DE1615287A1

DE1615287A1 - Vorrichtung zur Aufbringung duenner Schichten auf Glas oder andere Materialien unter Vakuum

Info

Publication number: DE1615287A1
Application number: DE19671615287
Authority: DE
Inventors: Pierre Gallez
Original assignee: Glaverbel Belgium SA
Current assignee: AGC Glass Europe SA
Priority date: 1966-10-05
Filing date: 1967-09-21
Publication date: 1970-06-11
Also published as: FR1556228A; FI46636B; ES345149A1; BE704031A; US3616451A; NL6713182A; AT280514B; AT284365B; FI46636C; GB1194428A; LU52106A1; CH501063A

Description

DR. MCILLER- B O RE DiPL-PHYSDRMANITZ DIPL-CHEM-Dr₁DEUFEL DlPL-ING. FINSTERWALD DiPL-IMaGRAMKOW

2 5. März 197Ö

• Λ &LAVERBEL

166, Chaussee de la Hulpe,. WATERMAEL-BOITSi¹ORT

Belgien

Vorrichtung zur Aufbringung dünner Schichten auf Glas oder andere Materialien unter Vakuum.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Oberflächenbeschichtung Ton Gegenständen durch Aufbringen von Beschichtungsmateriälien im Vakuum.

Es ist bekannt, zu beschichtende Gegenstände in einem Vakuumgefäß gegenüber einer Quelle anzuordnen, von der Atome oder Moleküle der abzulagernden Substanz entweder durch thermische Verdampfung oder durch Kathodenzerstäubung emittiert werden.

Gemäß der Erfindung wird eine Vorrichtung geschaffen, die insbesondere für die Anwendungsfälle geeignet ist, bei denen mittels der bekannten Verfahren Schichten bzw. Überzüge mit verschiedener Zusammensetzung auf einem Gegenstand aufgebracht werden müssen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus einer Kammer, in der ein Teilvakuum aufrechterhalten werden kann, einer

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Halteeinrichtung für einen in der Kammer zu beschichtenden Gegenstand und einem in der Kammer drehbaren Drehträger, der getrennte Mengen an Überzugssubstanzen, die mit gegenseitigem Abstand an Winkelmaßig um die Drehachse des Trägers verteilten Stellen angeordnet sind, trägt oder tragen kann und unter Aufrechterhaltung eines Teilvakuums in der Kammer gedreht werden kann, um die Substanzmengen nacheinander in eine Arbeitsstellung zur Beschichtung eines von der Halteeinrichtung getragenen Gegenstandes zu bringen·

Aufgrund dieser Ausgestaltung wird eine Anzahl von beträchtlichen Vorteilen erreicht·

Es können mehrere verschiedene Quellen mit Überzugssubstanzen in einer Kammer mit relativ geringen Abmessungen angebracht werden, und* es ist möglich verschiedene Überzüge, bzw. Beschichtungen mit sehr geringen Zeitintervallen zwischen aufeinanderfolgenden Beschichtungsvorgängen aufzubringen, da das Vakuum nicht unterbrochen und von neuem aufgebaut werden muß. Die Vorrichtung kann derart ausgestaltet werden, daß jede Quelle mit einer Überzugssubstanz während der Emission von Atomen oder Molekülen aus der Quelle sehr nahe an der zu beschichtenden Fläche liegt. Es können eine oder mehrere Abdeckungs- oder Abschirmungseinrichtungen vorgesehen sein, um zu verhindern, daß während eines gegebenen Beschichtungsvorgangs emittierte Substanz auf der Quelle oder den Quellen mit Überzugsmaterial abgelagert wird, welche zu dieser Zeit nicht in Betrieb ist bzw. sind. Aufgrund der drehbaren Ausbildung des Trägers kann diese Abdeckung auf sehr einfache Weise erreicht werden.

Der Träger kann von einem Schrittmotor angetrieben sein. Die verschiedenen Betriebsstellungen des Trägers können genau festgelegt werden, z.B. mittels einer Stop- oder Sperreinrichtung.

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Der Träger kann derart ausgebildet sein, daß er eine Menge oder Mengen von Metall oder anderen Materialien, z.B· ein Dielektrikum, zur Verdampfung und/oder eine Menge oder Mengen Ton Metall in Form einer Elektrode oder einem Teil einer Elektrode (zvB. als eine Elektrode zur Beschichtung) zur Beschichtung von Gegenständen durch Kathodenzerstäubung hält. Der Träger oder die Träger kann bzw· können je nach Fall alt Einrichtungen zur Zuführung elektrischer Energie für die thermische Verdampfung oder zur Kathodenzerstäubung amgeetettet sein. Der Träger kann ferner mit "Reinigungselektroden" versehen sein, d. h. Elektroden zur Ausübung einer durch Glühentladung bedingten Reinigungswirkung auf eine zu beschichtende Fläche.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind feste elektrische Kontakte vorgesehen, mit denen elektrisch leitende Teile am Träger in der Weise zusammenarbeiten, daß elektrischer Strom über die festen Kontakte zu einer Emissions-9BlIe auf dem* Träger flie ßen kann ₉ wenn a ie Ja diese Que He in eine Arbeitsetellung bewegt· Wenn für verschiedene Quellen mit Überzugssubstanz am Träger Ströme verschiedener Spannung oder mit anderen Charakteristiken erforderlich sind, können mit verschiedenen Stromquelien verbindbare verschiedene Paare von festen Klemmen und an Jeder Emiseions<iuellen8teilung auf dem Träger ein Paar von mit diesen Klemmen zusammenarbeitenden Kontakten vorgesehen sein, die in der Weise ausgebildet oder angebracht sind, daß sie jeweils nur mit dem geeigneten Paar von festen Kontakten in Berührung kommen·

Wenn der Träger derart ausgebildet ist, daß er eine Substanzmenge oder mehrere Substanzmengen trägt, die zur Ablagerung mittels thermischer Verdampfung bestimmt sind, ist es vorteilhaft, eine Einrichtung zur Zuführung dieser Substanz in den Träger vorzusehen, welche keine trnterbrechung eines

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darin vorhandenen Vakuums erforderte Die Vorrichtung lcann ferner derart ausgebildet werden, daß Kühlfluid für die Zerstäubungselektroden den Elektroden während des Betriebs der Vorrichtung zugeführt und in Umlauf gehalten werden kann· Der Drehträger kann zu diesem Zweck mit hohlen Stummel· wellen oder Achsen versehen sein, die in einander gegenüberliegenden Wandungen der Vakuumkammer gelagert sind. Diese Wellen oder Achsen können in einen Kühlflüssigkeitskreislauf eingeschaltet werden»

An ihren inneren Enden geschlossene hohle Stummelwellen oder Achsen können jedoch auch zur Unterbringung von elektrischen Kontakten und Elementen eines Kühlkreislaufsystems dienen, so daß diese Kontakte und Elemente von außerhalb der Vakuumkammer zugänglich sind. Thermisch zu verdampfende Substanzen können den Behälter auch durch hohle Achsen oder Wellenstummel zugeführt werden. Die Vorrichtung kann auch zum Tragen eines kontinuierlichen Materialstreifens oder Materialbandes, z. B. eines Glasbandes, ausgebildet sein, so daß dieser Streifen oder dieses Band durch die Vakuumkammer geführt werden kann, während darin das Vakuum aufrecht erhalten wird. Eine derartige Vorrichtung kann zum Beschichten von aufeinanderfolgenden Längen des Bandes mit verschiedenen tjberzugssubstanzen verwendet werden, während 8ich das Band kontinuierlich bewegt. Zwischen aufeinanderfolgenden Beschichtungen wird dabei nur ein schmaler unbeschichteter Bereich auftreten, der dem Zeitintervall entspricht, das erforderlich ist, um den Träger schrittweise zu bewegen. Beispielsweiselann ein von einer Anlage zur Flachglasherstellung kommendes Glasband durch die Kammer geschickt werden, um aufeinanderfolgende Abschnitte des Glasbandes mit verschiedenen Überzugssubstanzen zu beschichten, z. B. Gold oder Titandioxyd. Eine derartige Vorrichtung kann jedoch auch dazu verwendet werden, auf eine beliebige

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gegebene Fläche eines Streifens oder Bandes oder auf jede von aufeinanderfolgenden Flächen dieses Streifens oder Bandes einen aus einer Schicht oder aus mehr Schichten bestehenden Überzug aufzubringen, während das Band oder der Streifen stillsteht.»

Die Vorrichtung kann jedoch auch oder zusätzlich derart ausgebildet sein, daß ein Gegenstand, ζ. B. eine Glasplatte, vollständig innerhalb der Kammer gehalten wird, um eine oder mehrere übereinanderliegende Schichten mit verschiedener Zusammensetzung auf eine Fläche dieses Gegenstandes aufzubringen.

Es ist selbstverständlich, daß es nicht wesentlich ist, daß für alle Quellen mit einer Überzugssubstanz eine gemeinsame Arbeitsstellung vorhanden ist» Beispielsweise können zwei verschiedene Quellen mit Überzugssubstanzen zu einer beliebigen gegebenen Zeit innerhalb eines ge- . gebenen Arbeitsbereiches der zu beschichtenden Fläche und gegenüber dieser Fläche liegen, wobei in diesem Falle verschiedene Überzüge ohne jegliche Drehbewegung des Trägers von diesen speziellen Quellen auf die Fläche aufgebracht werden können«,

Andererseits treten Falle auf, bei denen verschiedene Überzüge auf eine gegebene Fläche aufgebracht werden _: sollen, während die verschiedenen Quellen mit Überzugs-* substanzen bezüglich der zu beschichtenden Fläche die gleiche oder im wesentlichen die gleiche gegenseitige Beziehung aufweisen. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn Mehrschichtenüberzüge auf Glas aufgebracht werden, um ein Interferenzfilter oder eine halbreflektierende Schicht zu bilden, welche beispielsweise aufeinanderfolgende Schichten von Kupfer, Gold und Siliziummonoxyd

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aufweist, da es erforderlich ist, einen hohen Grad an Gleichmäßigkeit bei der Ablagerung von einer Beschichtung zur nächsten aufrechtzuerhalten·

Der Ausdruck "gegenseitige Beziehung" betrifft eine räumliche Beziehung, die unabhängig von dem Abstand der Emissionsqüelle von der Raumfläche ist, auf der die Überzugssubstanz abgelagert werden soll· Eine Änderung der gegenseitigen Beziehung hat eine Änderung der Lage der Beschichtungsfläche zur Folge, wo diese Fläche durch die Achse eines imaginären "Strahles" von Atomen oder Molekülen von der Emissipnsquelle geschnitten wird. Wenn beispielsweise die Mitte der Emissionsquelle und einer zu beschichtenden festen Fläche auf einer auf dieser Fläche senkrecht stehenden gemeinsamen Achse liegen, so hat eine Änderung dea Abstandes von Emissionsquelle und Fläche entlang dieser Achse keine Änderung der gegenseitigen Beziehung zur Folge«

Eine Trägervorrichtung gemäß der Erfindung kann in einfacher Weise derart ausgebildet werden, daß durch Schalten des Trägers aufeinanderfolgende Quellen mit Überzugssubstanzen in die gleiche Arbeitsstellung in der Vakuumkammer oder in Arbeitsstellungen gebracht werden, welche die gleiche gegenseitige Beziehung zu einer gegebenen Beschichtungsflache aufweisen·

Die Emissionsquellen, d· h. die getrennten Mengen an Überzugssubstanz werden durch den Träger vorzugsweise derart gehalten, daß die Lage einer jeden Quelle unabhängig voneinander entsprechend dem geforderten Abstand der Quelle von dem zu beschichtenden Gegenstand eingestellt werden kann, wenn sich die Quelle in der Arbeitsstellung befindet. Dieser Abstand beeinflußt die Dicke des durch die Emission gebildeten Niederschlags. Bei Verwendung verschiedener Emissionsquellen kann es demnach erforderlich sein, diese

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Quellen in verschiedenenAbständen von dem zu beschichtenden Teil anzuordnen, wenn'ein überzug gebildet wird der mehrere übereinander angeordnete Schichten von verschiedener Dicke aufweist.

Εθ ist besonders vorteilhaft, einen Drehtrager mit im Abstand angeordneten Drehendteilen vorzusehen\ zwischen denen eine oder mehrere Zerstäubungselektroden oder ein oder mehrere Behälter für die thermisch zu verdampfende IJberzugssubstanz angeordnet sind und sich parallel zur Drehachse des Trägers erstrecken. Die Emissionsquellenarten an gegebenen Stellungen des Trägers können dadurch geändert werden, daß die verschiedenen Arten von Emissionsquellen auswechselbar ausgebildet werden. .

Weitere Einzelheiten und Vorteile werden im folgenden anhand der Zeichnung erläutert; in dieser zeigt:

Pig. 1 einen Längsschnitt einer Vakuumkammer mit vier Quellen von Überzugs- bzw_o BesohichtunÄSsubstanzen, die, - ■■■-..'■■,■■ ν · :: " ^: ■..

Pig. 2A und 2B einen Seil der linken Seite einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und einen Teil der rechten Seite dieser Vorrichtung nach einer Abänderung, wobei die oberen Teile (über der Linie a-a) im Schnitt dargestellt sind, die

Pig. 3 und 4 Seitenansichten zwei weiterer Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung, und die

Figy 5A und 53zusammen einen Teillängsschnitt einer anderen Ausführungsform der erfindun&sgemäßen Vorrichtung.

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Fach Fig. 1 weist die Vorrichtung eine Vakuumkammer 1 auf, in der dünne Schichten auf einem Glasstreifen 2 abgelagert werden können. Der Glasstreifen tritt über die Luftschleuse in die Kammer ein und verläßt die Kammer über die Luftschleuse 3¹, wobei in den Schleusen Rollen 4 vorgesehen sind, die das Glas tragen.

Innerhalb der Kammer ist ein Drehträger 5 vorgesehen, der Endteile mit vier Radialarmen aufweist, an,denen vier Quellen von Beschichtungssubstanzen verschiedener Art angebracht sind. Diese Quellen sind mit C , C , G^p und Cr bezeichnet. Die Zeichnung dient lediglich zur Erläuterung des allgemeinen Prinzips der erfindungsgemäßen Vorrichtung und ist aus diesem G_runde stark vereinfacht. Die Quellen für die Beschichtung3substanz sind demgemäß lediglich als Rechtecke dargestellt, wobei jedes dieser Rechtecke als Elektrode oder Elektrodengruppe oder als Wanne oder Y/annengruppe zur Aufnahme der zur thermischen Verdampfung bestimmten Substanz aufgefaßt werden kann. Die Quelle C befindet sich in der Arbeitsstellung, und die von dieser Quelle emittierte Substanz schlägt sich auf der gegenüberliegenden Fläche des Glasstreifens 2 nieder während dieser durch die Kammer bewegt wird. Daß Aufbringen der Substanz. kann natürlich auch erfolgen, wenn sich der Streifen in Ruhe befindet. Di«
nicht in Betrieb.

Ruhe befindet. Die anderen Quellen G , 0^J und CT sind

Eine Abschirmung 6 tragt dazu bei, zu verhindern, daß die Quellen C², V? und C⁴ mit der von der Quelle C¹ emittierten Substanz überzogen werden. Falls entweder auf die mittels der Quelle C¹ gebildete Schicht oder auf einen nachfolgenden Teil des Glasstreifens eine andere Substanz aufgebracht werden soll, so wird der Träger 5 weitergeachaltet, um die aus den drei anderen Quellen ausgewählte Quelle in die Arbeitsstellung zu bringen,

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wobei das Vakuum in der KammerohneUnterbrechung aufrecht erhalten wird. Sobald sich die Quelle C aus der Arbeitsstellung bewegtj wird die Emission von Atomen oder Molekülen beendet. Die Art der eine Drehung des Trägers gewährleistenden Xagerung und die Art der Speisung der Quellen mit Beschichtungssubstanz mit Strom von außerhalb der Kammer wird im einzelnen noch anhand der Ausführungsformen beschrieben, die in den anderen figuren dargestellt sind.

Die in den Figuren 2A und 2B dargestellte Torrichtun« weist einen trommeiförmigen Träger für die Emissionsquellen der aufzubringenden Substanz auf _β Die Trommel ist mit zwei hohlen Stumme!wellen 50, 5O¹ versehen^ die sich durch die Wände 51a, 51b einer Vakuumkammer'-.erstrecken« Zwischen jeder Stummeiwelle und der zugehörigen Kammerwand ist ein Lager 51c vorgesehen, das in geeigneter Weise ausgebildet ist, um eine luftdichte Abdichtung zu gewährleisten. An die Wellen sind jeweils Scheiben 52, 52' mit Außenflanschen 53, 53* angeschweißt. Diese Scheiben können Elektroden 54-57 oder - wie dies bei 58 inFig. 2b dargestellt ist- einen Behälter für die thermisch zu verdampfenden Überzugssubstanzen tragen. Die Elektroden können beispielsweise Festkupferelektroden und mit Gold überzogene Wolframelektroden umfassen, und der Behälter kann z.B. Sillziummonoxyd enthalten. Die Emissionsquellen sind mit den Scheibenflanschen mittels Kopfsehrauben und Muttern 59» 59' verbunden, wobei Isolierplatten 60, 60* ,-61· zwischengelegt sind. Die Elektroden und der Behälter (falls verwendet) bilden zwischen den zwei mit Flanschen versehenen Scheiben Versteifungen₀

Die Zuführung der Hoch- und niederspannung erfolgt mittels Anordnungen von festen Kontakten 62, 62;*} 63, 63'· Die Enden der Elektroden und des Behälters 58 sind in, der Weise geformt und dimensioniert undjäie festen Kontakte

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sind derart angeordnet, daß die Verbindung der verschiedenen Quellen von aufzubringenden Substanzen mit geeigneten Spannungsquellen automatisch erhalten wird, wenn die Quellen durch Drehung der Trommel in die Arbeitsstellung bewegt werden. Die festen Kontakte 62,62»; 63,63» sind neben einer öffnung 64 in einer Abschirmung angeordnet, welche die Trommel umgibt und mit strichlierten Linien 65a, 65b dargestellt ist.

Die Elektroden zur Kathodenzerstäubung werden mittels Ul gekühlt, das durch eine Längebohrung wie 66 zirkuliert, die in jeder Elektrode vorgesehen ist. Die Kühlflüssigkeit wird durch die hohlen Stummelwellen 50 zugeführt und auf die verschiedenen Elektroden über Leitungen 67 verteilt, die aus Isoliermaterial bestehen und mit öffnungen wie 68 in den Elektroden verbunden sind. Die Abführung der Kühlflüssigkeit erfolgt über entsprechende Leitungen 67* und die gegenüberliegende Stummelwelle 50».

Es ist vorteilhaft, das Kühlmittel durch alle auf der Trommel angebrachten Elektroden zu leiten, um der Vakuumkammer ein Maximum an Wärme zu entziehen. Wird eine Quelle mit thermischer Verdampfung, wie sie bei in Fig. 2B dargestellt ist, verwendet, so werden die äußeren Enden der entsprechenden Leitungen 67, 67' mittels Stöpseln verschlossen.

Bei der in den Figuren 2A und 2B dargestellten Vorrichtung handelt es sich bei jeder Elektrode auf der Trommel um eine Kathode und die Elektroden arbeiten mit einer gemeinsamen Anode (nicht dargestellt) zusammen, welche irgendwo in der Vakuumkammer angeordnet ist. Die Elektroden auf der Trommel werden mit Gleichstrom gespeist. Ein Behälter wie der Behälter 58 für eine zu verdampfende Substanz kann mittels Gleichstrom oder Wechselstrom ge-

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speist werden. Da der Behälter nur in seiner Arbeitsstellung geheizt wird, befindet sich der jeweilige Inhalt des Behälters im festen Zustand, wenn der Behälter andere Stellungen einnimmt *

Die Trommel kann durch einen elektrischen Schrittschaltmotor (nicht dargestellt) gedreht werden. Ein Zapfen 71 an der Innenseite der Kammerwand 51a hält eine schwenkbar angebrachte Rolle 70. Die Rolle wird von einem Arm getragen, der in der weise vorgespannt ist, daß während der Drehung der Trommel die Rolle nacheinander in Haltekerben in einer Scheibe 69 eingreift, die an der Stummelwelle befestigt ist. Dadurch wird die Trommel in ihren aufeinanderfolgenden ArbeitsStellungen lagefixiert«

Eine zweite Abschirmung 72, die sich über die Linie der Kathoden nach innen erstreckt, ist vorgesehen, um zu verhindern, daß eine Emissionsquelte durch das sich in Richtung des Tromme!inneren bewegende Material einer anderen Quelle verunreinigt wird*

Fig. 3 zeigt einen trommeiförmigen Träger mit polygonal geformten Enden, welche die Emissionsquellen tragen.

Jedes Trommelende besteht aus Stäben 80, die in der Weise zusammengeschweißt sind, daß sie ein Sechseck bilden. Das Sechseck kann entsprechend der Darstellung in Fig. 3 regelmäßig oder auch unregelmäßig sein« Wenn die Enden als unregelmäßiges Sechseck ausgebildet sind, so sind die Abstände von verschiedenen Emissionsquellen zur Drehachse verschieden, und diese Abstände können individuell entsprechend der Art der Emissionsquellen und der Dicke der aufzubringenden Schicht gewählt werden. Die sechseckigen Enden der in Fig. 3 dargestellten

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Trommel sind an Hohlwellen oder Achsen wie 81 mittels Speichen 82 befestigt.

Elektroden 85 zur Kathodenzerstäubung werden in ihrer jeweiligen Stellung mittels Befestigungseinrichtungen gehalten, die sich durch einseitig offene Schlitze in den Stäben 80 erstrecken. Die Stellungen der Befestigungseinrichtungen in diesen Schlitzen legen den Abstand der zugehörigen Elektroden zur Trommelach.se fest.

Die Trommel ist von einer Abschirmung 84, 84* umgeben, die zwei*öffnungen aufweist, welche zwei Arbeitsstellungen entsprechen, so daß zwei Gegenstände gleichzeitig beschichtet werden können, wenn sie in geeigneter Weise vor die öffnungen in der Abschirmung gehalten werden.

Fig. 4 zeigt ein Ende eines einfachen Drehträgers, der Drehendteile mit vier Radialarmen aufweist, die direkt an den Stummelwellen befestigt sind. Die Welle ist am dargestellten Ende mit der Bezugsziffer 91 versehen« Die äußeren Enden der Radialarme sind nach innen gebogen, wie dies bei 90a, 30b, 90c und 9Od dargestellt ist, um Flansche zu bilden, an denen Elektroden 92-95 mittels Bolzen (nicht dargestellt) befestigt sind, die durch die Elektroden und durch diese Flansche gehen. Die Elektroden weisen die Form von Stäben auf und verlaufen senkrecht zur Zeichenebene„ Die Seitenrandflachen der Stäbe sind abgeschrägt, wie dies bei 92a und 93a dargestellt ist, und die bereits erwähnten Bolzenklammern diese abgeschrägten Seitenrandflachen der Stäbe an Isolierelemente 96-99« Die nach außen vorstehenden Ränder dieser Isolierelemente dieneii ala Trennwände und verhindern, daß sich nicht in Betrieb befindende Elektroden durch Substanzen verunreinigt werden, welche von den sich

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im Betrieb befindenden Elektroden oder der sieh, im Betrieb befindenden Elektrode emittiert werden. Die Behälter für die' thermisch zu-verdampfenden Substanzen könnten gleichermaßen an einfache Drehträger dieser Art befestigt werden,

Figo 5 zeigt eine Vorrichtung, bei der alle elektrischen Anschlüsse und die Anschlüs se und Le itungen für das Kühlfluid außerhalb der durch die Wände 101 und i01b dargestellen Vakuumkammer angeordnet sind·

Der EmissionscLuellenträger ist in Form einer Trommel

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ausgebildet, welche zwei zylinditsche Endteile 102, 102» aufweist, die drehbar in Lagern 103, 103* in den wandungen 10ia, 101b angebracht sind. Die inneren Enden der zylindrischen. Teile sind durch Platten 104,. 104* verschlossen. An diesen Platten sind Kästen 105, 105* zur Verteilung des Kühlfluids befestigt. Die Kästen bestehen aus einem Isoliermaterial. Eine Zuführleitung 106 führt in den ;' Kasten 105, und eine Abführleitung 106 führt von dem Kasten 105' weg„

Zerstäubungselektroden und/oder Behälter für thermisch zu verdampfende Substanzen können an den Endteilen 102, 102* angebracht werden, wie dies dargestellt ist·

Die Figuren zeigen einen/wannenförmigen Behälter 107, der aus feuerfestem Material besteht und das zur Verdampfung bestimmte Material aufnimmt und auf dem Drehträger hält. Innerhalb des Behälters ist ein elektrischer Widerstand in Form eines Bandes 108 vorgesehen, das in das zu verdampfende Material eintaucht. Ein Ende der Wanne ist an einem Endteil 102 mittels eines Verbindungsteils 109 befestigt, das durch das Endteil

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102 in eine Mutter 110 geschraubt ist, die in das feuerfeste Material der Wanne eingelassen ist· Ein elektrisch leitender Stab 111 erstreckt sich durch dieses Verbindungsteil. Ein Ende des Stabes ist mit dem elektrischen widerstand 108 verbunden, und das andere Ende trägt einen Kontakt 112. Isolierplatten 113» 114 dienen gleichzeitig als Isolierung und als luftdichte Abdichtung. Das andere Ende des wannenförmigen Behälters 107 wird an dem Endteil 102¹ mittels eines Elementes 115 gehalten, das in eine Mutter 110¹ geschraubt ist, die in das feuerfeste Material der Wanne eingelassen ist. Das Element 115 weist miteinander verbundene Rohre 116 und 120 auf, durch die das zur Verdampfung bestimmte Material in die Wanne eingebracht werden kann, ohne daß das Vakuum unterbrochen werden muß. Das Rohr 116 weist einen Anschlagring 117 auf, und an der Verbindungsstelle sind Isolierplatten 113¹, 114 zwischengelegt. Das untere Ende des Rohres 116 mündet in eine Zuführleitung 118, durch die das zu verdampfende Material in der Weise zugeführt wird, daß es entlang des Weges 119 in die Wanne gelangt.

Die unteren Heile der Fig. 5A und 5B zeigen einen Kathodenstab 121, dessen Enden mit dem Endteil 102., 102* durch gerade Röhren 122, 122* verbunden sind, welche in Sockel in den Enden der Elektrode geschraubt sind. Diese Rohre bestehen aus elektrisch leitendem Material und sind mit Anschlagringen 123, 123» versehen. Die Rohre 122, 122' sind mit den Kästen 105, 105' zur Kühlmittelverteilung durch lösbare Verbindungen 125, 125* verbunden und leiten das Kühlmittel zu einer Längsbohrung 124 in der Elektrode und von dieser längsbohrung weg. Isolierplatten 113*'» 114* *, 113¹¹¹, 114'"' sind an den VerbindungsäeIlen zwischen den Rohren 122, 122' und den Elektroden vorgesehen. Das

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Rohr 122 ist mit einem elektrischen Kontakt 126 versehen.

Die Kontakte 112, 126 arbeiten mit festen Kontakten 127, 128 zusammen, die nahe der Arbeitsstellung der Metallisierungsqiuellen angeordnet sind.

Der Kontakt 1.12 kann nur den festen Kontakt 127 berühren, während der Kontakt 126 nur den Kontakt 128 berühren kann. Das Material im Behälter 107 wird durch einen Strom niedriger..Spannung aufgeheizt, und die Elektrode 121 zur.Kathodenzer,&täubung wird in der Arbeitsstellung mit Hochspannung gespeist. Diese Arbeitsstellung liegt gegenüber einer Öffnung 129 in einer Abschirmung 130, 131', welche den Drehträger umschließt«

Der Träger kann in der Weise ausgebildet sein, daß er mehrere Elektroden oder Behälter für das thermisch zu verdampfende Material aufnimmt_e - -

Pur den Fall, daß kein rohrförmxges Element wie 115 zur Zuführung von Material in den wannenförmigen Behälter: verwendet werden soll, kann das entsprechende Ende des Behälters an dem zugehörigen Endteil des Trägers mittels eines einfachen Verbindungsbolzens befestigt werden.

Bei jeder Ausf uhrungsform der Erfindung kann bzw» können eine oder mehrere Reinigungselektroden verwendet werden. Beispielsweise können eine oder mehrere" der Emissionsquellen in jeder der beschriebenen Vorrichtungen durch eine Heinigungselektrode oder durch ReinigUEusiselekttroden ersetzt werden*

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In den Figuren 2 bis 5 wurde die tatsächliche Stellung eines Gegenstandes bezüglich einer Emissionsquelle während des Aufbringens einer Überzugsschicht nicht dargestellt, aber es ist selbstverständlich, daß der Gegenstand stets so angeordnet wird, daß die zu überziehende Flache der jeweils verwendeten Emissionsquelle gegenüberliegt. Die Erfindung ist insbesondere zur Verwendung beim Überziehen von blattförmigen Materialien bestimmt, beispielsweise zum Überziehen von Glasscheiben oder Glasstreifen. In diesen Fällen kann die zu überziehende Fläche horizontal in der Vakuumkammer angebracht werden, wobei die zu überziehende Fläche nach unten gerichtet ist und die Emissionsquellen von einer Stellung unterhalb der Platte in Tätigkeit treten können, wie dies bei der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung der Fall ist. Die Fläche der zu überziehenden Seite wird im allgemeinen wesentlich größer sein als die Fläche, aus der von der Emissionsquelle Atome oder Moleküle emittiert werden.

-Patentansprüche-009824/0366

Claims

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Pa t e η ta ns p rii ο h β

"1 · Vorrichtung zum Besch!eilten von Gegenständen durch im Vakuum erfolgende Ablagerung von Überzugs- bzw, Beschichtungsmaterialien, ge k e nn zeichnet durch eine Kammer» in der ein !Peilvakuum aufrecht erhalten werden kann, eine Halteeinrichtung für einen in der Kammer zu beschichtenden Gegenstand und einen in der Kammer drehbaren Drehträger, der getrennte Mengen an Überzugssubstanzen, die mit gegejiseitigem Abstand an winkelmäßig um die Drehachse des Trägere verteilten Stellen angeordnet sind, trägt oder tragen kann und unter Aufrechterhaltung eines Teilvakuums in der Kammer gedreht werden kann. Um die Substanzmengen nacheinanäer in eine Arbeitsstellung zur Beschichtung eines von der Halt eeihrichtung getragenen Gregenstandes zu bringen.

β Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e kenn — ze i c. h. η et, daß an dem Träger zumindest ein Behälter angebracht ist, der eine zu verdampfende Überzugssubstanz halten kann und dem...eine elektrische Heizeinrichtung zugeordnet ist.

ο Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e kennzeich net ' , ' daß an dem Träger zumindest eine Kathode zur ,Bildung eines Überzugs durch Kathodenzerstäubung vorgesehen ist * .

4· Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k en η ζ e ich net , daß an dem Träger Reinigungselektroden angebracht sind·

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5· Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß feste elektrische Kontakte vorgesehen sind, mit denen elektrisch leitende Teile am Träger in der Weise zusammenarbeiten, daß elektrischer Strom über die festen Kontakte zu einer Emissionsquelle an dem Träger fließen kann, wenn sich diese Quelle in einer Arbeitsstellung bewegt·

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß verschiedene Gruppen von festen * Kontakten vorgesehen sind, die mit Stromquellen von verschiedener Spannung oder anderer Charakteristiken verbindbar sind und daß an verschiedenen Stellen as Träger Kontakte vorgesehen sind, die unterschiedlich angeordnet oder ausgebildet Bind, so daß sich an verschiedenen Stellen des Trägers befindende Kontakte mit verschiedenen Gruppen von festen Kontakten zusammenarbeiten.

β Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet', daß der Träger mit gegenseitigem Abstand angeordnete Endzeile aufweist, mit denen die Enden einer oder mehrerer Elektroden und/oder die Enden eines oder · mehrerer Behälter zum Halten thermisch zu verdampfender Substanzen verbunden sind.

8β Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der Träger in Lagern in gegenüberliegenden Wandungen der Vakuumkammer gelagert ist.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß

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der Träger' hohle StumnielweIlen oder Achsen aufweist und daß Einrichtungen vorgesehen sind, um über diese Wellen oder Achsen den Emissionsquellen auf dem Träger Kühlflüssigkeit zuzuführen. ^:

10· Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch g e k e η η ζ e i c h net , daß dieStummelwellen oder Achsen in einen Kählkreislauf geschaltet sind.

11. Vorrichtungnach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge k e η η ζ e i Ch net, daß der Träger hohle Stummelwellen oder Achsen aufweist, die gegen die Außenseite der Vakuumkammer offen sind, und daß eine Welle oder Achse zur Aufnahme elektrischer Kontakte dient, über die den Emissionsquellen auf dem Träger Strom zugeführt wird«

12· Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e ic en η ζ e ic h η e t , daß der Träger hohle Stummelwellen oder Achsen aufweist und daß eine Einrichtung zur Zuführung von thermisch zu verdampfender Substanz über eine Welle oder Achse in einem Behälter auf dem«Träger vorgesehen ist·

13« Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e η η ζ e lehn e t, daß zumindest eine Elektrode und/oder zumindest ein Behälter für die thermisch zu verdampfende Substanz einstellbar auf dem Träger angebracht ist bzw. sind» um eine Einstellung des Abstandes zwischen der Arbeitsstellung der Elektrode oder des Behälters, bzw. der Elektroden oder der Behälter und einem zu beschichtenden Gegenstand zu gewährleisten. .-=■■"

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14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der Träger mit einem Schrittschaltmotor verbunden ist.

15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Trenneinrichtungen vorgesehen sind, um zu verhindern, daß eine von einer Emiseionsquelle emittierte Substanz eine andere Emissionsquelle oder andere Emissionsquellen verunreinigt;

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