FI79917B - Roterbar foerstoftningsanordning och -katod - Google Patents

Description

! 79917

Pyöritettävä sputterointilaite ja -katodi

Esillä oleva keksintö koskee laajasti magnetronikatodin 5 sisältävää sputterointilaitetta, ja erityisesti sput-terointikatodia ei-tasomaisten alustojen sputterointi-päällystystä varten, joka katodi käsittää pyöritettävän, pitkänomaisen, putkimaisen osan, jossa on sputte-roitavan päällystysaineen kerros levitettynä sen ulko-10 pinnalle.

US-patentissa 4 356 073 julkaistaan pyöritettävä mag-netronikatodi, joka toimii päällystyskammiossa, jonka sisältämä kaasu voidaan poistaa, sanotun katodin käsit-15 täessä pitkänomaisen, sylinterinmuotoisen, putkimaisen osan, jolla on olennaisesti sama läpimitta koko sen pituudelta, ja sen ollessa varustettu päällystysainetta olevalla kerroksella, joka aine voidaan päällystää olennaisen tasomaisille alustoille, kun ne liikkuvat 20 sen suhteen.

Tämä keksintö koskee olennaisesti erilaista tyyppiä olevaa pyöritettävää magnetronikatodia, jossa katodin pitkänomainen, putkimainen osa on muotoiltu pitkittäis-25 suunnassa siten, että se muodostaa ei-sylinterimäisen sputterointipinnan.

Keksinnön toisena kohteena on aikaansaada pyöritettävä magnetronikatodi, jossa pitkänomainen, putkimainen osa 30 on varustettu pitkittäissuuntaan kaarevalla sputteroin- tipinnalla alustan pintojen sputterointipäällystämisek-si, joilla on olennaisesti sama kaarevuus.

Keksinnön eräänä kohteena on aikaansaada pyöritettävä 35 magnetronikatodi, jonka muoto on olennaisen tynnyrimäi- nen, niin että se on suhteellisesti laajempi keskiosasta kuin päistä.

Keksinnön eräänä lisäkohteena on aikaansaada pyöritet- 2 79917 tävä magnetronikatodi, jolla on ei-sylinterimäinen profiili, ja jota voidaan käyttää taivutettujen tai kaarevien pintojen sputterointipäällystyksessä.

Keksinnön kohteena on sputterointikatodi ei-tasomais-ten alustojen sputterointipäällystystä varten, joka katodi käsittää pyöritettävän, pitkänomaisen, putkimaisen osan, jossa on sputteroitavan päällystysaineen ker-5 ros levitettynä sen ulkopinnalle, ja jolle on tunnusomaista, että putkimainen osa on muotoiltu pitkittäissuunnassa siten, että se muodostaa ei-sylinterimäisen sputterointipinnan.

10 Lisäksi keksinnön kohteena on magnetronikatodin sisältävä sputterointilaite, johon kuuluu päällystyskammio, josta kaasu voidaan poistaa, laitteeseen kiinnitetty alussa kuvatun kaltainen sputterointikatodi, jonka putkimaisen osan sisäpuolelle on kiinnitetty magneettilai-15 te ja johon sputterointilaitteeseen kuuluu lisäksi laite putkimaisen osan pyörittämiseksi sen pituusakselin ympäri sekä laite päällystettävien alustojen siirtämiseksi putkimaisen osan suhteen suuntaan, joka on kohtisuorassa sen pituusakseliin nähden. Laitteelle on 20 tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 7 tunnusmerkkiosassa.

Kuvio 1 on pitkittäinen pystyleikkaus päällystyskammion läpi, johon on kiinnitetty pyöritettävä magnetronikato-25 di, joka on konstruoitu tämän keksinnön mukaisesti.

Kuvio 2 on poikittainen pystyleikkaus olennaisesti pitkin viivaa 2-2 kuviossa 1.

30 Kuvio 3 on poikittainen pystyleikkaus olennaisesti pitkin viivaa 3-3 kuviossa 1.

Kuvio 4 on poikittainen pystyleikkaus olennaisesti pitkin viivaa 4-4 kuviossa 1.

35 3 79917

Viitaten piirustukseen viitenumerolla 10 on merkitty päällystyskammiota, josta kaasu voidaan poistaa, ja numerolla 11 pyöritettävää magnetronikatodia, joka on aikaansaatu keksinnöllä, siihen kiinnitettynä.

5 Päällystyskammio 10 on edullisesti suorakulmion muotoinen ja käsittää pohjaseinämän 12, yläseinämän 13, vastakkaiset päätyseinämät 14 ja 15 ja sivuseinämät (ei esitetty), jotka kaikki seinämät on kiinnitetty yhteen 10 sulkevasti, ilmatiiviisti suljetun kammion aikaansaamiseksi .

Katodi 11 käsittää pitkänomaisen putkimaisen osan 16, joka on aksiaalisesti muotoiltu ei-tasomaisten alusto-15 jen S sputterointipäällystämistä varten. Kuten esitetään piirustuksessa, putkimainen osa on muodoltaan olennaisen tynnyrimäinen, ja on muodostettu siten, että siinä on suhteellisen laaja keskiosa 17, joka yhtyy kapeneviin päätyosiin 18 ja 19. Valittua sputterointi-20 ainetta oleva päällyste 20 levitetään putkimaisen osan ulkopinnalle.

Tyhjöpumppu 21 on järjestetty poistamaan kaasu päällys-tekammiosta 10 haluttuun paineeseen saakka. Haluttaessa 25 suihkuttaa kaasuja kammioon, tämä voidaan tehdä johdon 22 läpi, jota säädetään venttiilin 23 avulla.

Putkimainen osa 16 on tuettu vaakasuoraan vastakkaisista päistään laipoilla 24 ja 25, jotka on muodostettu 30 liittymään akseleihin 26 ja 27 vastaavasti. Putkimainen osa voi olla kiinnitetty laippoihin 24 ja 25 ruuveilla 28 ja 29 vastaavasti. Akselit 26 ja 27 on pyöritettäväsi kiinnitetty laakeripukkeihin 30 ja 31 vastaavasti, jotka on kiinnitetty päällystyskammion yläseinämään 35 13 ruuveilla 30a. Laakeripukit 30 ja 31 pidetään väli matkan päässä päällystyskammion yläseinämästä 13 eristävän aineen kaistaleilla 32 ja 33 vastaavasti.

Aukot laakeripukeissa 30 ja 31 ovat hieman suurempia 4 79917 läpimitaltaan kuin vastaavat akselit 26 ja 27, niin että aikaansaadaan suhteellisen väljät, rengasmaiset kanavat 34 ja 35 vastaavasti, jotka ympäröivät sanottuja akseleita. Rengasmaiset kanavat 34 ja 35 on suljettu 5 vastakkaisilta sivuiltaan laakeritiivisteillä 36 ja 37 sanottujen laakeritiivisteiden myös pitäessä akselit keskeisesti laakeripukkien aukoissa. Eristävät tiivis-tysrenkaat 40 ja 41 on järjestetty akseleilla 26 ja 27 olevien laippojen 24 ja 25 ja laakeripukkien 30 ja 31 10 väliin vastaavasti, jotta estetään putkimaiseen osaan johdetun jäähdytysaineen siirtyminen päällystyskammi-oon.

Akseli 25 on varustettu kahdella vaakasuoralla tiehy-15 eellä 42 ja 43, jotka johtavat rengasmaisesta kammiosta 34 ja ovat yhteydessä putkimaisen osan 16 kanssa. Muodostettuna laakeripukkiin 30 on lyhyt pystysuora tiehyt 44, joka johtaa kanavasta 34 tuloputkeen 45, joka on kiinnitetty kierteillä laakeripukkiin. Jäähdytysaine, 20 kuten vesi, viedään putken 45 ja tiehyeen 44 kautta kanavaan 34, josta se virtaa tiehyeiden 42 ja 43 kautta putkimaiseen osaan. Jäähdytysaine kiertää putkimaisen osan läpi ja tulee ulos sen vastakkaisesta päästä vaakasuorien tiehyeiden 46 ja 47 akselissa 27, läpi kana-25 vaan 35 ja sitten pystysuoran tiehyeen 48 laakeripukis-sa 31 läpi ulosmenoputkeen 49.

Putkimaista osaa 16 käytetään toisesta päästään moottorilla 50, joka on kiinnitetty päällystyskammion yläsei-30 nämän 13 päälle sanotun moottorin ollessa kytketty e-ristetyn kytkimen 51 kautta pystysuoraan akseliin 52, johon on kiinnitetty kierukkapyörä 53, joka tarttuu akselilla 26 olevaan kierukkahammaspyörään 54.

35 Magneettilaite 55 käsittää joukon U-muotoisia kestomagneetteja 56, jotka on järjestetty kahteen suoraan, samansuuntaiseen riviin A ja B (kuvio 4), jotka ulottuvat pitkittäisesti putkimaisen osan alaosassa. Magneetit kussakin rivissä ovat linjassa keskenään magneettien 5 79917 yhdessä rivissä ollessa asetetut vaihdellen ja limittäin toisen rivin magneettien kanssa. Magneetit kahdessa rivissä A ja B on myös järjestetty kulmaan toistensa suhteen, kuten esitetään kuviossa 4. Kussakin magneet-5 tien rivissä olevien magneettien 56 ulommat jalat 57 tarttuvat pitkittäissuuntaan ulottuvaan, suhteellisen kapeaan kaistaleeseen 58, joka on sopivaa magneettista ainetta, samalla kun magneettien sisemmät jalat tarttuvat samanlaiseen magneettiseen kaistaleeseen 60, joka 10 on järjestetty samansuuntaisesti kaistaleiden 58 kanssa. Kestomagneetit, jotka on kiinnitetty magneettisiin kaistaleisiin 58 ja 60, on muotoiltu pitkittäissuunnassa vastaamaan putkimaisen osan aksiaalista kaarevuutta, ja sen alapinnat 63 on muotoiltu vastaamaan sanotun 15 putkimaisen osan sisäpinnan poikittaista kaarevuutta.

U-muotoiset magneetit 56 on edullisesti asetettu siten, että pohjoisnavat tarttuvat magneettiseen kaistaleeseen 60. On huomattava kuitenkin, että muun tyyppisiä kesto-20 magneetteja tai vieläpä sähkömagneetteja voidaan käyttää U-muotoisten magneettien sijasta.

Magneetit 56 on sijoitettu lähelle putkimaisen osan sisäpinnan viereen ja ne on tuettu vaakasuorasta tan-25 gosta 64 ripustushihnoilla 65 sanotun tangon ollessa tuettu vastakkaisista päistään laakeripukkeihin 30 ja 31 akselien 26 ja 27 kautta.

Kuten edellä on mainittu, päällystettävien alustojen S 30 yläpinnat on muotoiltu vastaamaan olennaisesti putkimaisen osan 16 pitkittäistä ääriviivaa. Alustoja pidetään vaakasuorassa ja siirretään putkimaisen osan alapuolelle vastaanottamaan päällysteaine, joka sputteroi-daan siitä, millä tahansa sopivalla kuljetuslaitteella, 35 kuten rullilla 66 ja 67, jotka on asennettu akseleille 68, jotka on laakeroitu laakeritukiin 69 ja 70, pääl-lystyskammion alaseinämässä.

Katodipotentiaali, joka on riittävä aiheuttamaan sput- 6 79917 teroinnin esiintymisen, syötetään putkimaiseen osaan 16 tasavirtalähteestä (ei esitetty) virtajohdon 71 kautta, joka on kytketty sähkökoskettimeen 72, jolla on liukuva kosketus sanotun putkimaisen osan kanssa. Laite 5 voidaan maadoittaa millä tahansa sopivalla tavalla.

Ymmärretään, että muutoksia ja modifikaatioita voidaan tehdä poikkeamatta oheisten patenttivaatimusten hengestä tai laajuudesta.

10

Claims (11)

1. Sputterointikatodi ei-tasomaisten alustojen (S) sputterointipäällystystä varten, joka katodi (11) käsittää pyöritettävän, pitkänomaisen putkimaisen osan 5 (16), jossa on sputteroitavan päällystysaineen (20) kerros levitettynä sen ulkopinnalle, tunnettu siitä, että putkimainen osa (16) on muotoiltu pitkittäissuunnassa siten, että se muodostaa ei-sylinterimäi-sen sputterointipinnan. 10

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sputterointikatodi, tunnettu siitä, että putkimainen osa (16) on muodoltaan olennaisesti tynnyrimäinen.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sputterointika todi, tunnettu siitä, että putkimaisella osalla (16) on ei-sylinterimäinen profiili.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sputterointika- 20 todi, tunnettu siitä, että putkimainen osa (16) vaihtelee läpimitaltaan sen pituussuunnassa.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sputterointika todi, tunnettu siitä, että siihen kuuluu mag- 25 neettilaite (55), joka on kiinnitetty putkimaiseen osaan (16).

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen sputterointika todi, tunnettu siitä, että magneettilaite (55) 30 ulottuu pitkittäisesti putkimaiseen osaan (16) nähden ja on muotoiltu vastaamaan putkimaisen osan ääriviivaa (17, 18, 19).

7. Magnetronikatodin sisältävä sputterointilaite, 35 johon kuuluu päällystyskammio (10), josta kaasu voidaan poistaa, laitteeseen kiinnitetty sputterointikatodi (11) ei-tasomaisten alustojen (S) sputterointipäällystystä varten, katodin käsittäessä pyöritettävän pitkänomaisen putkimaisen osan (16), jossa on sputteroitavan 8 79917 päällystysaineen (20) kerros levitettynä sen ulkopinnalle ja jonka sisäpuolelle on kiinnitetty magneetti-laite (55) ja lisäksi laite putkimaisen osan pyörittämiseksi sen pituusakselin ympäri, sekä laite päällys-5 tettävien alustojen siirtämiseksi putkimaisen osan suhteen suuntaan, joka on kohtisuorassa sen pituusakseliin nähden, tunnettu siitä, että putkimainen osa (16) on muotoiltu pitkittäissuunnassa siten, että se muodostaa ei-sylinterimäisen sputterointipinnan. 10

7 79917

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen magnetronikato-din sisältävä sputterointilaite, tunnettu siitä, että putkimainen osa (16) on muodoltaan olennaisesti tynnyrimäinen. 15

9. Patenttivaatimuksen 7 mukainen magnetronikato- din sisältävä sputterointilaite, tunnettu siitä, että putkimaisella osalla (16) on ei-sylinterimäi-nen profiili. 20

10. Patenttivaatimuksen 7 mukainen magnetronikato- din sisältävä sputterointilaite, tunnettu siitä, että putkimainen osa (16) vaihtelee läpimitaltaan sen pituussuunnassa. 25

11. Patenttivaatimuksen 7 mukainen magnetronikato- din sisältävä sputterointilaite, tunnettu siitä, että magneettilaite (55) ulottuu putkimaisen osan (16) pituussuunnassa ja on ääriviivaltaan muotoiltu si- 30 ten, että se vastaa putkimaisenosan ääriviivaa (17, 18, 19). 9 79917