.
509881/0916
Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes, ihre
Wirkungsweise und das Zusammenwirken mit einer Meß- und Regelanordnung seien nachfolgend anhand der Figuren
1 bis 6 näher beschrieben.
Es zeigen:
Figur 1 einen Axialschnitt durch eine erfindungsgemäße Meßvorrichtung mit Ringelektrode,
Figur 2 eine Variante des Gegenstandes gemäß Figur 1, jedoch mit plattenförmiger Elektrode,
Figur 3 einen Schnitt durch den Gegenstand gemäß Figur 2 längs der Linie III - III,
Figur 4 eine Vai'iante des Gegenstandes gemäß
Figur 1, jedoch mit einer Elektrode in Form eines Ringsegments bzw. Halbringes,
Figur 5 einen Schnitt durch den Gegenstand gemäß Figur 4 längs der Linie V-V und
Figur 6 eine Prinzipskizse der Zuordnung einer erfindungsgemäßen
Meßvorrichtung gemäß Figur 1 zu einer Vakuum-Aufdampfvorrichtung in Verbindung mit einer nacngeschalteten
Regelanordnung zur Regelung der Verdampferleistung«
In Figur 1 ist mit Io eine Meßvorrichtung bezeichnet, die
aus einem zylindrischen Gehäuse 11 mit einem koaxial angesetzten Rohr 12 besteht. Das Rohr 12 besteht aus Aluminium
und wird mittels eines Gewindes 13 in eine Öffnung 14 eingesetzt, die ebenfalls koaxial zur Mittenachse 15
der Meßvorrichtung verläuft. Das Gehäuse 11 besteht aus
509881/0916
einem hohlzylincirisclien Mantelteil IC und einem bündig
in die Stirnseite des Mantelteils 16 eingesetzten Abschlußteil 17 in Form einer Kreisscheibe. Auf der dem
Abschlußteil 17 gegenüberliegenden Seite des Gehäuses 11 ist eine Lochplatte 18 angeordnet, die eine zur Mittenachse
15 konzentrische Öffnung 19 aufweist. Die Öffnung
19 hat dabei größenordnungsmäßig den gleichen Durchmesser wie das Rohr 12. Mantelteil 16, Abschlußteil
und Lochplatte 18 bestehen*, dabei ebenso wie das Rohr
aus Aluminium.
Im Innern des Gehäuses 11 und konzentrisch zu dessen Mittenachse 15 ist eine Elektrode 2o aus Chrom-Nickel- ·
Stahl angeordnet, die unter Wahrung gleicher Abstände mittels eines Isolierstoffringes 21 an dem Mantelteil
16 des Gehäuses 11 befestigt ist. Die Elektrode 2o hat dabei die Form eines Kreisrings, dessen Innendurchmesser
etwas größer als der Innendurchmesser des Rohres 12 ist. Die Länge des Rohres 12 sowie dessen
Innendurchmesser und der Innendurchmesser der Elektrode
20 und deren Lage sind dabei in der Weise aufeinander
abgestimmt, daß eine Sichtverbindung zwischen der Elektrode 2o und der Umgebung der Meßvorrichtung Io
durch die Öffnung 22 des Rohres 12 ausgeschlossen ist. Die entsprechende Konstruktion läßt sich durch
Anlegen eines Lineals leicht finden.
Die Meßvorrichtung Io wird in der Betriebslage so ausgerichtet,
daß die Öffnung 22, in Richtung des Pfeils 23 bzw. der Mittenachse 15 auf den zu verdampfenden
Stoff bzw. dessen Oberfläche ausgerichtet ist. Nähere Einzelheiten hierzu gehen aus Figur 2 hervor. Mit
der Elektrode 2o ist eine Anschlußleitung 24 mittels einer Kontaktschraube 25 verbunden. Die Anschlußleitung
24 führt zu einer in Figur 6 dargestellten Aus-
509881 /0916
Werteeinrichtung bzw. Regelanordnung. Das Gehäuse ist an Masse gelegt.
In den Figuren 2 bis 5 sind gleiche Teile wie bisher mit gleichen Bezugszeichen versehen. Figur 2 offenbart
eine Meßvorrichtung Io, deren Gehäuse 11 mit dem Rohr 12 mit dem Gegenstand gemäß Figur 1 übereinstimmen.
Die Elektrode 2o ist jedoch abweichend hiervon in Form einer rechteckigen Platte ausgeführt, deren eine große
Oberfläche auf die Mittenachse 15 ausgerichtet ist. Die Elektrode 2o ist auch hier mit einer Anschlußleitung
24 verbunden, die isoliert durch den Mantelteil 16 hindurchgeführt ist. Sie befindet sich auf
positivem Potential von mehreren Ιώο Volt. Ihr gegenüber
und in Bezug auf die Mittenachse 15 symmetrisch ist eine ebenfalls plattenförmige Gegenelektrode 2oa
angeordnet, die mit dem Mantelteil 16 elektrisch leitend verbunden ist und infolgedessen auf dem
gleichen Potential wie das Gehäuse 11 liegt. Die Symmetrie der Anordnung geht insbesondere auch aus Figur 3 hervor,
aus der auch zu entnehmen ist, daß eine Sichtverbindung zwischen den Elektroden 2o bzw. 2oa und der
Umgebung der Meßvorrichtung Io ausgeschlossen ist.
Bei der Meßvorrichtung gemäß Figur 4 wird die Elektrode 2o aus einem Ringsegment gebildet, welches etwas kleiner
als ein Halbkreis ist. Die Achse des Ringsegments ist mit der Mittenachse 15 identisch. Der Elektrode 2o
gegenüber und in Bezug auf die Mittenachse 15 spiegelsymmetrisch ist eine Gegenelektrode 2oa angeordnet, die
ebenfalls mit dem Mantelteil 16 in elektrisch leitender Verbindung steht und infolgedessen das gleiche Potential
besitzt. Aus Figur 4 in Verbindung mit Figur 5 ist ersichtlich, daß die Elektrode 2o von der Gegenelektrode 2oa
509881 /0916
nur durch zwei enge Spalte 2ob getrennt ist. Die Spaltbreite richtet sich im Prinzip nur nach der Höhe der
Spannungsdifferenz. Die Elektroden 2o und 2oa bilden infolgedessen nahezu einen Kreisring. Es ist auch hier
ersichtlich, daß jegliche Sichtverbindung zwischen den Elektroden und 'ler Umgebung der Meßvorrichtung
durch die Öffnung des Rohres 12 ausgeschlossen ist.
In Figur 6 ist τηχΐ 26 eine Vakuumkammer bezeichnet,
in der ein widerstandsbeheizter Verdampfer 27 angeordnet ist. Die Beheizung geschieht durch direkten
Stromdurchgang, was durch den Widerstand 28 symbolisch angedeutet werden soll. Die Beheizung kann alternativ
auch durch !Elektronenbombardement erfolgen. Für diesen Zweck geeigente Einrichtungen gehören jedoch zum Stande
der Technik und werden daher an dieser Stelle nicht näher erläutert. Im Verdampfer 27 befindet sich der zu
verdampfende Stoff 29, der zum Zwecke der Erzeugung eines dünnen Überzugs auf einem Substrat 3o kondensiert
werden soll, das sich oberhalb der Öffnung des Verdampfers 27 befindet» Vom Verdampfer 27 geht ein
Dampfstrom aus, dessen auf das Substrat auftreffender
Anteil begrenzt ist, was annähernd durch die gestrichelten Linien 31 angedeutet ist. Die Meßvorrichtung
Io liegt ersichtlich außerhalb dieses Anteils des Dampfstroms, der auch als Hauptdampfstrom
bezeichnet werden kann. Der Öffnungswinkel des gesamten Dampfstroms wird durch die Linien 31' angedeutet.
Es ist ersichtlich, daß die Meßvorrichtunglo noch innerhalb des Randbereichs des Dampfstroms angeordnet
ist.
509881/0916
Seitlich oberhalb des Verdampfers 27 ist die erfindungsgemäße Meßvorrichtung Io in der Weise angeordnet, daß das
Rohr 12 bzw. dessen Mittenachse 15 etwa auf die Mitte der Oberfläche des zu verdampfenden Stoffes 29 ausgerichtet
ist. Die Mittenachse 15 nimmt dabei eine Winkelstellung "oc" ein, die etwa zwischen 4o und 6o
Grad liegt, wobei dieser Wert jedoch nicht kritisch ist. Es ist jedenfalls ersichtlich, daß die Meßvorrichtung
Io im wesentlichen außerhalb des DampfStroms
zwischen Verdampfer 27 und Substrat 3o liegt. Die zur Elektrode 2o führende Anschlußleitung 24 ist durch
eine Isolierdurchführung 32 aus der Vakuumkammer 26 herausgeführt und mit der positiven Anschlußklemme 33
einer Gleichspannungsquelle 34 verbunden, die eine Ausgangsspannung von einigen loo Volt erzeugt. Die negative
Ausgangsklemme 35 ist über einen Widerstand 36 ebenso an Masse gelegt, wie das Gehäuse 11 der Meßvorrichtung
Io über die Leitung 37. Durch die gewählte Schaltungsanordnung entsteht am Widerstand 36 ein Spannungsabfall,
der dem in der Meßvorrichtung Io fliessenden Strom proportional ist. Die Größe des Spannungsabfalls
kann an einer parallel zum Widerstand 36 geschalteten Auswerteeinrichtung 38 unmittelbar abgelesen
werden. Es ist möglich, die Auswerteeinrichtung 38 so zu eichen, daß die Verdampfungsrate unmittelbar abgelesen
werden kann. Multipliziert mit der Aufdampfzeit ergibt sich hieraus die Dicke des auf dem Substrat 3o
niedergeschlagenen Überzugs.
Die bisher anhand von Figur 6 beschriebene Auswerteeinrichtung zur Messung der Verdampfungsrate oder einer
ihr proportionalen Größe kann jedoch auf einfache Weise zu einem geschlossenen Regelkreis vervollständigt werden.
Zu diesem Zweck wird die an der Ausgangsklemme 35 anliegende Spannung einer Anschlußklemme 39 zugeführt.
Die Klemme 39 steht über eine Leitung 4o mit dem Eingangswiderstand 41 eines Integriergliedes 42 und eines
Kondensators 43 in Verbindung. Die Zeitkonstante des
509881 /0916
Integriergliedes 42 ist dabei so ausgelegt, daß die volle Aufladung des Kondensators 43 den Zeitbereich
etwas überschreitet, der für die vorgesehene Bedampfung des Substrats 3o vorgegeben ist. Die Ausgangsspannung
des Integriergliedes 42 steigt daher mit fortschreitender Verdampfung an und ist somit ein Maß für
die aufgedampfte Schichtdicke.
Bisher war es üblich, die gemessene Verdampfungsrate unmittelbar mit einem vorgegebenen Sollwert zu vergleichen
und in Abhängigkeit von der Größe der Abweichung Einfluß auf die Verdampfungsgeschwindigkeit
zu nehmen. Der Nachteil dieser Maßnahme besteht darin, daß es in der Praxis nur selten gelingt, eine annähernd
konstante Verdampfungsrate zu erzielen und damit ein ausreichend kontinuierliches Signal zu erhalten. Die Erfahrung
hat gezeigt, daß die Verdampfungsrate um mehr als 3o%, in Extremfällen auch um mehr als 5o% um den
Mittelwert der Verdampfungsrate schwanken kann. Ein solches Signal ist regelungstechnisch nur schwer zu
verarbeiten, da leicht Instabilitäten auftreten können. Dieser Nachteil wird durch das vorstehend beschriebene
Integrierglied vermieden.
Ein Sollwert wird über eine Eingangsklemme 44 vorgegeben und ist mittels eines Sollv/ertpotentiometers
veränderbar. Der Sollwert wird über einen Eingangswiderstand 46 einem weiteren Integrierglied 47 mit
einem Kondensator 48 zugeführt. Am Ausgang des Integriergliedes 47 wird analog zum Ausgang des Integriergliedes
42 ein Sollwert gebildet, der der Schichtdicke entspricht.
50988 1/09 16
Ist- und Sollwert werden über Eingangswiderstände 49 und 5o im Sinne einer Differenzenbildung einem Verstärker
51 zugeführt, der ein Ausgangssignal erzeugt, welches der Abweichung der Schichtdicke proportional
ist. Über eine Eingangsklemme 52 wird ein Sollwert vorgegeben, der der Größe "Verdampferleistung11 entspricht.
Dieser Wert ist über ein Sollwertpotentiometer 53 veränderbar. Der Ausgang des Verstärkers 51 ist über
einen Eingangswiderstand 54 einem Regelverstärker 55 aufgeschaltet. Dem Ausgang des Widerstandes 54 ist
der Ausgang eines Widerstandes 56 zum Zwecke einer Differenzenbildung entgegengeschaltet, der dem am
Sollwertpotentiometer 53 abgegriffenen Sollwert entspricht.
Dieser Sollwert entspricht ungefähr der im Mittel zum Verdampfen erforderlichen Leistung. Vom
Regelverstärker 55 führt eine Leitung 57 zu einem Stellglied 58, für die Änderung der Leistung des
Verdampfers 27. Das Stellglied 58 ist über Klemmen an eine Stromquelle angeschlossen. Die geregelte Leistung
wird dem Heizwiderstand 28 über Zuleitungen 6o und 61 zugeführt, die mittels Isolierdufchführungen
62 und 63 durch die betreffende Wand der Vakuumkammer 26 hindurchgeführt sind.
Die Regelung des Aufdampfvorgangs läuft in folgender Weise ab: Zu Beginn des AufdampfVorganges werden die
zuvor auf 0 entladenen Integrierglieder 42 und 47 eingeschaltet. Bei Abweichungen von der vorgegebenen Aufdampfrate
entsteht am Ausgang des Verstärkers 51 ein Signal, welches den durch das Sollwertpotentiometer
53 vorgegebenen Leistungssollwert im Sinne einer gleichförmigen Verdampfungsrate korrigiert! Der Genauigkeit
des Regelvorgangs kommt die Tatsache zu gute, daß*die
erfindungsgemäße Meßvorrichtung einen absolut konstanten
O-Punkt besitzt. Es ergibt sich auch aus den Darstellungen gemäß den Figuren 1 und 6, daß das elektrostatische
Feld zwischen der Elektrode 2o und dem Gehäuse 11 nicht aus dem Gehäuse austreten und den Verdampfungsvorgang
beeinflussen kann.
509881 /0916
Claims (7)
- Ansprüche:1/ Meßvorrichtung zur Bestimmung der Verdampfungsrate von zu verdampfenden Stoffen in Vakuumanlagen, insbesondere zur Erzeugung dünner Schichten exakter Dicke auf Substraten, bestehend aus einem elektrisch leitenden Gehäuse mit einer auf den zu verdampfenden Stoff ausrichtbaren Öffnung und einer im Innern des Gehäuses angeordneten, gegenüber dem Gehäuse isolierten Elektrode, die einer Auswerteeinrichtung für die Verdampfungsrate aufgeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (2o) außerhalb der durch die Öffnung (14 bzw. 22) des Gehäuses (11) gelegten Sicht_ linien und auf einem gegenüber dem Gehäuse positiven Potential angeordnet ist, und daß der zwischen zwischen Gehäuse und Elektrode fließende Strom der Auswerteeinrichtung (38) aufgeschaltet ist.
- 2. Meßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (14 bzw. 22) des Gehäuses (11) von einem Rohr (12) von solcher Länge umgeben ist, und daß die Elektrode (2o) eine solche räumliche Lage zur Öffnung einnimmt, daß eine Sichtverbindung von außerhalb des Gehäuses zur Elektrode unterbunden ist.
- 3. Meßvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (2o) als Ringelektrode ausgeführt und koaxial zur Öffnung (14 bzw. 22) angeordnet ist.
- 4. Meßvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (2o) als plattenförmige509881/0916Elektrode ausgeführt und mit ihrer großen Fläche auf die Mittenachse (15) ausgerichtet ist, und daß ihr gegenüber im Bezug auf die Mittenachse(15) symmetrisch eine Gegenelektrode(2oa) angeordnet ist, deren Potential mit dem Potential des Gehäuses (11) identisch ist.
- 5. Meßvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (2o) nahezu als Halbring ausgebildet ist, dessen Achse mit der Mittenachse (15) identisch ist, und daß ihr gegenüber in Bezug auf die Mittenachse (15) symmetrisch eine Gegenelektrode (2oa) angeordnet ist, deren Potential mit dem Potential des Gehäuses (11) übereinstimmt.
- 6. Meßvorrichtung nach den Ansprüchen 1 «bis 3, dadurch gekennzeichnet. daß der Öffnung (14 bzw. 22), die auf den zu verdampfenden Stoff (29) ausrichtbar ist, gegenüber im Gehäuse (11) eine weitere Öffnung (19) vorhanden ist, wobei die Querschnitte der Öffnungen im wesentlichen gleich sind.
- 7. Meßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelanordnung aus zwei gegeneinander geschalteten Integriergliedern (42, 47) besteht, von denen das eine (42) von der Potentialdifferenz zwischen Gehäuse (11) und Elektrode (2o) beaufschlagt ist, während das andere Integrierglied (47) von einer dem Sollwert der Verdampfungsrate entsprechenden Referenzspannung beaufschlagt ist, und daß das Differenzsignal der Integrierglieder als Stellgröße einem Stellglied (58) für die Leistung des Verdampfers (27) aufgeschaltet ist.509881/0916
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19742428445 DE2428445A1 (de) | 1974-06-12 | 1974-06-12 | Messvorrichtung fuer die verdampfungsrate bei vakuum-aufdampfprozessen |
CH656175A CH590461A5 (de) | 1974-06-12 | 1975-05-22 | |
IT2390475A IT1038599B (it) | 1974-06-12 | 1975-05-30 | Dispositivo di misurazione per il grado di evaporazione inprocessi di evaporazione sottovuoto |
JP7138775A JPS5111495A (ja) | 1974-06-12 | 1975-06-12 | Johatsusokudokenshutsusochi |
GB2526175A GB1516395A (en) | 1974-06-12 | 1975-06-12 | Apparatus for measuring the evaporation rate in vacuum vapour deposition processes |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19742428445 DE2428445A1 (de) | 1974-06-12 | 1974-06-12 | Messvorrichtung fuer die verdampfungsrate bei vakuum-aufdampfprozessen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2428445A1 true DE2428445A1 (de) | 1976-01-02 |
Family
ID=5917982
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19742428445 Pending DE2428445A1 (de) | 1974-06-12 | 1974-06-12 | Messvorrichtung fuer die verdampfungsrate bei vakuum-aufdampfprozessen |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5111495A (de) |
CH (1) | CH590461A5 (de) |
DE (1) | DE2428445A1 (de) |
GB (1) | GB1516395A (de) |
IT (1) | IT1038599B (de) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7909860B2 (en) | 2003-09-03 | 2011-03-22 | Synthes Usa, Llc | Bone plate with captive clips |
-
1974
- 1974-06-12 DE DE19742428445 patent/DE2428445A1/de active Pending
-
1975
- 1975-05-22 CH CH656175A patent/CH590461A5/xx not_active IP Right Cessation
- 1975-05-30 IT IT2390475A patent/IT1038599B/it active
- 1975-06-12 JP JP7138775A patent/JPS5111495A/ja active Pending
- 1975-06-12 GB GB2526175A patent/GB1516395A/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5111495A (ja) | 1976-01-29 |
CH590461A5 (de) | 1977-08-15 |
GB1516395A (en) | 1978-07-05 |
IT1038599B (it) | 1979-11-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE19755159C2 (de) | Dünnfilmbeschichtungseinrichtung unter Verwendung einer Kathoden-Bogenentladung | |
DE102011005340B4 (de) | Einlassstutzen für Massenspektrometer zur Verwendung mit Ionenquellen, die bei Atmosphärendruck arbeiten | |
DE2821119C2 (de) | Verfahren und Anordnung zur Regelung des Entladungsvorganges in einer Katodenzerstäubungsanlage | |
DE2458719A1 (de) | Ionisations-durchflussmesser | |
CH663844A5 (de) | Thermischer massendurchflussmesser, insbesondere fuer gase. | |
EP0795623B1 (de) | Vorrichtung zum Aufbringen dünner Schichten auf ein Substrat | |
DE1521573A1 (de) | Regelanlage fuer Bedampfungsapparate | |
EP1097361A1 (de) | Druckmesszelle, druckmessvorrichtung sowie verfahren zur überwachung des druckes in einer kammer | |
DE1521363B2 (de) | Vorrichtung zur Überwachung der Aufdampfung in einer Vakuumanlage | |
DE2322882A1 (de) | Messgeraet fuer die stroemungsgeschwindigkeit eines stroemenden mediums | |
DD237932A1 (de) | Elektronenkanone fuer hohe strahlleistungen | |
DE1953659C3 (de) | Ionenquelle für die Zerstäubung mit langsamen Ionen | |
DE2428445A1 (de) | Messvorrichtung fuer die verdampfungsrate bei vakuum-aufdampfprozessen | |
DE2557423A1 (de) | Ventil | |
DE2122304A1 (de) | Ionisationsmeßgerat | |
EP0077417A1 (de) | Hochkonstanter Strahlerzeuger für geladene Teilchen | |
DE1598069B1 (de) | Flugzeit-Massenspektrometer | |
DE1295311B (de) | Vorrichtung zum Herstellen von Metallueberzuegen durch Vakuumaufdampfen | |
US4024376A (en) | Device for measuring the evaporation rate in vacuum evaporation processes | |
DE2219109A1 (de) | Durchlauftrockner fuer blattfoermige materialien | |
DE2604672C2 (de) | Vorrichtung zur Kontrolle der Homogenität der radialen Intensitätsverteilung eines ionisierenden Strahlungsbündels | |
DE102007001444B3 (de) | Vakuummessgerät | |
WO1997030186A1 (de) | Verfahren und einrichtung zur regelung von plasmagestützten vakuumbeschichtungsprozessen | |
DE29515932U1 (de) | Durchlauferwärmungsvorrichtung | |
EP0152577B1 (de) | Verfahren zur Kontrolle und Regelung der Legierungszusammensetzung von elektrisch leitenden metallischen Schichten während ihrer Herstellung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OD | Request for examination | ||
OHN | Withdrawal |