DE3116732C2 - Mit Hochfrequenzentladung arbeitende Zerstäubungsätzvorrichtung - Google Patents

Mit Hochfrequenzentladung arbeitende Zerstäubungsätzvorrichtung

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DE3116732C2 DE3116732A DE3116732A DE3116732C2 DE 3116732 C2 DE3116732 C2 DE 3116732C2 DE 3116732 A DE3116732 A DE 3116732A DE 3116732 A DE3116732 A DE 3116732A DE 3116732 C2 DE3116732 C2 DE 3116732C2
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Abstract

Bei einer mit Hochfrequenzentladung arbeitenden Zerstäubungsätzvorrichtung ist eine hohle Elektrode mit einem Innenraum, der ein Gasplasma enthält, und mit einer Öffnung vorgesehen, die der Innenwand einer Vakuumkammer zugekehrt ist, so daß sich ein elektrischer Entladungsspalt dazwischen ergibt. Der zu bearbeitende Gegenstand wird auf der Seite der Vakuumkammer und nicht auf der Seite der Elektrode angeordnet. Die Vorrichtung enthält eine Besprüheinrichtung, die so angeordnet ist, daß der Gegenstand unmittelbar nach dem Reinigen durch eine Zerstäubungsätzung einer Bestäubung unterzogen wird.

Description

lensator 6, cine Abstimmspule 7 und einen Abstimm- :ondensator8 sowie über ein Hochfrequenzkabel 9 verenden. Die Vorrichtung enthält ferner eine Abschirnung Il gegen einen Hochfrequenzaustritt aus dem Stromkreis. Aus einem Gaszylinder 12 wird Gas über ;in Nadelventil 13 in die Vakuumkammer 1 geleitet.
Wenn die Hochfrequenzentladung in der Vorrichtung stattfindet, wird das Gas in der Vakuumkammer 1 ionisiert Die Gasionei. treffen mit hoher Geschwindigkeit luf die flache plattenförmige Elektrode 2 und zerstäuben dabei die Oberfläche des zu bearbeitenden Gegenstands 3, so daß die Oberfläche des Gegenstands 3 gereinigt wird.
Diese herkömmliche Vorrichtung hat jedoch folgende Nachteile:
Wenn das Oberflächenmaterial des Gegenstands 3 zerstäubt wird, schlägt es sich an der Innenseite der Vakummkamrner 1 nieder. Daher muß die Vakuumkammer 1 häufig gereinigt werden. Dies ist mühsam und schwierig, weil die Vakuumkammer äußerst sorgfältig behandelt werden muß. Wenn ferner die Zerstäubungsätzvorrichtung und eine Bestäubungsvorrichtu^g nebeneinander angeordnet werden, d. h. der Zcrstäubungsätzvorgang und das Bestäuben nacheinander ausgeführt werden, muß der Zerstäubungsätzabschnitt der Vorrichtung von dem Bestäubungsabschnitt gelrennt sein.
Ein zweiter Nachteil besteht darin, daß die herkömmliche Vorrichtung an einem Randeffekt leidet. So ist die Ätzgeschwindigkeit an den Enden (Rändern) der flachen plattenförmigen Elektrode 2 hoch und im mittleren Teil der Elektrode 2 niedrig, wie es in F i g. 2 dargestellt ist. Wie F i g. 2 zeigt, ändert sich die Ätzgeschwindigkeit in jedem Endabschnitt der Elektrode 2 erheblich, selbst wenn die Lage der Elektrode nur geringfügig geändert wird. Ferner ist die Ätzgeschwindigkeit im mittleren Abschnitt der Elektrode, dort wo die Ätzgeschwindigkeit konstant ist, sehr niedrig. Da die gesamte Oberfläche des zu bearbeitenden Gegenstands gleichmäßig geätzt werden muß, wird nur der mittlere Abschnitt der Elektrode zum Ätzen ausgenutzt. Dieses Verfahren hat daher nur einen geringen Wirkungsgrad.
Ein dritter Nachteil besteht in der Schwierigkeit, das Ätzen auszuführen, während sich der zu bearbeitende Gegenstand bewegt, d. h. es isi äußerst schwierig, die Elektrode 2 zu bewegen, auf der der Gegenstand angeordnet ist.
Ein erstes Ausführungsbeispiel der verbesserten Vorrichtung ist in F i g. 3 dargestellt, wobei die anhand von Fig. 1 bereits beschriebenen Bauteile mit gleichen Bezugszahlen versehen sind.
Die Vorrichtung nach F i g. 3 unterscheidet sich von der nach Fig. 1 hinsichtlich der Elektrode 2a. Diese Elektrode 2A ist hohl und hat einen Innenraum. Sie ist an der Wand der Vakuumkammer 1 befestigt, wie es in Fig. 3 dargestellt ist.
Bekanntlich hängt die Ausbildung einer elektrischen Entladung stark von der Form einer Elektrode ab. Die hohle Elektrode 2A der verbesserten Vorrichtung hat eine Öffnung, die der Innenseite b/.w. inneren Wand der Vakuumkammer 1 zugekehrt ist, so daß ein Entladtingsspalt dazwischen verbleibt. Der F.nlladungsvorgang in dieser Vorrichtung unterscheidet sich daher erheblich von dem Entladungsvorgang, der in der herkömmlichen Vorrichtung auftritt, uei der die flache platienförmige Elektrode so in der Vakuumkammer angeordnet ist, wie es in F i g. 1 dargestellt ist. Das heißt im Falle der (·* i g. I wird unmittelbar über der Elektrode 2 ein Diinkclraum gebildet, so daß das erzeugte Gasplasma von der Elektrode 2 entfernt ist. Demgegenüber wird bei der verbesserten Vorrichtung das Gasplasma innerhalb der hohlen Elektrode 2.4 und der Dunkelraum auf der einen Seite der Vakuumkammer 1 gebildet.
Aus diesem Grunde wird ein zu bearbeitender Gegenstand 3 bei der Vorrichtung nach Fig. 1 auf der flachen plattenförmigen Elektrode 2. dagegen bei der verbesserten Vorrichtung auf der Seite der Vakuumkammer 1 gemäß F i g. 3 angeordnet. Außerdem wird bei der Vorrichtung nach F i g. 1 das Zerstäubungsätzen dann ausgeführt, wenn das Potential der Elektrode 2 negativ wird, wobei Gasionen von der Elektrode 2 angezogen werden, so daß sie auf den Gegenstand 3 auftreffen. Dagegen wird bei der verbesserten Vorrichtung nach F i g. 3 das Zerstäubungsätzen dann ausgeführt, wenn das Potential der Vakuumkammer negativ wird.
Wie bereits erwähnt wurde, wird das Gasplasma in dem Hohlraum der hohlen Elektrode 2A ausgebildet.
Der Hohlraum muß daher eine entsprechende Größe aufweisen. Urn eine entsprechend hinreichende Größe zu erreichen, ist bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 ein trommeiförmiger Teil mit einem zylindrischen Teil, der eine Öffnung aufweist, verbunden. Ein erster Grund, warum der trommeiförmige Teil verwendet wird, ist der, daß das Volumen des Hohlraums <ier Elektrode vergrößert werden kann, ohne die Höhe der Elektrode (in vertikaler Richtung nach F i g. 3) zu vergrößern. Ein weiterer Grund besteht darin, daß die
jo Elektrode 2A durch einen Isolierkörper 4 auf der Vakuumkammer abgestützt werden kann, wenn der sich seitlich erstreckende Teil des irommelförmigon Teils der Elektrode verwendet wird. Ein dritter Grund ist der, daß die Streukapa/.ität zwischen der Elektrode 2A und einer Dunkelraumabschirmung 5 oder zwischen der Elektrode 2A und der Vakuumkammer 1 so klein wie möglich gehalten werden kann. Denn eine große Streukapazität würde bei Anlegen einer Hochfrequenzspanr.ung zwischen der Elektrode 2A und der Vakuumkammer 1 die Widerstandskennlinie nachteilig beeinflussen. Es ist daher wesentlich, wenn die Streukapazität so klein wie möglich gehalten wird. Die Form der Elektrode 2A kann beliebig gewählt werden, wenn das Volumen des Hohlraums der Elektrode, die Abslüzung der Elektrode und die Streukapazität um die Elektrode herum berücksichtigt werden.
F i g. 4 stellt graphisch die Abhängigkeit der Hochfrequenzleistung vom Vakuumkammerdruck dar, um die Bedingungen aufzuzeigen, die zum Zünden der Vorrichtung nach F i g. 3 berücksichtigt werden sollten, d.h. zum Zünden der elektrischen Entladung. Der Graph nach F i g. 4 stellt zwei Kennlinien G 1 und G 2 dar, die im ■■vcs'.ndichen die Form von Hyperbeln haben. Der obere Teil jeder Kennlinie entspricht einem Bereich, in dem die elektrische entladung über die gesamte Vakuumkammer verteilt ist. Die beiden Kennlinien G 1 und G 2 gelten für zwei verschiedene Entladungsspalte zwischen der Elektrode 2/\ und der Vakuumkammer!.
Wenn der Entladungsspalt verringert wird, kann sich
Wi die Entladung schlechter in der Vakuumröhre verteilen. Wenn der Entludungsspalt auf einen vorbestimmten Wen cingcstclt ist und der Vakuumkammerdruck erhöht wird, nimmt die zuführbare Hochfrcquenzleistung ;ib, und zur Erhöhung der Hochfrequenzleistung muß
b) das Vakuum in der Vakuumkammer erhöht bzw. der Druck verringert werden.
Die Kennlinien stellen einen Zustand dar. der zur Stabilisierung der elektrischen Ladung in der verbesserten
Vorrichtung erforderlich ist. In diesem Zustand ist es jedoch schwierig, die Vorrichtung zu zünden, d. h. die elektrische Entladung lediglich durch Anlegen der Hochfrequenzspannung auszulösen. Bei der herkömmlichen Vorrichtung nach Fig. 1 kann die Entladung dagegen durch Erhöhung des Vakuunikammerdrucks gezündet werden. Bei der verbesserten Vorrichtung ist es dagegen nicht möglich, das Verfahren der Druckerhöhung r.ur Zündung der Entladung anzuwenden, weil sich die elektrische Entladung in der gesamten Vakuumkammer verteilt. Wenn sich die elektrische Entladung in der Vakuumkammer verteilt, kehrt sich die Spanmingsabhängigkeit um. so daß die Elektrode geätzt (zerstaubt) und mithin das Elektrodenmaterial auf dem zu bearbeiten den Gegenstand niedergeschlagen wird. Daher muli zum Zünden der verbesserten Vorrichtung ein anderes Verfahren angewandt werden.
Aus diesem Grunde ist die veiucsscru Vorrichtung mit einer Entladungszündcinrichiung verschen. Es hat sich gezeigt, daß bei dem beschriebenen Aufbau der verbesserten Vorrichtung die elektrische Entladung selbst dann nicht gezündet wird, wenn die Elektrodenspannung geändert wird. Doch kann die Entladung durch Injektion von Elektronen mit einer vorbestimmten Energie in der Elektrode geändert werden. Hierfür genügt eine Energie der zu injizierenden Elektroden von 100 eV mit 0,1 mA oder mehr. Elektronen mit einer Energie in dieser Größenordnung lassen sich leicht durch Verwendung eines kleinen Glühfadens bzw. thermionischen Fadens erzeugen. Daher ist in der hohlen Elektrode 2A ein Glühfaden angeordnet, so daß die verbesserte Vorrichtung dadurch gezündet werden kann, daß ein elektrischer Strom durch den Glühfaden gcleitcl wird. Nach dem Zünden der Vorrichtung kann der Heizstrom des Glühfadens unterbrochen werden. Das heißt, die Entladung halt sich sücir, durch Zuführen der Hochfrequenzspannung aufrecht.
Eine weitere Möglichkeit zum Zünden der Entladung besteht in dem Anlegen einer Hochspannung an eine nadeiförmige Elektrode oder in der Zuführung ultravioletter Strahlen.
Die Bedingungen, die zur Stabilisierung der elektrischen Entladung in der verbesserten Vorrichtung erforderlich sind, sind kritischer als bei der herkömmlichen Vorrichtung nach F i g. 1. Wenn diese nicht eingehalten werden, verteilt sich die elektrische Entladung in der gesamten Vakuumkammer. Diese Schwierigkeit tritt beispielsweise dann auf. wenn die zu bearbeitenden Gegenstände ungleiche Abmessungen haben und demzufolge der Entladungsspalt vergrößert wird. Es müssen daher Vorkehrungen gegen eine abnormale Entladung getroffen werden.
Zur Feststellung einer abnormalen Entladung werden hier die in F i g. 5 dargestellten Kennlinien herangezogen. Wenn in der verbesserten Vorrichiung eine elektrische Entladung stattfindet, wird in der Elektrode 2A eine Gleichspannung Vn erzeugt. Bei normaler Entladung ist die Gleichspannung positiv. Bei abnormaler Entladung, d. h. wenn sich die Entladung in der Vakuumkammer verteilt, wird die Gleichspannung jedoch negativ. Der Gleichspannung ist die Hochfrequen/spannung überlagert. Durch Beseitigung der Hochfrequenzkomponente mittels eines Filters läßt sich daher eine reine Gleichspannung gewinnen. In F i g. 5 steller! die Be/ugszeichen PX, P2 und P3 jeweils einen Vakuumkummerdruck dar. Wenn der Vakuumkammerdruck abnimmt, steigt die erzeugte Gleichspannung an. Wenn ferner die zugeführte Hochfrequenzleistung erhöht wird, nimmt auch die erzeugte Gleichspannung zu.
Durch Messen dieser Gleichspannung läßt sich daher feststellen, ob die elektrische Entladung normal oder abnormal ist. I lierfür kann eine Spannungsmeßeinrieh-
> tung. /. B. ein Voltmeter, in der Weise verwendet werden, dall, wenn der Zeiger des Voltmeters zur negativen Seite ausschlügt, die Zuführung der I lochfrcquenzlei-Μιιημ unterbrochen wird, um die gesamte Zündoperation zu wiederluilen. Stattdessen kann eine Schaltung
in vorgesehen sein, die so ausgebildet ist, daß mittels eines Vergleichers ein Vergleich mit einer Bezugsspannung ausgeführt wird und die Vorrichtung in Abhängigkeit vom Verglcichscrgebnis selbsttätig gezündet wird.
I- i g. b zeigt eine Verteilung der durch die verbesserte
i-, Vorrichtung nach Fig. 3 ausgeführten Ätzung. Wie ein Vergleich mit F i g. 2 zeigt, ist die Ätzgeschwindigkeit außerhalb der Endabsehnitte der hohlen Elektrode verha!u!!S'":>fiii' hoch und Hleichförmig. Bei der verbesserten Vorrichtung braucht daher im Gegensatz zur hcrkommlichcn Vorrichtung nicht der Bereich mit niedriger Ätzgeschwindigkeil ausgenutzt zu werden. Außerdem kann ein zu ätzender Gegenstand, wie nachstehend noch beschrieben wird, beim Ätzen kontinuierlich bewegt werden. Darüber hinaus können Gegenstände, die
>-i auf einem Drehlisch angeordnet sind, gleichmäßig bearbeitet werden, indem die öffnung der hohlen Elektrode sektorfr mig ausgebildet wird. Wenn die zu bearbeitenden Gegenstände mittels eines Förderers, z. B. eines Bandförderers, befördert werden, können sie ebenfalls
κι gleichmäßig bearbeitet werden, indem die Elektroden-Öffnung quadratisch ausgebildet wird.
F i g. 7 zeigt im wesentlichen das Schaltbild einer Zündeinrichtung der verbesserten Vorrichtung, die ein selbsttätiges Zünden gestattet, wenn eine abnormale
π elektrische Entladung stattfindet. Hierbei ist in der hohlen Elektrode 2A ein Glühfaden F zum Zünden der Vorrichtung angeordnet. Der Heizstrom des Glühfadens F wird über einen Transformator Tsf aus dem Netz geliefert. Der Transformator Tsf hat Niederspannungsabgriffe für die Stromversorgung des Glühfadens F und flochspannungsabgriffc zum Anlegen einer verhältnismäßig hohen Spannung mit Netzfrequenz zwischen die Elektrode 2Λ und den Glühfaden F. Die Abgriffe sind über ein Filter LPFmit dem Glühfaden Fund der Elek-
4") trodc 2Λ verbunden.
Die Elektrode 2A ist mil einem Voltmeter VM und einem Vcrglcichcr COMP in einer Steuerschaltung CC über einen Spannungsteiler verbunden, der aus dem Filter /.PFundohmschen Widerständen R\ und R7 besteht.
vi Über einen veränderbaren Widerstand VR w· i dem Vcrglcicher COMP eine Bezugsspannung zugeführt, und der Vcrglcicher vergleicht die Bezugsspannung mit einer am Spannungsteiler abgegriffenen Spannung undl erzeugt in Abhängigkeit davon ein Ausgangssignal. Dasl
5-, Ausgangssigna! des Vergleichcrs COMP wird einem Transistor Q zugeführt, der einen Glühzünder GSsteu ert. Das Ausgangssignal des Vergleichers COMP wire ferner dem einen Eingang einer UND-Schaltung ANL zugeführt, und der andere Eingang dieser U N D-Schal
M) tung erhält das Ausgangssignal eines Oszillators OSC während das Ausgangssignal der UND-Schaltung ein \ lochfrequcnz-Spannungsquelle 10 steuert
F i g. 8 zeigt den zeitlichen Verlauf verschiedener Si| gnale in der Zündschaltung nach Fig.7. deren Wi
h> kungsweise nachstehend unter Bezugnahme auf F i g. beschrieben wird- Der Betrieb der Schaltung hängt vo Ausgangssignal des Oszillators OSCab. Das Ausgang? signal des Oszillators OSC ist ein pulsierendes Sign
mit konstanter Periodendaucr und dient zur Erzeugung eines Sperrsignals d zum Sperren der Ausgangsspannung der HF-Spannungsquclle 10. Die Periodendaucr sollte daher so gewählt sein, daß ein Impuls des Oszillators nicht merklich später als eine abnormale Kniladung auftritt.
Wenn das Ausgangssignal des Vergleiche« COMP erzeugt v:.-d, während das Ausgangssignal c des Oszillators vorhanden ist, erzeugt die HK-Spannungsquellu· 10 keine Ausgangsspannung, so daß in der Zerstäubungsätzvorrichtung keine elektrische Entladung suttfindet. In der Elektrode 2Λ wird daher ebenfalls keine Gleichspannung erzeugt. Andererseits wird das Ausgangssignal des Vergleichers COMP dem Transistor Q zugeführt, um den Glühzünder GSeinzuschalten. Infolgedessen wird der Kontakt CS—n des Glühzünders GS geschlossen, so daß dem Glühfaden Fund der Elektrode 2A der Zerstäubungsätzvorrichtung über den Transformator TsI r Strom zugeführt wird. Auf diese We-isC- wird die Vorrichtung gezündet.
Das Ausgangssignal des Oszillators OSC hat beispielsweise eine Impulsdauer von einer Millisekunde und eine Impulspause von zehn Millisekunden. Eine Millisekunde nach der Erzeugung des Ausgangssignals des Oszillators ist daher die UND-Bedingung der UND-Schaltung AND nicht mehr erfüllt, so daß das die HF-Spannung sperrende Signal d verschwindet. Infolgedessen wird die HF-Ausgangsspannung a der HF-Spannungsquelle 10 nunmehr an die Elektrode 7A angelegt. In der Elektrode ΪΑ wird jedoch keine Gleichspannung b erzeugt, weil es etwa zwei bis drei Perioden der Netzspannung dauert, bis die elektrische Entladung in der Zerstäubungsätzvorrichtung gezündet wird. Der Glühzünder bleibt daher weiterhin eingeschaltet.
Bevor die Entladung gezündet ist, wird das Ausgangssignal des Vergleichers COMP ständig der UND-Schaltung AND zugeführt. Jedesmal wenn daher das A.usgangssignal e des Oszillators OSC auftritt, wird das die Hochfrequenzspannung sperrende Signal d erzeugt und die Ausgangsspannung a der HF-Spannungsquelle 10 unterbrochen.
Wenn die Entladung gezündet ist, wird in der Elektrode IA die Gleichspannung b erzeugt. Infolgedessen erzeugt der Vergleicher COMP kein Ausgangssignal, so daß der Glühzünder ausgeschaltet wird. Da hierbei eines der Eingangssignale der UND-Schaltung AND verschwindet, wird auch kein HF-Spannungs-Sperrsignal d erzeugt. Die Entladung wird daher fortgesetzt.
Wenn während des Entladungsbetriebs aus irgendeinem Grunde eine abnormale Entladung verursacht wird, z. B. durch eine Verringerung des Abstands zwischen dem Gegenstand 3 und der Elektrode 2/4, wird in der Elektrode 2A eine negative Gleichspannung erzeugt, so daß der Vergleicher COMP ein Ausgangssignal erzeugt, das den Glühzünder CS einschaltet. Wenn der Oszillator OSC hierbei das Ausgangssignal erzeugt, wird auch das HF-Ausgangsspannungs-Sperrsignal d erzeugt, um die Ausgangsspannung der HF-Spannungsquelle 10 und damit die elektrische Entladung zu unterbrechen. Da hierbei der Glühzünder eingeschaltet ist, ist die Zerstäubungsvorrichtung für eine erneute Zündung vorbereitet, so daß die elektrische Entladung sofort wieder gezündet werden kann, weil die kurz, zuvor erzeugten Elektronen noch vorhanden sind. Die elektrische Entladung wird daher sehr rasch wieder gezündet.
Wie man sieht, stellt die beschriebene Zündschaltung eine wirksame Gegenmaßnahme gegen das Auftreten einer abnormalen elektrischen Entladung dar.
Die Γ i g. 9(a) und 9(b) /eigen ein Anwendungsbeispiel der verbesserten Vorrichtung. Hierbei wird ein zu bearbeitender Gegenstand 3 auf einem Drehtisch 15 angeordnet, der durch einen Motor 16 über ein Getriebe 17
·> angetrieben wird. Längs der Laufbahn des Gegenstands 3 sind die verbesserte Zerstäubungsäuvorrichtung und eine Bestäiibungsquelle 14 angeordnet. Der Gegenstand 3 kann daher unmittelbar nach dem Reinigen durch Zerstiiubungsüt/unj: einer Bestäubung unterzogen werden.
ίο Die F i g. 10(a) und 10(b) stellen ein weiteres Anwendungsbeispiel der verbesserten Vorrichtung dar. Bei diesem Beispiel wird ein zu bearbeitender Gegenstand 3 geradlinig durch einen Förderer 18, z. B. einen Bandförderer, befördert, und die Zerstäubungsätzvorrichtung und die Bexprühquelle sind längs des Förderers angeordnet, so daß sie gemeinsam eine Bearbeitungsvorrichtung bilden. In dieser Bearbeitungsvorrichtung sind eine Hilfskammer 20, die vor der Bearbeitung verwendet wird, und cine Hilfskammer 2J, die nach der Bearbeilung verwendet wiid, über eine Isoliereinrichtung 19 auf beiden Seilen angeschlossen.
Wie bereits erwähnt wurde, ist bei der verbesserten Vorrichtung der Entladungsspalt zwischen der öffnung der hohlen Elektrode und der Innenwand der Vakuumkammer angeordnet, wobei die HF-Spannung zwischen der Elektrode und der Vakuumkammer angelegt wird. Im Gegensatz zur herkömmlichen Vorrichtung, bei der die flache plattenförmige Elektrode in der Vakuumkammer angeordnet ist, ist daher bei der verbesserten Vorrichtung das Potential der Vakuumkammerseite negativ, so daß das Zerstäubungsätzen mit einem zu bearbeitenden Gegenstand auf der Vakuumkammerseite ausgeführt werden kann. Die Vakuumkammer kann einfach an die Hochfrequenz-Spannungsquelle angeschlossen
J5 und die Fördereinrichtung für den zu bearbeitenden Gegenstand einfach in der Vakuumkammer angeordnet werden. Die verbesserte Vorrichtung läßt sich daher leicht handhaben.
Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:
1. Mit Hochfrequenzentladung arbeitende Zerstäubungssätzvorrichtung mit einer Vakuumkammer, die mit einem vorbestimmten Gas unter einem Druck gefüllt ist, der nahezu einem Vakuum entspricht, mit einer Elektrode, die an einer Wand der Vakuumkammer so angeordnet ist, daß zwischen der Elektrode und der Vakuumkammerwand ein Entladungsspalt gebildet wird, und mit einer Hochfrequenz-Spannungsquelle zum Anlegen einer Hochfrequenz-Spannung zwischen Elektrode und Vakuumkammer, wobei die Elektrode einen hohlen Innenraum mit einer öffnung aufweist und der Spalt zwischen dieser öffnung und der Vakuumkammer gebildet ist, und mit einer Entladungszündeinrichtung zum Zünden der elektrischen Entladung zwischen der Elektrode und der Vakuumkammer, so daß ein zu bearbeitender Gegenstand einer Zersiäubungsätzung unterzogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (2A) einen zylindrischen Teil und einen trommeiförmigen Teil aufweist, die so zusammengesetzt sind, daß der Hohlraum der Elektrode im Verhältnis zur Höhe der Elektrode groß ist; daß der trommeiförmige Teil auf der Vakuumkammer (1) abgestützt ist und daß der Gegenstand (3) im wesentlichen auf einer Seite der Vakuumkammer (1) angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entbdungsr^ndeinrichtung ein in der Vakuumkammer (1) "orgesehener Glühfaden (F) ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuerschaltung (CC) vorgesehen ist, die die HF-Spannungsquellc (10) in der Weise steuert, daß die Steuerschaltung die Bildung einer Gleichspannung (b) in der Elektrode (2A) feststellt, wenn eine abnormale elektrische Entladung in der Vakuumkammer (1) auftritt, und die Ausgangsspannung der HF-Spannungsqucllc (10) unterbricht, so daß die abnormale elektrische Entladung aufhöri.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Fördereinrichtung (15; 18) für den zu bearbeitenden Gegenstand (3) in der Vakuumkammer (1) vorgesehen ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung ein den Gegenstand (3) tragender Drehtisch (15) ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Entladungsstrecke und eine Besprühquelle (14) längs der Förderbahn des Gegenstands (3) hintereinander angeordnet sind, so d?ß der Gegenstand (3) nach dem Reinigen durch die Zerstäubungsätzung einer Bestäubung unterzogen wird.
7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung ein den Gegenstand (3) tragender Bandförderer (18) ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7. dadurch gekennzeichnet, daß die Entludungsstrcekc und cine Bcsprühquelle (14) lungs des Bandförderers (18) angeordnet sind, so daß der Gegenstand (i) unmittelbar nach dem Reinigen durch Zerstiuibungsat/.ung bestäubt wird.
Die Erfindung bezieht sich auf eine mit Hochfrequenzentladung arbeitende Zerstäubungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, wie sie aus der DE-OS 22 41 229 bekannt ist.
Bei der bekannten Vorrichtung besteht die Elektrode aus einer vertikalen Haltestange, die durch die Deckwand der Vakuumkammer hindurchgeführt ist, und einem am unteren F.nde der Haltestange ausgebi! ieten, nach unten offenen Topf. In diesem Topf erfolgt die
to Ionisation des Gases, wobei die ionisierbare Gasmenge durch die Größe des Hohlraums der Elektrode beschränkt ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß das Volumen des Hohlraumes der Elektrode bei möglichst kleinem Volumen der Vakuumkammer vergrößert ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Mittel gelöst.
2ü Dadurch liegt yorteühafterweise ein Teil des Hohlraums der Elektrode praktisch außerhalb der Vakuumkammer, so daß sich das wirksame Gasvolumen (Gasplasmavolumen) vergrößert, ohne das unwirksame Volumen der Vakuumkammer zu vergrößern.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung verglichen mit jiner herkömmlichen Vorrichtung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 den Aufbau einer herkömmlichen Hochfrequcnzentladungs-Zerstäubungsätzvorrichtung,
i-j F i g. 2 ein Diagramm zur Erläuterung des Randeffekts der Vorrichtung nach Fig. 1,
F i g. 3 ein Ausführungsbeispiel der verbesserten Vorrichtung.
F i g. 4 eine graphische Darstellung in Form von
ij Kennlinien zur Erläuterung der Bedingungen, die beim Zünden der verbesserten Vorrichtung berücksichtigt werden sollten.
F i g. 5 eine graphische Darste!!'Jng in Form von Kennlinien, die zum Feststellen des Auftretens einer abnormalen elektrischen Entladung in der beschriebenen Weise herangezogen werden.
F i g. 6 eine graphische Darstellung der Verteilung der durch die verbesserte Vorrichtung bewirkten Ätzung bzw. Ätzgeschwindigkeit,
Fig. 7 ein Schaltbild einer Zündeinrichtung der verbesserten Vorrichtung.
Fig. 8 ein Zcildiagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise der Vorrichtung nach F i g. 7 und die
F i g. 9(a) und 9(b) sowie die F i g. IO(a) und 10(b) verschiedcne Weiterbildungen der verbesserten Vorrich
tung.
Fi g. I stellt eine herkömmliche Zerstäubungsätzvorrichtung dar. Sie enthält eine flache Elektrode 2 in einer Vakuumkammer 1. Der zu bearbeitende Gegenstand 3
η wird auf der F.lektrode 2 angeordnet. Dann wird eine Hoehfrcqucnzenlladung zwischen der Elektrode 2 und der Vakuumkammer 1 ausgebildet, so daß Gasionen, z. B. Argonicn. in der Vakuumkammer 1 unter Ausnutzung der Gleichrichlwirkung der Entladung gebildet
bo werden, um den Gegenstand 3 einer Zerstäubungsätzung zu unterziehen. Die Kathodenzersläubungsätzung wird beispielsweise ausgeführt, um eine zu bedampfenüe bzw. zu bestaubende Oberfläche zu reinigen.
Die [lache plattcnförniigc F.lektrode 2 ist durch Iso-
br) tierkörper 4 gegenüber der Vakuumkammer elektrisch isoliert und von einem Dunkclraumschirm 5 umgeben. j Die Flektrodc 2 ist mit einer I loeHfrequenzspannungs-ΊΟ über einen Gleichstrom-Entkopplungskon-
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