DE733195C - Cathode sputtering device for metallizing objects - Google Patents

Cathode sputtering device for metallizing objects

Info

Publication number
DE733195C
DE733195C DEB186842D DEB0186842D DE733195C DE 733195 C DE733195 C DE 733195C DE B186842 D DEB186842 D DE B186842D DE B0186842 D DEB0186842 D DE B0186842D DE 733195 C DE733195 C DE 733195C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
discharge
gap
cathode
gas
cathode sputtering
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
Application number
DEB186842D
Other languages
German (de)
Inventor
Bernhard Berghaus
Wilhelm Burkhardt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DEB186842D priority Critical patent/DE733195C/en
Application granted granted Critical
Publication of DE733195C publication Critical patent/DE733195C/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34Sputtering
    • C23C14/35Sputtering by application of a magnetic field, e.g. magnetron sputtering
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/34Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)

Description

Kathodenzerstäubungsgerät zum Metallisieren von Gegenständen Bei einer Gasentladung ist der Abstand d des Glimmsaumes von der Kathode durch die Beziehung gegeben, wobei r10 für eine bestimmte Gasart und ein bestimmtes Kathodenmaterial eine Konstante darstellt. Breitet sich das Glimmlicht über die ganze Elektrode aus, so -daß man in das Gebiet des anomalen Kathodenfalles kommt, so verringert sich der gegebene Abstand des Glimmsaumes noch weiter mit zunehmendem Kathodenfall. Gleichzeitig nach Erreichen der vollen Bedeckung befindet sich das Glilrimlicht in unmittelbarer Nähe der Isolation, wodurch dieselbe je nachdem Grad -der Anomalität früher oder später zerstört wird. Uni das Isolationsmaterial vor der zerstörenden Wirkung der Glimmentladung zu schützen, wird demselben ein Schutzspalt vorgeschaltet. Der Spaltabstand zwischen der Kathode und der die Behinderung bildenden Wand, die aus Metall oder einem Isolator bestehen kann, muß dabei geringer sein als der Abstand des Glimmsaumes von der Kathode, damit die Entladung in dem geschützten Feld unterdrückt wird. Der Spaltabstand kann jedoch aus technischen und aus elektrischen Gründen nicht beliebig klein gemacht werden. Als praktisches Mindestmaß des Spaltabstandeshat sich bei den Versuchen 0,5 bis 1,0r11111. erwiesen.Cathode sputtering device for metallizing objects In the case of a gas discharge, the distance d of the glowing edge from the cathode is given by the relationship given, where r10 represents a constant for a certain type of gas and a certain cathode material. If the glow light spreads over the entire electrode, so that one comes into the area of the anomalous cathode drop, the given distance between the glow edge decreases even further with increasing cathode drop. At the same time after reaching full coverage, the Glilrim light is in the immediate vicinity of the isolation, whereby the isolation is destroyed sooner or later, depending on the degree of the anomaly. To protect the insulation material from the destructive effect of the glow discharge, a protective gap is connected upstream of it. The gap distance between the cathode and the wall forming the obstruction, which can consist of metal or an insulator, must be less than the distance between the glowing edge and the cathode so that the discharge in the protected field is suppressed. However, for technical and electrical reasons, the gap distance cannot be made arbitrarily small. The practical minimum size of the gap distance in the tests turned out to be 0.5 to 1.0r11111. proven.

Bei einem do von 9 mm an einer Eisen. elektrode und Wasserstoff als Entladungsgas ergibt sich bei normalem Kathodenfall und einem Spaltabstand a von o, 5 mm ein Füllgasdruck für die Entladung, bei dem noch ein ausreichender Schutz der Isolation gewährleistet ist von Wird dazu noch im anormalen Gebiet gearbeitet, so verkleinert sich der Arbeitsdruck noch mit wachsendem Anomalitätsgrad. Will man aber nun höhere Füllgasdrucke in der Entladungskammer anwenden, so ergeben sich Spaltabstände, .die sich nicht mehr sicher herstellen lassen; außerdem ist bei Verwendung einer Behinderungswand aus Metall die Spannungsfestigkeit nicht mehr ausreichend. Die Wirksamkeit eines Schutzspaltes ist damit praktisch begrenzt.With a do of 9 mm on an iron. electrode and hydrogen as the discharge gas, with a normal cathode drop and a gap distance a of 0.5 mm, a filling gas pressure for the discharge at which sufficient protection of the insulation is still guaranteed is obtained If, in addition, work is carried out in the abnormal area, the working pressure decreases as the degree of abnormality increases. But if you want to use higher filling gas pressures in the discharge chamber, there are gap distances that can no longer be reliably established; In addition, if a metal barrier wall is used, the dielectric strength is no longer sufficient. The effectiveness of a protective gap is thus practically limited.

Die Erfindung betrifft ein Kathodenzerstäubungsgerät zum Metallisieren von Gegenständen, in .dessen Vakuumgefäß eine elektrische Entladung bei beliebigen FüRgasdrucken stattfindet und bei dem zwischen der Elektrodendurchführung und der Gefäßwand oder der Abschirmung ein Schutzspalt vorgesehen ist, das sich dadurch auszeichnet, daß die'Entlüftung des Vakuumgefäßes durch den Schutzspalt erfolgt. Es sind bereits Vakuumentladungsgefäße mit langen, engen Schutzspalten und Kathodenzerstäubungsapparate mit engen Spalten bekanntgeworden. Jedoch wird bei den bekannten Vorrichtungen das Gefäß nicht durch den Spalt entlüftet.The invention relates to a cathode sputtering device for metallizing of objects, in. Its vacuum vessel an electrical discharge at any For gas printing takes place and between the electrode leadthrough and the Vessel wall or the shield a protective gap is provided, which is thereby is characterized by the fact that the vacuum vessel is vented through the protective gap. There are already vacuum discharge vessels with long, narrow protective gaps and cathode sputtering devices become known with narrow gaps. However, in the known devices Vessel not vented through the gap.

Die Erfindung bietet dem Bekannten gegenüber den Vorteil, auch noch für Glimmsaumabstände, die kleiner als i mm sind, einen wirksamen Schutz zu gewähren. Dies wird dadurch erreicht, daß man auf der Länge des Schutzspaltes einen Druckabfall durch Abpumpen des Füllgases über dem Schutzspalt erzeugt. Der Druckabfall muß einen solchen Wert erreichen, daß bei dem gegebenen mindesten Spaltabstand von etwa 0,5 bis i,omm in einer Zone des Schutzspaltes, die noch vor der Isolation liegt, bereits eine Behinderung der Entladung erfolgt. Beträgt der Spaltabstand z. B. i mm, so muß der Gasdruck in -dem Schutzspalt vor der Isolation bei z. B. Wasserstoff als Entladungsgas und Eisen als Elektrodenmaterial bereits einen Wert von p < 9 mm Hg erreicht haben. Diese Zahl muß um so kleiner werden, je größer der Grad der Anomalität der Entladung ist. Die Länge des Schutzspaltes ergibt sich aus dem Verhältnis Ausgangsdruck zum gewünschten Druck im Entladungsgefäß, wobei als Ausgangsdruck der Gasdruck im Schutzspalt vor der Isolation zu verstehen ist.The invention offers the advantage over the known of also providing effective protection for glow edge spacings that are smaller than 1 mm. This is achieved by generating a pressure drop over the length of the protective gap by pumping out the filling gas over the protective gap. The pressure drop must reach such a value that, with the given minimum gap distance of about 0.5 to i, omm in a zone of the protective gap which is still in front of the insulation, the discharge is already impeded. If the gap distance is z. B. i mm, the gas pressure in -the protective gap before the isolation at z. B. hydrogen as discharge gas and iron as electrode material have already reached a value of p <9 mm Hg. The greater the degree of the abnormality of the discharge, the smaller this number is. The length of the protective gap results from the ratio of the initial pressure to the desired pressure in the discharge vessel, the gas pressure in the protective gap in front of the insulation being understood as the initial pressure.

Durch die Erfindung ist man in der Lage, bei jedem gewünschten Gasdruck innerhalb des Entladungsgefäßes eine Gasentladung bei einem beliebigen Anomalitätsgrad der Entladung zu erzeugen, ohne das Isolationsmaterial der zerstörenden Wirkung der Gasentladung auszusetzen. Die Schutzwand für die Behinderung kann je nach der Anordnung die Gefäßwand der Entladungskammer sein. Zur Aufnahme der Verlustwärme der sich teilweise im Spalt ausbildenden Gasentladung kann die Gefäßwand bzw. die Abschirmung und gleichzeitig die Stromdurchführung gekühlt werden. Es kann auch umgekehrt die durchgeführte Elektrode die Anode darstellen und die Gefäßwand die Kathode sein.The invention makes it possible for any gas pressure to be used a gas discharge within the discharge vessel in the event of any degree of anomaly of the discharge without the insulating material of the destructive effect to expose the gas discharge. The barrier for the handicap may vary depending on the person Arrangement be the vessel wall of the discharge chamber. To absorb the heat loss the gas discharge partially forming in the gap can damage the vessel wall or the Shielding and at the same time the power feedthrough are cooled. It can also conversely, the lead through the electrode represents the anode and the vessel wall represents the Be cathode.

In der Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt, und zwar zeigt die Abbildung einen Schnitt durch eine Stromdurchführung in ein metallisches Vakuumgefäß zur Metallisierung von Gegenständen mittels Kathodenzerstäubung, in denen eine Glimmentladung vonstatten geht.In the drawing, the invention is shown schematically in an exemplary embodiment shown, namely the figure shows a section through a current feedthrough in a metallic vacuum vessel for the metallization of objects by means of cathode sputtering, in which a glow discharge takes place.

In der Zeichnung ist der Teil i der anodische Stromleiter und der Teil e die als Kathode geschaltete Gefäßwand, zwischen denen ein enger Schutzspalt 3 frei bleibt, aus dem erfindungsgemäß durch den Stutzen das Entladungsgas mittels einer nicht dargestellten Pumpe abgesaugt wird. Der Teil i kann auch als Kathode und die Gefäßwand auch als Anode geschaltet werden. Der Stromleiter i ist vorzugsweise hohl und kühlbar ausgebildet, und zwar kann durch den Stutzen 5 ein Kühlmittel zugeführt und durch den Stutzen 6 abgeleitet werden. In der Mitte des Stromleiters kann vorteilhaft das Gaszuleitungsrohr 7 angeordnet werden. Der Teil 8 ist das Isolationsmaterial, welches vor dem zerstörenden Angriff der Gasentladung zu schützen ist. Die Teile 9 und i o sind Isolier- und Dichtungsringe, und der Teil i i ist ein Anpreßring, der durch die Schrauben 12 angepreßt wird. In dem Raum 13 des Vakuumgefäßes findet die Glimmentladung statt.In the drawing, part i is the anodic conductor and the Part e the vessel wall switched as a cathode, between which a narrow protective gap 3 remains free, from which, according to the invention, the discharge gas by means of the nozzle a pump, not shown, is sucked off. The part i can also be used as a cathode and the vessel wall can also be used as an anode. The conductor i is preferred designed hollow and coolable, namely a coolant can be supplied through the nozzle 5 and discharged through the nozzle 6. In the middle of the conductor can be advantageous the gas supply pipe 7 can be arranged. Part 8 is the insulation material, which is to be protected from the destructive attack of the gas discharge. The parts 9 and i o are insulating and sealing rings, and part i i is a pressure ring, which is pressed by the screws 12. In the space 13 of the vacuum vessel takes place the glow discharge takes place.

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Kathodenzerstäubungsgerät zum Metallisieren von Gegenständen, in dessen Vakuumgefäß eine elektrische Entladung bei beliebigen Füllgasdrucken stattfindet und bei dem zwischen der Elektrodendurchführung und der Gefäßwand oder der Abschirmung ein Schutzspalt vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlüftung des Vakuumgefäßes durch den Schutzspalt erfolgt. PATENT CLAIM: Cathode sputtering device for metallizing objects in whose vacuum vessel an electrical discharge takes place at any filling gas pressure and in which a protective gap is provided between the electrode lead-through and the vessel wall or the shield, characterized in that the vacuum vessel is vented through the protective gap.
DEB186842D 1939-03-24 1939-03-24 Cathode sputtering device for metallizing objects Expired DE733195C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEB186842D DE733195C (en) 1939-03-24 1939-03-24 Cathode sputtering device for metallizing objects

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEB186842D DE733195C (en) 1939-03-24 1939-03-24 Cathode sputtering device for metallizing objects

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE733195C true DE733195C (en) 1943-03-20

Family

ID=7010342

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEB186842D Expired DE733195C (en) 1939-03-24 1939-03-24 Cathode sputtering device for metallizing objects

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE733195C (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1025052B (en) * 1953-11-24 1958-02-27 Siemens Ag Overvoltage protection

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1025052B (en) * 1953-11-24 1958-02-27 Siemens Ag Overvoltage protection

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1763187B1 (en) OVERVOLTAGE PROTECTIVE DEVICE
DE2026321A1 (en) Cathode sputtering process and apparatus for carrying out the process
DE967138C (en) Current feedthrough for vacuum annealing and melting furnaces
DE733195C (en) Cathode sputtering device for metallizing objects
DE737341C (en) Vacuum vessel made of metal with constant gas supply and gas discharge, in which a glow discharge takes place at any gas pressure that can be selected
DE2803331A1 (en) SYSTEM FOR PARTIAL TREATMENT OF LONG DISTANCE WORKPIECES THROUGH HIGH ELECTRIC GLIME DISCHARGE
DE1190590B (en) Ion source
DE2704434A1 (en) LOW IMPEDANCE ELECTRON-BEAM CONTROLLED DISCHARGE SWITCHING DEVICE
DE1414572A1 (en) Ionic getter pump
DE2434830A1 (en) ELECTRON BEAM SYSTEM FOR THERMAL PROCESSING OF OBJECTS BY ELECTRON Bombardment
DE710191C (en) Electric vacuum, annealing and melting furnace heated by glow discharge
DE733983C (en) Fire pipe arrester
DE607939C (en) Discharge tubes for overvoltage protection
DE759894C (en) Electric vacuum annealing and melting furnace heated by glow discharge
DE710387C (en) Overvoltage protection
DE495560C (en) Electric discharge tubes
DE645693C (en) Control grid for mercury vapor rectifiers or similar discharge devices with gas or vapor filling, which is arranged between the anode and a deionization body in the arc path
DE692076C (en)
DE750497C (en) Anode inlet for glass converter vessels for high voltages and with gas or vapor filling
DE1690684A1 (en) Method and apparatus for high frequency spraying
DE928240C (en) Vacuum furnace heated by glow discharge
DE756382C (en) Rectifiers for high voltages with gas or vapor filling, especially high voltage mercury vapor rectifiers
DE2212737C3 (en) Device for preventing internal electrolytic corrosion of pipelines
DE693547C (en) X-ray tube arrangement
DE261552C (en)