DE3206622C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Beschichten eines Substrats mit einem Material gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 bzw. 8.

Die Erfindung liefert ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufbringen von Antikorrosions-, Schutz-, Dekorations- oder Halbleiterüberzügen auf ein Substrat oder für die Ausbildung von Verbindungen auf dem Substrat mit dem darauf abgeschiedenen Material, wie beispielsweise die Bildung von Karbiden und Siliciden.

Bei der Abscheidung von Material aus der Dampfphase auf ein Substrat, ein Verfahren, das im allgemeinen im Vakuum durchgeführt wird, wird das auf dem Substrat abzuscheidende Material im allgemeinen mit hoher Energie verdampft und in eine Migrationsbewegung in Richtung auf das Substrat versetzt, auf dem die Abscheidung erfolgt.

Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise aus der Jap. J. of appl. Physics 10 (1971), No. 6, S. 747-753 bekannt.

Bei diesem Verfahren wird eine Anode mit einer aus einem Ferritzylinder bestehenden Kathode zur Zündung eines Lichtbogens in Berührung gebracht, woraufhin dann das Ferrit in dem Zylinder schmilzt und die Anode von der Kathode entfernt wird, um die Bedamfpung eines Substrats nicht zu behindern.

Dieses bekannte Verfahren zur Dampferzeugung durch Aufheizung eines Körpers aus dem abzuscheidenden Stoff führt nicht immer zu hinreichend gleichförmigen Abscheidungen über große Oberflächengebiete hinweg. Darüber hinaus sind die bekannten Verfahren unwirtschaftlich, weil beim Schmelzen und zur Aufrechterhaltung der Schmelze eine große Wärmemenge erzeugt und somit viel elektrische Energie verbraucht wird, wobei ein großer Teil der erzeugten Wärmemenge verlorengeht. Außerdem ist aufgrund der ständig vorhandenen Schmelze mit Materialverlusten und thermischen Beeinträchtigungen des Materials im Schmelzbad zu rechnen.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung gemäß der im Oberbegriff der Ansprüche 1 bzw. 8 enthaltenen Art zu schaffen, bei denen das Material mit niedrigem Energieaufwand sowie gutem energetischen Wirkungsgrad und hoher Leistung verdampft werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 bzw. 8 gelöst.

Mit der Erfindung wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zur reaktiven Aufdampfung geschaffen, bei denen die Elektroden periodisch aufeinander zu und voneinander weg bewegt werden, wobei eine Elektrode in die Schmelze der Gegenelektrode eintaucht und damit mit der Substanz beschichtet wird, so daß bei der darauffolgenden Ausbildung des Lichtbogens eine relativ große Menge der Substanz zur Reaktion mit einem Gas und zur Beschichtung des Substrats mit dem Reaktionsprodukt verdampft. Durch diese Vorgehensweise erhält man ein sehr effektives und wirtschaftliches Verfahren zur Beschichtung eines Substrats mit einem Material.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird in vorteilhafter Weise für die Erzeugung von Schichten aus Siliciumdioxid, Silicid oder Karbid auf einem Substrat , für die Erzeugung von Siliciden durch Reaktion von Silicium mit einem Substratmaterial während der Abscheidung des Siliciums auf dem entsprechenden Substrat oder zum Beschichten von Substraten mit praktisch jedem gewünschten Metall oder jeder gewünschten Legierung für die Ausbildung von Schutzschichten oder Schichten für andere Zwecke eingesetzt. Dabei kann die Erfindung in der Metallurgie, in der chemischen, elektrischen, elektronischen, optischen, Raumfahrt- und Kernindustrie und in der Elektrovakuum- und Raketentechnik Anwendung finden, wobei sie sich als besonders erfolgreich für die Erzeugung von spiegelartigen Schichten, Reflektoren, Antikorrosionsschichten und Schichten für Gegenstände mit flacher oder auch komplizierter und verwinkelter Form, für die Herstellung von Mehrfachbeschichtungen in der Dünn- und Dickschichttechnik, beispielsweise für die Herstellung von Halbleiterbauelementen und hochohmigen Widerständen, und in allen sonstigen Gebieten als erfolgreich erwiesen hat, wo eine Oberflächenmodifikation eines Substrats erforderlich ist und sich durch die Aufbringung eines in geschmolzenem Zustand existenzfähigen Materials aus der Dampfphase auf das Substrat bewirken läßt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zum Durchführen einer reaktiven Aufdampfung gemäß einer ersten Ausführungsform,

Fig. 2 eine ähnliche Ansicht einer zweiten Vorrichtung, bei der jedoch das aufzudampfende Material auf einer in vertikaler Richtung hin- und hergehenden Elektrode gesammelt wird,

Fig. 3 einen Vertikalschnitt einer Vorrichtung zum Abscheiden von Material auf ein unterhalb eines Bades von geschmolzenem Metall angeordnetes Substrat,

Fig. 4 eine Fig. 3 ähnliche Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels,

Fig. 5 einen Axialschnitt durch eine weitere Vorrichtung zur reaktiven Aufdampfung und

Fig. 6 einen Axialschnitt durch eine sehr kompakte, tragbare Vorrichtung zur reaktiven Aufdampfung.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung arbeitet mit einem einfachen Lichtbogen zur Herstellung von spiegelartigen Schutzschichten auf Substraten oder zur Aufdampfung verschiedener Metalle oder Metallegierungen unter Einschluß wärmebeständiger und feuerfester Metalle zum Auftragen entsprechender Schichten auf ein Substrat.

Wie Fig. 1 zeigt, besitzt die dargestellte Vorrichtung, zu der auch eine in Fig. 1 nicht eigens gezeigte Vakuumkammer gehören kann, die von ähnlicher Bauart sein kann wie die in Fig. 6 dargestellte Vakuumkammer, eine stabförmige Elektrode 1 aus Metall, die mit Hilfe eines Elektrodenspeisers 7 in Richtung auf eine blockförmige Elektrode 2 zu bewegt werden kann, um ein Bad 3 aus geschmolzenem Metall zu bilden, zu dem ein Lichtbogen 4 gezündet wird. Die Elektrode 2 wird in einem Halter 5 gehalten, und eine Gleichstromquelle 9 führt den Elektroden 1 und 2 den Lichtbogenstrom über eine herkömmliche Lichtbogenstabilisierschaltung 8 zu. Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, die mit relativ kleinem Querschnitt ausgeführte Elektrode 1 mit einem Temperaturregler 6 zu versehen, um einer Überhitzung der Elektrode 1 vorzubeugen. Da der Querschnitt der blockförmigen Elektrode 2 erheblich größer ist als der der stabförmigen Elektrode 1, findet das Bad 3 Aufnahme in einer konkaven Höhlung 11, die sich in situ in der Elektrode 2 bildet.

Beim Betriebe der Vorrichtung von Fig. 1 kann unter Verwendung von Elektroden 1 und 2 aus Titan, Aluminium, Wolfram, Tantal oder Kupfer der Lichtbogen 4 mit einer Temperatur von 5000 bis 7000°C gezündet werden, um Dampf aus dem Metall in dem Bad 3 zu bilden, der dann einen Abstand von 10 bis 15 cm bis zu einem Substrat 10 durchquert und darauf eine Schicht aus dem entsprechenden Metall bildet. Dabei kann das Bad 3 aus einer Mischung der Metalle gebildet werden, die von den Elektroden 1 und 2 stammen, so daß sich eine Legierung aus den Metallen der beiden Elektroden 1 und 2 auf dem Substrat 10 niederschlagen läßt. Vorzugsweise besteht die Elektrode aus Titan, während das geschmolzene Metall sich überwiegend aus Aluminium, Wolfram, Tantal oder Kupfer zusammensetzt.

Die Vorrichtung von Fig. 1 läßt sich ohne wesentliche Modifikation im Rahmen von tiegellosen Verfahren zum Erzeugen von Schutzschichten aus Karbiden, zum Herstellen von Siliciumschichten auf Substraten oder zum Ausbilden von Karbid- oder Silicid- oder sogar von Siliciumcarbidschichten auf Substraten verwenden.

In diesem Falle wird die Vorrichtung von Fig. 1 wiederum in einer üblichen Vakuumkammer eingesetzt, wobei die Elektrode 1 aus Silicium oder Kohlenstoff bestehen kann, während die Elektrode 2 aus einem Metall aufgebaut ist, dessen Silicid oder Karbid gebildet werden soll, oder im Falle einer Abscheidung vom Silicium auf dem Substrat ebenfalls aus Silicium bestehen kann.

Wenn beispielsweise eine Abscheidung von Siliciumcarbid auf dem Substrat 10 gewünscht wird, kann die Elektrode 1 aus Silicium bestehen, während die Elektrode 2 ein Kohlenstoffblock sein kann, in dem ein Bad 3 aus Silicium und gelöstem Kohlenstoff Aufnahme findet.

Dämpfe aus dem Bad 3 werden zu dem Substrat 10 hin übertragen und schlagen sich darauf in einer Siliciumcarbidschicht nieder. Das Substratmaterial kann Titan sein, und der sich darauf bildende Überzug ist dann eine Mischung aus Titansilicid und Titancarbid.

Alternativ dazu kann mit einer Elektrode 1 aus Silicium oder Kohlenstoff und einer Elektrode 2 aus Titan auf einem Substrat 10 von unterschiedlicher Zusammensetzung Titancarbid oder Titansilicid abgeschieden werden.

Wenn in der Vakuumkammer für eine leicht oxydierende Atmosphäre gesorgt wird, bilden sich auf dem Substrat 10 Überzüge aus Siliciumdioxyd.

Offensichtlich erweist sich die Vorrichtung von Fig. 1 als besonders wirkungsvoll bei der Herstellung von Halbleitern.

Der Temperaturregler 6 kann entlang der Länge der Elektrode 1 mehrfach angeordnet werden, und zusätzliche Temperaturregler können für die Elektrode 2 vorgesehen werden, um deren Überhitzung zu verhindern.

Wenn entweder die Elektrode 1 oder die Elektrode 2 aus Silicium besteht und die jeweils andere Elektrode aus Kohlenstoff besteht, bildet sich durch die Reaktion Siliciumcarbid, das in höherer Reinheit als der des ursprünglichen Siliciumdioxyds und Kohlenstoffs zur Abscheidung gelangt.

Wenn beide Elektroden 1 und 2 aus Silicium bestehen, lassen sich Siliciumdioxyd- und Siliciumabscheidungen von hoher Dichte erhalten, wie sie beim Beschichten von Halbleitern besonders erwünscht sind.

Die in Fig. 2 dargestellte Vorrichtung gleicht in ihrem allgemeinen Aufbau dem der Vorrichtung von Fig. 1, wobei die Verdampfung des abzuscheidenden Materials zumindest teilweise von einer damit benetzten oberen Elektrode 101 erfolgt. Im übrigen sind Bauteile der Vorrichtung von Fig. 2, die bei der Vorrichtung von Fig. 1 bereits ein Vorbild haben, mit den entsprechenden Bezugszahlen unter Voranstellung der Hunderterstelle bezeichnet.

In Fig. 2 ist der Elektrodenspeiser 107 mit einem Vertikalkolbenmechanismus 112 gekoppelt, welcher der Elektrode 101 eine hin- und hergehende Bewegung in durch einen Pfeil 114 angedeuteter Richtung aufprägt, so daß die Spitze der Elektrode 101 periodisch in das in der Elektrode 102 gebildete Bad 103 aus geschmolzenem Metall eintaucht.

Beim Herausheben der Elektrode 101 aus dem Bad 103 zur Wiederzündung des Lichtbogens 104 wird eine auf der Elektrode 101 haftende Schicht 113 aus geschmolzenem Metall verdampft und gelangt zur Abscheidung auf das Substrat 110.

Die wieder blockförmig ausgebildete Elektrode 102 wird durch den Halter 105 gehalten, und die Zuführung des Lichtbogenstromes erfolgt von der Gleichstromquelle 109 über die Lichtbogenstabilisierschaltung 108 in der bereits beschriebenen Weise, wobei die Elektrode 101 mit dem Temperaturregler 6 ausgerüstet ist.

Die Vorrichtung von Fig. 2 hat sich als besonders wirkungsvoll erwiesen, wobei die Elektrode 101 aus Titan bestand und das Bad 103 aus Aluminium gebildet war.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Vorrichtung wird dampfförmiges Material auf ein Substrat 210 niedergeschlagen, das sich unterhalb eines Schmelztiegels 217 befindet, der in einem Halter 205 sitzt und die Form eines oben offenen Ringes aufweist, der ein Bad 203 aus geschmolzenem Metall enthält.

Bei der Vorrichtung von Fig. 3 weist die obere Elektrode 201 die Form eines Kugelsegments auf, das gleichzeitig die Funktion eines Reflektors übernimmt, so daß bei Zündung eines Lichtbogens 204 zwischen der Elektrode 201 und der Schmelze im Schmelztiegel 217 zunächst Dämpfe in der in Fig. 3 durch Pfeile 219 angedeuteten Richtung nach oben aufsteigen und dann nach unten umgelenkt werden, wobei sie auf das Substrat 210 konzentriert werden, wie dies in Fig. 3 durch Pfeile 218 angedeutet ist.

Die Gleichstromquelle 209 ist in Fig. 3 über die Lichtbogenstabilisierschaltung 208 an die Elektrode 201 und den Schmelztiegel 217 angeschlossen, und die am Ende eines Stabes 216 angebrachte obere Elektrode 201 wird in vertikaler Richtung durch den Elektrodenspeiser 207 und in horizontaler Richtung durch einen Hilfsmechanismus 215 eingestellt, der zur Justierung der Stellung der Elektrode 201 über dem verdampfenden Metall dient.

Bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 3 kann die Elektrode 201 aus Titan, Molybdän oder Wolfram bestehen, während das geschmolzene Metall im Bad 203 aus Aluminium oder Kupfer zusammengesetzt sein und der Schmelztiegel 217 selbst aus Graphit bestehen kann.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 werden die Dämpfe abwärts geleitet, um das Substrat 310 zu beschichten.

Bei diesem Ausführungsbeispiel kann der das Bad 303 aus geschmolzenem Metall enthaltende, oben offene Schmelztiegel 317 aus einer Gießpfanne 322 oder einer anderen Quelle mit zusätzlicher Schmelze oder mit festem Metall beschickt werden, das dann in dem Schmelztiegel 317 erschmolzen wird. Dieser kann durch eine Hilfseinrichtung, wie beispielsweise eine Induktionsheizung 323 aufgeheizt werden und wird durch einen Halter 305 gehalten.

Im Boden des Schmelztiegels 317 sind Öffnungen 321 ausgebildet, durch die hindurch Tropfen von geschmolzenem Metall austreten können, und diese Tropfen werden dann durch den Lichtbogen 304, der zwischen der Elektrode 301 und dem Boden des Schmelztiegels 317 brennt, verdampft.

Die Temperatur im Bereich des Lichtbogens 304 läßt sich mit Hilfe einer zusätzlichen Induktionsheizung 324 regeln, und die Elektrode 301 kann gekühlt werden, wozu ein Kühlelement 306 vorgesehen ist.

Die Elektrode 301 wird in Richtung auf den Schmelztiegel 317 zu durch den Halter 307 vorgeschoben, und der Lichtbogen 304 wird durch eine Lichtbogenstabilisierschaltung 308 aufrechterhalten, die mit der Gleichstromquelle 309 verbunden ist.

Bei diesem Ausführungsbeispiel kann das geschmolzene Metall in dem Bad 303 Kupfer sein.

Statt der zusätzlichen Induktionsheizung 324 kann an dieser Stelle ein zu beschichtendes Substrat vorgesehen werden, das beispielsweise die Form eines Ringes aus Titan aufweisen kann, der den Dampf in Form eines Überzuges zu sammeln vermag.

Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel verdampft das geschmolzene Metall, sowie es gebildet wird, in einem geschlossenen Raum, wobei die entstehenden Dämpfe durch Öffnungen 425 auf das Substrat 410 zu ausgestoßen werden.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das Schmelzebad durch Schmelzen der von dem Halter 405 gehaltenen Elektrode 402 erzeugt, indem die Gegenelektrode 401 mittels des Elektrodenspeichers 407 in einer zentralen Bohrung 426 in der Elektrode 402 vorgeschoben wird, wobei die Elektrode 401 durch eine als Führung dienende Isoliermanschette 427 hindurchgeht. Rund um die beiden Elektroden 401 und 402 und koaxial dazu ist anschließend an den Lichtbogen 404 ein Temperaturregler 406 vorgesehen, um eine Überhitzung des Bereichs vor den Öffnungen 425 zu verhindern. Die Beschichtung bildet sich auf dem Substrat 410.

Der Lichtbogenstrom wird den Elektroden 401 und 402 von der Gleichstromquelle 409 über die Lichtbogenstabilisierschaltung 408 in der bereits beschriebenen Weise zugeführt.

Die Darstellung in Fig. 6 zeigt eine tragbare Lichtbogeneinrichtung zum Abscheiden von reflektierenden, Antikorrosions-, Schutz- und halbleitenden Beschichtungen aus Metall, Siliciden und Carbiden unter Anwendung des oben beschriebenen Prinzips.

Die Vorrichtung von Fig. 6 besitzt eine Vakuumkammer 500, die an ihrem oberen Ende mit einem Handgriff 530 versehen ist, der den Transport der Vorrichtung erleichtert.

Innerhalb der Vakuumkammer 500 ist ein Schmelztiegel 517 in Form einer Hohlkugel angeordnet, die in ihrem unteren Teil auf ihrer Innenseite mit einem feuerfesten Material wie beispielsweise Aluminiumoxid überzogen ist und in diesem Teil ein Bad 503 aus geschmolzenem Metall aufnimmt.

In ihrem oberen Bereich 531 ist diese Hohlkugel mit einer reflektierenden Schicht versehen, welche die von dem Bad 503 abgestrahlte Wärme reflektiert und auf das Bad 503 konzentriert.

Im Betriebe brennt innerhalb der Hohlkugel ein Lichtbogen 504 zwischen dem Bad 503 und einer Elektrode 501, die mittels eines Elektrodenspeichers 507 entsprechend dem verbrauchten Elektrodenmaterial in Richtung auf das Bad 503 vorgeschoben werden kann.

Zusätzliches Metall, beispielsweise in fester Form, kann dem Bad 503 in Form einer Stange 532 zugeführt werden, die mit einem Speiser 533′ verbunden ist, so daß dem Bad 503 entsprechend seinem Verbrauch zusätzliches Metall zugeführt werden kann.

Die Elektrode 501 und das Bad 503 sind in der bereits früher beschriebenen Weise an die entgegengesetzten Pole einer Lichtbogenstabilisierschaltung und einer Gleichstromquelle angeschlossen.

Eine rohrförmige Elektrode 502 umgibt die Stange 532.

Im unteren Teil der Vakuumkammer 500 ist eine Luftpumpe 533 vorgesehen, die dazu dient, den den Schmelztiegel 517 aufnehmenden Teil der Vakuumkammer 500 und über einen Vakuumschlauch 534 mit einem Ventil 535 auch einen Adapter 536 von sich nach außen erweiternder Konfiguration zu evakuieren, der über eine seitliche Öffnung 525 im Schmelztiegel 517 mit diesem verbunden ist.

Rund um den Adapter 536 ist eine Heizspule 537 angeordnet, die eine unerwünschte Kondensation von Dampf an der Innenwandung des Adapters 536 verhindert.

Zwischen der Öffnung 525 des Schmelztiegels 517 und dem Adapter 536 ist eine Vakuumschleuse 538 mit einer Fassung 539 vorgesehen, die als Halterung für Adapter von unterschiedlicher Form und Größe dient.

Weiter ist der Adapter 536 mit einem Dichtring 540 versehen, mit dem er an dem zu bedampfenden Substrat 510 zu dichtender Anlage kommt.

Die in Fig. 6 dargestellte tragbare Vorrichtung kann an den Ort des zu bedampfenden Substrats 510 verbracht werden, wobei dann der passend ausgebildete Adapter 536 auf die Fassung 539 aufgesetzt und mit seinem Dichtring 540 an die Oberfläche des zu überziehenden Substrats 510 angedrückt wird. Sodann wird der Lichtbogenstrom eingespeist, und die Vakuumkammer 500 und der Adapter 536 werden mittels der Luftpumpe 533 evakuiert, wobei das Metall schmilzt und innerhalb der Hohlkugel das Bad 503 bildet. Anschließend wird die Vakuumschleuse 538 geöffnet, und die Dämpfe können durch die Öffnung 525 hindurch zum Substrat 510 strömen, wobei sie ihren Antrieb zumindest teilweise durch eine Druckdifferenz erhalten, die unter Steuerung über das Ventil 535 zwischen dem Inneren des Schmelztiegels 517 einerseits und des Adapters 536 andererseits aufrechterhalten wird.

Mit Hilfe der Vorrichtung von Fig. 6 läßt sich praktisch jeder Gegenstand an jeder Stelle mit einer Beschichtung versehen, und die Verwendung einer Vielzahl von Adaptern unterschiedlicher Form und Größe ermöglicht es, auch kompliziert geformte Körper zu beschichten, ohne daß diese von ihrem jeweiligen Einsatzort entfernt werden müßten. Insbesondere kann die Vorrichtung von Fig. 6 auch zerlegbar oder faltbar gestaltet werden, so daß sie sich auch zum Aufbringen von Schichten im Inneren von Rohrleitungen u. dgl. verwenden läßt.

Schließlich läßt sich die Vorrichtung von Fig. 6 ohne den Adapter 536 auch als Antrieb für Personen oder Geräte im Weltraum verwenden.

Dazu braucht man nach dem Zünden des Lichtbogens 504 lediglich die Vakuumschleuse 538 zu öffnen, so daß ein Materiestrom durch die Öffnung 525 austreten und einen Vortrieb in der entgegengesetzten Richtung bewirken kann. Dabei wirkt das Vakuum im Weltraum als natürliche Vakuumquelle für die Vorrichtung, und es bedarf dann der Luftpumpe 533 nicht. Für die Erzeugung eines solchen Antriebs läßt sich praktisch jeglicher Abfall im Raumfahrtbereich verwenden und in dem Schmelztiegel 517 verdampfen.

Claims (12)

1. Verfahren zum Beschichten eines Substrats mit einem Material, bei dem wenigstens ein Teil des Materials mittels eines Lichtbogens in dampfförmigen Zustand gebracht wird, wobei ein Körper aus einer Substanz, die geeignet ist, das Material zu bilden, dem Lichtbogen bei Anordnung des Körpers im Abstand vom Lichtbogen in einer evakuierbaren Kammer ausgenutzt wird, wobei die Substanz aus einem festen, eine Elektrode bildenden Körper gewonnen wird und eine Gegenelektrode in einem Abstand von der durch den festen Körper gebildeten Elektrode angeordnet wird, und wobei zur Zündung des Lichtbogens eine die beiden Elektroden in Richtung auf die andere Elektrode bewegt wird, um die Elektroden in Kontakt miteinander zu bringen, und dann eine der beiden Elektroden von der anderen zurückbewegt wird, während eine elektrische Stromversorgung zur Bildung des Lichtbogens mit den Elektroden verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (1, 101, 201, 301, 401; 2, 102, 203, 303, 402, 502) periodisch aufeinander zu und voneinander wegbewegt werden, daß die Substanz ein elementares Metall ist, daß der Kammer (500) ein mit dem Metall reagierendes Gas zugeführt wird, und daß als Material zur Beschichtung des Substrats (10, 110, 210, 310, 410, 510) das Reaktionsprodukt zwischen der Substanz und einem Bestandteil des Gases eingesetzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bad (3, 103, 203, 303, 503) aus dem aufzubringenden Material in geschmolzenem Zustand gebildet wird, daß zwischen wenigstens einem Teilbereich dieses Bades (3, 103, 203, 303, 503) und wenigstens einer Elektrode ein Lichtbogen (4, 104, 204, 304, 404, 504) gezündet wird, und daß das Substrat (10, 110, 210, 310, 410, 510) mit Abstand von dem Lichtbogen (4, 104, 204, 304, 404, 504) und im Wege von aus dem Bad gebildeten Materialdampf angeordnet wird, um dieses Material aus der Dampfphase auf dem Substrat (10, 110, 210, 310, 410, 510) abzuscheiden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (1, 101, 201, 301, 401, 501) mit Unterbrechungen in das Bad (3, 103, 203, 303, 403, 503) aus dem aufzubringenden Material eingetaucht wird, um auf der Elektrode (1, 101, 201, 301, 401, 501) eine Beschichtung aus dem Material zu bilden, und daß die so erhaltene Beschichtung auf der Elektrode (1, 101, 201, 301, 401, 501) mit dem Lichtbogen (4, 104, 204, 304, 404, 504) verdampft wird, um Material in dampfförmigem Zustand zu bilden.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bad (3, 103, 203, 303, 503) aus dem aufzubringenden Material durch Schmelzen eines Körpers aus diesem Material gebildet und in einer darin erzeugten Höhlung erhalten wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhlung in dem Materialkörper durch Schmelzen dieses Körpers mit dem Lichtbogen (4, 104, 204, 304, 404, 504) gebildet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Tropfen des Bades (303) zum Austreten aus einer im Boden eines das Bad (303) enthaltenden Behälters (317) gebildeten Öffnung (321) gebracht und mit dem Lichtbogen (304) verdampft werden.

7. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum zwischen der Elektrode (1, 101, 201, 301, 401, 501) und dem Bad (3, 103, 203, 303, 403, 503) und zwischen dem Lichtbogen (4, 104, 204, 304, 404, 504) und dem Substrat (10, 110, 210, 310, 410, 510) evakuiert wird.

8. Vorrichtung zum Beschichten eines Substrats mit einem Material zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, mit einer evakuierbaren Kammer, in der eine Einrichtung zum Zünden eines Lichtbogens zwecks Verdampfung des Materials, eine Einrichtung zum Lagern des Materials und eine Einrichtung zum Anordnen des Substrats im Abstand vom Lichtbogen zum Abscheiden von Dampf aus dem Material auf dem Substrat vorgesehen ist, wobei das Material durch einen festen Körper in Form einer Elektrode gebildet ist, und der Elektrode in einem Abstand gegenüberliegend eine Gegenelektrode angeordnet ist, wobei weiter die Elektroden an eine elektrische Stromversorgung angeschlossen sind und eine Elektrode in Richtung auf die andere bewegbar ist, um die Elektroden in Kontakt miteinander zu bringen, und wobei eine der beiden Elektroden bei Zündung des Lichtbogens wieder zurückbewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (7, 107, 207, 307, 407, 507) zum periodischen Hin- und Herbewegen zur Berührung der Elektroden (1, 101, 201, 301, 401, 501; 2, 102, 203, 303, 402, 502) und eine Einrichtung zur Zuführung eines Gases in die Kammer vorgesehen sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Behältnis für das Bad (3; 103) eine in einem Körper (2; 102) aus dem aufzubringenden Material durch Schmelzen eines Teils davon gebildete Höhlung (11) ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Behältnis für das Bad (203) ein oben offener, ringförmiger Schmelztiegel (217) und die Elektrode (201) ein oberhalb davon angeordnetes Kugelsegment ist, zwischen denen ein wandernder Lichtbogen (204) brennt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Behältnis für das Bad (303) ein dieses enthaltender Schmelztiegel (317) mit bodenseitigen Öffnungen (321) für den Austritt von Tröpfchen aus dem Bad ist, unterhalb dessen Boden die Elektrode (301) angeordnet ist, zwischen der und dem Tiegelboden der die Badtröpfchen verdampfende Lichtbogen (304) brennt.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (501) und das Behältnis (517) für das Bad (503) in einem tragbaren und evakuierbaren Gehäuse (500) mit einer Vakuumschleuse (538) und einer Evakuiereinrichtung (533) angeordnet sind, und daß an die Vakuumschleuse ein Adapter (536) anschließbar ist, der eine dichtende Anlage an ein zu überziehendes Substrat (510) und den Durchgang von Dampf aus dem Gehäuse zur Abscheidung auf dem Substrat ermöglicht.