DK157563B - Anordning ved forstoevningskatode og system til paafoering af overtraek paa store substratarealer - Google Patents

Description

DK 157563 B

Opfindelsen angår en anordning af den i krav l's indledning angivne art.

Overordentligt tynde overtræk kan påføres substrater ved 5 en proces, som generelt er kendt under betegnelsen "katodeforstøvning" (sputtering). Katodeforstøvning går sædvanligvis ud på at bombardere et "mål", som er fremstillet af et ønsket overtræksmateriale, såsom guld, med ioner, således at individuelle atomer af overtræksmate-10 rialet løsrives fra målet og rammer og fastgøres til substratet. I almindelighed udføres katodeforstøvningsprocessen under lave tryk (f.eks. tryk fra 0,133 til 6,54 Pa), idet målet udgør en del af en katodeelektrode, som afgiver elektroner. En inert gas, såsom argon, ind-15 føres i området ved katoden, hvor gassen ioniseres, således at der dannes et plasma bestående af positiv ladede gasioner og elektroner. Ionerne accelereres mod målet og rammer målet med tilstrækkelig energi til at mål-atomer overføres på substratet.

20 I nogle af de hidtil kendte katodeforstøvningssystemer har man benyttet såkaldte "stolpeelektroder", idet katoden har været dannet af en aflang stang eller et rør af målmateriale tilkoblet en negativ pol fra en jævnstrøms-25 generator. De fra sådanne elektroder angivne elektroner har tilbøjelighed til at dispergere i alle retninger fra elektroden og ionisere gassen.

Disse systemer var ineffektive, eftersom katoden for at 30 sikre tilstrækkelig ionisering til forstøvning måtte arbejde på høje effektniveauer, og fordi et forholdsvis stort antal gasatomer skulle være til stede, således at forstøvningen skulle udføres ved et uønsket højt tryk.

Desuden havde forstøvningen en tendens til at foregå i 35 alle retninger fra elektroderne, og den var således ikke effektivt rettet direkte mod substratet, som skulle be-

DK 157563B

2 lægges. Eksempler på systemer, som anvender sådanne elektroder, er kendt fra OS patenterne nr. 3 738 928 og nr. 3 414 503.

5 En mere effektiv ionisering af gassen blev opnået ved brug af magnetfelter, som var orienteret til at fastholde afgivne elektroner i nærheden af måloverfladen.

Denne teknik, der er kendt som magnetisk forstærkning, blev udført ved at montere magneter på katoderne i en 10 sådan orientering, at de afgivne elektroder blev fastholdt forholdsvis tæt ved overfladen af målet,- som overtrækkes .- Indesluttede elektroner nær måloverfladen forårsager et forøget antal kollisioner mellem gassen og elektronerne, hvilket medfører forøget ioniseringseffek-15 tivitet. Dette indebar mindre krav til katodespændingen, eftersom færre elektroner skulle frembringes for at opnå en givet grad af forstøvning. Desuden var det muligt at formindske den nødvendige katodespænding, fordi man kunne nøjes med færre elektroner til at opnå en ønsket for-20 støvning. Endvidere kunne man formindske mængden af gas, som skulle indføres i kammeret, til opnåelse af samme mængde ionisering. Dette muliggjorde et lavere driftstryk, således at gasatomerne i kammeret kun i mindre grad hæmmede de forstøvede atomer.

25

Ved nogle kendte processer blev formen af den magnetisk forstærkede katode således udformet, at forstøvningen skete hovedsagelig i en given retning. Ved en kendt konstruktion anvendtes en katode med en plan forstøvnings-30 eller målplade, hvorunder der var monteret stangmagneter i en ringformet række. Felterne fra disse magneter dannede en bue over måloverfladen og definerede tilsammen et spor eller et sløjfeformet område over måloverfladen, hvor elektronerne var indesluttet. De magnetiske felter 35 fik også elektronerne til at bevæge sig i en retning gennem området, således at en kontinuerlig strøm af

DK 157563 B

3 elektroner cirkulerede omkring i sporet eller sløjfen i et relativt snævert bælte nær ved måloverfladen.

De gasmolekyler, som bevægede sig ind i elektronstrøm-5 men, blev ioniseret til dannelse af et plasma i området.

Atomer af målmaterialet, som blev afgivet som følge af bombardementet af ionerne, var uladede og derfor i hovedsagen upåvirket af magnetfelterne og elektronerne under deres flugt mod substratet. Elektroder af denne art 10 er f.eks. beskrevet i US patentskrifterne nr. 3 956 093 og 4 013 532.

I en anden kendt konstruktion var magneter placeret rundt om den ydre omkreds på et ringformet mål, således 15 at de afgivne elektroner blev ført rundt om den indvendige perifere flade af målet. Et substrat anbragt inden for målets omkreds blev truffet fra alle retninger omkring målets periferi. Se f.eks. US patent nr.

3 878 085.

20

Katoder af den ovenfor beskrevne art har tilbøjelighed til at blive eroderet langs snævre zoner i umiddelbar nærhed af elektrodestrømmens bane. Derved reduceres forstøvningselementets levetid. Ifølge US patent nr.

25 3 956 093 er det foreslået at ændre banen af elektron strømmen for at forøge det område af forstøvningselementet, hvor erosionen finder sted, men væsentlige arealer af forstøvningselementet forblev stadig i det væsentlige ikke-eroderet.

30 Mål for katodeforstøvning eller forstøvningselementer fremstilles hyppigt af materialer, som selv er meget kostbare og/eller vanskelige og dyre at fremstille. I overensstemmelse hermed er lokal kraftig erosion af for-35 støvningselementerne meget uønsket, da den effektive levetid for elementet formindskes, således at der kræves

DK 157563 B

4 hyppige udskiftninger af elektroder» I anlæg til massefabrikation af store genstande, såsom bygningsglas, vil en udskiftning af elektroder i store kamre nødvendiggøre udluftning af kammeret til atmosfæren og efterfølgende udpumpning af kammeret til det under driften forekommende vakuum. Dette er tidsrøvende og medfører en kostbar 5 produktionsafbrydelse. Da forstøvningen endvidere ved de kendte anlæg foregår over et meget lille forstøverareal, har forstøvningshastigheden været begrænset, hvorved produktionshastigheden har været lav.

10 Anvendelsen af de ovenfor beskrevne katoder har også været noget ineffektiv ved masseproduktion af sådanne produkter som bygningsglas, fordi kun en enkelt side af en glasplade kunne overtrækkes ad gangen ved hjælp af en elektrode. Hvis man således f.eks. ville overtrække to 15 glasplader samtidigt for at forøge produktionshastigheden, måtte man anvende to elektroder. Ifølge US patent nr. 4 116 806 er det foreslået at konstruere en tosidet katode i form af modsat rettede forstøvningsplader udstyret med- en enkelt række magneter anbragt imellem pla-20 derne. Magneter er her anbragt på en sådan måde, at det tilhørende magnetiske felt, som opstår, er delt i to halvdele symmetrisk langs katodens midterplan. Som yderligere eksempel på kendt teknik på området kan nævnes fransk patent nr. 2 148 245 og BRD offentiiggørelses-25 skrift nr. 2 655 942.

Formålet med opfindelsen er at tilvejebringe et forbedret katodeforstøvningssystem, som er således konstrueret og indrettet, at substrater på modsatte sider af et mag-30 netisk forstærket katodemål samtidig påføres overtræk som følge af oprettelse af et kontinuerligt bånd eller bælte af plasma, som strækker sig over brede målområder nær de respektive substrater, hvilket muliggør forholdsvis høje produktionshastigheder samtidig med, at katode-35

DK 157563 B

5 forstøvningsmålets levetid og effektivitet forøges.

Dette formål opnås ved, at den i krav l's indledning angivne anordning er ejendommelig ved det i krav l's ken-5 detegnende del angivne. De heri angivne træk fører således til, at den ioniserede gas begrænses til et kontinuerligt bælteformet område, som strækker sig omkring katoden.

10 Opfindelsen angår ligeledes et system til påføring af et overtræk på store substrater ved hjælp af katodeforstøvning og af den i krav 13's indledning angivne art, hvilket system er ejendommeligt ved det i krav 13's kendetegnende del angivne.

15

Ved at bombardere katodefladerne nærmest det kontinuerlige, baelteformede område, dvs. ved at bombardere alle fire flader på katoden opnås jævnt fordelt afgang af atomer fra katodefladerne, ikke kun langs hele bredden 20 af plasma-begrænsningsområdet, men også over hele længden af dette, uden nogen afbrydelse. Den forstøvning, som derved finder sted, bliver tilsvarende jævnt fordelt .

25 Når det gælder målfladepartierne, som ofte er fremstillet af kostbart belægningsmateriale (dvs. guld), bliver hver målflade på katoden jævnt eroderet såvel i længdesom i bredderetningen, eftersom den forstøvning, som finder sted, forløber kontinuerlig forbi enderne af 30 hvert målfladeparti, men i forskellige planer. Der er ingen afbrydelse i atomernes løsrivelse (og således i forstøvningen) ved eller nær enderne af målfladepartierne, og derved undgår man uregelmæssigheder i overtrækket ved substraternes øvre og nedre begrænsninger.

35

DK 157563 B

6

Også brofladepartierne udsættes for atom-løsrivelse og følgelig for erosion. De er imidlertid fremstillet af et billigere materiale (dvs. syrebestandigt stål) og kan let udskiftes ved behov. Desuden er der ingen fare for 5 afsætning af forstøvet bropartimateriale på de belagte substrater, eftersom de løsrevne atomer på grund af magnetfeltet begrænses til det parti af plasmaområdet, som er beliggende lige over den overflade, hvorfra de er fjernet.

10

Dette indebærer, at substrater med en bredde, som er lig længden af hvert målfladeparti (dvs. lig længden af selve katoden), kan forstøves med en katode ifølge opfindelsen uden fare for forstøvnings-uregelmæssigheder 15 langs substraternes øvre og nedre begrænsninger, således som det er tilfældet med tidligere kendte, plane katoder .

Det at forøge længden af disse tidligere kendte katoder 20 med henblik på at opnå substraternes øvre og nedre begrænsninger for derved at undgå ovennævnte uregelmæssigheder ved overtrækket, er ingen praktisk løsning, hovedsagelig fordi forøgelse af katodelængden vil føre til forøgelse af de totale dimensioner af det evakuerbare 25 rum og således forøge det volumen, som skal evakueres før forstøvningsprocessen finder sted. Forstøvningsprocessen må som bekendt foregå ved meget lave tryk.

Opfindelsen skal i det følgende beskrives nærmere under 30 henvisning til tegningen, hvor fig. 1 er et skematisk tværsnit af en del af et forstøv ningssystem ifølge opfindelsen, fig. 2 er et udsnit af en del af systemet ifølge fig. 1, set imod det plan, som er angivet ved linien 2-2 i fig. 1, fig. 3 er et tværsnit set tilnærmelsesvis mod det plan, der er angivet ved linien 3-3 i fig. 2,

DK 157563 B

7 fig. 4 er et forstørret udsnit af en del af det i fig. 3 viste apparat, og fig. 5 er et tværsnit set i det ved linien 5-5 i fig. 3 angivne plan.

5 En del af et forstøvningssystem 10 ifølge opfindelsen er illustreret i fig. 1. Anlægget 10 omfatter et evakuer-bart kammer 12 indeholdende en transportør 14 til at føre substrater 16, der skal overtrækkes, langs parallelle baner gennem kammeret 12, en kilde 18 for inert 10 ioniserbar gas og udformet til indføring af små mængder af gassen ind i kammeret 12 samt en magnetisk forstærket katode 20. Systemet 10 kan benyttes til overtrækning af substrat 16 i stor målestok, hvilke substrater kan bestå af glasplader med et sidemål på 120-180 cm. Katoden 20 15 er monteret mellem banerne for glaspladerne og indrettet til at etablere et kontinuerligt bælte af plasma til forstøvning fra modsat rettede flader af katoden på de forbi katoden bevægede glasplader. 16.

Kammeret 12 er illustreret skematisk, men kan bestå af 20 en trykbeholder med en cylindrisk kraftig væg 30 og udstyret med en sugeledning 32, hvorigennem kammeret evakueres ved hjælp af et vakuumpumpesystem 34. Det vil forstås, at dette system 34 er skematisk illustreret, og kan fortrinsvis omfatte flere pumper af forskellige 25 typer til opnåelse af hurtig og effektiv udpumpning af kammeret ned til et driftstryk på 1-3 yum Hg-tryk. Kammeret 12 er udstyret med en eller flere tætsluttende døre, som ikke er vist, til indføring og udføring af glaspladerne. Katoden 20 er illustreret ophængt fra overdelen 30 af væggen 30 i et tætsluttet dæksel 36, som kan fjernes ved udskiftning af katoden.

Transportøren 14 er skematisk illustreret i fig. 1 og 2 i form af to identiske rulletransportører, som kan føre glaspladerne 16 i parallelle baner gennem kammeret 12.

DK 157563 B

8

Hver rulletransportør omfatter et fundament 40 fastgjort til væggen 30 og udstrakt i kammeret, samt valser 42 monteret i fundamentet, og hvormed glaspladerne føres gennem kammeret. Valserne 42 drejes ved hjælp af en passende trans- 5 mission tilsluttet en motor. Transmissionen og den tilhørende motor kan være af i og for sig kendt art og er ikke vist på tegningen. Transportøren 14 omfatter også bærerammer 44, der hviler på valserne 42, og glaspladerne står på kanten af bærerammerne 44 og føres på 10 denne måde af de respektive baner. Bærerammerne 44 kan fjernes fra transportørerne og lastes og losses for glasplader uden for kammeret 12.

Fra gaskilden 18 føres en inert ioniserbar gas, såsom argon, ind i kammeret mellem banerne for glaspladerne 15 og imod katoden 20. Gaskilden 18 er vist som en lagertank 50 for flydende eller komprimeret argon og en rørledning 52, der fører fra tanken 50 gennem væggen 30 til et antal' vertikalt fordelte dyser 54 anbragt bag ved katoden 20 i forhold til sugeledningen 32. Ved drifts-20 trykket i kammeret 12, d.v.s. 1-3 yum Hg-tryk, er den frie vejlængde for de i kammeret indførte gasmolekyler overordentlig lang, og det er derfor vigtigt at lokalisere dyserne 54 i linie med katoden 20 i stedet for på den ene eller anden side af banerne for glaspladen. El-25 lers ville glaspladerne afskærme og forhindre argonmolekylerne i at nå frem til katoden.

Katoden 20 virker sammen med gassen til at etablere et plasmabånd eller bælte, der strækker sig kontinuerligt omkring elektroden og omfatter første Gg anden plasma-30 bæltesektioner, som strækker sig langs de respektive glasplader, og retursektioner, som findes transversalt i forhold til bevægelsesretningen for glaspladerne. Plasmabæltets position er illustreret ved de punkterede linier· i fig. 3 og 4. Positive ioner fra første og anden plasma-35 bæltesektioner accelereres ind mod katoden og forårsager en forstøvning fra katoden mod de nærliggende glasplader.

DK 157563 B

9

Ifølge en foretrukken og illustreret udførelsesform for opfindelsen omfatter katoden 20 en monteringsanordning 55, hvorved katoden er ophængt i kammeret 12, og elektriske forbindelser til en kraftkilde 56, en bærestruktur 60 for 5 forstøvningselementer med tilsluttet forstøvningselement 62 (se fig. 3-5) og et magnetisk forstærkningssystem 63.

Den illustrerede monteringsanordning 55 omfatter en monteringskonsol, der er ophængt i dæksbladet 36 og tilsluttet fastgøringsanordninger på katoden. Monterings-10 konsollerne tjener både som demonterbare forbindelser mellem katoden og dækslet 36 for montering af katoden og til elektrisk at forbinde katoden med kraftkilden 56. Monteringskonsollerne kan være af passende størrelse og form og er fortrinsvis konstrueret af et stærkt elektrisk 15 ledende ikke-magnetisk materiale, såsom aluminium eller kobber, men der er ikke på tegningen vist detaljer. Monteringskonsollerne er elektrisk isoleret fra kammervæggen 30, der selv er elektrisk jordforbundet til dannelse af systemets anode.

20 Kraftkilden 56 kan være af en egnet konstruktion til opnåelse af mindst 40 ampere jordstrøm ved 600 volt. Den negative pol er tilsluttet katoden, medens den positive pol er tilsluttet jord ligesom kammeret 12.

Bæreren 60 er konstrueret til at muliggøre let 25 udskiftning af forstøvningselementet 62, sikre elektrisk ledning til kraftkilden uden påvirkning af de af det magnetiske system 63 producerede felter og til at opretholde katoden ved en ønsket driftstemperatur. Ved den illustrerede udførelsesform for opfindelsen, der tydeligst 30 fremgår af fig. 3 og 5, omfatter bæreren 60 en central kerne 70, en understøtning eller bærer 72 forbundet med kernen 70 og et kølesystem 74.

Kernen 70 består af et ikke-magnetisk eléktrisk ledende grundelement 76 og afstandsstænger 80. Grundelementet 76

^ DK 157563 B

10 består, af en hul ekstruderet eller støbt profil af aluminium. Afstandsstængerne strækker sig longitudinalt langs grundelementet 76 og er fordelt på modsat rettede flader af grundelementet og bestemmer derved et spaltelignende 5 aflangt- rum på hver side af grundelementfladerne. Af standsstængerne 80 består af samme slags materiale som kernen og er knyttet til grundelementet 76 ved hjælp af skruer 82. De modsatte laterale sider af grundelementet 76 har en række åbninger, som delvis sætter det 10 indre af grundelementet i forbindelse med det indre af kammeret 12, således at det indre af grundelementet evakueres sammen med kammeret.

Bæreren 72 sikrer elektrisk forbindelse mellem forstøverelementet og kraftkilden og overfører varme fra for-15 støverelementet. Bæreren for forstøvermaterialet er mon teret på bæreren 60 og .hestår af et ikke-magnetisk materiale, som har en høj ledningsevne for varme og elektricitet, fortrinsvis kobber. Bæreren er formet til dannelse af et aflangt rektangulært bånd, som er aftageligt 20 forbundet til bæreren 60 ved hjælp af skruer 86, som er skruet ind i afstandsstængerae 80. Bæreren for forstøvermateriale kan bestå af enkelte plane rektangulære kobberplader ϊ hver forblindet til kernen eller ved hjælp af enheder af fastloddede eller på anden fast forbundne kob-25 berpladekomponenter. Uanset udformningen skal alle dele af bæreren for forstøverelementet have elektrisk forbindelse med resten af bæreren 60 og enhver anden del af bæreren for forstøvermaterialet.

Bæreren for forstøvermaterialet omfatter brodele 72a, 3 q som strækker sig tværs over modsatte ender af katodenc

Det illustrerede grundelement og afstands stængerne rager-ikke frem for enderne af bæreren 60, men brodelene 72 er fast forbundet til resten af bæreren for forstøverelo-mentet og kræver ikke nogen anden understøtning.

Det foretrukne kølesystem 74 er dannet af ot i skruelinie 35 opviklet.rør 90 ved indersiden af bæreren for forstøv-

DK 157563 B

11 ningselementet i et spaltelignende rum mellem stængerne 80« Røret 90 er tinloddet til indersiden af bæreren for for-støver-elementet til sikring af maksimal varmeledning fra bæreren til kølemidlet. Indførings- og udløbsen·» 5 derne af røret 90 er ført gennem væggen 30 via dækslet 36 (se fig. 1) for tilførsel af kølemiddel, såsom almindelig vandværksvand. De uden for kanalen beliggende sektioner af kølerøret kan bestå af et plastmateriale eller et andet egnet elektrisk isolationsmateriale.

10 Det foretrukne forstøvningselement 62 omslutter katoden og passer til formen af bæreren for forstøvningselementet, d.v.s. forstøvningselementet har form af et bånd eller et bælte. Forstøvningselementet er monteret med elektrisk forbindelse til bæreren 72 og kernen 70, så-15 ledes at forstøverelementet har samme elektriske spænding som den negative pol fra kraftkilden. Forstøvningselementet omfatter første og anden elementdele 92, 94 der dækker modstående sider af katoden rettet mod de respektive baner for glaspladerne samt broelementer 96, der forbin-20 der de respektive ender af forstøvningselementdelene 92, 94.

Ifølge den foretrukne udførelsesform består brodelene af plane rektangulære plader af ikke-magnetisk rustfrit stål eller et andet billigt og let forarbejdeligt ikke-25 magnetisk materiale, medens første og anden elementdele består af rektangulære aflange plader af forstøvningsuia-terialet til overtrækning. Længden af den første og anden elementdel· er afpasset således,- at elementdelene hver ra ger mindst 5 cm forbi de øvre og nedre kanter af det sub-30 strat- som skal overtrækkes, for at sikre en passende ens artet overtrækning helt ud til kanterne af glaspladerne (idet afstanden mellem glasoverfladerne og forstøvningsdelene er omkring 5 cm)„

Selv om der sker nogen forstøvning fra fladerne af brode-35 lene 96, vil materiale herfra ikke ramme glaspladerne. For-

DK 157563 B

12 støvningen sker langs en sigtelinie fra den forstøvende overflade, og da fladerne fra broelementerne ligger bag ved overkanten og underkanten af glaspladerne, vil materiale fra disse brodele ikke aflejres på glaspla-5 derne. Derfor er overtrækningen begrænset til det ma teriale, som stammer fra første og anden forstøvnings-del· .Der sker også en erosion fra brodelene 96, men disse dele er forarbejdet af materialer, som er forholdsvis billige i sammenligning med forstøvningsmaterialet.

10 Systemet 63 omfatter et organ 100 for dannelse af et magnetfelt og feltledende elementer 102, 104, der virker sammen til etablering af et direkte magnetisk felt til opretholdelse af plasma tæt ved og fordelt i det væsentlige ensartet over forstøvningsarealet. Ifølge en fore-15 trukken udførelsesform for opfindelsen er de felt-rettende elementer 102, 104 dannet af et paramagnetisk materiale, såsom rustfrit stål.

Hvert feltledende element omfatter en plade 106 med i det væsentlige samme form som katodens silhouet til dækning 20 af hver lateral side af katoden samt et element 108 til fastgørelse af forstøvningselementet og aftageligt forbundet til periferien af den tilsluttede plade 106 ved hjælp af skruer 110 (fig. 3). Fastgørelseselementet 108 er i den viste udførelsesform en rektangulær formet ramme, 25 som passer stramt til periferien af pladen 106 og stræk ker sig langs en lateral side af forstøvningselementdelene 92, 94 og brodelene 96. Når skruerne 110 spændes, presses fastspændingselementerne omkring forstøvningsdelene og holder forstøvningspladerne på plads i elektroden og etab-30 lerer samtidigt elektrisk kontakt mellem forstøvermate rialet og bæreren for forstøvermaterialet. Pladerne 106 og fastspændingselementet 108 virker sammen til opnåelse af en montering af forstøvningsplader af praktisk taget et vilkårligt ønsket materiale til katoden, uden at det er 35 nødvendigt at forarbejde forstøverpladerne ved boring af 13

DK 157563 B

huller og lignendes hvilket ellers ville være nødvendigt for montering,,

Fastspændingselementerne og pladerne er magnetisk ledende og vil derfor lede det magnetiske felt over og 5 på tværs af forstøvningselementdelene 92, 94 som illu streret ved punkterede linier i fig. 3 og 4. Derved bliver plasmaet effektivt og jævnt fordelt over forstøverpladerne, således at forstøvningen sker ensartet fra de frie forstøverdele, og der opnås en maksimal leve-10 tid for forstøvermaterialet. Fig. 4 illustrerer et tvær snit af erosionsmønsteret for forstøverpladen. De eneste dele af forstøverpladen, som ikke forbruges, er de smalle marginale sektioner, som er fastgjort af elementerne 108, og disse sektioner kan være ganske små.

15 Pladerne 106 er aftageligt fastspændt til bæreren 60 ved hjælp af bolte og møtrikker 112. Boltene går gennem huller 114 i pladerne 106 og tilsvarende åbninger i kernen 70. Yderligere udluftningsåbninger kan findes i pladerne 106 til direkte forbindelse med huller i ker-20 nen 70 til sikring af evakuering af det centrale rum i kernen 70 samtidigt med evakuering af kammeret 12.

De magnetiserende organer 100 tilvejebringer et magnetisk felt, som både fastholder plasmaet i et begrænset område og bevirker en cirkulation af plasmaet omkring 25 katoden. Organet 100 er fortrinsvis udformet som et an tal permanente stangmagneter, hvis modsatte ender er understøttet af de respektive plader 106. De magnetiske poler er således ensrettede, at nordpolen på hver magnet er understøttet af den ene plade 106, medens de 30 respektive sydpoler er understøttet af den anden plade.

Magneterne er fordelt omkring katoden i en bælte-formet række inden for omkredsen af ferotøverelementet og netep inden for den indvendige overflade af bæreren for forstøverelementet „ De fordelte magneter er effektive til

DK 157563 B

14 at overføre bevægelse til elektronerne i plasmaet omkring katoden i et område herom.

Den omhandlede katode muliggør en meget enkel og fleksibel drift. Om ønsket kan der således i bæreren mon-5 teres forstøvningsplader af forskellige forstøvningsma- .

terialer, således at flere forstøvningsmaterialer kan påføres hver af to substrater samtidigt ved hjælp af en enkelt elektrode.

Katoden kan også kombineres ved simpelthen at konstruere 10 en serie af to eller flere katoder forbundet sammen til en kraftkilde og et kølemiddel med nærtstillede katoder, som deler samme magnetiske felt-ledende plade 106. Denne konstruktion muliggør anvendelsen af et antal forstøvningsmaterialer eller forøget forstøvningshastighed af et 15 enkelt forstøvningsmateriale, anvendt på hver af de kom binerede katoder.

Claims (13)

1. Anordning ved forstøvningskatode (20) til påføring af 5 et overtræk/ omfattende: a) en langstrakt, elektrisk ledende bærer (60) for et forstøvningselement (62), 10 b) første og anden elementdele (92, 94), som strækker sig i bærerens (60) længde og dækker modstående sider af bæreren (60), c) en elektrisk forbindelse til tilslutning af bæreren 15 (60) til en elektrisk strømtilførsel (56) for at mulig gøre afgivelse af elektroner fra katoden (20), og d) magnetiserende organer (63) omfattende et første og andet feltledende element (102, 104), som strækker sig i 20 længderetningen langs bæreren (60) og langs respektive laterale sider af elementdelene (92, 94), hvilke feltledende elementer (102, 104) tjener til at lede magnetfelt tværs over elementdelene (92, 94) for derved at begrænse elektronerne, som afgives fra katoden (20), til bælte-25 formede områder, som strækker sig nær elementdelene (92, 94), kendetegnet ved, at et første og andet broelement (96) strækker sig imellem tilstødende respektive ender af elementdelene (92, 94), og at de magnetiserende organer (63) også begrænser elektronerne, som 30 afgives fra broelementerne (96), til områder nær disse, således at begrænsningsbæltet bliver kontinuerligt fra hver elementdel til den anden og ved begge ender af disse.

2. Anordning ifølge krav 1, kendetegnet ved, at bæreren (60) består af et elektrisk ledende diamagne DK 157563 B tisk materiale.

3. Anordning ifølge krav 1 og 2, kendetegnet ved, at de magnetiserende organer (63) består af et an- 5 tal magnetiserende elementer (100), som bæres af katoden (20) og er fordelt med indbyrdes afstand langs med og inden for elementdelenes (92, 94) omkreds, hvilke magnetiserende elementer (100) er magnetisk koblet til de feltledende elementer (102, 104) og indrettet til at 10 bringe elektronerne i nævnte område til at bevæge sig rundt om katoden (20).

4. Anordning ifølge ethvert af de foregående krav, kendetegnet ved, at hvert af nævnte feltleden- 15 de elementer (102, 104) begrænser en perifer del, som strækker sig langs en lateral side af elementdelene (92, 94. og broelementerne (96).

5. Anordning ifølge krav 4, kendetegnet ved, 20 at de feltledende elementer (102, 104) strækker sig langs elementdelene (92, 94) på modsatte laterale sider af disse, at elementdelene (92, 94) er forsænket i forhold til de feltledende elementer (102, 104), og at et antal magneter (100) er således i indgreb med de feltle-25 dende elementer (102, 104), at elementerne har modsatte magnetpolariteter.

6. Anordning ifølge ethvert af de foregående krav, kendetegnet ved, at hvert broelement (96) er 30 afgrænset af en plan flade, som strækker sig mellem de nævnte elementdele (92, 94).

7. Anordning ifølge krav 6, kendetegnet ved, at elementdelene (92, 94) er plane og i det væsentlige 35 rektangulære. DK 15756SB

8. Anordning ifølge krav 7, kendetegnet ved, at elementdelene (92, 94) er monteret i hovedsageligt parallelle planer med indbyrdes afstand med broelementerne (96) fortløbende på tværs mellem de nævnte planer. 5

9. Anordning ifølge ethvert af de foregående krav, kendetegnet ved, at elementdelene (92, 94) består af hovedsageligt rektangulære plader af det materiale, som skal forstøves. 10

10. Anordning ifølge krav 9, kendetegnet ved, at broelementerne (96) består af plader adskilt fra nævnte plader af materiale, som skal forstøves.

11. Anordning ifølge krav 9 eller 10, kendeteg net ved, at den omfatter fastgørelseselementer (108) til aftageligt at forbinde elementdelene (92, 94) med bæreren (60), hvilke elementdele (92, 94) står i forbindelse med bæreren (60) ved hjælp af elektrisk ledende 20 baner.

12. Anordning ifølge krav 9-11, kendetegnet ved, at elementdelene (92, 94) og bæreren (60) står i varmeledende forbindelse og yderligere omfatter et køle- 25 system (74), som er fastgjort til bæreren (60) til overføring af varme bort fra elementdelene (92, 94) og bæreren (60) .

13. System til påføring af et overtræk på store sub- 30. stratarealer ved hjælp af katodeforstøvning, omfattende: a) et evakuerbart kammer (12), b) en transportør (14) til at føre substrater (16), som 35 skal overtrækkes, ind i kammeret i\2) langs parallelle bevægelsesbaner, DK 157563 B c) en langstrakt forstøvningskatode (20), som er anbragt imellem nævnte baner og strækker sig på tværs af banernes udstrækningsretning, og 5 d) en kilde (18) til indføring af ioniserbar gas i kammeret, kendetegnet ved, at katoden (20) er som angivet i ethvert af de foregående krav. 10 15 20 25 30 35