DE2655942A1 - Zerstaeubungsvorrichtung - Google Patents

Zerstaeubungsvorrichtung

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DE2655942A1 DE19762655942 DE2655942A DE2655942A1 DE 2655942 A1 DE2655942 A1 DE 2655942A1 DE 19762655942 DE19762655942 DE 19762655942 DE 2655942 A DE2655942 A DE 2655942A DE 2655942 A1 DE2655942 A1 DE 2655942A1
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Description

  • Zerstäubungsvorrichtung
  • Die Erfindung betrifft eine Zerstäubungsvorrichtung zum Herstellen eines metallischen Überzugs auf der Oberfläche eines Werkstückes, das in der Nähe einer Anode der Vorrichtung in einer Gasatmosphäre niedrigen Drucks angeordnet ist, unter Ausnutzung einer Kathodenzerstäubung.
  • Im allgemeinen begleitet in Zerstäubungsvorrichtungen eine Kathodenzerstäubung die auftretende Glimmentladung, es handelt sich hierbei um die Erscheinung, daß das Material einer Kathode in metallische Atome oder eine Masse von Metallatomen durch die Beschießung mit Gasionen vergast wird, wobei im allgemeinen ein Teil der Atome gestreut wird. Die auf diese Weise gestreuten metailischen Atome haften auf der Oberfläche eines Werkstücks, das in Nähe der Anode angeordnet ist und bilden auf dem Werkstück einen metallischen Film.
  • Ein charakteristisches Merkmal dieser Zerstäubung besteht darin, daß je niedriger der Druck einer Gasatmosphäre ist, in der die Zerstäubung durchgeführt wird, desto kleiner die Anzahl der Möglichkeiten für die von der Kathode emittierten Metallatome ist, mit den restlichen Molekülen zwischen den Elektroden zusammen zu stoßen und umso feiner wird gleichzeitig der überzug aus einem metallischen Film, der durch den Niederschlag der Metallatome erhalten wird, die direkt das Werkstück erreichen. Dies bedeutet, daß der Druck der Gasatmosphäre so niedrig wie möglich sein soll, um die Qualität des niedergeschlagenen Metallfilms auf dem Werkstück zu verbessern.
  • Bei herkömmlichen Zerstäubungsvorrichtungen dieser Art werden die Bedingungen für eine wirksame Durchführung der Zerstäubung bei einer Glimmentladung experimentell bestimmt durch die Beschaffenheit und den Zustand eines Gases und des eingesetzten Kathodenmaterials, und insbesondere muß der Gasdruck auf einem bestimmten -2 Wert in der Größenordnung von 1 - 2 x 1o Torr in der Gleichstrom-Glimmentladung im allgemeinen gehalten werden, damit die Glimmentladung als solche auftritt. Somit ist die Absenkung des Gasdruckes nach unten hin begrenzt.
  • Des weiteren ist zu berücksichtigen, daß bei herkömmlichen Zerstäubungsvorrichtungen die vom Target während der Zerstäubung emittierten Elektronen mit der Anode kollidieren, wodurch die Temperatur dieser ansteigt und ebenso die Temperatur des nahe der Anode angeordneten Werkstückes infolge der von der Anode abgestrahlten Wärme. Aus diesem Grund muß die Wärmestabilität des Werkstücks bei der Zerstäubung berücksichtigt werden.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Zerstäubungsvorrichtung zu schaffen, bei der die Zerstäubung in einer Gasatmosphäre sehr niedrigen Druckes in elektromagnetischer Weise erfolgt, bei der des weiteren die Dickenverteilung des niedergeschlagenen Metallfilms auf dem Werkstück gleichmäßig ist und bei der eine ausgezeichnete Kühlung erzielt wird, so daß die Zerstäubung bei niedrigen Temperaturen durchgeführt werden kann. Im Rahmen dieser Aufgabe soll ein Target gleichmäßig zerstäubt werden und der Aufbau eines vorgesehenen Permanentmagneten ebenso wie seine Handhabung einfach sein, so daß keine Schwierigkeiten während des Zerstäubens auftreten.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Anode und die Kathode koaxial zueinander angeordnet sind, daß ein Magnet so in der Kathode untergebracht ist, daß die Richtung eines Magnetfeldes im rechten Winkel die Richtung eines elektrischen Feldes kreuzt, und daß in einem Elektrodenraum Magnetfeldlinien von der Kathode ihren Anfang nehmen und zu dieser zurückkehren, um die Elektronen zu umschließen, die von der Kathode in den Elektrodenraum emittiert werden, wodurch eine Zerstäubung in einer Gasatmosphäre von extrem kleinem Druck auftritt.
  • Bei dieser Anordnung ist ein Magnet in einem Target untergebracht, so daß die von dem Magneten ausgehenden Magnetkraftlinien von der Oberfläche des Targets ihren Anfang nehmen und zu diesem in einem Elektrodenraum zurückkehren.
  • Ein kennzeichnendes Hauptmerkmal der Zerstäubungsvorrichtung nach der Erfindung besteht darin, daß in einer zylindrischen Kathode und den hierzu koaxial angeordneten Anodenelektroden-ein Magnetfeld senkrecht zu einem elektrischen Feld erzeugt wird, wodurch die Driftbewegung der Elektronen so beeinflußt wird, daß die Elektronen die Anode nicht erreichen, falls sie nicht ihre Energie durch Zusammenstöße mit Gasmolekülen verlieren. Um zu erreichen, daß die Driftbewegung der Elektronen in einem bestimmten Bereich auftritt, ist ein einzelner oder eine Anzahl von Magneten, die ein radiales Magnetfeld herstellen, parallel zu dem Target oder der Kathode, das heißt senkrecht zu dem elektrischen Feld, angeordnet.
  • Mit der Erfindung werden die Vorteile erzielt, daß ein Metallfilm auf einem Werkstück in einem Hochvakuum, das niedriger als 2 -3 x lo - Torr bei einer Gleichstromentladung ist, aufgebracht werden kann, daß der Temperaturanstieg des Werkstücks gering ist, wobei der Hauptgrund für den Temperaturanstieg des Werkstücks der Elektronenfluß in die Anode, die zeitweilig als eine Basisplatte dient, ist, daß ferner die Niederschlagsrate des Metallfilms hoch ist, was seinen Grund darin hat, daß wegen des geringen Temperaturanstiegs des Werkstücks eine große elektrische Leistung an die Zerstäubungsvorrichtung angelegt werden kann und daher eine entsprechend hohe Niederschlagsrate erhalten wird. Als weiterer Vorteil kommt hinzu, daß der Aufbau des Targets einfach ist. Da die elektrische Entladung in einem Hochvakuum erfolgt, kann die Isolation des Targets einfach gestaltet werden. So ist es beispielsweise nicht erforderlich, eine Abschirmung des Dunkelraums und dergleichen vorzusehen. Die Entladung erfolgt nur an der Stelle, an der sich das elektrische und magnetische Feld orthogonal kreuzen. Daher wird die Kathode mit dem Niederschlagsmaterial nur in dem Bereich bedeckt, in dem die Entladung auftritt.
  • Als weiterer Vorteil kommt noch hinzu, daß die Kühlung einer Elektrode leicht durchgeführt werden kann. So kann die Kathode mit Wasser mit einer herkömmlichen Wasserkühlung gekühlt werden, wenn ein Permanentmagnet verwendet wird. Ein oder mehrere Stäbe, die parallel zu der Kathode und senkrecht zu der Richtung der Driftbewegung der Elektronen angeordnet sind, werden als Anoden verwendet. Falls diese Anoden durch rohrförmige Anoden ersetzt werden, können diese leicht mit Wasser gekühlt werden. Da die Energie der Elektronen gering ist, wenn sie die Anoden erreichen, ist die notwendige Wassermenge für die Kühlung der Anode relativ gering.
  • Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben, wobei in der Beschreibung für die gleichen Bauteile die gleichen Bezugszahlen verwendet werden. Es zeigen: Figuren Ia und 1b - eine Schnittansicht und eine Schnittdraufsicht einer ersten Ausführungsform einer Zerstäubungsvorrichtung nach der Erfindung, Figuren 2a und 2b - eine Schnittansicht und eine Schnittdraufsicht einer zweiten Ausführungsform der Zerstäubungsvorrichtung nach der Erfindung, Figur 3 - eine Schnittansicht einer dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Zerstäubungsvorrichtung, Figur 4 - eine graphische Darstellung der Verteilung der Dicke eines Metallfilms, der mittels der Zerstäubungsvorrichtung nach den Figuren la und 1b auf einem Werkstück niedergeschlagen wurde, Figur 5 - eine weitere graphische Darstellung der Verteilung der Dicke eines Metallfilms, der mit Hilfe der Zerstäubungsvorrichtung, die in Figur 3 dargestellt ist, auf einem Werkstück niedergeschlagen wurde, Figur 6 - eine Schnittansicht einer vierten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Zerstäubungsvorrichtung, und Figur 7 - eine vergrößerte Schnittansicht eines Targets während des Zerstäubens, das einen in den Figuren la und 1b gezeigten Magneten einschließt.
  • Die in den Figuren 1a und 1b gezeigte Ausführungsform einer Zerstäubungsvorrichtung umfaßt eine Grundplatte 1 und eine zylindrische Abdeckung 2, die hermetisch und abnehmbar auf der Grundplatte 1 mittels einer Dichtung 1o1 befestigt ist, um zusammen mit dieser einen Vakuumbehälter 3 zu bilden. In diesem Behälter 3 sind koaxial ein Target oder eine Kathode 4, Anoden 5 und Werkstücke 6 angeordnet.
  • Das Target 4 wird durch Plattieren, Galvanisieren oder Spritzen der äußeren Oberfläche eines Zylinders 8 aus nichtmagnetischem Material mit einem Targetmaterial 41, wie beispielsweise Chrom, erhalten. Der Zylinder 8 ist über einen Isolator 7 auf dem zentralen Teil der Grundplatte 1 befestigt. Eine weitere Möglichkeit der Herstellung des Targets 4 besteht darin, einen Draht oder Streifen aus Targetmaterial 41, wie z.B. Molybdän oder Wolfram, um den Zylinder 8 aufzuwickeln. Falls der Zylinder 8 aus einem Material wie beispielsweise Aluminium, Kupfer oder rostfreiem Stahl besteht, ist keine Vorbehandlung, wie voranstehend erwähnt, notwendig, das heißt der Zylinder kann dann ohne jede weitere Bearbeitung als Target 4 eingesetzt werden.
  • Bei dieser Ausführungsform sind die Anoden 5 stabförmige Elektroden, die auf der Grundplatte 1 vorgesehen sind. Diese stabförmigen Elektroden 5 sind derart angeordnet, daß sie das Target 4 umgeben. Die Werkstücke 6 ihrerseits umschließen die Elektroden 5.
  • Im Zylinder 8 ist ein zylindrischer Magnet 9 vorgesehen, der längs seiner Achse eine Durchführung derart aufweist, daß die Richtung des Magnetfelds H des Magneten 9 senkrecht die Richtung des elektrischen Feldes E zwischen den Elektroden 4 und 5 kreuzt.
  • Dichtungen 1o sind zwischen der Grundplatte 1 und dem Isolator 7 und zwischen diesem und dem Boden des Zylinders 8 derart angebracht, daß das Innere des Zylinders luftdicht abgeschlossen ist Eine Kühlwasser-Einlaßrohrleitung 12 zum Einleiten von Kühlwasser W in den Zylinder 8 und eine Kühlwasser-Auslaßrohrleitung 11 für das Abfließen des Kühlwassers W aus dem Zylinder 8, wie aus Figur 1a ersichtlich, treten durch die Grundplatte 1 in das Innere des Zylinders 8 ein, wobei sich die Auslaßleitung 11 durch die Durchführung des Magneten 9 derart erstreckt, daß das Kühlwasser in dem Zylinder 8 so zirkuliert, daß es das Target 4 kühlt, dessen Temperatur normalerweise durch die Bombardierung mit Gas ionen ansteigt.
  • In der Grundplatte 1 sind des weiteren eine Luftansaugöffnung 14, die mit einer Vakuumpumpe 13 verbunden ist, und eine Gaszuführungsöffnung 17, die mit einem Gaszylinder 15 über ein Regelventil 16 in Verbindung steht, vorgesehen.
  • Die Wirkungsweise der Zerstäubungsvorrichtung ist folgende: Zuerst ist die Vakuumpumpe 13 in Betrieb, um den Vakuumbehälter 3 zu evakuieren. Anschließend wird der Vakuumbehälter 3 mit dem Gas aus dem Gaszylinder 15 gefüllt, wobei das Gas in dem Vakuumbehälter 3 während der gesamten Betriebszeit auf einem vorgegebenen Druck durch Einstellen des Regelventils 16 des Gaszylinders 15 gehalten wird. Anschließend wird, sobald diese Bedingungen eingestellt sind, eine geeignete Erregerspannung V zwischen dem Target 4 und den Anoden 5 angelegt, um zwischen diesen Elektroden eine Glimmentladung zu erhalten, bei der das schon voranstehend beschriebene Kathodenzerstäubungsphänomen auftritt, bei dem die zerstäubten Targetatome auf den Oberflächen der Werkstücke 6 haften und auf diesen niedergeschlagen werden, so daß sie auf dem einzelnen Werkstück einen fest haftenden Film bilden.
  • Bei dieser Betriebsweise bewirkt das Magnetfeld H des Magneten 9 eine Kraft F längs den Elektroden 4 und 5, die in Form von koaxialen Zylindern vorgesehen ist, um auf die Elektronen einzuwirken, die von dem Target 4 durch das Beschießen mit Gasionen emittiert werden, mit dem Ergebnis, daß die Elektronen in einem Raum, definiert durch das elektrische Feld, gebildet durch die Elektroden 4 und 5 und durch das magnetische Feld des Magneten 9 eingeschlossen sind, wobei dieser Raum im folgenden als 'Elektrodenraum' bezeichnet wird. Die Elektronen werden längs der Elektroden bewegt. Es ist offensichtlich, daß mit einer Steigerung der Dichte der Elektronen im Elektrodenraum und damit einer stärker verlaufenden Glimmentladung die Zerstäubung stärker wirksam wird.
  • Dies bedeutet, daß beispielsweise bei einer Reduzierung des Drukkes in dem Vakuumbehälter 3 von 1 x lo 2 auf einen Wert in der Größenordnung von 1 x 1o 4 Torr die Zerstäubung mit hoher Wirksamkeit durchgeführt werden kann. Des weiteren wird dann in der erfindungsgemäßen Zerstäubungsvorrichtung der Anteil der Elektronen, bezogen auf die von der Kathode emittierten Elektronen, der mit den Werkstücken zusammenstößt erheblich reduziert, und der Temperaturanstieg der Werkstücke somit erheblich herabgesetzt.
  • Die Wirkungsweise der zweiten Ausführungsform der Zerstäubungsvorrichtung nach der Erfindung, die in den Figuren 2a und 2b gezeigt ist, ist die gleiche wie diejenige der ersten Ausführungsform, die voranstehend beschrieben wurde.
  • Bei der zweiten Ausführungsform ist eine Werkstückhalterung 18 zentral in dem Vakuumbehälter 3 angeordnet, die aus einem nichtmagnetischen isolierten Material besteht, und ein Target 42 und ein Hohlzylindermagnet 91, die beide zylindrisch sind, umgeben die Werkstückhalterung 18. Das Target 42 weist äußere und innere Wände auf, die eine zylindrische Kammer 19 bilden, in der der Magnet 91 angeordnet ist und durch die Kühlwasser W durch eine Einlaß- und Auslaßrohrleitung 12 bzw. 11 zirkuliert.
  • Das Werkstück 6 wird, wie in den Figuren 2a und 2b dargestellt, auf der Werkstückhalterung 18 aufgebracht. Da im vorliegenden Fall die Oberfläche des Targets 42 größer als die Fläche des Werkstücks ist, erfolgt das Dickenwachstum des metallischen Films auf dem Werkstück wesentlich rascher als bei der ersten Ausführungsform.
  • Dies ist eines der Hauptmerkmale der zweiten Ausführungsform.
  • Die bisher beschriebenen erfindungsgemäßen Zerstäubungsvorrichtungen zeigen die Vorteile, daß die Zerstäubung mit großer Wirksamkeit auch in einer Gasatmosphäre von extrem niedrigen Druck erzielt wird und daß daher ein feiner metallischer Überzug auf dem Werkstück niedergeschlagen wird. Des weiteren besitzen die Zerstäubungsvorrichtungen gemäß der Erfindung einen hohen Kühleffekt, und dadurch ist es möglich, einen metallischen Film auch auf Materialien, wie beispielsweise Papier, Kunststoff und synthetischem Harz auszubilden, die geringe thermische Stabilität besitzen.
  • Bei den voranstehend beschriebenen Ausführungsformen wurde ein Gleichstrom-Zerstäubungsverfahren angewandt, jedoch wird darauf hingewiesen, daß die Erfindung nicht darauf oder dadurch beschränkt ist. Dies bedeutet, daß auch eine Hochfrequenz-Zerstäubungsmethode, unter Verwendung einer hochfrequenten elektrischen Quelle bei allen Ausführungsbeispielen der Erfindung eingesetzt werden kann.
  • Die in Figur 3 gezeigte dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Zerstäubungsvorrichtung ist ähnlich zu der ersten Ausführungsform aufgebaut, mit der Ausnahme, daß eine Vielzahl von kleinen Magneten 92 im Target 4 angeordnet sind, so daß die Verteilung der Dicke des auf einem Werkstück 6 niedergeschlagenen metallischen Films gleichmäßig ist.
  • In einer Zerstäubungsvorrichtung mit einem zylindrischen Magneten, wie er beispielsweise in den Figuren la und 1b gezeigt ist, bildet ein Teil des Magneten 9 eine Zerstäubungsquelle. Aus diesem Grund ist die Dicke eines metallischen Films, wie in Figur 4 dargestellt, ungleichmäßig. Diese Tatsache wurde aufgrund von verschiedenen Experimenten bekannt.
  • Zur Überwindung dieser Schwierigkeit, die bei der ersten Ausführungsform auftreten kann, wird der einzelne zylindrische Magnet 9, der in den Figuren 1a und 1b gezeigt ist, in eine Anzahl von zylindrischen Magneten 92 unterteilt, die eine entsprechende Anzahl von Zerstäubungsquellen bilden, wodurch die Verteilung der metallischen Atome, die durch Zerstäubung emittiert werden, gleichmässig über das gesamte Targetmaterial verläuft.
  • Die dritte Ausführungsform ist im wesentlichen ähnlich im Aufbau und in der Betriebsweise zu der ersten Ausführungsform nach den Figuren la und 1b. Die Magnete 92 sind in geeigneten Abständen längs dem Targetmaterial 41 räumlich angeordnet. Insbesondere sind die Magnete 92, die nahe dem Ober- und dem Bodenteil des Targetmaterials vorgesehen sind, in relativ kurzen Abständen voneinander angeordnet und gleichzeitig diejenigen Magnete, die sich im Mittelteil befinden, durch relativ große Abstände voneinander getrennt, so daß die Verteilung der metallischen Atome, die durch Zerstäubung emittiert werden, über das gesamte Targetmaterial gleichförmig ist und somit die Dichte der emittierten Metallatome im Elektrodenraum gleichmäßig ist. Dementsprechend wird auch die Verteilung der Dicke eines auf einem Werkstück 6 niedergeschlagenen metallischen Films gleichförmig. Dadurch ist es möglich, daß die Größe, insbesondere die Höhe eines Werkstücks 6, das mit der dritten Ausführungsform der Zerstäubungsvorrichtung bearbeitet wird, größer gewählt werden kann als bei einem Werkstück, das durch die herkömmlichen Zerstäubungsvorrichtungen oder der ersten und zweiten Ausführungsform der Erfindung behandelt wird.
  • Ebenso wie bei der ersten und zweiten Ausführungsform der Erfindung weist die in Figur 3 gezeigte Zerstäubungsvorrichtung den Vorteil auf, daß die Zerstäubung mit großer Wirksamkeit selbst in einer Gasatmosphäre von extrem niedrigen Druck erreicht wird und daß ein feiner metallischer Film auf einem Werkstück niedergeschlagen wird.
  • Eine weitere, vierte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Zerstäubungsvorrichtung ist in Figur 6 dargestellt und ist ähnlich im Aufbau zu derjenigen nach Figur 1a, mit der Ausnahme, daß ein Magnet 93 in dem Target 4 vorgesehen ist, der längs der Achse des Targets 4 bewegt wird, um die Gleichförmigkeit in der Dicke eines auf einem Werkstück 6 niedergeschlagenen Metall films zu erhalten und ebenso die Gleichförmigkeit des Verbrauchs an Material des Targets 4 oder 41 im Elektrodenraum.
  • In der Zerstäubungsvorrichtung nach Figur 1a und ib ist der Teil des Targets 4, in dem der Magnet angeordnet ist, die Zerstäubungsquelle. Wenn angenommen wird, daß die an die Zerstäubungsvorrichtung angelegte elektrische Leistung konstant gehalten wird, ist die Rate der Zerstäubung des Targets 4 proportional zu der Stärke des Magnetfeldes H und zu der senkrechten Richtung des Magnetfeldes H mit dem elektrischen Feld E auf der Oberfläche des Targets oder mit anderen Worten, von der Genauigkeit, mit der ein rechter Winkel zwischen dem Magnet- und dem elektrischen Feld eingehalten wird. Daher ist der Verbrauch an Target 4 infolge der Zerstäubung, wie in Figur. 7 gezeigt, auf den zentralen Teil des Targets konzentriert, wo das Zentrum des Magneten 9 angeordnet ist, d.h. der zentrale Teil des Targets wird zerstrahlt. Je mehr die Zerstäubung voranschreitet, desto mehr steigt der Verbrauch an. Das bedeutet, daß der zentrale Teil des Targets 4 rascher als die übrigen Teile verbraucht wird. Daher ist es notwendig, das Target 4 zu ersetzen, wenn der zentrale Teil des Targetmaterials verbraucht ist. Anderenfalls wird die Zerstäubungsrate absinken, was zu einer Herabsetzung der Wirksamkeit der Zerstäubungsvorrichtung führt.
  • Dementsprechend ist auch die Betriebszeit des Targets 4 in einer derartigen Zerstäubungsvorrichtung kurz, und somit im erheblichen Umfang unwirtschaftlich.
  • Des weiteren ist festzustellen, daß die Dicke eines auf einem Werkstück 6 niedergeschlagenen Metallfilms in jenem Bereich grösser ist, der dem zentralen Teil des Targets gegenüberliegt, als in den übrigen Teilen, da der zentrale Teil wesentlich stärker durch die Zerstäubung abgetragen wurde, als die übrigen Teile.
  • Daher ist es unmöglich, einen metallischen Film gleichmäßiger Dicke auf dem Werkstück durch die Verwendung der in Figur la -dargestellten Zerstäubungsvorrichtung niederzuschlagen.
  • Die in Figur 6 dargestellte Zerstäubungsvorrichtung soll diese Schwierigkeit, die der Zerstäubungsvorrichtung nach Figur 1a anhaftet, überwinden.
  • In dieser Zerstäubungsvorrichtung (Figur 6) ist die Länge des Magneten 93 kürzer als die Länge L des Targets 4 und dieser Magnet 93 wird vertikal oder längs dem Target 4 manuell, durch einen motorbetriebenen Mechanismus oder durch einen hydraulischen Mechanismus bewegt.
  • Bei einer derart aufgebauten Zerstäubungsvorrichtung wird während eines Zerstäubungsvorgangs der Magnet 93 zumindest die Hälfte des Hin- und Herwegs längs dem Target 4 mit fortschreitender Zerstäubung geführt. Wenn der Magnet 93 auf diese Weise bewegt wird, wird auch der Teil des Targets 4, in welchem die Zerstäubung am weitesten fortgeschritten ist, gleichfalls bewegt. Daraus resultiert, daß die Oberfläche des Targets 4 gleichförmig abgebaut wird und daher ein metallischer Film gleichförmiger Dicke auf einem Werkstück 6 erhalten wird.
  • In der Zerstäubungsvorrichtung nach Figur 6 wird das Phänomen, daß das Target lokal zerstäubt wird, wie dies bei herkömmlichen Zerstäubungsvorrichtungen oder bei der ersten und zweiten Ausführungsform der Erfindung der Fall ist, nicht beobachtet, was gleichbedeutend damit ist, daß das Target gleichmäßig verbraucht wird und dementsprechend auch wirkungsvoll und wirtschaftlich genutzt wird. Hinzu kommt noch, daß die Dicke des auf einem Werkstück niedergeschlagenen Metallfilms gleichmäßig ist.
  • Somit kann mit der Zerstäubungsvorrichtung nach Figur 6 der Niederschlag eines Metallfilms in ökonomischer Weise mit ausgezeichneten Ergebnissen erhalten werden. Dabei ist diese Zerstäubungsvorrichtung insbesondere für das Aufbringen eines Metallfilms auf einem relativ langen Werkstück geeignet.
  • Hinzu kommt noch, da der Magnet 93 beweglich ist, daß die Verteilung des Magnetfeldes im Elektrodenraum steuerbar ist, wodurch die Zerstäubung an jeder gewünschten Stelle des Targets wirksam werden kann und somit die Verteilung der Dicke eines Metallfilms auf einem Werkstück je nach Wunsch und Bedarf geregelt werden kann.
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Claims (5)

  1. Patentansprüche 1 Zerstäubungsvorrichtung zum Herstellen eines metallischen überzugs auf der Oberfläche eines Werkstückes, das in der Nähe einer Anode der Vorrichtung in einer Gasatmosphäre niedrigen Drucks angeordnet ist, unter Ausnutzung einer Kathodenzerstäubung, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Anode (5) und die Kathode (4; 42) koaxial zueinander angeordnet sind, daß ein Magnet (.9; 91) so in der Kathode untergebracht ist, daß die Richtung eines Magnetfeldes (H) im rechten Winkel die Richtung eines elektrischen Feldes (E) kreuzt, und daß in einem Elektrodenraum Magnetfeldlinien von der Kathode (4; 42) ihren Anfang nehmen und zu dieser zurückkehren, um die Elektronen zu umschließen, die von der Kathode (4; 42) in den Elektrodenraum emittiert werden, wodurch eine Zerstäubung in einer Gasatmosphäre von extrem kleinen Druck auftritt.
  2. 2. Zerstäubungsvorrichtung nach Anspruch 1, d a dur c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Kathode (42) eine wassergekühlte Hohlzylinderkathode ist, in deren Inneren der Magnet (91) angeordnet ist, daß eine Anzahl von stabförmigen Anoden (5) in gleich großen Abständen von der Kathode (42) angebracht sind und diese umgeben, und daß ein Werkstück (6) außerhalb der stabförmigen Anoden (5) positioniert ist.
  3. 3. Zerstäubungsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Kathode (42) eine Hohlzylinderkathode mit einer wassergekühlten Kammer (19) ist, die an der Peripherie der Zerstäubungsvorrichtung angeordnet ist, daß der Magnet (91) in der Kammer (19) untergebracht ist, daß eine Anzahl von stabförmigen Anoden (5) derart in gleichen Abständen von der Kathode (42) entfernt sind, daß die Anoden (5) von der Kathode (42) umgeben sind, und daß das Werkstück (6) sich in der Mitte der stabförmigen Anoden (5) befindet.
  4. 4. Zerstäubungsvorrichtung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß eine Anzahl von Magneten längs der Kathode (42) angeordnet sind, um die Dickenverteilung eines metallischen Überzugs gleichförmig zu gestalten.
  5. 5. Zerstäubungsvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h gek e n n z e ich ne t, daß ein Magnet (93) verschiebbar in der Kathode (4) angeordnet ist und während der Zerstäubung längs der Kathode (4) bewegt wird, so daß diese gleichmäßig in den Elektrodenraum zerstäubt wird.
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