DE966014C

DE966014C - Carrier for the objects to be coated, arranged in a vacuum vapor deposition or cathode atomization system

Info

Publication number: DE966014C
Application number: DEH8540A
Authority: DE
Inventors: Dr Leopold Hiesinger; Johannes Schwindt
Original assignee: WC Heraus GmbH and Co KG
Current assignee: WC Heraus GmbH and Co KG
Priority date: 1951-05-19
Filing date: 1951-05-19
Publication date: 1957-07-04

Description

Der Gegenstand des Hauptpatents 962 488 ist ein in einer Vakuumbedampfungs- oder Kathodenzerstäubungsanlage angeordneter Träger für die Gegenstände, die durch Verdampfung oder Kathodenzerstäubung mit dünnen Schichten überzogen werden sollen. Er ist gekennzeichnet dadurch, daß er sowohl um seine polare Achse, d. h. in seiner eigenen, in normalem Betriebszustand waagerechten Ebene stetig gedreht, als auch um eine seiner äquatorialen Achsen geschwenkt werden kann, so daß eine im Zeitmittel gleichmäßige*Beschicktmg der zu vergütenden Gegenstände und eine Ausnutzung beider Trägerflächen möglich ist.The subject of the main patent 962 488 is in a vacuum vapor deposition or cathode sputtering system arranged carrier for the objects produced by evaporation or sputtering should be covered with thin layers. It is characterized in that it both around its polar axis, d. H. in its own, in normal operating condition, horizontal Level rotated continuously, as well as can be pivoted about one of its equatorial axes, so that a uniform * feeding of the to remunerating objects and a use of both support surfaces is possible.

Die zusätzlich vorzuschlagende Verbesserung beruht auf dem Gedanken, den Antrieb für die Drehung des Trägertellers um seine polare Achse ganz aus der Vakuumkammer herauszunehmen. An Hand der schematischen Abbildung, die eine solche Vakuumanlage im Querschnitt zeigt, sei der Erfindungsgedanke beschrieben.The additional improvement to be proposed is based on the idea of providing the drive for the Rotation of the carrier plate to remove its polar axis completely from the vacuum chamber. At Hand of the schematic illustration, which shows such a vacuum system in cross section, is the idea of the invention described.

Nach der Lehre des Hauptpatents besteht das Vakuumgehäuse einer erfindungsgemäßen Verdampfungsanlage aus einer Grundplatte A, auf welcher vakuumdicht die zylindrische Zarge B mit dem Deckel C steht. Ein Flansch JS ist am Deckel angeschweißt, an dem außen die Hebevorrichtung /^; According to the teaching of the main patent, the vacuum housing of an evaporation system according to the invention consists of a base plate A on which the cylindrical frame B with the cover C stands in a vacuum-tight manner. A flange JS is welded to the cover, on which the lifting device / ^;

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für den Deckel und innen die beiden Tragebänder H für den Trägerring P des darin um seine polare Achse rotierbar gelagerten Trägertellers U befestigt sind. In Verlängerung einer äquatorialen Achse ruht dieser Ring mittels zweier Zapfen Q in den Tragebändern. Einer der Lagerzapfen hat einen kleinen, beispielsweise vierkantig ausgebildeten Ansatz, so daß er von den Backen einer an der Zargenwand angebrachten, von außen mittels eines ίο Hebels V und vakuumdichten Drehdurchführung M drehbaren Mitnehmerscheibe mitgenommen werden kann, um den Trägerteller um diese äquatoriale Achse zu schwenken.for the lid and inside the two straps H for the carrier ring P of the carrier plate U rotatably mounted therein about its polar axis are attached. As an extension of an equatorial axis, this ring rests in the carrying straps by means of two pegs Q. One of the bearing journals has a small, for example square projection, so that it can be taken along by the jaws of a drive plate that is attached to the frame wall and can be rotated from the outside by means of a lever V and vacuum-tight rotary feedthrough M in order to pivot the carrier plate about this equatorial axis .

Der Antrieb für die Rotation des Trägertellers U wurde nach dem Hauptpatent von einer vakuumdichten Drehdurchführung und einem Ritzel, das in den als Zahnkranz ausgebildeten Rand des Trägertellers eingreift, geliefert.According to the main patent, the drive for the rotation of the carrier plate U was supplied by a vacuum-tight rotary leadthrough and a pinion that engages in the rim of the carrier plate, which is designed as a toothed ring.

Nach dem weiteren, zusätzlichen Erfmdungsgeso danken ruht nun der Trägerteller U nicht mehr beweglich, sondern starr im Trägerring P. Dafür sind jetzt die Tragebänder if an einer vertikalen Mittelachse G befestigt, die drehbar, jedoch vakuumdicht durch den Flansch E nach außen geführt und auf welche von außen der Antrieb für die Rotation übertragen wird. Die Mittelachse wird vorteilhaft als- Hohlachse ausgebildet, um photometrische Messungen zu ermöglichen. Es dreht sich also jetzt gemeinsam die gesamte, durch die Mittelachse G, die Tragebänder H und den Trägerring gebildete Anordnung um die senkrechte, polare Achse. Während der Rotation wird jetzt erfindungsgemäß der Trägerring und der Trägerteller durch eine kräftige Einrastvorrichtung N an einem der beiden Tragebänder in der waagerechten Rotatioinsebene gehalten, während der verlängerte, vierkantige Lagerzapfen Q nun nicht durch die Backen einer Mitnehmerscheibe festgehalten wird, sondern bei der Drehung ungehemmt bleibt, sofern eine Schwenkung des Tellers nicht ausgeführt werden soll. An der Zargenwand ist jedoch noch an einer vakuumdichten, einschiebbaren Drehdurchführung M in Höhe des Trägertellers eine Fangvorrichtung R angebracht, die durch einen außenliegenden Hebel V betätigt werden kann. Wenn der Trägerteller um seine äquatorale Achse geschwenkt werden soll, drückt man die Fangvorrichtung mittels des Hebels hinein, so daß der vierkantig ausgebildete Lagerzapfen aufgehalten und die normalerweise nur langsame Rotation des Trägertellers unterbrochen wird. Mit dem Hebel führt man dann die Schwenkung um i8o° aus und zieht die Fangvorrichtung wieder zurück, so daß die Rotation wieder einsetzen kann. Zu diesem Zwecke wird erfindungsgemäß der Antrieb für die Rotation durch eine Reibungskupplung auf die Mittelachse übertragen, die eine rasche Bremsung erlaubt, ohne daß der Antriebsmotor ausgeschaltet werden muß. Dadurch ist eine. Schwenkung des Trägers in einfächer Weise während des Betriebes möglich.According to the further, additional Erfmdungsgeso thank the carrier plate U no longer rests movably, but rigidly in the carrier ring P. For this, the carrier straps if are now attached to a vertical central axis G , which is rotatable but vacuum-tight through the flange E to the outside and onto which the drive for the rotation is transmitted from the outside. The central axis is advantageously designed as a hollow axis in order to enable photometric measurements. The entire arrangement formed by the central axis G, the support straps H and the support ring now rotates together around the vertical, polar axis. During the rotation, according to the invention, the carrier ring and the carrier plate are now held in the horizontal plane of rotation by a powerful locking device N on one of the two carrying straps, while the elongated, square bearing pin Q is now not held by the jaws of a drive plate, but remains uninhibited during rotation if the plate is not to be swiveled. On the frame wall, however, a safety device R is still attached to a vacuum-tight, retractable rotary feedthrough M at the level of the carrier plate, which can be operated by an external lever V. If the carrier plate is to be pivoted about its equatorial axis, the safety device is pushed in by means of the lever, so that the four-edged bearing pin is stopped and the normally slow rotation of the carrier plate is interrupted. The lever is then used to swivel through i8o ° and pull the safety gear back so that the rotation can start again. For this purpose, according to the invention, the drive for the rotation is transmitted to the central axis by a friction clutch, which allows rapid braking without the drive motor having to be switched off. This is a. Pivoting of the carrier in a simple manner possible during operation.

Die zweckmäßigste Ausführung des Antriebs und der Reibungskupplung kann in beliebiger, bekannter Weise erfolgen. Es hat sich beispielsweise folgende Bauart bewährt: Die Mittelachse G und die daran befestigten, oben aufgezählten Teile hängen an einem Messingflansch T, welcher als Reibungskupplung unter dem Druck des eigenen Gewichtes und der daran hängenden Last auf dem von einem kleinen Motor X über einem konischen Zahnrad angetriebenen Tellerrad 0 aufliegt. Bei Hemmung der Trägerrotation gleitet jedoch der Messingflansch· über das weiterlaufende Tellerrad, und die beschriebene Schwenkung kann ohne weiteres am stillstehenden Trägerteller ausgeführt werden.The most expedient embodiment of the drive and the friction clutch can take place in any known manner. For example, the following design has proven itself: The central axis G and the parts listed above attached to it hang on a brass flange T, which acts as a friction clutch under the pressure of its own weight and the load attached to it on the from a small motor X via a conical gear driven ring gear 0 rests. When the carrier rotation is inhibited, however, the brass flange slides over the continuing ring gear, and the pivoting described can easily be carried out on the stationary carrier plate.

Die erfindungsgemäße neue Bauart der Vakuumverdampfungsanlage bringt somit den Vorteil, daß einerseits eine im Zeitmittel gleiche Beschichtung von unten der auf dem Trägerteller befestigten Gegenstände und eine Ausnutzung beider Seiten möglich wird und daß andererseits alle einer Reibungsbeanspruchung ausgesetzten- Teile, von welchen kleine Stäubchen auf die Gegenstände fallen und die Güte der aufgedampften Schichten beeinträchtigen könnten, aus der Vakuumkammer herausgenommen sind, so daß nun die erhaltenen aufgedampften Schichten vollkommen fehlerfrei ausfallen. Die nun außerhalb der Vakuumkammer liegenden, gleitenden Teile können auch geschmiert werden, ohne daß dadurch die Güte des Vakuums leidet. Der durch die zusätzlich verbesserte Bauart erzielte Fortschritt ist von erheblicher praktischer Bedeutung.The novel design of the vacuum evaporation system according to the invention thus has the advantage that on the one hand, a coating from below that is the same in time average as that attached to the carrier plate Objects and an exploitation of both sides is possible and that on the other hand all a frictional load exposed parts from which small dust particles fall on the objects and could impair the quality of the vapor-deposited layers, taken out of the vacuum chamber are, so that now the vapor-deposited layers obtained turn out to be completely free of defects. The sliding parts now lying outside the vacuum chamber can also be lubricated without affecting the quality of the vacuum. Due to the additionally improved design The progress made is of considerable practical importance.

Claims

Patent claims:

i. Carrier arranged in a vacuum vapor deposition or cathode sputtering system for the objects to be coated according to patent 962 488, characterized in that that the carrier plate is vacuum-tight on a centric through the cover of the bell jar passed through axis depends on the outside by means known per se and a Friction clutch transmits the drive for the rotation of the carrier around its polar axis is, and that passed through an insertable, vacuum-tight through the frame wall Catching device interrupted the rotation of the plate and a pivoting of the Plate can be executed around an equatorial axis by 180 °.

2. Carrier arranged in a vacuum vapor deposition or cathode sputtering system according to claim 1, characterized in that it rests in a carrier ring, which by means of two Pin is rotatably mounted in two carrying straps, in the normal operating state of Support ring by means of a powerful snap-in device on the bands in the horizontal plane is held, and that said bands with one through the central flange of the lid rotatably guided through and set in rotation from the outside by means of a friction clutch,

For example, the hollow central axis are rigidly connected so that this is supported by carrier plates, Support ring, lanyards and central axis formed part together around the polar axis can be rotated, while to pivot the support ring and plate around the equatorial Axis a bearing pin is somewhat elongated and, for example, square, so that it was held in place by a retractable catching device and then swiveled through 180 ° can be operated from the outside by means of a lever and a vacuum-tight rotary feedthrough attached to the frame wall will.

3. Carrier arranged in a vacuum vapor deposition or cathode sputtering system according to claim 1, characterized in that the drive for the rotation of the Central axis connected carrier from an outside of the vacuum chamber motor delivered and by means of, for example, a bevel gear and a centric to the central axis attached crown wheel is transferred to a brass flange to which the Central axis is rigidly suspended so that it is provided for rotation under the load of the Parts rests on the crown wheel and the rotation is transmitted to it by friction.

1 sheet of drawings