DE2527269A1 - Vorrichtung zum bedampfen von substraten mit hohen bedampfungsraten - Google Patents

Vorrichtung zum bedampfen von substraten mit hohen bedampfungsraten

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DE2527269A1
DE2527269A1 DE19752527269 DE2527269A DE2527269A1 DE 2527269 A1 DE2527269 A1 DE 2527269A1 DE 19752527269 DE19752527269 DE 19752527269 DE 2527269 A DE2527269 A DE 2527269A DE 2527269 A1 DE2527269 A1 DE 2527269A1
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crucible
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DE19752527269
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Robert Dipl Phys Dr Guenther
Guenter Dipl Phys Jaesch
Guenter Pradel
Anton Dipl Ing Sandner
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BANDSTAHLKOMBINAT MATERN VEB
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BANDSTAHLKOMBINAT MATERN VEB
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    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/24Vacuum evaporation
    • C23C14/28Vacuum evaporation by wave energy or particle radiation
    • C23C14/30Vacuum evaporation by wave energy or particle radiation by electron bombardment
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/30Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
    • H01J37/305Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for casting, melting, evaporating or etching
    • H01J37/3053Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for casting, melting, evaporating or etching for evaporating or etching

Description

  • Vorrichtung zum Bedampfen von Substraten mit hohen Bedampfungsraten ,)ie Erfindung betrifft eine Vorrichtung zun Bedampfen von vorzugsweise bandförmigen Substraten in Elektronenstrahlbedampfungsanlagen mit hoben Bedampfungsraten.
  • Beim Bedampfen von Gegenständen im Vakuum aus beispielsweise mit Elektronenstrahl punktförmig beheizten Tiegeln ergibt sich eine Abhängigkeit der Bedampfungsrate, d.h. der pro Zeit-und Flächeneinheit kondensierten Masse des Verdampfungsgutes auf dem Substrat, vom Bedampfungswinkel r, vrobei der Bedampfungswinkel # der Winkel zwischen den Geraden Dampfquelle - Aufpunkt und Tiegelbadnormale ist. Wird für die punktförmige Dampfquelle ein Lambertstrahler angenommen, 30 ergibt sicb die Bedampfungsrate a im Aufpunkt unter dem Bedampfungswinkel # nacb der Beziehung (1) a = aO cos3 wobei aO die Bedampfungsrate für # = O ict.
  • Bei der Bebeizung durch einen Elektronenstrahl ergeben sich Abweichungen vom Lambertstrabler auf Grund der Einwölbung des Badspiegels im Verdampfungsgut, so daß im allgemeinen gilt: (2) a = aO cos@ f mit 3 < n s 6 Durch eine mögliche Anordnung von mehreren punktförmigen Dampfquellen oder durch einen Flächenverdampfer mit entsprechender Intensitätsverteilung bzw. durch die dynamische Auslenkung des Elektronenstrahls mit bestimmter Aufenthaltszeit an den einzelnen Orten des Verdampfungsgutes läßt sich dadurch nocb ei relativ großen Bedampfungsabständen eine gleich raäßige Schichtdicke auf dem ebenen substrat bei relativ geringer Streuverdampfung in der Bedampfungskammer erreichen, da der Abfall der Bedampfungsrate außerhalb des Substrates mit einer hohen Potenz des Kosinus des Bedampfungswinkels erfolgt.
  • Relativ große Bedampfungsabstände sind erforderlich, um zwischen Subtrat und Verdampfertiegel den Elektronenstrahl auf das Verdampfungsgut einzuschießen und eine zur Unterbrechung der Bedampfung erforderliche Abschirmblende einzuschieben.
  • Beispielsweise ist zum steilen Einschuß eines Elektronenstrahls von 250 kW Nennleistung und zum Einschwenken einer quer zur Bandlaufrichtung bewegbaren Abschirmblende ein mittlerer abstand zwischen Substrat und Verdampfertiegel von 400 - 450 mm erforderlich. Um eine hohe Produktivität von Bedampfungsanlagen zu erreichen, sind große Bandgeschwindigkeiten mit mehreren extern pro Sekunde notwendig. Da die Länge der Bedampfungszone technisch begrenzt ist, erfordern diese bohen Bandgescbwindigkeiten uch bohe Bedampfungsraten, d.h. das Band muß in der Bedampfungszone durch eine relativ dichte Dampfwolke geführt werden. Beispielsweise muß der Aluminiumdampfdruck in der Bedampfungszone bei der Bedampfung von Bildern mit Aluminiumschichten von mehreren jim Schichtdicke, mit Bandgeschwindigkeiten von mehreren Metern pro Sekunde und einer Länge der Bedampfungszone von mehreren 100 mm im Bereich von 10 bis n Torr liegen. Bei diesen Drücken des Dampfes zwischen Verdampfertiegel und Substrat findet eine intensive Wechselwirkung, d.h. eine Vielfach streuung zwischen den Dampfteilchen statt, und die Ausbreitung des Dampfstrahles gehorcht somit nicht mehr den angefiIhrten Gesetzen. Der Abfall der Bedampfungsrate außerhalb des Substrates erfolgt mit einer bedeutend niedrigen Potenz des Rosinus vom Bedampfungswinkel, da der. gesamte Halbraum über dem Verdamofertiegel für die nach allen Seiten expantierende Dampfwolke als Dampfsenke gilt.
  • Als Folge des geschilderten Affekets steigt die Streuverdampfung in der Bedampfungskammer gegenüber den theoretisch bei kleinen bedampfungsraten zu erwartenden Verlusten bei gleichzeitiger Verschlechterung der Schichtdickengleichmäßigkeit auf dem Substrat erheblich an. Beispielsweise beträgt der Anteil des in der Bedampfungskammer ges-treut verdamoften Aluminiums bei der Bedampfung von 40: mm breiten Bändern, bei einer 3reite der elektronenstrahlbombardierten Flache des Verdampfungsgutes von 30G mm und einem mittleren Abstand Substrat - Verdampftertiegel von 450 mm 45 - 50 % des gesamt verdampften Aluminiums. Die Schichtdickendifferenzen über die Bandbreite liegen dabei bei ca. 15 L der mittleren Schichtdicke, 5 ist eine Bandbedampfungsanlage bekannt, bei der auf das Sinschwenken von Absebirmblenden zur Bedampfungsunterbrechung verzichtet wird. Bei dieser Anordnung wird das Band bei der Bedampfungsunterbrechung durch beweglich augehängte Rollen in eine vom Dampf strahl abgescbirmte Rammer geführt. Mit dieser Konstruktion wäre eine Bedampfung unter minimalen Bedampfungsabständen möglich, Zur Wiederaufnahme der Bedampfung nach einer Unterbrechung muß das Band aber vor dem Binschwenken in den Dampf strahl zur Vermeidung von thermischen über hitzungen, was zu Betriebsstörungen infolge Bandriß führen würde, annähernd seine volle Betriebsgeschwindigkeit haben.
  • Des weiteren müssen die das Band bewegenden Rollen einen Weg von ein bis mehreren Metern zurücklegen. Dieser Vorgang ist technisch in einer Zeit von minimal ca. 10 Sekunden realisierbar. Für den einsatz von hochproduktiven Bedampfungsanlagen mit großen Bandgeschwindigkeiten ist desbalb dieses Verfahren ungeeignet, da nach jeder Bedampfungsunterbrechung, z.B. für das Ankoppeln eines neuen zu bedampfenden Bundes oder für das Nachfüllen des Tiegels ca. 10 bis 100 m bedampftes, mit unzureichender Qualität produziertes Band als Ausschuß anfallen würden.
  • Ein weiterer Nachteil dieser Anordnung bestebt darin, daß während der Bedam?fungsunterbrechung noch Bereiche in der Bedampfungskammer mit dicken Schichten bedampft werden, die während der Bedampfung des Substrates im Dampfschatten liegen.
  • Auf Grund der Verringerung der tberraiscben Beaufscblagung dieser Bereiche während der Bedampfung infolge Abschirmung durch das 3and lösen sich die auf den kalten Unterlagen aufgedampften dicken Schichten, fallen auf das bewegte Band und verursachen Retriebsstörungen.
  • Der Zweck der Erfindung ist das weitgehende Verhindern der Streuverdampfung in der Bedampfungskammer bei gleichzeitiger Gewährleistung guter Schichtdickengleichmäßigkeit, wobei eine ausreichende Betriebssicherheit und eine Minimierung des Ausschusses durch das Verbindern von unbedampften Bandlängen erreicht werden soll.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Bedampfen von Substraten mit hohen Bedamofungsraten zu schaffen, ;)ei welcher der mittlere Abstend zwischen Verdampfertiegel und Substrat während der Substratbedampfung sehr klein ist und zur Unterbrechung der Substratbedampfung der Abstand so veränderbar ist, daß eine Abschirmblende zwischen Substrat und Verdampfertiegel eingeführt werden kann, wobei der Elektronenstrahl in allen Arbeitsphasen ohne Änderung der Elektronenstrahlumlenk- und ablenkparameter auf die Badfläche des Verdampfertiegels auftrifft, bzw. eine erforderliche Änderung der Ablenkparameter selbstregelnd erfolgt.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Lösung der Aufgabe bestebt aus einer Elektronenkanoe, Elektronenstrahlablenk- und -umlenkeinheiten, einer Abschirmblende sowie dem Verdampfertiegel mit der Tiegelbühne als an sich bekannte Elemente, wobei in der Bedampfungsstation der Verdampfertiegel gegenüber dem Substrat bewegbar gelagert und/oder zum Substrat ortsveränderbare Substratführungsmittel angeordnet sind.
  • Bei einer beweglichen Tiegelanordnung ist der Tiegel auf einer Tiegelbühne zusammen mit ein oder mehreren Umlenkeinheiten und gegebenenf alls Strahlenfühlern auf einen sich auf einer schiefen ß>bene in Richtung des durch eine Bedampfungsstation in geneigter Form durchgeführten Substrates wechselseitig bewegbaren ragen angeordnet, wobei der Neigungswinkel der schiefen Ebene gleich dem mittleren von dem Ablenksystem vorgegebenen Neigungswinkel des Elektronenstrahls von der Elektronenquelle zu@ Ablenksystem ist.
  • Aus Platzgründen ist es vorteilhaft, daß die schienen zur Führung der Tiegelbühne auf einer schiefen ebene in zwei unterbrochenen haaren angeordnet sind. ine andere Möglichkeit besteht darin, daß der Tiegel in waPge rechter bzw. senkrecbter Ebene wechselseitig verfahrbar ist. iine erfindungsgemäße Tiegelbewegung wird in einer weiteren Lösungsform auch dnn erreicht, wenn di Tiegelbühne auf einem Schwinghebelsystem lagert.
  • Erfindungsgemäß tann die Aufgabe auch dadurch gelöst werden, daß das Substrat vom Verdampfertiegel durch geeignete Führungselemente auslenkbar ist. Als Mittel zum Anheben des Substrates kann die einfahrbare Abschirmblende mit an dieser angeordneten zum Substrat hinweisenden Auflaufelementen z.B. eine Rolle, dienen. Zur Abstandsveränderung des Substrates vom Tiegel können auch Rollen, deren Achsen quer zur Bewegungsrichtung des zu bedampfenden Gutes stehen und die gegen dasselbe bewegbar sind, verwendet werden.
  • Durch die erfindungsgemäßen Vorrichtungen wird erreicht, daß der Auftreffort und der Neigungwinkel des Elektronenstrahl es im Umlenkfeld und der Abstand zwischen Auftreffort des Elektronenstrahl es im Umlenkfeld und der Badoberfläche in allen Arbeitsphasen gleich bzw. annähernd gleich sind und somit eine Veränderung der Elektronenstrahlablenk- und -ualenkparameter entfällt.
  • Die Formen der Tiegeiwände sind den jeweiligen geometrischen Verhältnissen der Substratführung so angepaat, daß in Tiegelbreite und -länge in der Arbeitsstellung minimaler Abstand des Tiegels zum Substrat ein Sicherheitsabstand vorhanden ist, wobei die Seitenwände @ls zusätzliche Abschirmung gegen Streuverdampfung über die Substratführungsebene ragen können, Zum Durchtritt des Elektronenstrahles und des Verdampfungsfüllgutes sind in den Tiegelwänden -ntsprechende @@fnungen vorbanden.
  • Nit den enfindungsgemäßen Vorrichtungen der Abstandsvariationen Dampf@uelle - Substrat vor, wäbrend und zur Unterbrechung des Bedampfungsprosesses wird der Streudampfanteil wesentlich verringert, da währand des Bedampfens das Substrat in einem technisch minimalen @bstand über den Tiegel geführt werden kann und Dampf@iederschläge auf benachbarte Flächen in der Bedampfungskam er kaum möglich sind, zumal der Tiegel lurch entsrech nd gestaltete, sich der Geometrie der Bandführung anpassende Abschirmwände ausgerüstet ist. Durch diese Verringerung des Streudamfanteiles wird somit zwangsläu@ig das Ausbringen des Verdampfungsgutes erhöht. betriebsstörungen, verursacht durch abschnittsweise zu stark bedamoftes bzvi, überhitztes Substrat während der Anfahrphase einer Anlage treten nicht mehr auf. Desgleichen werden bei den relativ bohen Arbeitsgeschwindigkeiten einer Anlage unbedampfte Substratabsohnitte in der gleichen base vermieden, d.h. die Qualität des oberflächenveredelten Materials wird verbessert.
  • Erschwernisse bei den unumgänglichen Zwischenrüstungen der Bedampfungskammer durch die Verringerung der Verlustniederschläge auf Baugruppen oder Bestandteile der Kammer werden reduziert.
  • Beispielsweise erhöht sich das Aluminiunausbringen bei der Bedampfung von Bandstahl mit einer Bandbreite von 400 mm auf Grund der Veränderung des mittleren Badempfungsabstandes zwischen Badoberfläche und Bandstahl von 440 mm auf 240 mm durch die erfindungsgemäßen Vorrichtungen von 50 % auf 75 %. Diese Ausbringenserhöhung ermöglicht eine Steigerung der Bandgeschwindigkeit während der Bedampfung un 50 ?%, eine Aluminium- und Verdampfungsenergieeinsparung um 33 ,' und eine Verbesserung des Verhältnisses Bedampfungszykluszeit zur Kammerrüstzeit um 130 %. Dabei ist die Bedampfungszykluszeit die Betriebszeit zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgenden Kammerreinigungen und die Kammerrüstzeit die Zeit der Kammerreinigung plus der Anpumpzeit. Außerdem verbessert sich die Schichtdickenquerverteilung, welche die Schichtdickenverteilung 5qu in Bandbreite charakterisiert und durch das Verhältnis Schichtdickenmittelwert - Schichtdickenminimum (3) squ = Schichtdickenmittelwert definert ist, von 10 - 20 % auf 5 - 10 %.
  • Die Erfindung soll nachstehend an einigen Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Die dazugehörenden Zeichnungen zeigen in Fig. 1: Bedampfungsanordnung mit verfahrbarem Tiegel Fig. 2: Tiegelführung Fig. 3a: vordere Tiegelstirnwand Fig. 3b: Tiegelseitenwand Fig. 4: Bedampfungsanordnung mit einer Schwinghebelbühne Fig. 5: Anordnung mit einzufahrender Abschirmblende Die Beispiele beziehen sich auf eine Elektronenstrahlbedampfungsanlage für Bandstahl, insbesondere zur Bedampfung mit Aluminium.
  • Die erfindungsgemäße Lösung kann aber auch in Vakuumbedampfungsanlagen mit anderen Energiequellen und/oder anderen Substraten und/oder anderen Verdampfungsmaterialien zum Einsatz kommen.
  • Gezeichnet und erläutert werden die Anordnungen jeweils nur für eine Bedampfungsstation.
  • Beispiel 1: Die Bewegung des Tiegels erfolgt auf einer schiefen Ebene, die parallel zur Einschußrichtung des Elektronenstrabls liegt. Erläutert wird dieses Beispiel an dPr Fig. 1,2, 3a und 3b. Durch geringfügige Änderungen läßt sich dieses Beispiel auf die Fälle der Tiegelbühnenbewegung und der Elektronenstrahleinschußrichtung in horizontaler und vertikaler Richtung übertragen. In der Bedampfungsstation 1 sind zwei Schienen 2 als schiefe Ebene angeordnet, auf welcher in Richtung des durch die Bedampfungsstation 1 mit einem Neigungswinkel α zur Horizontalen durchgeführten Bandatahles 3 ein wechselseitig bewegbarer Tiegeiwagen 4 auf Rädern 20 gelagert ist. Aus Platzgründen können die Schienen 2 zur Führung der Tiegelbühne 5 auf einer schiefen Ebene in zwei unterbrochenen Paaren (Fig. 2) angeordnet sein. Der Tiegeiwagen 4 wird durch ein nicht näher dargestelltes Antriebsorgan, angetrieben. Zum Schutz gegen Streudampf wird der Tiegelwagen 4 mit auswechselbaren Abschirmblechen 6 und 7 verkleidet, die durch eine teleskopartige Anordnung einen sicheren Schutz vor der unerwünschten Bedampfung gew-hrleisten.
  • Der Winkel ß der schiefen Ebene, d.h. der Winkel der Schiene 2 in der Bedampfungsstation 1 tuit der Horizontalen ist gleich dem mittleren von dem Ablenksystem 15 vorgegebenen Neigungswinkel γ des Elektronenstrahles 8 von der Elektronenquelle 9 zum Jmlenksystem 10. Auf dem Tiegelwagen 4 befindet sich die Tiegelbühne 5, die zum Schutz vor überlaulendem flüssigen Verdampfunsgut über die Grundfläche des Tiegels 13 hinausragt und nach oben abgebogene Kanten 11 besitzt. Zur weiteren Sicherung vor flüssigem Verdampfungsgut ist die Tiegelbühne 5 mit einem feuerfesten Material 12 ausgekleidet. Auf der Tiegelbühne 5 sind in vorteilhfter Weise der Tiegel '13, die magnetischen Umlenksysteme 10, die sich an den Tiegelseitenwänden 21, 22, befinden und gegebenenfalls die Elektronenstrahlfühler 14 (Fig. 3a) angeordnet. In dem beschriebenen Beispiel befindet sich die Elektronenstrahlquelle 9, einschließlich dem Ablenksysteme 15 zur festlegung der tinschußrichtung getrennt vom Tiegelwagen 4, loch ist es durchaus möglicb, daß diese ebenfalls mit den TiegClwagenbewegungen starr gekoppelt sind.
  • Der Elektronenstrahl 8 wird vorteilhafterweise über der Tiegelstirnwand 16, die den größten Abstand zwischen Badoberfläche 17 und dem zu bedampfenden Band 3 aufweist, eingeschossen.
  • Der technisch kleinste Abstand zwischen dem Bandstahl 3 und dem Tiegel 13 wird durch den erforderlichen freien Raum für den Elektronenstitleinschuß 8 auf die Badoberfläche 17 und einen Sicherheitsabstand zwischen dem Bandstahl 3 und der Oberkante der dem Elektronenstrahl-Einschuß gegenüberliegenden Tiegelwand 18 bestimmt. Die Einspeisung des Verdampfungsgutes 19 in den Tiegel 13 erfolgt in den zwei Arbeitsstellungen "minimaler" und "maximaler" Abstand aus znvei ans ich bekannten, nicht näher dargestellten Magazinen. Eine Einspeisung aus einem Magazin ist auch möglich, In diesem Fall muß die Hafenlänge 23 des Tiegels 13 größer sein als seine horizontale Bewegungslänge. Das Verdampfungsgut 19 wird dann in den zwei Arbeitsstellungen "minimaler" bzw. "maximaler Abstand" in der Itähe der Tiegelstirnwände 16 und 18 eingeführt.
  • Zur Erhöhung des Verdampfungsschutzes können gemäß den Fig 3a und 3b, die Tiegelwände 16, 21, 22 den geometrischen Verhaltnissen der Bandneigung angepaßt werden In der Arbeitsstellung "minimaler Abstand'1 ist die Oberkante der Tiegelstirnwand 16 so ausgebildet, daß sie bis auf einen Sicherheitsabstand an das Band 3 heranreicht. Der snnähernd gleiche Abstand ist in dieser Arbeitsstellung zwischen den Seitenkanten des Bandstables 3 und den Tiegelseitenwinden 21, 22 gegeben. Die Oberkanten dieser Seiten 21, 22 können dabei einige mm über die Oberfläche des Bandstahles 3 hinaus reichen. Die Tiegelstirnwand 16 besitzt eine für den Elektronenstrahleinschuß der Straihlgeometrie entsprechende Einschußöffnung 24.
  • In der Tiegelseitenw-nd 2-l ist für die Badauffüllung eine weitere Sffnung 25 vorhsnden. Bei Verwendung von nur einem Magazin für d?s Verdampfungsgut 19 sind zwei Ö@fnungen 29 erforderlich, de in der Nähe der Tiegelstirnwände 16, 18 vorhanden sein müssen und deren Abstand der horizontalen Tiegelverschiebung vom Zustand "minimaler" in den Zustand "maximaler Absand" entspricht. Der über Badoberfläche 17 vorhandene Teil der Tiegelwände 16, 18, 21, 22 dient gleichzeitig als Abschirmeinheit und bildet mit diesen eine Binheit oder ist als Einzelteil auf dem Tiegel 13 aufsetzbar.
  • Der Tiegel 13 und die Abschirmeinheit sind aus ansich bekannten Materialien aufgebaut.
  • Die Elektronenstrahlfühler 14 sind paarweise horizontal und vertikal isoliert vor der Einschußöffnung 24 angebracht.
  • (Fig. 3a) mie von den Strahlfühlerm 14 abgeleiteten Elektronenströme können zur Steuerung der Strahlführung über die Ablenkeinbeiten 15 verwendet werden, so daß der Elektronenstrahl 8 immer in die Einschußöffnung 24 trifft und nicht die Tiegelstirnwand '16 beschädigt. Die Verwendung der Elektronenstrahlfühler 14 ist besonders in einer Anordnung bei der die Tiegel bewegung nicht parallel zur Elektronenstrahl-Einschußrichtung verläuft, vorteilhaft. In diesen Fall wird die erforderliche Elektronenstrahlnachführung selbstregelnd durch die Strahlfühler 14 gesteuert.
  • Die Arbeitsweise der Anordnung ist wie folgt: Während der Tiegelaufheizphose iner Elektronenstrahlbedamofungsanlage schirmt die Blende 26, die zur Abführung der Kondensations- und @@r hlungsenergie gekühlt wird, den zu beda@p@nden Bandstahl 3 von der Badoberfläche 17 ab. Hachdem der betriebsfähige Zustand der Analge erreicht ist, wird die Abschirmblende 26 ent it@ernt und der Tiegel 13 wird durch den Tiegelwagen 4 auf der schiefen Ebene in Nähe des zu bedamofenden Bandstahles 3 gefahren. Die Tiegelwände bzw. Abschirmwände 16, 18, 21 und 22 verhindern labei einen unkontrollierbaren Austritt des i..etalldampfes in die Bedampfungsstation 1. Bei der Bedampfungsunterbrechung verläuft dieser Prozeß umgekehrt.
  • Beispiel 2: Die Bewegung des Tiegels 13 erfolgt gemäß Fig. 4 auf einer Schwinghebelbühne 27 mit zwei definierten Endpunkten, die die wei Arbeitsstellungen "minimaler" und "maximaler" Abstand zwischen der Badoberfläche 17 und dem zu bedampenden Band 3 festlegen und deren Verbindungslinie parallel zur Elektronenstrahleinschußrichtung verläuft. In der nicht dargestellen Bedampfungsstation befindet sich eine Schwinghebelbühne 27 mit vier Hebelarme 28, die in Richtung des durch die Bedamofungsstation mit einem Neigungswinkel α durchgeführten Bandstables 3 w chselseitig bewegbar sind.
  • Die Hebelarmenden 29 beschreiben dabei um die Drehpunkte 31 mit einem Radius, der gleich der Hebelarmlänge ist, Kreisbogenausschnitte 30. Die Schwinghebelbühne 27 wind durch ein sicht näher dargestelltes Antriebssystem, des um eine Achse senkrecht zur Richtung der Schwinghebelbühnenbewegung schwenkbar angebracht ist, bewegt. Zur Versteifung der Schwnghebelbühne 27 sind die hinteren und/oder vorderen Hebelarme 28 durch sich kreuzende Versteifungen verbunden. Der jeweilige Versteifungssclnittpunkt 33 ist dabei gleichzeitig Angriffspunkt für &ie Antriebskraft der Hebelbühne 27. Der Abstand von der Drehpunktachse 32 zum Versteifungsschnittpunkt 33 bestimmt den erforderlichen Hub der Kraftübertragungseinrichtung. Der weitere Aufbau und die Arbeitsweise dieser Anordnung entsprechen dem Prinzip des ersten Beispiels.
  • Beispiel 3: Iri der Fig. 5 wird das Anh@ben des zu bedn'pfcnden Banstahlss 3 im Fall der Bedampfungsunterbrechung durch eine einzufahrende Aschirmblende 261 dargestellt.
  • In der bedampfungsstation 1 stehen der Tiegel 13 und die erforderlichen Umlenksysteme 10 auf einer festen Tiegelbühne 5.
  • Die Anordnung der Umlenksysteme 10 an den ammerwänden ist ebenfalls möglich, Bei zurückgefahrener Abschirmblende 2G1, die wie lt ersten Beispiel gekühlt wird, befindet sich diece im Abschirmelendenraum 34, der über eine nicht näher darg@stelite inrichtung evakuiert wird und annähernd das gleiche Vakiim wie die Bedampfungsstation 1 aufweist. Der blendenraum 34 wird durch geeignete Mittel zur Bedampfungsstation 1 hin abgeschirmt.
  • Sine stabile Lagerung der Abschirmblende 251 wird durch die Stätzrollen 35, 36, 37, 38, 39 erreicht. In der Arbeitsstellung "Minimaler Abstand" bei zurückgefahrener Abschirmblende 281 entspricht die Führungsrichtung des zu bedampfenden Bandstahles 3 über dem Tiegel 13 der Verbindungslinie zwischen den Umlenkrollen 40 und 41. Der Neigungswinkel # des Bandstahles 3, der durch die Umlenkrollenanordnung 40, 41 bestimmt wird, ist grö3er als der Neigungswinkel # der bschirmblende 261.
  • Zur Erhöhung des Schutzes der Verdampfungsstation 4 und deren Einbauten vor kondensierendem Metalldampf können die Stirn-und Seitenwände 16, 'i8, 21, 22 des Tiegels 13 entsprechend dem ersten Beispiel bis in Nähe des Bandstahles 3 bei Beachtung des erforderlichen Raumes für die einzufahrende Abschirmblende 261 als Abschirmeinheit ausgebildet sein. Die Zuführung des Verdampfungsgutes 19 erfolgt aus einem Magazin durch die Öffnung 25 in der Seitenwand 2l. Bei einer erforderlichen Bedampfungsunterbrechung wird die Abschirmblende 261, die an der zum Substrat 3 hinweisenden Seite als Auflaufeiement eine Rolle 42 aufweist, durch ein nicht näher gezeichnetes Antriebsorgan eingefahren. Die Rolle 42 an der Blende 261 ist weitestgehend gegen Bedampfung geschützt. Sie berührt den Bandstahl 3 und hebt diesen bei der Blendenbewegung an.
  • In der ausgefahrenen Endstellung wird die stabile Lage der hbschirmblende 261 durch die Stützrollen 35, 36, 37 erreicht.
  • Zur Erhöhung des Bedampfungsschutzes der Rolle 42 sind an ihren Strins@iten Abschirmbleche 43 angebracht.
  • Zur Freigabe der Bedampfungsstation 1 wird die Abschirmblende 261 in den Abschirmblendenraun 34 eingefahren.

Claims (8)

  1. Patentansprüche 1. Vorrichtung zum Bedampfen von Substraten mit hohen Bedampfungsraten, bestehend aus einer Elektronenkanone, Elektronenstrahlablenk- und -umlenkeinheiten, einer Abschirmblende, Verdampfungstiegel mit Tiegelbühne und Elektronenstrahlfühlern, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Bedampfungsstation die Verdampfungsquelle gegenüber dem Substrat bewegbar gelagert und/oder sum Substrat ortsveränderbare Substratführungsmittel ungeordnet sind.
  2. 2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der auf der Tiegelbühne (5) lagernde Verdampfertiegel (13) zusarlmen mit Umlenkeinheiten (iO) und Elektronenstrahlfühlern (14) auf einem sich auf einer schiefen ebene in Richtung des durch eine Bedampfungsstation (L) in bezannter Weise in geneigter Form durchgeführten Substrates (3) wechselseitig bewegbaren Tiegelwagen (4) angeordnet ist, wobei der Neigungswinkel (ß) der schiefen Ebene gleich dem mittleren von dem Ablenksistem (15) vorgegebenen Neigungswinkel (γ) des Elektronenstrahles (8) von der blektrcnenquelle (9) zum Jmlenksystem (10) ist.
  3. 3. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Schienen (2) zur Führung der Tiegelbühne (5) auf der schiefen Ebene in zwei unterbrochenen Paaren angeordnet sind,
  4. 4. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß der Tiegel (13) in die horizontale bzw. vertikale ebene verfahrbar ist.
  5. 5. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiegelbühne (5) auf einer Schwinghebelbühne (27) mit zwei vorgegebenen Endpunkten, die die zwei Arbeitsstelungen festlegen und deren Verbindungslinie parallel oder annähernd parallel zur Elektronenstrahleinschußrichtung verläuft, angeordnet ist,
  6. 6. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Substratführungsmittel eine an sich bekannte zur Substratdurchlaufrichtung über dem Verdampfertiegel (13) einfahrbare Abschirmblende (261) ist, die an der zum Substrat (3) hinweisenden Seite Auflaufelemente, z.B. eine Rolle (42) aufweist oder zum substrat (3) hin bewegbare Rollen sind.
  7. 7. Vorrichtung gemäß anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Substratanhebung der Neigungswinkel (#) des Substrates (3) größer ist als der Neigungswinkel (d» der Abschirmblende (261).
  8. 8. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Formen aller Tiegelwände (16; 18; 21; 22) den geometrichen Verhältnissen der Substratführung so angepaßt sind, daß in Tiegelbreite und -länge in der Arbeitsstellung "minimaler Abstand" des Tiegels (13) vom Substrat (3) ein Sicherheitsabstand vorhanden ist, wobei die Seitenwände (2i; 22) bis über die Bandführungsebene ragen können und daß zum Durchtritt des Elektronenstrahls (9) und der Verdamof ungsgu tnach fullung in den Tiegelwänden (16; 21) Öffnungen (24; 25) vorhanden sind, 9. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiegelbübne (5) größer als die Grundfläche des Tiegels (13) ist, nach oben abgebogene Kanten (11) besitzt und mit feuerfestem Material (12) ausgekleidet ist.
    Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen 1 Bedampfungsstation 2 schienen 3 Bandstahl, Substrat 4 Tiegelwagen 5 Tiegelbühne 6 Abschirmbleche 7 Abschirmbleche 8 Elektronenstrahl 9 Elektronenquelle, Elektronenkanone 10 Umlenksystem 11 Kanten 12 feuerfestes Material 13 Tiegel 14 Elektronenstrahlfühler 15 Ablenksystem 16 Tiegelstirnwand 17 Badoberfläche 18 Tiegelstirnwand 19 Verdampfungsgut 20 Räder 21 Tiegelseitenwand 22 Tiegelseitenwand 23 Hafenlänge 24 Einschußöffnung für den Elektronenstrahl 25 Öffnung für die Verdampfungsgutnachfällung 26; 261 Blende 27 Schwinghebelbühne 28 Hebelarme 29 Hebelarmenden 30 Kreisbogenausschnitte 31 Drehpunkte 32 Drehpunkt achse 33 Versteifungsschnittpunkt 34 Abschirmblendenraum 35 Stützrolle 36 stützrolle 37 Stützrolle 38 Stützrolle 39 Stützrolle 40 Umlenkrolle 41 Umlenkrolle 42 Auflaufrolle 43 Abschirmbleche α Bandneigungswinkel ß Vinkel der schiefen Ebene γ Elektronenstrahlneigungswinkel # Neigungswinkel der Abschirmblende # Neigungswinkel der Verbindungslinie zwischen den Umlenkrollen
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