DE4028842C1 - - Google Patents
Info
- Publication number
- DE4028842C1 DE4028842C1 DE4028842A DE4028842A DE4028842C1 DE 4028842 C1 DE4028842 C1 DE 4028842C1 DE 4028842 A DE4028842 A DE 4028842A DE 4028842 A DE4028842 A DE 4028842A DE 4028842 C1 DE4028842 C1 DE 4028842C1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- electron beam
- modulation
- deflection
- arrangement
- acceleration voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/24—Vacuum evaporation
- C23C14/28—Vacuum evaporation by wave energy or particle radiation
- C23C14/30—Vacuum evaporation by wave energy or particle radiation by electron bombardment
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Discharge Heating (AREA)
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur
Steuerung der Bedampfungsstromdichte und/oder deren
Verteilung, mittels Elektronenstrahls von einem Ver
dampfungsobjekt verdampften Materials in einem Be
handlungsraum sowie eine Steueranordnung hierfür.
Die normierte Leistungsdichtenverteilung p/pmax eines
für die Verdampfung eines Materials, üblicherweise
Target genannt, verwendeten Elektronenstrahls ist,
wie in Fig. 1 dargestellt, im wesentlichen glocken
förmig.
Bei einem Modellstrahl Sm angenommener homogener,
normierter Leistungsdichteverteilung p/pmax ist, wie
in Fig. 2a dargestellt, insbesondere aufgrund der
Wärmediffusion, auch die normierte Temperaturvertei
lung ϑ/ϑmax in dem mit dem Strahl beaufschlagten Ver
dampfungsbereich im wesentlichen glockenförmig. Es
ergibt sich somit bei einem leistungsdicht nicht ho
mogen verteilten, realen Strahl gemäß Fig. 1 eine
ganz ausgesprochen peripher abfallende normierte Tem
peraturverteilung, wie in Fig. 2b dargestellt, mit
einer ausgesprochenen Temperaturüberhöhung im Ver
dampfungsflächenmittenbereich.
Nebst zu einer hohen thermischen Belastung des zu
verdampfenden Materials, des Targetmaterials, führt
unter anderem dies, bei hoher Strahlleistung, zu Ver
formungen der Verdampfungsoberfläche (Targetoberflä
che), wie dies in "Elektronenstrahltechnologie", S.
Schiller et al., Wissenschaftliche Verlagsgesell
schaft mbH, Stuttgart, 1977, S. 174, dargestellt ist.
Wird die Strahlleistung, bei unveränderter, normier
ter Leistungsdichteverteilung, verändert, so durch
läuft die Verdampfungsrate, definiert als pro Zeit
einheit vom Verdampfungsobjekt verdampfte Material
menge, ein ausgesprochenes Maximum, wie dies in ange
gebener Literaturstelle, S. 173, gezeigt ist.
Der Dampfstrom, der sich vom Elektronenstrahlauf
treffbereich ausbreitet, ergibt im Behandlungsraum,
lokal betrachtet, unterschiedliche Dampfstromdichten.
Von der normierten Strahlleistungsdichten-Verteilung
einerseits, anderseits von der Strahlleistung abhän
gig, ergeben sich nun weiter normierte Dampfstrom
dichteverteilungen im Behandlungsraum, wie im genann
ten Buch, S. 142, gezeigt. Das obgenannte Buch wird
hiermit in die vorliegende Beschreibung durch Bezug
nahme integriert.
Das Auftreten von Spritzern bei zu hoher Strahllei
stung, bei gegebener, normierter Dichteverteilung,
ist eine der Limiten für eine Erhöhung der Verdamp
fungsrate, wie dies zur Erhöhung der Anlagenwirt
schaftlichkeit wünschbar ist. Eine zweite diesbezüg
liche Grenze liegt bei der Mitveränderung der Dampf
stromdichteverteilung gemäß angegebener Stelle,
Schiller, S. 142.
Während grundsätzlich angestrebt wird, die Dampf
stromdichte zu erhöhen, um die Anlagenproduktivität
zu erhöhen, richtet sich die Wahl einer optimalen
Dampfstromdichteverteilung nach dem jeweiligen Anla
gentyp, so beispielsweise danach, wie im Behand
lungsraum durch Elektronenstrahlverdampfen zu be
schichtende Werkstücke angeordnet sind oder welches
Schichtprofil angestrebt wird.
Ohne die obgenannten Grenzen könnte mithin bei einer
gegebenen Anlage ansonsten die Produktivität erhöht
werden durch Erhöhung der Verdampfungsrate bzw., be
trachtet am interessierenden Ort der vorzunehmenden
Beschichtung, des Dampfstromes, bzw., lokal betrach
tet, der Dampfstromdichte. Dies durch Erhöhung der
dem verdampften Flächenbereich durch den Elektronen
strahl aufgebrachten Strahlleistung.
Sowohl die Beschichtungsqualität wie auch die Anla
genproduktivität an einer solchen Anlage könnte wei
ter durch gezielte Optimierung der Dampfstromdichte
verteilung (Raumausnützung!) erhöht werden. Da das
Verdampfungsratenmaximum gemäß S. 173 oben angegebe
ner Literaturstelle im allgemeinen nicht bei der
gleichen Strahlleistung (bei konstant gehaltener,
normierter Leistungsdichteverteilung) auftritt, wie
eine anlagenspezifisch erwünschte Dampfstromdichte
verteilung, wäre es erwünscht, entweder die Bedamp
fungsstromdichte oder die Bedampfungsstromdichtever
teilung zu optimieren oder Bedampfungsstromdichte und
Bedampfungsstromdichteverteilung anlagenspezifisch
wirtschaftlichkeitsoptimal auszulegen.
Es geht darum, einen Weg zu finden, die einem be
trachteten Verdampfungsflächenbereich aufbringbare
Strahlleistung erhöhen zu können und dabei auch die
Dampfstromdichteverteilung einstellen zu können und
dabei die bekannten, oben erwähnten Grenzen zu umge
hen, d. h. ohne das Verdampfungsobjekt thermisch zu
überlasten, unzulässige Oberflächenverformungen zu
erzeugen mit einhergehender Spritzerbildung.
Die vorliegende Erfindung setzt sich dies zum Ziel.
Zu diesem Zweck zeichnet sich das Verfahren eingangs
genannter Art nach dem Wortlaut von Anspruch 1 aus,
die erfindungsgemäße Anordnung nach demjenigen von
Anspruch 8.
Während es an sich bekannt ist, die Lage der Auf
trefffläche eines Elektronenstrahls auf der Oberflä
che des Verdampfungsobjektes gesteuert zu verändern,
um diesen sukzessive abzudampfen, wird auf diese be
kannte, gesteuerte Lageänderung im Sinne einer Groß
hubsteuerung bzw. Arbeitspunktsteuerung des Elektro
nenstrahls in der vorliegenden Beschreibung Bezug ge
nommen.
Die erfindungsgemäß eingesetzte Oszillation der Auf
treffflächenlage hingegen erfolgt in Größenordnungen
von höchstens einigen Auftreffflächendurchmessern und
ist als Kleinsignalverhalten der Auftrefffläche zu
betrachten, d. h. ist dem jeweiligen dynamisch verän
derten Arbeitspunkt überlagert.
Bevorzugte Ausführungsvarianten des erfindungsgemäßen
Verfahrens bzw. der erfindungsgemäßen Steueran
ordnung sind, entsprechend, in den Ansprüchen 2 bis 7
bzw. 9 bis 15 spezifiziert.
Die Fig. 1 bis 2b dienten der Erläuterung im Zusam
menhang mit der eingangs besprochenen Problemstel
lung.
Die Erfindung wird anschließend beispielsweise an
hand von weiteren Figuren erläutert.
Es zeigen:
Fig. 3 zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Vor
gehens über der Zeitachse t die x-Lagenkoor
dinate der Auftrefffläche eines erfindungs
gemäß oszillierten Elektronenstrahls,
Fig. 4 eine angenommene, der Darstellung bei sta
tionärem Strahl von Fig. 3 entsprechende
Temperaturverteilung im Verdampfungsobjekt
und im Bereich der Elektronenstrahlauftreff
fläche, wobei die x-Koordinate parallel zur
Auftrefffläche gewählt sei und, weiterhin
qualitativ, die Temperaturverteilung, wie
sie bei erfindungsgemäßem Vorgehen erreicht
wird,
Fig. 5 schematisch in Blockdiagrammform eine erfin
dungsgemäße Strahlsteuerung für einen Ge
radeaus-Elektronenstrahl,
Fig. 6 schematisch eine bevorzugte, erfindungsge
mäße Steuerung an einem umgelenkten Elek
tronenstrahl.
In Fig. 3 ist über der Zeit t, beispielsweise in der
x-Achse, mit Nullpunkt an einer betrachteten Arbeits
punktlage der Auftrefffläche und in die Auftreffflä
che gelegt, die Ausdehnung in x-Richtung der Auf
trefffläche Q eingetragen. Erfindungsgemäß wird nun
die Lage der Auftrefffläche Q um die momentane Ar
beitslage, d. h. hier die Nullage, oszillierend be
wegt.
In Fig. 3 ist dies einfachheitshalber durch eine si
nusförmige Lagemodulation dargestellt.
Der Mittelpunkt Q0 der Auftrefffläche Q wird auf der
Kurve a oszillierend bewegt. Die Randpunkte (in
x-Richtung betrachtet) B, C der idealisiert, klar be
grenzt angenommenen Auftrefffläche Q laufen auf ent
sprechenden, verschobenen Bahnen b bzw. c.
Wird nun auf der x-Koordinate, beispielsweise ent
sprechend der Oszillationsamplitude des Auftreffflä
chenmittelpunktes Q0 ein Ort x0 betrachtet, so ist
ersichtlich, daß der obere Berandungspunkt B der
Auftrefffläche Q zur Zeit t1 diesen Ort x0 passiert
und daß danach, bis dieser Punkt B, zur Zeit t2,
diesen Ort x0 wiederum passiert, der Lagepunkt x0 in
nerhalb der Strahlauftrefffläche Q liegt.
Betrachtet man, im Unterschied dazu, beispielsweise
die Arbeitspunktlage entsprechend x = 0, so wird er
sichtlich, daß der untere Berandungspunkt C der Auf
trefffläche Q diese Arbeitspunktlage im Zeitpunkt t3
erstmals erreicht und im Zeitpunkt t4 der obere Be
randungspunkt B der Zielfläche Q diese Lage verläßt.
Somit ist der Lagepunkt x0 während der Zeitspanne τ1
zwischen den Zeitpunkten t1 und t2 dem Elektronen
strahl ausgesetzt, welche wesentlich länger ist als
die Zeitspanne τ2 zwischen den Zeitpunkten t3 und t4,
während welcher die Arbeitspunktlage des Strahles dem
Elektronenstrahl ausgesetzt ist.
Wie nun ersichtlich, ist die über die Zeit gemittelte
Strahlleistungsdichte, welche einem Ort, wie x0, der
Verdampfungsfläche der Strahlauftrefffläche Q ausge
setzt ist, abhängig von seiner relativen Lage bezüg
lich des momentanen Strahlarbeitspunktes sowie von
Oszillationsamplitude sowie von der Kurvenform der
Lagemodulation der Auftrefffläche Q.
Bis anhin wurde jeweils Bezug genommen auf die momen
tane Auftrefffläche Q des Strahles. Durch das erfin
dungsgemäße Vorgehen ergibt sich aber eine momentan
bearbeitete Verdampfungsfläche, wie in Fig. 3 mit M
eingetragen, entlang welcher durch Wahl der Modula
tionskurvenform die in der Zeit gemittelte Leistungs
dichtenverteilung eingestellt werden kann. Dabei muß
berücksichtigt werden, daß das zu verdampfende Ob
jektmaterial eine materialspezifische, thermische
Trägheit aufweist. Das Material wirkt leistungsmit
telnd, womit die momentan abgearbeitete Fläche M als
eine einheitliche Strahlauftrefffläche, allerdings
mit nun daran gezielt eingestellter Leistungsdichte
verteilung, zu betrachten ist.
Selbstverständlich wird das anhand von Fig. 3 gezeig
te Vorgehen gegebenenfalls zweidimensional ausge
führt, d. h. der Strahl wird auf der Verdampfungsober
fläche in zwei zueinander rechtwinkligen Richtungen
oszilliert, und es wird durch Wahl der jeweiligen Mo
dulationen in x- und y-Richtung in der Art von Lissa
joux-Figuren das erwünschte Modulationsmuster einge
stellt.
In Fig. 4 ist rein qualitativ, über der als Beispiel
dargestellten x-Koordinate, die Temperaturverteilung
ϑa bei einem herkömmlich, stationär von einem Elek
tronenstrahl beaufschlagten Verdampfungsobjekt darge
stellt.
Wird nun, wie anhand von Fig. 3 erläutert wurde, der
Strahl um seinen Arbeitspunkt oszillierend mit ge
zielt gegebener Kurvenform bewegt, so wird, über
Steuerung der Leistungsdichtenverteilung, die Tempe
raturverteilung ϑM gesteuert. So entstehen bei sinus
förmiger Modulation gemäß Fig. 3 aufgrund der Erhö
hung der Leistungsdichte an den Randbereichen der Ar
beitsfläche M Temperaturüberhöhungen E und F, dazwi
schen beispielsweise Verläufe, wie strichpunktiert
dargestellt.
Diese Temperaturverteilung ϑM wird entsprechend dem
zu verdampfenden Material weitgehend durch Modula
tionskurvenform und Modulationsgrundfrequenz be
stimmt. So können je nach Gegebenheiten nebst einer
sinusförmigen Oszillationskurvenform auch Dreieckver
läufe, Sägezahnverläufe, parabelastförmige Verläufe
oder andere ein- oder zweidimensional eingesetzt wer
den.
Durch die erfindungsgemäß gezielte Oszillierung der
Strahlauftrefffläche Q auf dem Verdampfungsobjekt
wird es nun möglich, bei gegebener hoher Strahl- und
damit Verdampfungsleistung an einem betrachteten Ort
einer Behandlungskammer eine erwünscht hohe Dampf
stromdichte zu erreichen bzw. einen optimalen Bedamp
fungswirkungsgrad im Sinne zugeführter Strahlleistung
zu erzielter Bedampfungswirkung, oder es kann bei
vorgegebener Anlagekonfiguration eine optimale Dampf
stromdichteverteilung im Behandlungsraum angestrebt
werden.
Im konkreten Fall wird ein optimaler Betrieb unter
Berücksichtigung der Dampfstromdichte, des Wirkungs
grades sowie der Dampfstromdichteverteilung einge
stellt. Dabei wird es weiter möglich, die thermische
Belastung des Verdampfungsmaterials tief zu halten,
im Sinne tiefer Gradienten.
In Fig. 5 ist schematisch eine erfindungsgemäße
Steueranordnung für einen Elektronenstrahl 14 darge
stellt. Einem Strahlerzeuger 10 nachgeschaltet, ist
eine steuerbare Elektronenoptik als Ablenkeinheit 12
vorgesehen. Diese kann beispielsweise auf dem Ablenk
effekt von Magnetfeldern bezüglich bewegter Elektro
nen arbeiten. Um die erstrebte Oszillationsbewegung
des geraden Elektronenstrahls 14 auf dem Verdamp
fungsobjekt 16 gezielt zu realisieren, ist der Ab
lenkeinheit 12 ein Modulator 18 zugeschaltet, woran
Modulationsfrequenz fmod, Modulationsamplitude Spp,
Modulationskurvenform eingebbar sind, den jeweiligen
Bedürfnissen, insbesondere dem jeweiligen Material
des Verdampfungsobjektes 16, entsprechend.
In Fig. 6 ist schematisch eine bevorzugte Realisation
einer erfindungsgemäßen Steueranordnung dargestellt.
Von einer Elektronenemissionskathode 20, hier als mit
Heizstrom IH direkt beheizte Kathodenwendel darge
stellt, werden thermisch Elektronen emittiert. Über
der Kathode 20 ist in Form einer Blende die Anode 22
angeordnet. Zwischen Kathode 20 und Anode 22 ist ein
Beschleunigungsspannungsgenerator 24 geschaltet, wo
bei (nicht dargestellt) die Kathodenseite oder die
Anodenseite auf ein Bezugspotential, wie auf Massepo
tential gelegt sein kann.
Der durch das Beschleunigungsfeld Eb beschleunigte
Elektronenstrahl 26 wird durch ein Umlenkmagnetfeld
Bu um mindestens 90°, vorzugsweise 180° bis 270°, um
gelenkt und trifft schließlich auf die Oberfläche
des Verdampfungsobjektes 28 auf.
Mit Hilfe des Umlenkmagnetfeldes Bu, d. h. mit dessen
Modulation kann nun in einer ersten erfindungsgemä
ßen Ausführung das Umlenkungsmaß des Strahles 26 mo
duliert werden und damit die Lage der Auftrefffläche
am Verdampfungsobjekt 28. Bei diesem Vorgehen muß
bedacht werden, einerseits, daß mit dem Umlenkfeld
Bu üblicherweise die Arbeitspunkteinstellung des
Elektronenstrahls vorgenommen wird und daß es
wünschbar sein kann, zur Steuerung der erfindungsge
mäßen Oszillation eine davon unabhängige Steuergrö
ße einzusetzen.
Als zweites muß berücksichtigt werden, daß Elektro
magnetanordnungen zur Erzeugung des Umlenkfeldes mit
oszillierendem Anteil relativ tiefe Grenzfrequenzen
aufweisen, womit dieses Vorgehen sich für tiefere Mo
dulationsfrequenzen eignet.
Im weiteren ergibt die oszillierende Umlenkung eine
teilweise nicht vernachläßigbare Fokussierungsmodu
lation des Strahles.
Unter Berücksichtigung der erwähnten Einschränkung
wird deshalb bevorzugterweise, wie nachmals noch zu
erläutern sein wird, zusätzlich oder anstelle einer
Umlenkfeldmodulation die Beschleunigungsspannung zwi
schen Anode 22 und Kathode 20 moduliert. Hierzu wird
der Beschleunigungsspannungsgenerator 24, wie schema
tisch dargestellt, um einen Gleichspannungswert, bei
spielsweise um 10 KV moduliert, beispielsweise mit
einer Amplitude bis zu einigen 100 V.
Bei Modulation der Beschleunigungsspannung kann dies
bis zu wesentlich höheren Frequenzen erfolgen als bei
Modulation des Umlenkmagnetfeldes. Während die Modu
lation mittels Umlenkmagnetfeldes beispielsweise eine
Grenzfrequenz bei einigen 100 Hz aufweist, ist diese
Grenzfrequenz bei Beschleunigungsspannungsmodulation
bei einigen kHz.
Soll nun aber die Auftrefffläche des Elektronen
strahls in zwei Richtungen oszillierend bewegt wer
den, so wird dies vorzugsweise in der einen Richtung
mit der erwähnten Beschleunigungsspannung realisiert,
in der andern Richtung elektromagnetisch.
Zur Modulation der Beschleunigungsspannung zwischen
Anode und Kathode ist am Beschleunigungsspannungsge
nerator 24 ein Modulationssteuereingang E24 vorgese
hen, welchem ein Modulator 26 vorgeschaltet ist, an
welchem wiederum Modulationsfrequenz, Modulationsam
plitude bzw. Modulationskurvenform eingegeben werden,
die Kurvenformen beispielsweise fest programmiert in
EPROM′s.
Es hat sich gezeigt, daß die Modulation der Be
schleunigungsspannung, vorzugsweise zwischen Anode
und Kathode, einen relativ geringen Einfluß auf die
Ausdehnung der Auftrefffläche Q im Sinne einer Fokus
sierung bzw. Defokussierung nimmt und daß damit, wie
erwünscht, eine Steuergröße eigens für diese erfin
dungsgemäße Modulation realisiert ist, die unabhän
gig von weiteren Steuergrößen, wie dem Umlenkfeld Bu
oder einem lateralen Ablenkfeld für die jeweilige Ar
beitspunktlage des Elektronenstrahls 26 ist.
Dasselbe Vorgehen, d. h. Modulation der Beschleuni
gungsspannung, vorzugsweise zwischen Anode 22 und Ka
thode 20, kann auch in Form einer Rechteckmodulation
oder Treppenmodulation erfolgen, womit an der Ver
dampfungsfläche M hohe randständige Temperaturüberhö
hungen erreicht werden bzw., bei Treppenmodulation,
mehrere derartige Überhöhungen und womit, im Extrem
fall, mit einem Elektronenstrahl eine Zwei- oder
Mehrbrennflächenquelle realisiert wird.
Im weiteren ist es auch möglich, die Modulation der
erwähnten Beschleunigungsspannung rechteckförmig zwi
schen einem "Ein"-Wert und einem "Aus"-Wert für den
Elektronenstrahl zu modulieren.
Die erfindungsgemäß eingesetzte Modulation kann im
weiteren für ein Lock-in-Detektionsverfahren verwen
det werden, indem in einem in Fig. 6 mit P angedeute
ten Behandlungsraum ein selektiv auf die Modulations
frequenz abgestimmter Detektor für den Dampfstrom
vorgesehen wird, womit der Dampfstrom gemessen werden
kann, und zwar unabhängig von Hintergrundstörungen
und auch unabhängig von möglicherweise im gleichen
Behandlungsprozeß von einer weiteren Verdampfungs
quelle verdampftem Material zur Beschichtung eines
Werkstückes.
Bei der Wahl von Modulationsfrequenz, Modulationsam
plitude und -kurvenform muß, wie erwähnt wurde, auf
die Größe des Verdampfungsobjekts bzw. Targets sowie
sein thermisches Verhalten in der Lagerung mit Küh
lung berücksichtigt werden.
Zusätzlich zur beschriebenen Lageoszillation des
Strahls kann die Leistungsdichteverteilung auch durch
eine Pulslängenmodulation der Strahlleistung beein
flußt werden, d. h. einer Leistungs/Zeitmodulation
oder einer Energie/Zeitmodulation.
Claims (15)
1. Verfahren zur Steuerung der Bedampfungsstromdichte
und/oder deren Verteilung, mittels Elektronenstrahls
von einem Verdampfungsobjekt (16, 28) verdampften Ma
terials in einem Behandlungsraum (P), dadurch gekenn
zeichnet, daß durch gezieltes Oszillieren des Elek
tronenstrahls (14, 26) auf dem Verdampfungsobjekt
(16, 28) in mindestens einer Richtung (x) um eine mo
mentane Arbeitspunktlage (x = 0), die in der Zeit (t)
gemittelte Leistungsdichteverteilung des Strahls am
Bereich (M) um die Arbeitspunktlage gesteuert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 für einen um mindestens
90° umgelenkten Elektronenstrahl (26), dadurch ge
kennzeichnet, daß die Lage der Auftrefffläche des
Elektronenstrahls (26) durch Modulation einer Be
schleunigungsspannung für den Elektronenstrahl oszil
liert wird, bevorzugterweise durch eine zwischen
Emissionskathode (20) und Anode (22) aufgebrachte Be
schleunigungsspannung.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, da
durch gekennzeichnet, daß die Arbeitspunktlage der
Auftrefffläche am Verdampfungsobjekt (28) durch
Steuerung eines Umlenkmagnetfeldes (u) für den Elek
tronenstrahl verstellt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da
durch gekennzeichnet, daß die Oszillation durch Mo
dulation einer Beschleunigungsspannung und/oder eines
Umlenkmagnetfeldes (u) für den Strahl erfolgt, vor
zugsweise frequenzselektiv durch die Beschleunigungs
spannung oder das Umlenkmagnetfeld.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da
durch gekennzeichnet, daß, durch Rechteck- oder
Treppenmodulation, mit dem Elektronenstrahl (26) im
wesentlichen ein Zwei- oder Mehrbrennfleck-Verdamp
fungsbereich erzeugt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da
durch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu der Lage-Os
zillation die zeitgemittelte Leistungsdichtenvertei
lung durch eine Leistungs/Zeit- oder Energie/Zeit-Mo
dulation des Elektronenstrahls eingestellt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da
durch gekennzeichnet, daß im Behandlungsraum ein auf
die Frequenz der Oszillation selektiv abgestimmter
Detektor für den Dampfstrom vorgesehen wird.
8. Anordnung zur Steuerung der Bedampfungsstromdichte
und/oder deren Verteilung in einer Behandlungskammer,
von einem Verdampfungsobjekt mittels eines Elektro
nenstrahls verdampften Materials, dadurch gekenn
zeichnet, daß vorgesehen sind:
- - eine Ablenkeinrichtung (12, 24, u) für den Elek tronenstrahl mit mindestens einem Steuereingang,
- - dem Steuereingang zugeordnet eine Modulatorein heit (18, 26), woran Modulationsfrequenz und/oder Modulationshub und/oder Modulationskurvenform verstellbar oder vorgebbar sind.
9. Anordnung nach Anspruch 8 an einer Elektronen
strahlquelle mit einem Umlenkmagnetfeld, mittels wel
chem der Elektronenstrahl um mindestens 90° umgelenkt
wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkeinrich
tung durch einen Beschleunigungsspannungsgenerator
(24), vorzugsweise zwischen eine Anode und eine Ka
thode geschaltet, gebildet ist.
10. Anordnung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, da
durch gekennzeichnet, daß die Ablenkeinrichtung eine
Umlenkanordnung zur Erzeugung eines Umlenkmagnetfel
des für den Elektronenstrahl umfaßt, woran, für die
Ablenkung, eine Elektromagnetanordnung vorgesehen
ist.
11. Anordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, da
durch gekennzeichnet, daß die Ablenkeinrichtung eine
Elektromagnetanordnung zur Erzeugung eines Umlenkma
gnetfeldes (u) für den Elektronenstrahl und einen
Beschleunigungsspannungsgenerator (24), der vorzugs
weise eine Anoden/Kathodenspannung liefert, umfaßt.
12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich
net, daß die Elektromagnetanordnung mit einer Modu
latoreinheit zur Modulation bei tieferen Modulations
frequenzen verbunden ist und der Generator mit einer
Modulatoreinheit zur Modulation bis zu diesbezüglich
höheren Modulationsfrequenzen.
13. Anordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, da
durch gekennzeichnet, daß die Ablenkanordnung für
die oszillierende Ablenkung des Elektronenstrahls in
einer Richtung eine Elektromagnetanordnung aufweist
für eine oszillierende Ablenkung in einer zweiten,
zur ersten senkrechten Richtung, einen modulierbaren
Beschleunigungsspannungsgenerator für den Elektronen
strahl.
14. Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich
net, daß eine Magnetanordnung zur Umlenkung des
Strahls um mindestens 90° in einer die erste Richtung
enthaltenden Ebene vorgesehen ist.
15. Anordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 14, da
durch gekennzeichnet, daß im Behandlungsraum ein auf
die Modulationsfrequenz der Ablenkanordnung abge
stimmter Dampfstrom- bzw. Partikeldetektor vorgesehen
ist.
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4028842A DE4028842C2 (de) | 1990-09-11 | 1990-09-11 | Verfahren und Anordnung zur Steuerung der Bedampfungsstromdichte und/oder deren Verteilung |
CH2398/91A CH684001A5 (de) | 1990-09-11 | 1991-08-14 | Verfahren und Anordnung zur Steuerung der Bedampfungsstromdichte und/oder deren Verteilung. |
US07/753,745 US5277938A (en) | 1990-09-11 | 1991-09-03 | Method for controlling evaporation for vapor deposition |
JP3231653A JPH04233190A (ja) | 1990-09-11 | 1991-09-11 | 少なくとも蒸発流密度又はその分布を制御する方法及びその装置 |
GB9119398A GB2247856B (en) | 1990-09-11 | 1991-09-11 | A method of and arrangement for controlling the density of a vapour deposition flow and/or its distribution |
FR9111219A FR2666593B1 (fr) | 1990-09-11 | 1991-09-11 | Procede et dispositif pour piloter la densite d'un flux de vaporisation et/ou sa distribution. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4028842A DE4028842C2 (de) | 1990-09-11 | 1990-09-11 | Verfahren und Anordnung zur Steuerung der Bedampfungsstromdichte und/oder deren Verteilung |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4028842C1 true DE4028842C1 (de) | 1991-06-20 |
DE4028842C2 DE4028842C2 (de) | 1995-10-26 |
Family
ID=6414053
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4028842A Expired - Fee Related DE4028842C2 (de) | 1990-09-11 | 1990-09-11 | Verfahren und Anordnung zur Steuerung der Bedampfungsstromdichte und/oder deren Verteilung |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5277938A (de) |
JP (1) | JPH04233190A (de) |
CH (1) | CH684001A5 (de) |
DE (1) | DE4028842C2 (de) |
FR (1) | FR2666593B1 (de) |
GB (1) | GB2247856B (de) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5674574A (en) * | 1996-05-20 | 1997-10-07 | Micron Technology, Inc. | Vapor delivery system for solid precursors and method regarding same |
US6244575B1 (en) | 1996-10-02 | 2001-06-12 | Micron Technology, Inc. | Method and apparatus for vaporizing liquid precursors and system for using same |
US6280793B1 (en) | 1996-11-20 | 2001-08-28 | Micron Technology, Inc. | Electrostatic method and apparatus for vaporizing precursors and system for using same |
DE50213645D1 (de) * | 2001-07-11 | 2009-08-13 | Carl Zeiss Vision Gmbh | Bedampfungsanlage |
US7763371B2 (en) * | 2005-04-05 | 2010-07-27 | Howmet Corporation | Solid oxide fuel cell electrolyte and method |
US8895115B2 (en) * | 2010-11-09 | 2014-11-25 | Southwest Research Institute | Method for producing an ionized vapor deposition coating |
RU2753069C1 (ru) * | 2020-10-13 | 2021-08-11 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Способ электронно-лучевой наплавки с вертикальной подачей присадочной проволоки |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1941215C (de) * | 1971-11-11 | Leybold-Heraeus GmbH & Co KG, 5000 Köln | Verfahren und Anordnung zum Vakuumaufdampfen von nichtmetallischen, hochschmelzenden Stoffen mittels Elektronenstrahlen | |
DE2047138B2 (de) * | 1969-09-24 | 1972-11-30 | Vorrichtung zur steuerung der ablenkung eines auf die oberflaeche eines aufzuschmelzenden materials auftreffenden elektronenstrahls | |
DE2812285A1 (de) * | 1978-03-21 | 1979-10-04 | Leybold Heraeus Gmbh & Co Kg | Verfahren zum verdampfen von legierungsschmelzen aus metallen mit voneinander abweichenden dampfdruecken |
DE3428802A1 (de) * | 1984-08-04 | 1986-02-13 | Leybold-Heraeus GmbH, 5000 Köln | Verfahren und vorrichtung zur steuerung des fokussierungszustandes eines abgelenkten elektronenstrahls |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BE548761A (de) * | 1955-07-06 | 1900-01-01 | ||
NL267870A (de) * | 1960-08-06 | |||
US3453143A (en) * | 1965-10-13 | 1969-07-01 | Singer General Precision | Method of making a moisture sensitive capacitor |
US3432335A (en) * | 1966-03-15 | 1969-03-11 | Lokomotivbau Elektrotech | Cyclically moving electron beam for uniform vapor deposited coating |
NL6604805A (de) * | 1966-04-08 | 1967-10-09 | ||
CH491509A (fr) * | 1967-07-19 | 1970-05-31 | Raffinage Cie Francaise | Procédé pour déposer sur un support une couche mince d'un électrolyte solide céramique pour pile à combustible |
US3526206A (en) * | 1968-07-31 | 1970-09-01 | Westinghouse Electric Corp | Coating apparatus including electron beam evaporating means |
US3655430A (en) * | 1969-05-21 | 1972-04-11 | United Aircraft Corp | Vapor deposition of alloys |
US3710072A (en) * | 1971-05-10 | 1973-01-09 | Airco Inc | Vapor source assembly |
US4000423A (en) * | 1974-12-05 | 1976-12-28 | Jersey Nuclear-Avco Isotopes, Inc. | Fast response high temperature evaporation control |
DE2458370C2 (de) * | 1974-12-10 | 1984-05-10 | Dr.-Ing. Rudolf Hell Gmbh, 2300 Kiel | Energiestrahl-Gravierverfahren und Einrichtung zu seiner Durchführung |
US4000428A (en) * | 1975-06-02 | 1976-12-28 | Visual Information Institute, Inc. | Electronic switch |
DE3330092A1 (de) * | 1983-08-20 | 1985-03-07 | Leybold-Heraeus GmbH, 5000 Köln | Verfahren zum einstellen der oertlichen verdampfungsleistung an verdampfern in vakuumaufdampfprozessen |
DE3810391A1 (de) * | 1988-03-26 | 1989-10-05 | Leybold Ag | Einrichtung und verfahren fuer die steuerung und ueberwachung eines ablenkbaren elektronenstrahls fuer die metallbearbeitung |
FR2634061B1 (fr) * | 1988-07-06 | 1991-04-05 | Commissariat Energie Atomique | Evaporateur a bombardement electronique muni de moyens de recuperation des electrons retrodiffuses |
US5132506A (en) * | 1990-11-28 | 1992-07-21 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Vacuum evaporation apparatus and method for making vacuum evaporated sheet |
-
1990
- 1990-09-11 DE DE4028842A patent/DE4028842C2/de not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-08-14 CH CH2398/91A patent/CH684001A5/de not_active IP Right Cessation
- 1991-09-03 US US07/753,745 patent/US5277938A/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-09-11 GB GB9119398A patent/GB2247856B/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-09-11 JP JP3231653A patent/JPH04233190A/ja active Pending
- 1991-09-11 FR FR9111219A patent/FR2666593B1/fr not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1941215C (de) * | 1971-11-11 | Leybold-Heraeus GmbH & Co KG, 5000 Köln | Verfahren und Anordnung zum Vakuumaufdampfen von nichtmetallischen, hochschmelzenden Stoffen mittels Elektronenstrahlen | |
DE2047138B2 (de) * | 1969-09-24 | 1972-11-30 | Vorrichtung zur steuerung der ablenkung eines auf die oberflaeche eines aufzuschmelzenden materials auftreffenden elektronenstrahls | |
DE2812285A1 (de) * | 1978-03-21 | 1979-10-04 | Leybold Heraeus Gmbh & Co Kg | Verfahren zum verdampfen von legierungsschmelzen aus metallen mit voneinander abweichenden dampfdruecken |
DE3428802A1 (de) * | 1984-08-04 | 1986-02-13 | Leybold-Heraeus GmbH, 5000 Köln | Verfahren und vorrichtung zur steuerung des fokussierungszustandes eines abgelenkten elektronenstrahls |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
DD-B.: Elektronenstrahltechnologie 1977, S. 142, 173-174 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB2247856B (en) | 1994-05-11 |
US5277938A (en) | 1994-01-11 |
DE4028842C2 (de) | 1995-10-26 |
FR2666593A1 (fr) | 1992-03-13 |
CH684001A5 (de) | 1994-06-30 |
GB9119398D0 (en) | 1991-10-23 |
FR2666593B1 (fr) | 1998-11-06 |
JPH04233190A (ja) | 1992-08-21 |
GB2247856A (en) | 1992-03-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3502902C2 (de) | ||
EP2795657B1 (de) | Vorrichtung zum erzeugen eines hohlkathodenbogenentladungsplasmas | |
DE19745771B4 (de) | Verfahren für den Betrieb eines Hochleistungs-Elektronenstrahls | |
DE102009007217B4 (de) | Röntgenröhre | |
DE1053691B (de) | Verfahren und Einrichtung zur Materialbearbeitung mittels Ladungstraegerstrahl | |
DE3814652C2 (de) | ||
EP0725843A1 (de) | Verfahren und einrichtung zum plasmaaktivierten elektronenstrahlverdampfen | |
DE3330806A1 (de) | Roentgenlithographiegeraet | |
DE4028842C1 (de) | ||
EP1576641B1 (de) | Vacuumarcquelle mit magnetfelderzeugungseinrichtung | |
DE2812285C2 (de) | Verfahren zum Verdampfen von Legierungsschmelzen aus Metallen mit voneinander abweichenden Dampfdrücken | |
DE2556694A1 (de) | Elektronenschleuder | |
DE10127013A1 (de) | Lichtbogen-Verdampfungsvorrichtung | |
CH639798A5 (de) | Roentgenroehre mit einer elektronenkanone. | |
DE2047138A1 (de) | Steuersystem fur eine Elektronenstrahl Heizvorrichtung | |
EP2539903A1 (de) | Bestrahlungsvorrichtung und bestrahlungsverfahren zur deposition einer dosis in einem zielvolumen | |
DE1565881B2 (de) | Verfahren und Anordnung zum gesteuer ten Erwarmen eines Targetmatenals in einem Hochvakuum Elektronenstrahlofen | |
DE3634598C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum reaktiven Aufdampfen von Metallverbindungen | |
WO1992005891A1 (de) | Oberflächenstruktur einer walze sowie verfahren und vorrichtung zur erzeugung der oberflächenstruktur | |
DD204947A1 (de) | Einrichtung zum elektronenstrahlbedampfen breiter baender | |
WO2011151165A2 (de) | Steuer- und/ oder regeleinrichtung, steuerstrecke, computerprogramm, computerlesbares speichermedium und verfahren des herunterladens des computerprogramms | |
DE102018101821A1 (de) | Verfahren, Elektronenstrahlkanone und Steuervorrichtung | |
DE102010029689B4 (de) | Elektronenstrahlverdampfer und dazugehöriges Betriebsverfahren | |
DE102018103079A1 (de) | Verfahren, Elektronenstrahlkanone und Steuervorrichtung | |
EP0405343B1 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur Steuerung der verdampften Partikelmenge in einem Verdampfungsprozess |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8366 | Restricted maintained after opposition proceedings | ||
8305 | Restricted maintenance of patent after opposition | ||
D3 | Patent maintained restricted (no unexamined application published) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |