NL8202878A - Inrichting en werkwijze voor het bestuiven van materialen. - Google Patents

Inrichting en werkwijze voor het bestuiven van materialen. Download PDF

Info

Publication number
NL8202878A
NL8202878A NL8202878A NL8202878A NL8202878A NL 8202878 A NL8202878 A NL 8202878A NL 8202878 A NL8202878 A NL 8202878A NL 8202878 A NL8202878 A NL 8202878A NL 8202878 A NL8202878 A NL 8202878A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
cathode
active plasma
movable
plasma
anode
Prior art date
Application number
NL8202878A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Ampex
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 Ampex filed Critical Ampex
Publication of NL8202878A publication Critical patent/NL8202878A/nl

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
    • C23C14/3407Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target
    • 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
    • C23C14/56Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks
    • C23C14/564Means for minimising impurities in the coating chamber such as dust, moisture, residual gases
    • 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
    • H01J37/3411Constructional aspects of the reactor
    • H01J37/3414Targets
    • H01J37/3417Arrangements

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Description

VO 3501
Betreft: Inricbting en Werfcwi.ize' voor het bestuiven van materialen.
De titvinding heeft betrekking op een inricbting en werkwijze voor bet bestuiven van materialen met een hoge snelheid en waarbi j de levensduur van bet bestoven materiaal toeneemt. Voor bet bestuiven van een brede schaal van materiaalsoorten worden magnetiscbe of andere 5 type bestuivingsinricbtingen toegepast.
In de bekende bestuivingstechniek is de erosie van een tref-plaat een erastig problem voor de levensduur van de trefplaat» Een ander probleem is de oververbitting van de trefplaat, welke overver-bitting kan worden verminderd door’b.v. de vermogensdicbtbeid van de 10 trefplaat te verminderen. De laatste voorziening evenwel vermindert de snelbeid waarmee bet materiaal kan worden neergeslagen. Bovendien moet, vanneer de te verstuiven magnetiscbe materialen worden ver-stoven. met behulp van magnetische systemen, de dikte van de trefplaat betrekkelijk gering zijn teneinde omleidingen van bet plasma begrensde 15' magnetiscbe veld en derbalve bet verzwakken van bet plasma te voorkomen-De bierboven aangegeven nadelen begrenzen de werking en de.effectieve toepassing van de bekende inricbtingen voor bet verstuiven van zowel magnetiscbe of niet-magnetische materialen vanvege de frequente onder-brekingen van de werking als gevolg van de noodzakelijke vervanging 20 van het materiaal van de trefplaat.
Voor bet vervaardigen van een magnetiscbe band voor registra-tie- en weergeefdoeleinden is bet gewenst deze constant te bestuiven maar biervoor is een inriehting nodig die met een langzame snelbeid bet materiaal bestuift. Een langzaam werkende inricbting is ongewenst.
, 25 Het is derbalve gewenst de verstuivingssnelbeid te doen toenemen waardoor de magnetiscbe banden sneller worden vervaardigd.
Het is derbalve een doel van de uitvinding te voorzien in een inricbting en een werkwijze voor het met bogere snelbeid verstuiven en waarbij de trefplaat een verlengde levensduur verkrijgt.
30 Het is een verder doel van de uitvinding te voorzien in een verstuivingsinricbting waarin een verplaatsbare trefplaat wordt toegepast en waarbij een verbeterde koeling aanwezig is voor bet verminderen van de erosie van de trefplaat en voor bet verkrijgen van een bete-re werking van de trefplaat.
8202878 - 2 - V »
Het' is eeii ander doel van de uitvinding te voorzien in een verstuivingsinrichting eh werkwijzeV vaarbij het te verstuiven mate-riaal constant vordt toegevoerd aan de trefplaat met betrekking tot het actieve plasma vaarbij alleen een relatief klein gedeelte van de 5 trefplaat op een bepaald tijdstip aan het plasma vordt bloot gegeven.
Het is een verder doel van de uitvinding te voorzien in een verstuivingsinrichting en verkwijze, voorzien van een verbeterde hoe-ling van de trefplaat vaardoor een toenemende stroomdichtheid van de kathode/trefplaat mogelijk is.
10 Het is een verder doel van de uitvinding te voorzien in een verstuivingsinrichting en verfcwijze met een verplaatshare trefplaat die vordt toegevoerd aan een plasma begrensd gebied met een vooraf-bepaalde snelheid en die geschikt is voor verstuivingssystemen die voorgespannen zijn op een gelijkstroom (DC) of hoge frequenties (R.F.) inclusief magnetische of andere type verstuivingstechnieken.
Het is een ander doel te voorzien in een magnetische verstuivingsinrichting en verkwijze voorzien van een verplaatsbare trefplaat van magnetisch materiaal met een toegenomen levensduur en welke trefplaat het omgevende plasma begrenzende magnetische veld niet ver-20 legd.
Het is een verder doel te voorzien in een verstuivingsinrichting en verkwij ze, met een toegenomen efficientie voorzien van de hierboven genoemde kenmerken en geschikt onu.met een hoge snelheid magnetisch materiaal neer te slaan op een substraat ten behoeve 25 van b.v. een magnetische band en overeenkomstige artikelen.
Deze en andere doelen van de uitvinding worden verkregen met een apparaat en werkwijze met behulp vaarvan in vacuum een geselecteerd trefplaatmateriaal aangebracht op een substraat met hoge snelheid bestoven kan worden en waarbij een anode en een verplaatsbare kathode/ 30 trefplaat overeenkomstig de uitvinding respectievelijk aangebracht zijn in een vacuumkamer. Tussen de laatste elektroden is een actief plasma aangebracht. De beveegbare kathode/trefplaat is op afstand van het substraat geplaatst. Verder zijn middelen aangebracht die de kathode/tref-plaat met betrekking tot het actieve plasma op een zodanige wijze 35 verplaatsen dat een deel van de kathode/trefplaat op elk tijdstip 8202878 - ............................
-3- *- -il tijdens de verstuivingswerking in bet aetieve plasma is terwijl een ander' naburig gedeelte: van de katbode/trefplaat buiten bet aetieve plasma is aangebraebt./ '
De tiitvinding zal onderstaand aan de band van een aantal uit- 5. voeringsvoorbeelden' en onder vervij zing naar de tokening nader worden uiteengezet·. Hierin toont: fig. T een gesimplificeerd diagram van een verstuivingsappa-raat volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding; ; fig. 2 een vergroot deel van een deel van fig. 1; 10 fig. 3 een perspectiviscb aanziebt .van een deel van fig. 2; fig. it- een doorsnede van een alternatieve. uitvoeringsvorm van. bet deel als weergegeven in fig. 3; fig. 5 een vergroot deel overeenkomstig die van fig. 2 van een andere uitvoeringsvorm; 15 figuren 6A en €& gesimplificeerde boven- en-dwarsdoorsnede volgens een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding; fig'i. T een vergroot deel van een andere voorkeursuitvoerings-vorm volgens de uitvinding; fig. 8A. een gedeeltelijke dwarsdoorsnede volgens de lijnen 20 VIII - VUI van fig. Τ» fig. 8B een gedeeltelijke dwarsdoorsnede overeenkomstig die van fig. 8A van een gewijzigde constructie voor de uitvoeringsvorm van fig. 7.
Aan de band van figuur 1 zal eerst een algemene bescbrijving 25 worden gegeven van bet apparaat en de werkwijze vaaraa met betrekking tot de figuren 2 tot en met 8b een meer gedetailleerde beschrijving van de verscbillende uitvoeringsvormen zal worden gegeven.
In fig. 1 is een vacuumkamer 26 aangegeven, bestaande uit een buis 21 dat vacuumdicbt bevestigd is op een grondplaat 3 op een wijze 30 zoals in de techniek bekend is. In de kamer 21 zijn een vacuumpomp 5 en een gasbron 23 aangebraebt, met als gesebikt gas een argongas.
Op een grondvlak 28 is een te bestuiven substraat 27 aangebraebt.
Dit substraat 27 bestaat uit een geselecteerd materiaal en staat op afStand van een verstuivingskanon 22. Het. substraat 27 kan stilstaan 35 of verplaatsbaar zijn en is gemaakt van een gesebikt plastic materiaal 8202878 - k - dat zoals bekend wordt toegepast voor bet' vervaardigen van een mag-netisobe band. In geval een' verplaatsbaar substraatmateriaal 27 wordt toegepast in de vorm van een plastic band, kan dit langs bet grondvlak 28' getransporteerd worden' met' behulp van baspels 9»- die 5 afgeschermd zijn door schermen 29 zoials scbematiscb aangegeveh is met de stippellijnen. in fig. 1, teneinde. niet op ongewenste wij ze bestoven te worden. Het verstuivingskanon 22 omvat een anode 8, en een kathode 10-, die verplaatsbaar is gemaakt" zoals naderband meer in detail zal worden beschreven. Afhankelijk van de specifieke toepassing kan in 10' plants van een spanning toe tevoeren aan de anode 8, een gelijkspan-ning of een hoogfrequente spanning worden. toegevoerd aan bet substraat 27* 28 dat dan de anode wordt voor praktiscbe doeleinden van bet ver— stuiven zoals in de tecbniek bekend. Tussen de anode 8 en de kathode 10' is een elektriscb veld aangebracht waarvan de riehting is aangegeven 15 met de pijl 101 '
Afhankelijk van de specifieke toepassing,, kan de kathode 10 gebeel bestaan uit- bet geselecteerde materiaal dat moet worden bestoven of uit bet substraat of dat uitsluitend een oppervlakgedeelte van de kathode 10 gemaakt kan zijn van het.geselecteerde materiaal, terwijl 20 een daaronder liggend gedeelte gemaakt kan zijn van een ander geschikt materiaal. 0m de bescbrijving te vereenvoudigen zal de term kathode/ trefmateriaal worden toegepast teneinde de voorgaande mogelijke alter-natieve uitvoeringsvormen van de kathode aan te geven.
Een helangrijke eigenscbap van de uitvinding is dat een 25 gloei-ontlading met boge energie, ook wel genoemd actief plasma, aanwezig is tussen. de kathode en een kathode die verplaatsbaar is in overeenstemming met het verstuivingsapparaat volgens de uitvinding.
De laatste eigenscbap is in fig. 1 aangegeven alwaar bet kathode/tref-plaatmateriaal 10' bijvoorbeeld is aangebracht in de vorm van een 30’ . beweegbare band die getransporteerd wordt tussen twee corresponderende afneem/opneemhaspels 1T. en 12. De baan van deze band omvat aandrijf of geleide rollen 33' en 3^’ alsmede een gekoelde constructie 15 die in contact staat met' en waarlangs de band 10' glijdt en gelegen is nabij de anode 8 en op een bepaalde afstand daarvan. afhankelijk van de specifieke 35 verstuivingsbewerking. Een geschikte gelijkspanningsbron of hoogfrequente 820 2 878 - .......... '' - 5 - spanning vordt aangesloten'op zowel"de anode 8 als de kathode 10 . teneinde t us sen' deze' elektrode een gloei-ontlading tot stand te brengen. In het tussen' deze' elektrodeh gelegeh gebied kh is een hete plasma met hoge energie aanvezig en wordt toegepast om deeltjes van 5 een geschikt inert gas"van de bron 23 te versnellen.. Daar overeen-komstig de uitvinding de bandkathode 10' continu beweegt door het hete plasma hk9 is uitsluitend een betrekkelijk klein gedeelte van het kathode/trefplaatmateriaal 10 op elk txjdstip blootgesteld aan· de conditie binnen het plasma- Behalve de koelconstructies 15». zijn to nog extra koelstralingsinrichtingen 35 tussen de baan van de beveegbare kathode 10' en buiten het plasmagebied Uk aangebracht. Aangezien de bekende inrichting een stxlstaand kathode/trefplaatmateriaal bezit is het duidelijk dat het koelen van het bandkathode /trefplaatmateriaal een aanzienlijke verbetering is zodat de dichthexd en de snelheid tj . van het verstuiven met de inrichting volgens de-uitvinding aanzienlijk * groter is om te voorkomen dat het verstuivingsmateriaal buiten een gewenst gebied komt worden af schermingen·2, 29 en hS toegepast die later meer in detail zullen worden besproken.
Het verplaatsen van het kathode/trefplaatmateriaal geeft nog 20 een verdere verbetering vanneer magnetische materialen. worden verstoven met behulp van magnetische verstuivingsinrichtingen. Volgens de uit-vinding is de toepassing van een magnetische trefplaat mogelijk bij-voorbeeld in de vorm van een flexibele band, een holle trommel of schijf, met een betrekkelijk geringe dikte van 0,25 cm (zie figuur 2) 25 en bij voorkeur ongeveer 0,0025 tot 0,125'cm. Een dergelijke dunce trefplaat kan gemakkelijk oververzadigd raken door het plasma begren-zende magnetische veld, teneinde een gewenste concentratie en besturing te verkrijgen van de gloei-ontlading, en derhalve de bekende gewenste verstuivingscondities tot stand te brengen, Het is een verder voordeel 30 dat de snelheid van de beveegbare trefplaat kan worden geselecteerd met betrekking tot een gewenste stroomdichtheid en verkrijgbare koel-snelheid gerelateerd aan het specifieke materiaal van de trefplaat. Wanneer de vereiste vermogensdichtheid per eenheid van oppervlakte van de trefplaat toeneemt,. kan de snelheid van de beveegbare trefplaat 35 toenemen teneinde oververhitting daarvan te voorkomen en zal naderhand meer in detail worden beschreven.
8202878 - 6 -
In fig. 2 is een vereehvoudigde iiitvoering het verstuivings- kanon 22 van fig. 1 aangegeven. Dit kanon is voorzien van een inwendige vacuumkamer 1 die omgeven is door een buitenschild 2 voorzien van zijwanden 2a, bovenwanden 2b en een gedeelte van de grondplaat 3.
·* 5 De bovenwanden 2b zijn zodanig’ aangebracht dat daartussen een opening 2c aanvezig is, welke opening cirkelvormig of rechthoekig kan zijn of een andere geschikte vorm heeft. De opening 2c dient voor het door-laten van deeeltjes van het schxjfplaatmateriaal dat door het kanon vordt versneld. , om te vorden neergeslagen op het stilstaande of TO verplaatsbare substraat 27 zoals schematisch is aangegeven met de lijnen Uo (fig. 1).- Eet substraat 27 is op een geuenste afstand ge-legen van de opening 2c. De buitenscherm 2, de grondplaat 3, en het huis 21 zijn bij voorkeur gemaakt van een niet magnetisch geleidend materiaal,. b.v. een roestvrij staal of aluminium, en zijn verbonden 15 met aardpotentiaal. Deze laatste elementen 2,. 3 en 21 inoeten derhalve elektrisch geisoleerd vorden van de resterende elementen binnen de vacuumkamer 26 die op een hoge kathode of anodepotentiaal staat.
Zoals reeds eerder is beschreven is de vacuumpomp 5 verbonden met de vacuumkamer 26 via een huis b en is de gasbron 23»,b.v. een argongas-20 bron, via een leading kj verbonden met de vacuumkamer 1. Zoals duide-lijk is te zien in fig. 3 is binnen de vacuumkamer 1 een vaste anode 8 aangebracht, bij voorkeur in de vorm van twee parallelle staven, en zijn bij voorkeur gemaakt van een geschikb staalmateriaal. De kathode/trefplaat 10 staat met zijn vlak parallel aan de anode 8 en 25 is op een geschikte afstand daarvan gelegen. Eet materiaal van de bandkathode 10 is bij voorkeur gemaakt van een metallisch magnetisch materiaal, b.v. Q0% kobals en 20^ nikkel en vordt neergeslagen op het substraat 27 door middel van verstuiving (fig. 1). 0m een gewenste superverzadigde toestand in het magnetische verstuivingssysteem te 30 . verkrijgen is het noodzakelijk dat de kathode/trefplaat 10 een betrek-kelijk geringe dikte heeft van 0,25 cm (en bij voorkeur 0,0025 tot 0,125 cm. Eet is evenwel duidelijk dat de uitvinding niet begrensd is tot de hierboven aangegeven configuraties en dat in een andere uitvoe-ringsvom alleen het oppervlak gedeelte van de· kathode, d.w.z.. de zijde 35' die vijst naar de· anode, bestaat tiit het trefplaatmateriaal, en is 82 0 2 8 78 - T - op zicb bekend in da techniek.
De band TO'is bussen twee' omkeerbare toevber/opneemhaspels 11 en 12 aangebracht, velke baspels gelegen zijn in bet benedengedeelte* van de vacuumkamer .19 en op afstand van de anode '8 . · De baspels 11 en 12 5 kunnen door een geschikte omkeerbare motor 1U gemeenscbappelijk worden aangedreven door een riem 13* Ook kan elke baspel 11' en 12 afzonder-lijk worden aangedreven door aandrijiSnotoren (niet weergegeven). Echter kan elk gescbikt aandrij f systeem worden toegepast.
In de nabijbeid van de anode ,daar waar de band 10. door bet 10 hete plasmagebied 44 gaat, is de band 10 ondersteund door de spoelcon— structie 15 (figuur 3}, die voorzien'is van een frame 16' en eeh topplaat · 17, die in schuifcontact staat met de band 10. De constructie 15 is gemaakt van een niet magnetisch, elektrisch. geleidend materiaal, bijv. roestvrij staal of aluminium. Een koelbuizenstelsel 18'is in de topplaat 15 17 aangebracht, en kan bijv. bestaan -uit.in de topplaat aangebracbte,' geschikte doorgangen 18. Ook kan bet huizenstelsel'·aan.de buitenzi'jde van de topplaats 17 aangebracht'zijn, maar staat dan in contact'met deze". ' plaat 17, teneinde een zo effectief‘ mogelijke koelingvan.de band 10'. tot ·' stand te brengen. Het'huizenstelsel' 18' is aangesloten "opeeninlaat 19 · 20 en een uitlaat 20, teneinde ,via de inlaat 19·. een geschikte. koelvloeistof , bijv. gekoeld water door het huizenstelsel' 18·. te geleiden' en'via. de -uit": laat 20 af te voeren. De inlaat 19 en de iaitlaat 20 zi'jn bij yoorkeur gekoppeld aan eeh bekend uitwendig koelsysteem' (niet' weergegeven).
Door bet toepassen van pexmanente magneten wordt het' actieve 25 , plasma binnen het gebied 44 begrensd, teneinde het bekende verstuivings-proces te verbeteren. Evenwel is dit verstuivingsprocesl niet'alleen be-' perkt tot magnetische systemen,maar kunnen'ook worden'toegepast voor· diode, triode en andere typen van bekende verstuivingstechniekeh'. Zoals reeds eerder is aangegeven, beoogt de uitvinding een' toepassing voor eeh 30 breed gebied van trefplaatmaterialen, inclusief 'magnetische materialen.
In de voorkeursuitvoeringsvorm hebbeh de magneten'30 de vorm van staven' met een breedte, die overeenkomt met de breedte van de.band 10, zoals te zien in figuur 3..De orientatie van de magneten 30' is zodanig gekozen, dat een gewenste configuratie van het magnetische .veld in het plasmage-' 35 bied 44 kan worden verkregen en is weergegeven door de fluxlijnen 48. Dit · magnetische veld is nader beschreven in het boekwerk. "Glow· Discharge 82 0 2 8 7 8------------------------------- — “ ‘ -8-
Processes" van Brian Chapman, door John Willey and Sons, New York, 1980. In het bijzonder wordt verwezen naar biz.268 van dit boekwerk.
In figuur 2 is te zien, dat de richting van de fluxlijneri 48 in hoofd-zaak loodrecht staan op de richting van het elektrische veld, aangegeven 5 door de pijl 101, zie daartoe figuren 1 en 2. De pijl 102 geeft de rich-ting van het door de magneten 30 opgewekte magnetische veld aan.
De beweegbare kathode 10 is door middel van een afgeschexmde vermogenstransmissielijn 32 gekoppeld aan een exterhe gelijkspannings-bron of hoogfrequente spanningsbron 31, waarbij de transmission jn 32 10 door middel van vast solderen geleidend is verbonden met de constructie 15.
Aan elke zijde van de constructie 15 is een geleide rol 33 en 34 aangebracht in de vorm van een aandrijfrol alsmede eventueel een klemrol 58 en 59 (aangegeven in stippellijnen), teneinde de kathode 10 15 langs een bepaalde baan te geleiden, zodanig, dat de kathode IQ in contact staat met de plaat 17 en de anode op een gewenste af stand daarvan • passeert, een en ander afhankelijk van het gewenste verstuivingsproces.
Het is van belang, dat het geleidingsmechanisme van de band, bestaande uit de rollers 33, 34, 58, 59 en alle andere bijbehorende 20 geschikte elementen (niet weergegevenl, zodanig is uitgevoerd, dat dit mechanisme een zekere spanning aan de band 10 kan geven, teneihde te voorkomen, dat deze band gaat torderen, vouwen of op een andere wijze het oppervlak van de trefplaat nadelig beinvloedt.
Een extra koeling van de band 10 wordt bij voorkeur verkregen 25 met behulp van koelapparatuur, bijv. in de vorm van koelplaten 35', die buiten het actieve plasmagebied 44 zijn aangebracht en wel' aan een of aan beide zijden van de baan van de band, zoals in figuur 2 is aangegeven. Deze platen zijn via de buizen 36 en 37 aangesloten' op een ultwendig koelsysteem (niet weergegeven), teneihde door de platen 35 een geschikte 30 koelvloeistof te geleiden. Indien nog een verdere koeling is vereist, kunnen binnen de rollers 33 en 34 geschikte koelbuizeh 38 en 39 worden aangebracht, en wel op een overeenkomstige wijze als beschreven is met betrekking tot de koelinrichtingen 18 en 35. Het zal duidelijk zijn, dat een van- de buizen 19, 20, 36, 37, 38 en 39 kunnen worden verbonden met 35· een of meer uitwendige koelinrichtingen (niet weergegevenl ,welke koel-- ' inrichtingen gelegen zijn buiten het huis 21.' Het is. duidelijk, dat de 8202878 ’ -9- nodige verbindingsbuizen, alsook de verbindingen 4, 7, 32, 37,aangebracht , tussen het inwendige van een vacuumkamer, bijv. vacuumkamer 26 en de bui- tenzijde van deze vacuumkamer voorzien moeten zijn van afdichtringen 45, zoals overal in de tekening is aangegeven.
5 Een inrichting voor het continu meten van de dikte van de band 10 en een inrichting 42 voor het detecteren van het eind van de band 10, kan aan een of aan beide uiteinden'van de baan van de band 10 zijn aangebracht. De beide inrichtingen 41 en 42 kunnen bijv. optische inrichtingen zijn, die veelvuldig worden toegepast'.in de magnetische 10 bandregistreerindustrie en gelijksoortige toepassingen. De band 10 kan bijv. geperforeerd zijn of aan beide einden. transparent zijn. Wan-neer het einde van de band de inrichting 42 nadert, worcthet transparan— te gedeelte gedetecteerd en wordt een stuursignaal toegevoerd aan de motor 14, die dan van richting verandert en derhalve de richting vande 15 bandbeweging tussen de haspels 11 en 12 omkeert. De meetinrichting 41 levert een stuursignaal wanneer de dikte van de band 10’ een voorafbepaald minimum bereikt, teneinde aan te geven, dat de trefplaat aangevuld moet worden.
Het in de vacuumkamer 1 aangebrachte beschermingsschild 43 20 wordt verbonden met het schild 2, zoals in figuur 2 is aangegeven. Het · schild *3 is bij voorkeur gemaakt van roestvri j staal of aluminium en kan worden benut in het handhaven van een gewenst drukverschil tussen de buitenkamer 26 en de binnenkamer 1.. Dit gebeurt als volgt. Het drukverschil wordt bij voorkeur verkregen door het toevoeren van argon onder 25 een bepaalde druk vanuit de bron 23, die via een klep' 25 is aangesloten op het inwendige. van de vacuumkamer 1. De druk van de bron is aanzien-lijk hoger dan die van de omringende kamer 26. De druk in de kamer 26 wordt in stand gehouden met behulp van een vacuumpomp 5 en een klep’ 24,
De kamer 26 kan een druk hebben van 0,1 tot 5 x 10 millitorr en de kamer 30 1 een druk van 10-300 millitorr. Het schild 23 heschermt. derhalve de in de vacuumkamer 1 aangebrachte elementen 11, 12, 33, 34, 35 etc., van niet gewenste verstuiving door het trefplaatmateriaal. De hierboven aangegeven elementen zijn buiten het actieve plasmagebied 44 gelegen.
Binnen het schild 43 is de anode 8 gelegen, alsmede een deel 35 van de trefplaat IQ, dat op elk gegeven moment gelegen is in het actie- 8202878--------------- -10- ve plasmagebied 44 alsmede de constructle 15/ en de magneten 30* Zoals eerder is aangegeven,- is het noodzakelijk alle, elektrische delen,gelegen binnen het huis 21/te isoleren van de geaarde schilden. Deze elementen kunnen ten opzichte van deze schilden geisoleerd worden met behulp van 5 isolerende ondersteuningen, die gemaakt zijn van een'niet geleidend ma-teriaal, bijv. een keramisch materiaal.
Het is evenwel van belang de band 10 zeer' goed te isoleren, daar deze op een zeer hoge kathodepotentiaal staat met betrekking tot ' het schild 43, en in het bijzonder bij de opening 46 en' 50, die in het 10 schild 43 zijn aangebracht voor het doorlaten van de band 10.' Indien' ge-wenst kan een tweede argonbron 6 worden aangebracht, die via een., leiding 7 rechtstreeks in het gebied uitmondt, omsloten door het schild 43, zoals in figuur 2 is aangegeven. -
In plaats van. het toepassen van omkeerhare haspels 11 en 12 15 en het omkeren van de band steeds nadat de. band van een der' haspels is afgerold en gedetecteerd door de inrichting 42, is het mogeli jk de band 10 uit te voeren als een eindloze band, die dan gediirende eeh hepaalde tijdsduur wordt getransporteerd in eeh gekozen richting, of dat een -mini-male dikte 100 is gedetecteerd door de inrichting 41.
20 In figuur 4 is een andere uitvoeringsvorm weergegeven van de koelconstructies 15 van de figuren 2 en 3. In figuur 4 is het plasma 44 omgeven door een U-vormige permanente magneet of eeh elektromagneet 51 met tegenover elkaar gelegen Noord- en Zuidpolen 52,. 53, waartussen de breedte van de band 10 is gelegen en het plasma 44.. De magneten' 52 25 en 53 geven een magnetisch veld, waarvan de richting is uitgegeven met de pijl 102 en is in het algemeen evenwijdig aan het vlak van de band 10 en derhalve loodrechtop de richting van het elektrische veld 101 tussen de anode 8 en de kathode 10. De magneet 51 is bevestigd aan een niet'magnetisch elektrisch geleidende ondersteuhingsconstructie 54, en is bij 30 voorke-ur gemaakt van een roestvrij staal of aluminium, en waarbij de con— structie 54 eveneens dienst doet als een beschermend schild. Een boven— vlak- 55 van een centraal gedeelte van de constructie· 54 ondersteuht de beweegbare band 10. ..
Vlak onder het oppervlak 55 en nahij de hand 10 zijn buizen' 35 56 asuigebracht, waardoorheen een geschiktekoelvloeistof,. zoals water kan 8202878" " ~ -11- worden getransporteerd, teneinde een zo effectief mogelijke koeling van de band 10 te verkrijgen. Qm de constructie 54, de magneet 51, de anode 8 en een deel van de verplaatsbare band 10 is een schild 57 geplaatst.
Het schild 57 van figuur 4 komt in principe· overeen met het schild 43 5 van figuur 2 en het doet dienst om de elementen, die buiten het schild zijn aangebracht (niet weergegeven in figuur 4) tegen verstuiven te be-schermen, en ook om het verschil vacuum als eerder beschreven met be-trekking tot de figuur 2 in stand te houden.
..- Het is- duidelijk, dat resp. uitvoeringsvormen van de onder-10 steuningsconstructies van de figuren 3 en 4 slechts twee' zijn van een aantal mogelijke opstellingen binnen het kader van de uitvinding.
Thans zal aan de hand van de voorkeursuitvoeringsvorm van de figuren 1 en 2' de werking worden beschreven. Alvorens te heginnen met de verstuiving, wordt de vacuumpomp 5 ingeschakeld, teneinde in de kamer 15 26 een lage druk op te wekken, bijv. een druk in de orde van 10' milli- torr of kleiner. Vervolgens wordt argon via de bron 23 toegevoerd aan de kamer 1, teneinde in de kamer 1 een druk op te wekken, die groter is dan de druk in de kamer 26 en die bijv. in de orde van grootte vein 20 . milli-torr of groter is. Indien gewenst, kan ook nog extra argon vanuit 20 de bron 6 worden toegevoerd aan de ruimte 44. Het is duidelijk, dat de hierboven aangegeven drukken afhankelijk van de soort verstuiving kunnen ; veranderen. Een of meer uitwendige'koelinrichtingen, worden ingeschakeld teneinde de koelvloeistof af te koelen tot een gewenste temperatuur, waama deze gekoelde vloeistof toegevoerd wordt aan een of alle buizen, 25 weergegeven met 19, 20 en 36 tot 39, zie figuur 2.
Verder wordt de motor 14 ingeschakeld als gevolg waarvan de band 10 zich continu verplaatst.tussen de haspels IX en'12 via een be- . paalde baan, bepaald door de rollers 33, 58 en 59, 34 en de koelplaat 17 en de koelplaten 35. In het geval de rollers 33 en 34 door een bijbe-30 horende motor (niet weergegeven} worden aangedreven, worden.deze motoren eveneens bekrachtigd.
De snelheid van de band 10 wordt zodanig gekozen, dat een vol-doende koeling wordt verkregen met betrekking tot een gekozen trefplaat— materiaal van de bandkathode 10 en om de specifieke stroomdichtheid te 35 verkrijgen, die nodig is voor een gewenste verstuivingssnelheid.
Verondersteld wordt, dat met. het hoge. snelheid-verstuivings— 820 2 8 78------------------------- - ---------------------------- -12- - kanon volgens de uitvinding stroomdichtheden vail ongeveer 500 Watt tot 2 5 kilowatt of meer per 5,25 cm van de kathode/trefplaat kan worden ver- kregen. Met de bekende inrichtingen is slechts een stroomdichtheid moge- 2 lijk tot ongeveer 250 Watt per 6,25 cm » Aangenomen wordt, dat de snel-5 heid van de band 10 12,5 cm per minuut en groter is, teneinde de nood-zakelijke koeling teweeg te brengen, een en ander afhankelijk van het specif ieke materiaal, afmeting, stroomdichtheid en andere eigenschappen van de band, alsook met betrekking tot de toegepaste verstuivingsappara-. tuur en de toepassing. · 10 Nadat de condities binnen de vacuumkamer noodzakelijk voor een bepaalde verstuivingstoepassing aanwezig zijn, inclusief de gewenste verschildrukken, koelcondities en aile andere noodzakelijke ver-stuivingseondities, wordt de vermogensbron 31 (aangegeven in figuur 2) ingeschakeld op de gewenste geiijkspanning of hoogfrequente spanning, 15 zodat tussen de kathode 10 en de anode 8 een gloeiontlading ontstaat.
Hit de voorgaande beschrijving volgt, dat in de verstuivingsinrichting volgens de uitvinding een gloeiontlading wordt verkregen in de ruimte 44 tussen de anode 8 en dat gedeelte van het beweegbare kathode/trefplaat 10 dat wordt ondersteund door de plaat 17 en dus op een gegeven tijdstip 20 aanwezig is in het actieve plasma 44. Aangezien het kathode/trefplaat 10 continu door het actieve plasma 44 beweegt, wordt het trefplaatmate-riaal in het plasmagebied continu opgevuld. Uit de voorgaande beschrijving volgt, dat een gewenste intensiteit van het koelen van het trefplaatma-teriaal kan worden verkregen door de snelheid te selecteren van de band, 25 alsook van andere parameters met betrekking tot een gewenste stroomdichtheid en het gekozen materiaal van de trefplaat.
Bij voorkeur kan aan de kathode een geiijkspanning van -500 V tot -4 kV'worden toegevoerd en aan de anode een geiijkspanning van +4kV, via de resp. geisoleerde kabels 32, 32a (zie figuur 3). Het substraat 30 27 kan op een nulpotentiaal worden gehandhaafd. Afhankelijk van de toe passing kan het substraat 27 eveneens op het anodepotentiaal worden ge-houden, zodat de anode 8 kan worden weggelaten. In dit laatste geval worden zowel het elektrische potentiaal als het actieve plasma verkregen en wordt in stand gehouden tussen een gedeelte van de kathode 10, die wordt 35 ondersteund door de constructie 15 en het substraat 27.. In de voorkeurs- 8202 878 -------- ------------ -13- uitvoeringsvorm van figuur 2 is de kabel 32 verbonden met het geleidende gekoelde frame 15 en derhalve met de verplaatsbare band 10 via de geleidende plaat 17 van het frame 15, zoals eerder is beschreven. Wanneer bijv. het substraat 27 wordt toegepast als een continu zich verplaatsen-5 -de plastic band, zoals Mylar band, kan aan de kathode een gelijkspanning van -2000 Volt en aan de anode een gelijkspanning van 2000 Volt worden toegevoerd. Wanneer voor het kathode'/trefplaat van figuur 2 het eerder beschreven metalliscK magnetisgh materiaal wordt toegepast, kan met het verstuivingskanon volgens de uitvinding een materiaalneerslagsnel-10 heid worden verkregen in de· orde van grootte van 2x10^ £ per minuut.
Deze laatste snelheid is een tweevoudige verbetering met betrekking tot de bekende verstuivingsinrichtingen, toegepast bij het vervaardigen van magnetische banden.
Daardoor de uitvinding de koeling van het kathode/trefplaat-15 aanzienlijk is toegenomen met betrekking tot de bekende inrichtingen, kan de stroomdichtheid van het kathode/trefplaat aanzienlijk hoger zijn, met. als gevolg dat de verstuivingssnelheid toeneemt. Bovendien is de hoeveelheid verstoven materiaal en dus de werkzame tijd voor een bepaalde trefplaat aanzienlijk toegenomen in vergelijking met de stilstaande 20 trefplaten, daar de koeling en derhalve de levensduur van de trefplaat aanzienlijk verbeterd is. '
Figuur 5 toont een verstuivingskanon 22 van een andere uit-voeringsvonn volgens de uitvinding. Teneinde de vergeli jking van de ver-schillende voorkeursuitvoeringsvormen beschreven in de beschrijving te 25 vereenvoudigen, zijn dezelfde elementen in de figuren met dezelfde ver-wijzingscijfers aangegeven en zal de beschrijving van dezelfde elementen niet worden herhaald. In deze uitvoeringsvorm heeft een beweegbare kathode/trefplaat de vorm van een continu ronddraaiende holle trommel 60, eveneens aangegeven als een troimneloppervlak 60, welke trommel wordt toe-30 gepast in plaats van de band 10 van figuur 2. De uitvoeringsvorm van figuur 5 is specifiek geschikt voor, maar niet beperkt tot, toepassingen waar'de trefplaat gemaakt van een niet flexibele, breekbaar materiaal, of van een materiaal, dat gevoelig is voor mechanische breuk als gevolg van brosheid, vermoeidheid, enz., wanneer dit wordt toegepast in de vorm 35 van een flexibele band. VOorbeelden van dergelijke materialen zijn - wolfraam, ferriet en gelijksoortige harde, en brosse materialen.
8202 878 "................" -14-
De trommel 60 kan bijw gemaakt worden door vacuum gieten van wolfraam. of cobalt , teneinde een homogene structuur te verkrijgen - in de vorm van een relatief. dunne holle trommel van een gewenste dikte 100 een en ander volgens de bekende techniek. De trommel 60 is onder-- 5 steund door een gekoelde constructie 61, overeenkomstig de reeds eerder beschreven constructie 15 van de figuren 2 en 3. De bovenplaat 62 van de constructie 61 heeft hier een kromming, overeenkomende met de kramming van het oppervlak van de trommel 60. Hierdoor wordt een beter contact verkregen met het oppervlak van de trommel 60 en dus een betere koeling.
10 De constructie 61 ondersteund verschuifbaar het draaibare trommelopper— vlak 60. In de uitvoeringsvorm van figuur 5 zijn eveneehs koelbuizeh 18;, magneten 30, een anode 8 en een schild 43 aangebracht op een wijze over— eenkomstig de reeds eerder beschreven uitvoeringsvorm van het verstui-vingskanon 22 van figuur 2. De trommel 60 wordt bij voorkerur aangedreven 15 door aandrijfrollen 63, 64, die aangebracht zijn op de tegenover elkaar gelegen, zijden en buiten het beschermende- schild 43.' Eveneehs kuimen klemrollen. 65 en 66 , met stippellijnen in figuur 5 aangegeven, indien . gewenst, worden toegepast, teneinde een slipwerking tussen'de aandrijfrollen 63, 64 en het oppervlak van de trommel· 60 te.voorkomen. De aan— 20 drijfrollen 63 en 64 kunnen worden aangedreven door een.geschikte motor .(niet weergegeven) en zorgen voor het ronddraaien van de trommel 60 in een voorkeursrichting, aangegeven met de pijl 69 of kan indien gewenst ook in tegengestelde richting draaien.
Nabij het ronddraaiende trommeloppervlak 6Q zijn.vaste koel-25 platen 67, 68 aangebracht, die van het radiatortype kunnen zijn, en zijn overeenkomstig de koelplaten 35 van figuur 2. De platen 67 en 68 zijn ' gebogen, teneinde het oppervlak van de trommel 60 te volgen om zodoende een zo efficient mogelijke koeling teweeg te brengen. Het' zal duidelijk zijn, dat de trommel elke geschikte lengte en' diameter kan hebben, bijv.
30 in de orde van enkele centimeters, afhankelijk van de afmeting van het substraat en andere pertinente parameters met betrekking tot een spec!— fieke verstuivingstoepassing.
De figuren 6A en 6B tonen resp. een bovenaanzicht en zijaan— zicht in dwarsdoorsnede van een andere uityoeringsvorm volgens de uitvin— 35 ding. In deze uitvoeringsvorm hezit het verstuivingskanon 22 een beweeg— . - baar kathode/trefplaat in de yozm van een continu roterende schijf 7Q,! 82 52 8 7 8 ...................“ -15« ** * met een bepaalde dikte 100 en die bij voorkeur geheel gemaakt is van een gesaiecteerd trefplaatmateriaal. De schijf 70 wordt rondgedraaid met \ behulp van een as 77, die verbonden is aan een geschikte motor 78 een en ander zoals toegepast wordt bij een draaitafel. De koelplaten 71 en 5 72 kunnen aan de beide zijden van de schijf 70 worden aangebracht en ge-legen zijn nabij een geseleeteerd gedeelte daarvan. Een ander naburig gedeelte van de schijf 70 is gelegen in de nabijheid van een anode 74, en wel op een bepaalde afstand daarvan. Het laatste gedeelte van de schijf 70 is verschuifbaar ondersteund door een daarmee in aanraking komende 10 koeleonstructie 73. De anode 74, die bij voorkeur cirkelvozmig is, is gelijksoortig aan de reeds eerder beschreven anode 8 van figuur 5, ter-wijl de constructie 73 geli jksoortig is aan de reeds eerder beschreven;. constructie 61 van figuur 4, met uitzondering van een vlakke topplaat 79. De anode 74 kan een cirkelvormige of rechthoekige dwarsdoorsnecfe bezit— 15 ten. De constructie 73 kan de magneten Cniet'weergegeven! amvatten,. welke magneten en magnetisch veld 102 opwekken voor het verkri jgen' van.het' actieve plasma 44, als reeds eerder is beschreven mt betrekking tot de figuren 2 of 5. Een geschikte gelijkspanning of hoogfreqiient'spanning wordt toegevoerd aan de roterende schijfkathode 70 en aan de anode 74 20 vanuit een vermogensbron (niet weergegeven), en welke vermogensbron over-eenkomt met de vermogensbron 31 van figuur 2, teneinde een elektrisch veld .101 op te wekken, als reeds eerder beschreven. De koelplaten 71 en .72 en het aangrenzend deel van de verplaatsbare schijf 70 die wordt ge-koeld, worden resp. omgeven door een geaard bescherinend ’ schild '76. Het 25 gehele samenstel weergegeven in de figuren 6A en 6B is aangebracht in een vacuumkamer, zoals kamer 26 van figuur 1. Andere elementen, nodig voor . het verkrijgen van een gloeiontlading in het gebied 44 tussen' de anode 74 en de kathode 70 van de uitvoeringsvorm van de figuren 6A en 6B, zijn overeenkomstig die zoals eerder beschreven met betrekking tot de figuren 30 1, 2 en5.
Volgens de uitvoeringsvorm van de figuren 6A en 6B, draait de motor 78 de schijf 70 in de richting van de pijl 75 met een bepaalde snelheid voor het verkri jgen van de gewenste koeling met behulp van de koeleonstructie 73 en, indien gewenst, eveneens met- behulp van de koel—
35 platen’ 71 en'72. Uit bovenstaande beschrijving volgt, dat in de uitvoer ringsvozm van de figuren 6A, 6B steeds een deel van .de rondd'raaischijf 7Q
820 2 8 78 ‘...............
-16- aanwezig is in het plasmagebied 44 terwijl een ander aangrenzend gedeel-te buiten het plasmagebied wordt gekoeld. Derhalve verkrijgt men een zeer effectieve koeling van de ronddraaiende schijf. De rotatiesnelheid alsook de diameter en dedikte van de -schijf kunnen worden gekozen in 5 afhankelijkheid van een gewenste stroomdichtheid, verstuivingssneiheid/ de levensduur van de trefplaat, en gelijksoortige consideraties en natuurlijk, afhankelijk van de noodzakelijke koeling. De geschatte opper-vlaktesnelheid van de schijf 70 is in de meeste toepassingen groter dan 12,.5 cm per minuut.
10 De uitvoeringsvorm van de figuren 6A, 6B is in het bijzonder geschikt, maar niet beperkt tot, voor een trefplaatmateriaal, dat niet . aan buigkracht onderhevig is, zoals dat het geval is bij de toepassing van de band van figuur 2. De schijf 70 kan op de bekende wijze in vacuum gegoten worden en gemaakt zijn van bijv. wolfraam of cobalt.
15 De schijf 70 kan een diameter bezitten in de orde van grootte van enkele centimeters en ronddraalen met een snelheid van ongeveer 1-300 omwentelingen/minuut, terwijl aan de schijf een spanning van 500 V tot 4kV kan worden toegevoerd, zodat een verstuivingssneiheid van meer dan 2x10 X per minuut kan worden verkregen.
20 Het is duidelijk, dat in de hierboven beschreven verschillen- de uitvoeringsvormen volgens de uitvinding de anoden, substraten en' . schilden op de bekende wijze voorzien kunnen worden van gekoelde construc-ties.
Alhoewel de beschreven uitvoeringsvormen van de figuren 2-6B 25 worden uitgevoerd met behulp van de bekende magnetische verstuivings-technieken, het duidelijk is dat de hierboven beschreven en andere uitvoeringsvorm volgens de uitvinding eveneens kunnen worden toegepast in andere typen verstuivingsinrichtingen. In plaats van het toepassen' van de magnetische constructies van de figuren 3 en 4, kan een extra anode 30 in combinatie met een warme gloeidraad worden toegepast, bijv. in de bekende triode-verstuivingsinrichtingen.
Uit de voorgaande beschrijving volgt met betrekking tot de figuren 1 en 2, dat wanneer het materiaal de trommel 60 in figuur 5 of de schijf 70 in de figuren 6A, 6B magnetisch is, een geringe dikte van 35 deze. resp. trefplaten gewenst is, bijv. in de orde van 0,0025 cm tot 0,125 cm, teneinde een gewenste superverzadiging te verkrijgen.
8202878 -17-
In figuur 7 is een andere uitvoeringsvorm weergegeven yan het verstuivingskanon 22 volgens de uitvinding. De figures 8A en 8B stellen dwarsdoorsneden voor langs de lijnen 8A-8A met betrekking tot het vlak 80 van figuur 7. Het verstuivingskanon 22 van figuur 7 bestaat uit een 5 anode 81 en een beweegbaar kathode/trefplaat 82 in de vorm van een staaf, waarvan de longitudinals as'83 in hoofdzaak'loodrecht staafop het vlak 80, dat de anode 81 midden door deelt. De kathode 82 is bij voorkeur gemaakt van een magnetisch materiaal en vormt tezamen.met eeh spoel 99· · een elektromagneet, zoals in figuur 7 is weergegeven. De bovenste. pool 10 84 van de kathode 82, welke pool bij voorkeur de zuidpool is, is zodanig : opgesteld, dat zijn kopvlak 105 nabij de anode 81 encop een bepaalde afstand daarvan is geplaatst, terwijl de noordpool -95. hef andere uit-einde van de kathode 82 is.
De zuidpool 84 maakt deel uit van de magiietische keten ten·' 15 behoeve van de verbeterde verstuiving. Een andef deel van de inagnetische keten bestaat uit een magneet 86, zoals in figuhr 8A is aangegeven. Dit . andere deel kan ook bestaan uit een aantal U-vormige magneten 86A, als weergegeven in figuur 8b.. De ϋ-vormige magneet 86, of .de -magneten 86A _ zijn rond de anode 81 en de ροδί 84 van de kathode'82 aangebracht. De 20 magneten 86, of 86A zijn zodanig gemagnetiseerd,· dat bun zuidpool of polen' 89 gelegen zijn aan die zijde van de anode 81, die grenst aan de zuidpool 84 van de kathode 82, terwijl hun noordpool of polen 9Q aan de andere zijde van de anode 81 gelegen zijn*
De kathode 82 kan gemaakt zijn van een magnetisch materiaal, 25 of geschikte magnetische legeringen, bestaande uit bijv. cobalt, ijzer, nikkel, chroom, enz. De kathode 82 kan eveneens gemaakt zijn van een niet magnetisch materiaal, bijv. koper, aluminium, enz., of.geschikte.hiet— magnetische legeringen. In dit laatste geval is het’evenwel noodzakelijk dat de magneten 86 een sterker magnetisch veld'opwekken, d.w-.z. een mag— 30 netische flux 86 met een gewenste intensiteit in de richting in hoofdzaak evenwijdig aan de as 83, zoals reeds eerder is beschreven..De diameter van de staaf 82 kan bijv. van een tot enkele centimeters zijn, terwijl zijn lengte enige centimers lang is. In de ruimte tussen de elektroden 81 en 84 en de magneten 86 of 86a is een schild 87 aangebracht, gemaakt 35 van bijv. roestvrij staal of aluminium, teneinde de magneten te vrijwaren van verstuivingsmateriaal. Het schild 87 is bij voorkeur geaard en kan - worden gekoeld, indien dit gewenst is.
820 2 8 78 ...... ..................... ........ " -18-
De magnetische keten van figuur 7 is zodanig aangebracht, dat de fluxbaan 96 in hoofdzaak parallel is aan de as 83/ teneinde een maximale intensiteit van het magnetische veld in het plasmagebied 44 in de richting van de pijl 106 te verkrijgen.
5 Om de staaf 82 in de richting van de pijl 92 te schuiven, wordt een schuifverplaatsingsmechanisme 91 toegepast. Dit mechanisme 91 kan bijv. een tandheugel met rondselmechanische zijn, of kan een schroef of elke andere welbekende geschikte inrichting zijn. Dit systeem kan met de hand.worden bestuurd of met behulp van een geschikte motor 92/met 10 bijbehorende besturingsapparatuur (niet weergegeven). De staaf 82 is bij voorkeur verschuifbaar ondersteund door een isolerende bus 93/ ge-maakt van· bijv. een hitte bestendig materiaal, bijv. een keramisch. ma~ teriaal. De bus 93 kan eveneens dienen als een koelinrichting/ indien dit gewenst is, in welk geval een geschikte koelvloeistof (niet weergegeven) 15 door deze bus geleid. kan worden op een overeenkomstige wijze als beschre-ven bij de eerder beschreven uitvoeringsvormen.
• Een vermogensbron 31 kan aan het einde-95 van de staaf 82 worden aangesloten met behulp van een afgeschermde vermogenstransmissie-lijn 32, op een overeenkomstige wijze als reeds eerder is beschreven.
' 20 Andere elementen van figuur 7,. die overeenkomstig zijn aan die van de eerder beschreven voorkeursuitvoeringsvormen zullen hier niet opnieuw worden beschreven.
De werkwijze voor het verstuivenunet behulp van de uitvoeringsvormen van de figuren 7, 8A en 8B zal thans nader worden beschreven.
25 Wanneer de condities,, noodzakelijk voor het tot stand brengen van een verstuiving binnen de vacuumkamer 26 van figuur 1, wordt een gloeiont-lading, of ook wel een actief plasma, in het gebied 44 tussen de anode 81 en het vlak 85- van het bovenste eindgedeelte 84 van de staaf 82 opgewekt. Naarmate het vlak 105 van de kathode 82 geleidelijk wordt ge-30 erodeerd door het verstuivingsproces, wordt de kathode 82 met behulp van het mechanisme 91 in het actieve plasma 44 in de richting van de pijl 92 verplaatst.
Met de uitvoeringsvormen van de figuren 7, 8A, 8B wordt in het actieve plasmagebied 44 een sterk magnetisch veld verkregen, bijv.
35 in de orde van grootte van 2000 Gauss en meer. Het is een aanzienlijk voordeel, dat alleen een vlak gedeelte van de kathode 82 op elk gegeven • · tijdstip binnen het plasma 44 wordt geerodeerd, terwijl een ander aan- 8202878 -19- grenzend gedeelte buiten het actieve plasmagebied is gelegen. Het is . een verder voordeel, dat het hierboven aangegeven geerodeerde gedeelte van de kathode 82 continu bevoorraad wordt door de staaf 82 in het plasma te schuiven. De uitvoeringsvorm van de figuren 7, 8A, 8B is in het bij-5 zonder geschikt voor trefplaatmaterialen, die gevoelig zijn voor mecha-nische beschadiging als gevolg van brosheid, vermoeidheid, enz =, wanneer dit materiaal wordt onderworpen aan buigkrachten enz.zoals dat gebeurd wanneer de kathode bestaat nit een band, zoals reeds eerder beschreven is met betrekking tot figuur 2.
10. De werking van de- uitvoeringsvorm volgens figuur 7, 8A. en 8B
ia- identiek aan die van de reeds eerder beschreven uitvoeringsvormen, in die zinv dat een beweegbare kathode 82 met betrekking tot het actieve plasma 44 wordt toegepast en waarbij het trefplaatmateriaal continu kan worden bevoorraad. Deze laatste uitvoeringsvorm verschilt evenwel' 15 van die van de reeds eerder beschreven uitvoeringsvormen, in die zin, dat de kathode, wanneer deze gemaakt is van een magnetisch materiaal, niet in een superverzadigde toestand komt door het magnetische veld, maar een actief deel van de magneetconstructie is, teneihde het verstuivings— procesi te verbeteren. Het eindgedeelte 84 van de staaf 82, dat aanwezig 20 is in het actieve plasma, heeft een hogere temperatuur en er is voor dat gedeelte 84 geen koeling aanwezig. De staaf 82 wordt bij voorkeur ge— koeld in het gedeelte, dat buiten het plasmagebied is gelegen'.
Een verder verschil is, dat de staafkathode van figuur 7, 8A, 8B niet. is uitgevoerd om vexplaatst te worden door het actieve plasma 25 44, maar dat deze in het plasma wordt geschoven' naarmatehet in het plas ma wordt geerodeerd.
Een verder voordeel van de uitvoeringsvorm van figuur 7 is dat een extreem hoge magnetische fluxdichtheid per eehheid van oppervlakte in een dwarsdoorsnede van het bavenste einde van de staaf 82 is aange-' 30 bracht, teneinde een extreme hoge concentratie van het magnetische veld te verkrijgen in het actieve plasmagebied '44.
Alhoewel verschillende uitvoeringsvormen zijn beschreven, zijn buiten het kader van de uitvinding te geraken meerdere -modificaties en wijzigingen mogelijk.
35 8202878

Claims (64)

1. Verstuivingsinrichting voor het met hoge snelheid ver-stuiven van een geselecteerd trefplaatmateriaal op een substraat in vacuum, gekenmerkt door eexi vacuumkamer, voorzien van een anode, een ka- 5 thode en middelen- om daartussen een actief plasma aan te brengen, waar-· bij de kathode verplaatsbaar is binnen de vacuumkamer en opgesteld is op een afstand van het substraat, waarbij de kathode voorzien is van het geselecteerde trefplaatmateriaal, en door middelen voor het verplaat-sen van. de kathode met betrekking tot het actieve plasma, teneinde een 10 deel vande kathode binnen het actieve plasma te brengen, terwijl een ander aangrenzend gedeelte van de kathode buiten het actieve plasma is gelegen. *
2. Verstuivingsinrichting volgens conclusie 1, met het ken— merk, dat de verplaatsingsmiddelen voor het verplaatsen van de kathode 15 uitgevoerd is als een continu verplaatsingsmiddel, en waarbij het gedeelte van de beweegbare kathode, die op elk moment binnen het actieve 'plasma is gelegen in hoofdzaak kleiner is dan het andere, aangrenzende deel daarvan.
3. Verstuivingsinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, 20 · dat voorzien is in koelmiddelen, die opgesteld zijn nabij de beweegbare kathode.
4. Verstuivingsinrichting volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de middelen voor het aanbrengen van een actief plasma voorzien zijn van middelen voor het verschaffen van een elektrisch veld tussen de anode 25 en de kathode, waarbij de beweegbare kathode, die binnen het actieve plasma is gelegen een dikte bezit, die zich uitstrekt in een richting in hoofdzaak evenwijdig aan het elektrische veld, en waarbij de kathode verplaatsbaar is met betrekking tot het actieve plasma in een richting, in hoofdzaak loodrecht op het elektrische veld.
5. Verstuivingsinrichting volgens conclusie 4, waarbij de be weegbare kathode voorzien is van een magnetisch trefplaatmateriaal, met het kenmerk , dat de verstuivingsinrichting voorzien' is van middelen voor het leveren van een elektrisch veld in een richting in hoofdzaak loodrecht op het elektrische veld voor het vergroten van het actieve plasma, 35 en waarbij een deel van het trefplaatmateriaal,dat aangebracht is bin- 8202878 -21- nen het actieve plasma oververzadigd wordt door het magnetische veld.
6. Verstuivingsinrichting volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de dikte van het trefplaatmateriaal, aanwezig in*-de kathode,klein is met betrekking tot de lengteen. breedte daarvan.
7. Verstuivingsinrichting volgens conclusie 3, met het ken- merk, dat de koelmiddelen voorzien zijn van een eerste koelmiddel, dat aangebracht is de nabijheid van het gedeelte van de beweegbare kathode,' die op een bepaald moment binnen het actieve plasma is.gelegen.
8. Verstuivingsinrichting volgens conclusie 7, gekenmerkt door 10 een ondersteuningsconstructie voor het verschuifbaar ondersteunen' van een deel van de beweegbare kathode, die op een'bepaald moment gelegen is binnen het actieve plasma, en waarbij het eerste koelmiddel binnen de ondersteuningsconstructie is.gelegen.
9. Verstuivingsinrichting volgens conclusie 7, met het kenmerk, 15 dat het eerste koelmiddel is uitgevoerd als een geleidencL' koelmiddel.
10. Verstuivingsinrichting volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de- koelmiddelen voorzien zijn van een tweede koelmiddel', dat aange— bracht is in de nabijheid van het andere aangrenzende gedeelte van de verplaatsbare kathode, die op een bepaald moment gelegen· is Emiten het 20 actieve plasma.
11. Verstuivingsinrichting volgens conclusie 10/met het'keh— merk, dat het tweede koelmiddel uitgevoerd is als.een'stralingskoelmid-del.
12. Verstuivingsinrichting volgens conclusie 10, gekenmerkt 25 door een schild am het middel voor het vexplaatsen van de kathode en het tweede koelmiddel te scheiden van het actieve plasma.
13. Verstuivingsinrichting volgens conclusie 1, met het'ken— merk, dat.de kathode voorzien is van een eindgedeelte en voorzien is in middelen voor het omkeren van de richting van de verplaatsing van de 30 kathode, wanneer het gedeelte van de kathode binnen het actieve plasma op een bepaalde afstand is van het eindgedeelte.
14. Verstuivingsinrichting volgens. conclusie 13, gekenmerkt door middelen voor het bewaken yan de dikte van de beweegbare kathode,' waarbij de bewakingsmiddelen aangebracht zijn langs een baah van de ka- 35 thode buiten het actieve plasma.
15. Verstuivingsinrichting volgens conclusie 1, met' het' ken— merk, dat de kathode is uitgevoerd in de vorm van .een' staaf, gemaakt 8202878 -22- van het trefplaatmateriaal en beweegbaar is in de richting van zijn longitudinals as, waarbij een eerste einde van de staaf binnen het actieve plasma is gelegen, terwijl een ander aangrenzend deel van de staaf,om-vattende een tweede tegengesteld einde daarvan buiten het plasma is 5 gelegen, en dat de middelen voor het verplaatsen van de kathode inge-richt zijn om de staaf in het actieve plasma te verplaatsen, en waarbij verder voorzien is in middelen voor het opwekken van een magnetisch veld dat door het plasma gaat en door het eerste einde van de staaf, die in dat plasma aanwezig is in een richting in hoofdzaak parallel aan de 10 longitudinale as van de staaf.
16. Verstuivingsinrichting volgens conclusie 15, met het ken-merk, dat de staaf uitgevoerd is als een magneet, waarvan het ene einde een eerste pool vomit van een geselecteerde polariteit, terwijl het an-dere einde een tweede magnetische pool bezit, en waarbij de middelen 15 voor het leveren van een magnetisch veld zodanig staan opgesteld, dat zij een magnetische pool hebben van dezelfde polariteit als de eerste magnetische pool van de staaf en gelegen zijn in de nabijheid daarvan, teneinde de intensiteit van het magnetische veld,dat gaat door het achieve plasma en door de eerste magnetische pool van de staaf, te ver-20 sterken.
17. Verstuivingsinrichting volgens conclusie 15 of 16, geken-merkt door middelen voor het verschuifbaar ondersteunen van het aangren-zende deel van de staaf, dat buiten het actieve plasma is gelegen.
18. Verstuivingsinrichting volgens conclusie 17, met het ken-25 merk, dat verschuifbare ondersteuningsmiddelen zijn uitgevoerd als een koelmiddel.
19. Verstuivingsinrichting volgens conclusie 15, gekenmerkt door een schild, dat aangebracht is tussen het actieve plasma en eeh middel·, aangebracht binnen het vacuum, maar buiten het actieve plasma , 30 teneinde het laatste middel te beschermen tegen verstuivingsmateriaal.
20. Verstuivingsinrichting voor het met hoge snelheid ver-stuiven van een geselecteerd trefplaatmateriaal in vacuum, gekenmerkt door een vacuumkamer met een anode, een heweegbaTe kathode, voorzien van het geselecteerde trefplaatmateriaal en middelen voor het tot stand 35 brengen van de noodzakelijke condities voor het verschaffen van een ac-- tief plasma tussen de anode en een deel van de beweegbare kathode, die 8202878 -23- t « ί op een bepaalde moment aanwezig is in de nabijheid van de anode,'door middelen voor het' continu verplaatsen'van de kathode, teneihde op elk moment een deel daarvan binnen het actieve plasma te hebben, terwijl een ander aangrenzend deel buiten het actieve plasma aanwezig is·, door 5 een gekoelde constructie voor het verschuifbaar ondersteunen van het gedeelte van de beweegbare kathode,, die hitmen het actieve plasma is, en door extra koelmiddelen, aangebracht binnen’een haan en'in nabijheid van de beweegbare kathode buiten het actieve plasma, teneinde de keeling van het andere aangrenzende deel van· de kathode te.regelen'.
21. Verstuivingsinrichting volgens conclusie 2Q, met' het ken— merk, dat de,beweegbare kathode een betrekkelijk.geringe dikte heeft met betrekking tot zijn lengte en breedte.
22. Verstuivingsinrichting voor het met.hoge snelheid ver-stuiven van een geselecteerd magnetisch tsfplaatmateriaal in vacuum, 15 gekenmerkt door een vacuumkamer met een anode, eeh'beweegbare kathode, voorzien van het magnetische trefplaatmateriaal en middelen'voor het tot stand brengen van de noodzakelijke condities voor het verschaffen van een actief plasma tussen de anode en een deel van de beweegbare kathode, die op een bepaald tijdstip aangebracht is in de nabijheid van 20 de anode, waarbij de vacuumkamer verder voorzien is van middelen voor het opwekken van een magnetisch veld voor het vergroten' van het actieve plasma, door middelen voor het continu verplaatsen van de kathode,' teneinde constant een deel daarvan binnen het actieve plasma aanwezig te doen, terwijl op elk moment een ander aangrenzend deel van de beweegbare 25 kathode buiten het plasma is gelegen, door een' gekoelde ondersteunings-constructie voor het verschuifbaar ondersteunen van het’gedeelte van de beweegbare kathode binnen het actieve plasma, en door extra koelmiddelen, die aangebracht zijn binnen een baan en in nabijheid zijn gelegen van de beweegbare kathode buiten het actieve plasma voor het regelen van de 3Q koeling van het andere, aangrenzende deel van de kathode, waarbij de be— weegbare kathode een zodanige dikte heeft, dat op elk moment een over— verzadiging verkregen kan worden van het’magnetische trefplaatmateriaal in een deel van de beweegbare kathode binnen het actieve plasma.
23. Verstuivingsinrichting volgens conclusies 20 of 22, ge— 35 kenmerkt door een schild om.de middelen voor het continu verplaatsen van 8202878----------------------- -24- de kathode en het extra koelmiddel te scheiden van het actieve plasma.
24. Verstuivingsinrichting volgens conclusies 20 of 22, ge-kenmerkt door middelen voor het continu bewaken van de dikte van de beweegbare kathode, waarblj de bewaklngsmlddelen gelegen zijn langseen 5 baan van de beweegbare kathode buiten het actieve plasma..
25. Verstuivingsinrichting voor het met hoge snelheid ver-stuiven van een geselecteerd trefplaatmateriaal in vacuum, gekenmerkt door een vacuumkamer met een anode,, een kathode en middelen voor het tot stand brengen van de noodzakelijke condities voor het aanbrengen van 10 een. actief plasma tussen de anode en de kathode, waarbij de kathode voorzien is van het geselecteerde trefplaatmateriaal en uitgevoerd is in de vorm van een flexibele band, door middelen voor het ondersteunen van een deel van de beweegbare band in het"actieve plasma op eeii be-paalde afstand van de anode, door opslagmiddelen voor het ppslaan van 15 het andere, aangrenzende deel van de band, die buiten het actieve plasma is, en door middelen om de band tussen de opslagmiddelen en de onder-steuningsmiddelen door het actieve plasma te verplaatseh.
26. Verstuivingsinrichting volgens conclusie 25, gekenmerkt door een eerste koelmiddel, dat binnen de ondersteuningsmiddelen is aan- 20 gebracht.
27. Verstuivingsinrichting volgens conclusie 25, gekenmerkt door een tweede koelmiddel, dat aangebracht is buiten het plasma en binnen een baan van de band tussen de ondersteuningsmiddelen en de opslagmiddelen.
28. Verstuivingsinrichting voor het met hoge snelheid ver— stuiven van een geselecteerd trefplaatmateriaal in vacuum, gekenmerkt door een vacuumkamer met een anode, een beweegbare kathode en middelen voor het tot stand brengen condities, die noodzakelijk zijn voor het leveren van een actief plasma tussen een gedeelte van de beweegbare ka-30 thode en de anode, waarbij de kathode voorzien is van een geselecteerd trefplaatmateriaal, aanwezig in de vorm van een flexibele band, door gekoelde ondersteuningsmiddelen, die aangebracht zijn op een voorafbe-paalde afstand van de anode voor het verschuifbaar ondersteunen van het gedeelte van de kathode, dat op een bepaald moment door het actieve plas-35 ma gaat, door twee korresponderende haspels, die. resp. bevestigd zijn aan de tegengestelde einden van de band voor het opslaan van een aangren— 8202878" ·> -25- zend deel' van de band, die buiten bet actieve plasma is gelegen, en door middelen voor het verplaatsen van de band tussen de haspels en over de gekoelde ondersteuningsmiddelen.
29. Verstuivingsinrichting volgens conclusie 28, gekenmerkt 5 door koelmiddelen, die aangebracht zijn binnen'een bandbaan nabij de band en. buiten het actieve plasma.
30. Verstuivingsinrichting volgens conclusie 28, gekenmerkt door middelen, die aangebracht zijn langs een bandbaan'buiten' het actieve plasma voor het aftasten van een einde van de band en voor het 10 opwekken van een stuursignaal voor het omkeren van de bewegingsrichting van de band.
311 Verstuivingsinrichting volgens conclusie 28, gekenmerkt door middelen voor het bewaken van de dikte van de band, waarbij de bewakingsmiddelen aangebracht zijn langs een baan van de band buiten het 15 actieve plasma- .
32. Verstuivingsinrichting volgens conclusie 28, gekenmerkt door een schild, dat aangebracht is tussen het actieve plasma en resp. andere- middelen, die binnen de vacuumkamer zijn aangebracht', maar buiten’ het actieve plasma zijn gelegen, teneinde de andere middelen' te bescher- 20 men tegen verstuivingsmateriaal.
33. Verstuivingsinrichting vcP.r het met hoge snelheid ver-stuiven van een geselecteerd trefplaatmateriaal in vacuum, gekenmerkt door een vacuumkamer met een anode, een beweegbare kathode en middelen voor het verkrijgen van condities, die nodig zijn voor het leveren van 25 een actieve plasma, waarbij de kathode uitgevoerd is in de vorm van een ronddraaiende trommel, voorzien van het geselecteerde trefplaatmateriaal, door ondersteuningsmiddelen, die aangebracht zijn op een bepaalde afstand van de kathode voor het verschuifbaar ondersteunen van een deel van de ronddraaiende trommel binnen het actieve plasma, terwijl een ander aan-30 grenzend deel van de trommel buiten het actieve plasma is gelegen, en door middelen voor het ronddraaien van de trommel met een voorafbepaalde snelheid. -
34. Verstuivingsinrichting volgens. conclusie 33, gekenmerkt door een eerste koelmiddel, dat aangebracht is binnen de ondersteunings- 35 middelen,
35. Verstuivingsinrichting volgens conclusie 33, gekenmerkt 8202878 -26- door een tweede koelmiddel, dat aangebracht is in de nabijheid van de ronddraaiende trommel buiten bet actieve plasma.
36. Verstuivingsinrichting volgens conclusie 35, gekenmerkt door een schild om de middelen voor het ronddraaien van de trammel' en 5 het tweede koelmiddel te scheiden van het actieve plasma.
37. Verstuivingsinrichting volgens conclusie 33, gekenmerkt door middelen voor het continu bewaken van de dikte van het oppervlak van de ronddraaiende trommel, waarbij de bewakingsmiddelen aangebracht zijn langs een baan van het ronddraaiende.trommeloppervlak buiten het' 10 actieve plasma.
38. Verstuivingsinrichting volgens conclusie. 33, met het kenmerk, dat het ronddraaiende trommeloppervlak zodanig isopgesteld, dat zijnlongitudinale as gelegenis in een richting in hoofdzaak lood-recht op een elektrisch veld, aangebracht tussen' de anode en het rond- 15 draaiende trommeloppervlak. . .
39. Verstuivingsinrichting voor het met hoge snelheid ver— stuiven van een geselecteerd trefplaatmateriaal in vacuum, gekenmerkt door een vacuumkamer met een anode, een kathode,’en middelen voor het' verkrijgen van condities, die noodzakelijk zijn voor het leveren van eeh. 20 actief plasma, waarbij de kathode uitgevoerd is in de vorm van een ro— terende schijf ,voorzien van het geselecteerde trefplaatmateriaal, door ondersteuningsmiddelen, die aangebracht zijn op een bepaalde cifstand van de anode voor het verschuifbaar' ondersteunen van een deel van de ronddraaiende schijf binnen het actieve plasma, terwijl een ander, aan— 25 grenzend deel van de schijf buiten het actieve plasma is gelegen, en door middelen- voor het ronddraaien van de schijf met een voorafhepaalde snelheid.
40. Verstuivingsinrichting volgens conclusie 39',· gekenmerkt door een eerste koelmiddel, dat binnen de ondersteuningsmiddelen is aan— 30 gebracht.
41. Verstuivingsinrichting volgens conclusie 39, gekenmerkt door een tweede koelmiddel, dat aangebracht is nabij de ronddraaiende schijf buiten het actieve plasma.
42. Verstuivingsinrichting volgens conclusie 40, gekenmerkt 35 door een schild om de middelen voor het ronddraaien -van de schijf en het ----- tweede koelmiddel te scheiden van het actieve plasma. 8202 8 78—------------- * -27- ί *
43. Verstuivings inrichting volgens conclusie 39, gekenmerkt door middelen voor het continu bewaken van de dikte van de ronddraaiende schijf, waarbij de bewakingsmiddelen aangebracht zijn langs een baan van de ronddraaiende schijf buiten het actieve plasma.
44. Verstuivingsinrichting vaLopns conclusie 39, met het ken- merk, dat de ronddraaiende schijf zodanig is opgesteld, dat het vlakke oppervlak daarvan zich uitstrekt in een rich ting in hoofdzaak loodrecht op de richtihg van een elektrisch veld, aanwezig tussen de anode en de ronddraaiende schijf.
45. Verstuivingsinrichting volgens de conclusies 25, 33 of 39, waarbij de kathode voorzien is van een magnetisch trefplaatmateriaal, met het kenmerk, dat de verstuivingsinrichting voorzien is van middelen voor het opwekkenvan een magnetisch veld voor het vergroten van het ac- . tieve plasma en waarbij de dikte van de verplaatsbare kathode zodanig 15 is gekozen, dat deze klein is met betrekkijig tot zijn andere dimensies, teneinde een super verzadiging te verkrijgen van het trefplaatmateriaal binnen het actieve plasma. · .
46. Verstuivingsinrichting voor het met hoge snelheid ver-stuiven van een geselecteerd trefplaatmateriaal in vacuum, gekenmerkt 20 door een vacuumkamer met een anode, een kathode, en middelen voor het verkrijgen van condities, die noodzakelijk zijn voor het leveren van een actief plasma tussen deze elektroden, waarbij de kathode, voorzien van het trefplaatmateriaal uitgevoerd is in de vorm van een staaf, waarbij de staaf verplaatsbaar is in de richting van zijn longitudinale as, 25 waarbij een eerste einde van de staaf gelegen is binnen het actieve plasma, terwijl een ander aangrenzend deel van de staaf voorzien van een tweede tegengesteld eind gelegen is buiten het actieve plasma, en door middelen voor het verplaatsen van de staaf in het actieve plasma.
47. Verstuivingsinrichting volgens conclusie 46, gekenmerkt 30 door middelen voor het opwekken van een magnetisch veld voor het ver— groten van het actieve plasma, waarbij het magnetische veld zodanig is opgesteld, dat dit veld gaat door het actieve plasma en het' eerste einde van de staaf, dat binnen het actieve plasma is gelegen in een richting in hoofdzaak evenwijdig aan de longitudinale as van de staaf.
48. Verstuivingsinrichting voor het"met hoge snelheid ver- • stuiven van een geselecteerd magnetisch trefplaatmateriaal in vacuum, 8202878 b ' -28- » gekenmerkt door een vacuumkamer met een anode, en een beweegbare kathode en middelen voor het leveren van condities, die noodzakelijk zijn voor het verschaffen van een actief plasma tussen de anode en de kathode, waarbi-j de beweegbare kathode voorzien van het magnetische trefplaatma-5 teriaal de vorin heeft van een gewagnetiseerde staaf, waarbij deze staaf verpla'atsbaar is in de richting van zijn longitndinale as,, waarbij het eerste einde van deze staaf aangebracht is in het actieve plasma en een eerste magnetische pool met een voorafbepaalde polariteit vormt,· terwijl een ander, aangrenzend deel van de staaf, inclusief een tweede tegenge— 10 steld einde daarvan een tweede magnetische pool van tegengestelde polariteit vormt en gelegen is buiten het actieve plasma, door middelen voor het opwekken van een magnetisch veld, dat gaat door het actieve plasma en- door, de eerste magnetische pool van de gemagnetiseerde staaf, in een richting, in hoofdzaak evenwijdig aan de longitndinale as van de staaf, ' 15 waarbij de middelen voor het opwekken van het magnetische veld.een mag— netische pool bezit van dezelfde polariteit als de eerste magnetische pool van de staaf en gelegen is in de nabijheid van deze staaf, en door middelen voor het verplaatsen van de staaf in het actieve plasma.
49. Verstuivingsinrichting volgens de conclusies 46 of 48, 20 gekenmerkt door middelen voor het verschuifbaar ondersteunen van het aangrenzende deel van de staaf, dat buiten het actieve plasma is gelegen.
50. Verstuivingsinrichting volgens conclusie 49, met het ken-merk, dat de verschuifbare ondersteuningsmiddelen uitgevoerd zijn als een koelmiddel.
51. Verstuivingsinrichting volgens conclusie 46 of 48, geken— merkt door een schild, dat aangebracht is tussen het actieve plasma en resp. andere middelen aangebracht buiten het actieve plasma, teneihde deze andere middelen te beschermen tegen verstuivingsmateriaal.
52. Verstuivingsinrichting voor het met hoge snelheid ver— 30 stuiven van een geselecteerd magnetisch trefplaatmateriaal in vacuum op een beweegbare niet magnetisch verlengd substraat, gekenmerkt door een vacuumkamer met een anode en een beweegbare kathode en middelen voor het leveren van condi ties, die noodzakelijk zijn voor het verkrijgen van een actief plasma tussen de anode en een deel van de. beweegbare kathode, ' 35 die- in de nabijheid van de anode is gelegen, waarbij het geselecteerde . trefplaatmateriaal van de beweegbare kathode , de. vorm heeft van een con- 8202 878 % -29- tinu beweegbare band, een roterende trommeloppervlak of ronddraaiende schijf, door middelen.voor het opwekken van een magnetisch veld voor het vergroten van het actieve plasma, door middelen voor het verplaatsen . ► A ψ van de kathode door het actieve plasma, waarbij een deel daarvan. binnen 5 het actieve plasma is gelegen, terwijl een ander aangrenzend deel! van de beweegbare kathode biiten het actieve plasma is gelegen, waarbij de beweegbare kathode een dikte heeft, die zodanig is- gekozen, dat een superverzadiging wordt verkregen door het magnetische veld van het ge- deelte van de beweegbare kathode, dat binnen het actieve plasma is ge-10 legen, door een eerste koelmiddel voor het verschuifbaar ondersteunen van een gedeelte van. de beweegbare kathode binnen het actieve plasma, . en een tweede koelmiddel, dat aangebracht is in de nabijheid van de beweegbare kathode binnen een baan daarvan ei bui ten het. actieve plasma.
53. Verstuivingsinrichting volgens conclusie 52, gekenmerkt 15 door een schild om de middelen voor het verplaatsen van de kathode en het tweede koelmiddel te scheiden van het actieve plasma.
54. Verstuivingsinrichting volgens conclusie 52, gekenmerkt door een middel voor het bewaken van de dikte van de beweegbare kathode, waarbij de bewakingsmiddelen aangebracht zijn langs een baan van de-. 20 beweegbare kathode buiten het actieve plasma.
55. Werkwijze voor het met hoge snelheid uitvoeren van een geselecteerd trefplaatmateriaal op een substraat in vacuum, gekenmerkt door het vormen van een anode en een kathode in een vacuumkamer en het leveren van condities, die noodzakelijk zijn voor het verkrijgen van een 25 actief plasma daartussen, waarbij de kathode voorzien is van het ge- selecteerde trefplaatmateriaal, door het verplaatsen van de kathode binnen de vacuumkamer op een bepaalde afstand van het substraat, en door het verplaatsen van de kathode met betrekking tot het actieve plasma, waarbij een gedeelte daarvan binnen het actieve plasma is gelegen, ter-30 wi jl een ander aangrenzend deel daarvan bui ten het actieve plasma is gelegen. -56. Werkwijze volgens conclusie 55, met het kenmerk, dat het verplaatsen van de kathode bestaat uit een continue verplaatsing van deze kathode.
57. Werkwijze volgens conclusie 55, gekenmerkt door het koelen - van de beweegbare kathode zowel binnen als bui ten het actieve plasma. 8202875----------------- -30-
58. Werkwijze volgens conclusie 57, gekenmerkt door een con-structie voor het verschuifbaar ondersteunen van de beweegbare kathode binnen het actieve plasma , waarbij het koelen van de beweegbare kathode binnen het actieve plasma wordt verkregen door deze constructie..
59. Werkwijze volgens conclusie 55, met het kenmerk, dat de dikte van het trefplaatmateriaal,aanwezig in de kathode,wordt bewaakt * buiten het'actieve plasma.
60. Werkwijze volgens conclusie 55, gekenmerkt door het af-schermen van het actieve plasma voor het beschermen van de middelen, 10 die aanwezig zijn in de vacuumkamer, aaar buiten het actieve plasma, tegen verstuivingsmateriaal.
61. Werkwijze volgens conclusie 55, waarbij een magnetisch trefplaatmateriaal wordt gekozen, gekenmerkt door het vormen van een magnetisch veld voor het vergroten van het actieve plasma en voor het selec- 15 teren van een dikte van de beweegbare kathode, zodanig, dat een deel van het trefplaatmateriaal, dat aanwezig is in het' actierve plasma door het magnetische veld in.oververzadigde toestand geraakt.
62. Werkwijze volgens conclusie 55, met het kenmerk, dat het deel van de beweegbare kathode dat binnen het actieve plasma is, in . *\ 20 hoofdzaak kleiner is dan een ander aangrenzend deel' daarvan.
63. Verstuivingsinrichting volgens de conclusies 1,2, 3, 8 10 of 13, met het kenmerk, dat de beweegbare kathode is aangebracht in de vorm van een 'flexibele band, die door het actieve plasma gaat met een voorafbepaalde snelheid.
64. Verstuivingsinrichting volgens de conclusies 1, 2, 3, 8 of 10, met het kenmerk, dat de beweegbare kathode uitgevoerd is in de vorm van een ronddraaiende trommel en continu‘draait door het actieve plasma met een voorafbepaalde snelheid.
65. Verstuivingsinrichting volgens de conclusies 1, 2, 3, 8 of 30 10, met het kenmerk,dat de beweegbare kathode is uitgevoerd in de vorm van een schijf, die continu beweegbaar is door het actieve plasma met een voorafbepaalde snelheid. 8202878 “"
NL8202878A 1981-07-16 1982-07-15 Inrichting en werkwijze voor het bestuiven van materialen. NL8202878A (nl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US28376481A 1981-07-16 1981-07-16
US28376481 1981-07-16

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8202878A true NL8202878A (nl) 1983-02-16

Family

ID=23087455

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8202878A NL8202878A (nl) 1981-07-16 1982-07-15 Inrichting en werkwijze voor het bestuiven van materialen.

Country Status (11)

Country Link
JP (1) JPS5825476A (nl)
KR (1) KR890001032B1 (nl)
BR (1) BR8204080A (nl)
DE (1) DE3226717A1 (nl)
FR (1) FR2509755B1 (nl)
GB (1) GB2101638B (nl)
IE (1) IE53214B1 (nl)
IT (1) IT1148359B (nl)
MX (1) MX152639A (nl)
NL (1) NL8202878A (nl)
PT (1) PT75222B (nl)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2125441A (en) * 1982-07-13 1984-03-07 Christopher Elphick Tunnel magnetron for cathode sputtering
US4444643A (en) * 1982-09-03 1984-04-24 Gartek Systems, Inc. Planar magnetron sputtering device
JPS60149681U (ja) * 1984-03-15 1985-10-04 ダイコク電機株式会社 パチンコホ−ル用貸出機
JPH0772349B2 (ja) * 1987-05-12 1995-08-02 住友電気工業株式会社 大面積化合物薄膜の作製方法および装置
US4885070A (en) * 1988-02-12 1989-12-05 Leybold Aktiengesellschaft Method and apparatus for the application of materials
CH687111A5 (de) * 1992-05-26 1996-09-13 Balzers Hochvakuum Verfahren zum Erzeugen einer Niederspannungsentladung, Vakuumbehandlungsanlage hierfuer sowie Anwendung des Verfahrens.
JP2001343309A (ja) * 2000-06-01 2001-12-14 Kawasaki Steel Corp 金属分析試料の予備処理方法および装置
SG153664A1 (en) 2002-09-19 2009-07-29 Asml Netherlands Bv Radiation source, lithographic apparatus, and device manufacturing method
DE102004027897A1 (de) * 2004-06-09 2006-01-05 Leybold Optics Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Zerstäubung mit einem bewegbaren planaren Target
KR100844375B1 (ko) * 2007-01-16 2008-07-07 (주)아이씨디 알에프 차폐 구조를 갖는 플라즈마 처리 장치
JP2018517846A (ja) * 2015-06-05 2018-07-05 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドApplied Materials,Incorporated スパッタ堆積源、スパッタリング装置およびそれらを動作させる方法
DE102020100061A1 (de) 2020-01-03 2021-07-08 Schott Ag Kühlvorrichtung und Kühlverfahren für Sputtertargets
CN112626458A (zh) * 2020-12-08 2021-04-09 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 磁控溅射装置
WO2023274558A1 (de) 2021-07-02 2023-01-05 Schott Ag Kühlvorrichtung und kühlverfahren für sputtertargets

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE705794C (de) * 1937-04-29 1941-05-09 Bernhard Berghaus Verfahren und Vorrichtung zur Kathodenzerstaeubung
US3625848A (en) * 1968-12-26 1971-12-07 Alvin A Snaper Arc deposition process and apparatus
US3590777A (en) * 1969-03-13 1971-07-06 United Aircarft Corp Ingot feed drive
GB1354702A (en) * 1970-02-12 1974-06-05 Baxter Ltd Alexander Methods of and means for vacuum deposition
DE2301593C3 (de) * 1972-11-23 1979-05-03 Balzers Hochvakuum Gmbh, 6200 Wiesbaden Wechselvorrichtung für Targets für Kathodenzerstäubung
DE2528108B2 (de) * 1975-06-24 1977-11-03 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Verfahren zum aufbringen von elektrisch leitenden schichten auf eine unterlage
DE2707144A1 (de) * 1976-02-19 1977-08-25 Sloan Technology Corp Kathodenzerstaeubungsvorrichtung
DE2856930A1 (de) * 1977-06-23 1981-02-12 H Hessner A device for absorbing urine with incontinent persons
US4142958A (en) * 1978-04-13 1979-03-06 Litton Systems, Inc. Method for fabricating multi-layer optical films
DE2832719A1 (de) * 1978-07-26 1980-02-07 Basf Ag Anordnung zur kompensation von ungleichen schreibfeldern in magnetischen datenspeichereinrichtungen, insbesondere in magnetplattenspeichern
DE2903291A1 (de) * 1979-01-29 1980-08-07 Siemens Ag Verfahren zur herstellung von abwechselnd uebereinanderliegenden metall- und glimmpolymerisationsschichten
JPS57120668A (en) * 1981-01-16 1982-07-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd Method and apparatus for forming thin polymer film

Also Published As

Publication number Publication date
BR8204080A (pt) 1983-07-05
PT75222A (en) 1982-08-01
IE53214B1 (en) 1988-08-31
IE821649L (en) 1983-01-16
GB2101638A (en) 1983-01-19
FR2509755A1 (fr) 1983-01-21
DE3226717A1 (de) 1983-02-03
IT1148359B (it) 1986-12-03
JPS5825476A (ja) 1983-02-15
GB2101638B (en) 1985-07-24
DE3226717C2 (nl) 1988-10-06
PT75222B (en) 1984-11-19
JPH0236675B2 (nl) 1990-08-20
KR890001032B1 (ko) 1989-04-20
MX152639A (es) 1985-10-02
IT8248820A0 (it) 1982-07-15
FR2509755B1 (fr) 1985-11-08
KR840000665A (ko) 1984-02-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4434037A (en) High rate sputtering system and method
NL8202878A (nl) Inrichting en werkwijze voor het bestuiven van materialen.
US8398834B2 (en) Target utilization improvement for rotatable magnetrons
US5106474A (en) Anode structures for magnetron sputtering apparatus
US4872964A (en) Planar magnetron sputtering apparatus and its magnetic source
US5873989A (en) Methods and apparatus for linear scan magnetron sputtering
US4784739A (en) Method of producing a thin film by sputtering and an opposed target type sputtering apparatus
US9349576B2 (en) Magnetron for cylindrical targets
US20050034981A1 (en) Cathodic sputtering apparatus
US8652310B2 (en) Trim magnets to adjust erosion rate of cylindrical sputter targets
US4933064A (en) Sputtering cathode based on the magnetron principle
US9812304B2 (en) Method of fine tuning a magnetron sputtering electrode in a rotatable cylindrical magnetron sputtering device
JP2003268538A (ja) 高出力イオンスパッタリングマグネトロン
US6146509A (en) Inverted field circular magnetron sputtering device
US4525264A (en) Cylindrical post magnetron sputtering system
US4701623A (en) Charged particle beam apparatus
US20130043121A1 (en) Method and Apparatus for Sputtering with a Plasma Lens
KR890004171B1 (ko) 진공 스퍼터링 장치
US5688388A (en) Apparatus for coating a substrate
WO1991020091A1 (en) Metallizing apparatus
KR101927881B1 (ko) 고밀도 플라즈마 형성을 위한 스퍼터링 캐소드 및 스퍼터링 장치
WO2012066080A1 (en) Sputtering apparatus and method
JP2835462B2 (ja) スパッタ装置
JPWO2020241010A1 (ja) スパッタリング装置、薄膜製造方法
US20240194462A1 (en) Sputtering apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A85 Still pending on 85-01-01
BA A request for search or an international-type search has been filed
BB A search report has been drawn up
BC A request for examination has been filed
CNR Transfer of rights (patent application after its laying open for public inspection)

Free format text: AMPEX MEDIA CORPORATION

BV The patent application has lapsed