DE703001C

DE703001C - Exercise with all electrodes made of the substance to be atomized, using single-phase alternating current or three-phase current

Info

Publication number: DE703001C
Application number: DE1935R0094122
Authority: DE
Original assignee: Telefunken AG
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1935-09-03
Filing date: 1935-09-03
Publication date: 1941-02-25

Description

Einrichtung zur Metallisierung durch Kathodenzerstäubung, deren sämtliche Elektroden aus dem zu zerstäubenden Stoff bestehen, unter Benutzung von einphasigem Wechselstrom oder Drehstrom Bei der Ausübung der Kathodenzerstäubung in großtechnischem Maßstabe hat sich gezeigt, daß die zu zerstäubenden Elektroden nicht beliebig vergrößert werden können. Großflächige Elektroden zeigen in ihrem mittleren Teil eine bedeutend höhere Zerstäubungsintensität als am Rande. Außerdem tritt durch die starke Hervorwölbung des Kathodendunkelraumes sowie durch die hohe Feldkonzentration in der Elektrodenmitte eine sehr starke unerwünschte Wärmeentwicklung auf, die zur Zerstörung der Niederschläge und der zu metallisierenden Gegenstände führen kann.Sputter metallization device, all of which Electrodes are made of the substance to be atomized, using single-phase Alternating current or three-phase current When exercising cathode sputtering on a large scale Scale has shown that the electrodes to be atomized are not enlarged at will can be. Large-area electrodes show a significant in their central part higher atomization intensity than on the edge. Also occurs through the strong bulge of the cathode dark room as well as due to the high field concentration in the middle of the electrode a very strong unwanted heat generation, which leads to the destruction of the precipitates and the objects to be metallized.

Eine Unterteilung der Elektroden in einzelne Streifen, Bänder oder Drähte bringt auch dann nur eine geringfügige Besserung. wenn den Einzelelektroden Strom aus getrennten Wandlern zugeführt wird.A division of the electrodes into individual strips, bands or Wires brings only a slight improvement even then. if the single electrodes Power is supplied from separate converters.

Es ist bereits bekannt, ringförmige Elektroden in mehrere parallel liegende Einzelelektroden aufzuteilen, die abwechselnd an die beiden Pole eines Wechselstromnetzes angeschlossen sind. Der Widerstand der Zuleitungen und der Abstand der Einzelelektroden voneinander ist jedoch so gewählt, daß von einer Phasenverschiebung zwischen den den Einzelelektroden zugeführten Strömen nicht gesprochen werden kann. Des weiteren ist bekannt, für Kathodenzerstäubungsanlagen Drehstrom, also phasenverschobenen Wechselstrom, zu benutzen. Bei den bekannten Anlagen wird jedoch nicht einzelnen in einer Ebene liegenden Einzelelektroden, also einer unterteilten großflächigen Elektrode, phasenverschobener Strom zugefiihrt, sondern es werden räumlich nebeneinanderliegende Elektroden mit den drei Phasen des Drehstromnetzes verbunden, so daß sich die Anlage. wenn jeweils nur eine Phase des Drehstromes betrachtet wird, genau so verhält wie die üblichen Wechselstromzerstäubungsanlagen.It is already known to have annular electrodes in several parallel split the lying individual electrodes, which alternate between the two poles of a AC mains are connected. The resistance of the leads and the distance the individual electrodes from each other is chosen so that there is a phase shift it is not possible to speak between the currents supplied to the individual electrodes. It is also known to use three-phase current, i.e. phase-shifted, for cathode sputtering systems Alternating current, to use. In the known systems, however, is not individual Individual electrodes lying in one plane, i.e. a subdivided large area Electrode, phase-shifted current supplied, but there are spatially adjacent Electrodes connected to the three phases of the three-phase network, so that the system. if only one phase of the three-phase current is considered, it behaves exactly as the usual alternating current atomization systems.

Das Ergebnis wird aber sofort anders, wenn dafür Sorge getragen ist, daß den Stromkreisen der Einzelelektroden phasenverschobene Ströme zugeführt werden. Infolge dieser Phasenverschiebung kann sich über den Einzelelektroden zeitlich kein gemeinsamer Dunkelraum mehr ausbilden. Da alle Einzelelektroden als selbständige Gebilde zerstäuben, fallen die bei einer großflächigen Elektrode auftretenden und beschriebenen Mängel fort.However, the result will be different immediately if care is taken to ensure that that the circuits of the individual electrodes are supplied with phase-shifted currents. As a result of this phase shift, there can be no time over the individual electrodes educate more common dark room. Since all individual electrodes are independent If structures are atomized, those that occur with a large-area electrode will fall described defects continue.

Die Erfindung betrifft dementsprechend eine Einrichtung zur Metallisierung durch Kathodenzerstäubung, deren sämtliche Elektroden aus dem zu zerstäubenden Soff bestehen, unter Benutzung von einphasigem Wechselstrom oder Drehstrom, die dadurch gekennzeichnet ist, daß jede Elektrode @,in mehrere Einzelelektroden aufgeteilt ist ,#urid r den Stromkreisen der entsprechenden Einfiel--; elektroden phasenverschobene Ströme zuge-.' führt «-erden.The invention accordingly relates to a device for metallization by cathode sputtering, all of the electrodes of which are made from the substance to be sputtered exist, using single-phase alternating current or three-phase current, which is characterized in that each electrode @, in several individual electrodes is divided, # urid r the circuits of the corresponding incidence--; electrodes phase-shifted currents. ' leads «-erden.

Bei der Anwendung des Verfahrens der Phasenverschiebung ist es gleichgültig, ob die Stromlieferung an die Einzelelektroden durch einen gemeinsamen oder durch getrennte Wandler erfolgt.When using the phase shift method, it is immaterial whether the power supply to the individual electrodes by a common or by separate converter takes place.

Die Phasenverschiebung kann in bekannter Weise durch Selbstinduktionen, Kapazitäten oder durch eine Kombination beider bewirkt werden. Die durch die Drosseln und Kondensatoren bewirkte Erhöhung des Scheinwiderstandes ist durch Einfügung Ohmscher Widerstände in die anderen Kreise auszugleichen.The phase shift can be achieved in a known manner by self-induction, Capacities or a combination of both. The ones through the throttles and capacitors, the increase in impedance is caused by ohmic insertion Balance resistance in the other circles.

Das Verfahren ist sowohl für Wechselstrom wie für Drehstrom anwendbar. Für das Endergebnis ist es ohne Einfluß, ob die die Phasenverschiebung bewirkenden Schaltmittel innerhalb oder außerhalb des 7xrstäubungsgefäßes angebracht werden. Ein besonderer Vorteil des Verfahrens besteht darin, daß man mit bedeutend niedri--.gerer Elektrodenspannung oder bei gleicher .Spannung mit niedrigerem Füllgasdruck ar-:..beiten kann. Dadurch ist es möglich, auch bei der Verwendung von Elektroden normaler Ausmaße die Rückdiffusion der emittierten Metallatome zur Kathode weitgehend zu verringern, ohne daß man gezwungen ist, Elektroden mit sehr kleinen Dimensionen anzu-«#enden.The method can be used for alternating current as well as for three-phase current. It has no effect on the end result whether the phase shift is effected Switching means can be attached inside or outside the atomization vessel. A particular advantage of the process is that with significantly lower Electrode voltage or, if the voltage is the same, with a lower filling gas pressure ar -: .. work can. This makes it possible to use electrodes of normal dimensions to largely reduce the back diffusion of the emitted metal atoms to the cathode, without having to use electrodes with very small dimensions.

Die nach diesem Verfahren hergestellten Metallschichten zeigen eine besonders hohe Haftfestigkeit.The metal layers produced by this method show a particularly high adhesive strength.

Claims

PATENT CLAIM. Device for metallization by cathode sputtering, all of which electrodes consist of the substance to be atomized, using of single-phase alternating current or three-phase current, characterized in that each electrode is divided into several individual electrodes and the circuits of the corresponding Phase-shifted currents are fed to individual electrodes.