DE102004006849B4 - Device for coating substrates - Google Patents

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Abstract

Vorrichtung zum Beschichten von Substraten mit wenigstens zwei Tiegeln, in denen Materialien verdampft werden, wobei diese Tiegel relativ zu wenigstens einer Verdampferquelle verdrehbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass das in den Tiegeln (5 bis 8) zu verdampfende Material durch die Enden von Werkstoff-Stäben gebildet wird, die entlang ihrer Längsachse verschiebbar sind, wobei die Werkstoff-Stäbe in oder an einem Revolvermagazin (11, 12) angeordnet sind.Device for coating substrates with at least two crucibles in which materials are evaporated, these crucibles being rotatable relative to at least one evaporator source, characterized in that the material to be evaporated in the crucibles (5 to 8) passes through the ends of material rods is formed, which are displaceable along its longitudinal axis, wherein the material rods are arranged in or on a revolver magazine (11, 12).

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a device according to the preamble of patent claim 1.

Zum Beschichten von Substraten sind verschiedene Verfahren bekannt.For coating substrates, various methods are known.

Besondere Probleme treten dann auf, wenn ein Substrat nicht nur mit einer Schicht, sondern mit mehreren Schichten versehen wird. Dies ist beispielsweise bei Turbinenschaufeln der Fall, wenn deren Thermobarriere effizienter gemacht werden soll. Es müssen dann verschiedenartige keramische Schichten in unterschiedlichen Dicken auf den Turbinenschaufeln aufgebracht werden.Particular problems arise when a substrate is not provided with only one layer, but with several layers. This is the case, for example, with turbine blades, if their thermal barrier is to be made more efficient. Different types of ceramic layers of different thicknesses must then be applied to the turbine blades.

Stand der TechnikState of the art

Es sind bereits ein Verfahren und eine Vorrichtung zum überziehen eines Substrats mit einer Vielzahl von Schichten bekannt, wobei das Substrat in einer evakuierbaren Kammer angeordnet ist ( CH 414 303 A . Diese bekannte Vorrichtung weist eine Einrichtung zur Erzeugung wenigstens eines Elektronenstrahls auf sowie eine Mehrzahl von Tiegeln zur Aufnahme von Überzugsmaterialien. Die Tiegel sind drehbar angeordnet, sodass jeweils ein Tiegel in den Weg des Elektronenstrahls gebracht werden kann.A method and an apparatus for coating a substrate with a plurality of layers are already known, wherein the substrate is arranged in an evacuable chamber ( CH 414 303 A , This known device has a device for generating at least one electron beam and a plurality of crucibles for receiving coating materials. The crucibles are rotatably arranged, so that in each case a crucible can be brought into the path of the electron beam.

Das Dokument DD 43 272 A zeigt eine Vorrichtung zum Verdampfen von Material in einem Tiegel mittels eines Elektronenstrahls. Das Material liegt in Form eines Stabes vor, der in den Tiegel durch eine Öffnung in dessen Boden eingeführt wird, so dass das in den Tiegel ragende Stabende vom Elektronenstrahl durch Verdampfen abgetragen wird.The document DD 43 272 A shows a device for evaporating material in a crucible by means of an electron beam. The material is in the form of a rod, which is inserted into the crucible through an opening in the bottom thereof, so that the rod end projecting into the crucible is ablated by the electron beam by evaporation.

Aufgabenstellungtask

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen, bei welcher das zu verdampfende Material während des Betriebs nachgeschoben und in einem Maße zur Verfügung gestellt wird, dass ein Dauerbetrieb der Vorrichtung möglich ist.The invention has for its object to provide a device according to the preamble of claim 1, wherein the material to be evaporated nachschoben during operation and provided to a degree that a continuous operation of the device is possible.

Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved according to the features of patent claim 1.

Die Erfindung betrifft somit eine Vorrichtung zum Beschichten von Substraten mit wenigstens zwei Tiegeln, in der mittels Elektronenstrahlkanonen Materialien verdampft werden. Hierbei sind die Tiegel relativ zu wenigstens einer Verdampferquelle verdrehbar. Das in den Tiegeln zu verdampfende Material wird durch die Enden von Werkstoff-Stäben gebildet, die entlang ihrer Längsachse nachgeschoben werden. Um einen für einen Dauerbetrieb genügenden Vorrat zu haben, werden die Stäbe in oder an einem Revolvermagazin angeordnet.The invention thus relates to a device for coating substrates with at least two crucibles in which materials are evaporated by means of electron beam guns. Here, the crucible are rotatable relative to at least one evaporator source. The material to be vaporized in the crucibles is formed by the ends of material rods that are advanced along their longitudinal axis. In order to have a supply sufficient for a continuous operation, the rods are arranged in or on a revolver magazine.

Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht insbesondere darin, dass ein Tiegel oder eine erste Gruppe von Tiegeln für den Verdampfungsvorgang verwendet wird, während ein anderer Tiegel oder eine zweite Gruppe von Tiegeln mit anderem Verdampfungsmaterial in Warteposition steht.The advantage achieved by the invention is in particular that a crucible or a first group of crucibles is used for the evaporation process, while another crucible or a second group of crucibles with other evaporation material is in waiting position.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.An embodiment of the invention is illustrated in the drawings and will be described in more detail below.

Es zeigen:Show it:

1 einen Schnitt durch den unteren Bereich einer Ingot-Kammer; 1 a section through the lower portion of an ingot chamber;

2 einen Schnitt durch eine Verdampfungskammer; 2 a section through an evaporation chamber;

3 eine Draufsicht auf die Anordnung gemäß 1; 3 a plan view of the arrangement according to 1 ;

4 eine Draufsicht auf die Anordnung gemäß 1, jedoch mit geschwenkter Tiegelanordnung; 4 a plan view of the arrangement according to 1 , but with tilted crucible arrangement;

5 eine Draufsicht gemäß 4, jedoch mit Tiegeln, die in einer anderen Drehrichtung gedreht sind; 5 a plan view according to 4 but with crucibles turned in a different direction of rotation;

6 eine Draufsicht auf ein Revolvermagazin; 6 a plan view of a revolving magazine;

7 eine Draufsicht auf Tiegel mit zugehörigen Revolvermagazinen; 7 a plan view of pots with associated revolver magazines;

8 einen Klemmzylinder für zu verdampfende Stäbe; 8th a clamping cylinder for rods to be evaporated;

9 den Klemmzylinder in einer Ansicht von oben. 9 the clamping cylinder in a view from above.

Die 1 zeigt einen Teilbereich einer Vorrichtung, mit der zwei verschiedene Werkstoffe auf einem Substrat, beispielsweise einer Turbinenschaufel, aufgedampft werden können. Als Werkstoffe kommen z. B. keramische Werkstoffe in Frage. Das Verdampfen der Werkstoffe erfolgt mittels zweier Elektronenstrahlkanonen, die in 2 gezeigt sind.The 1 shows a portion of a device with which two different materials on a substrate, such as a turbine blade, can be vapor-deposited. As materials come z. As ceramic materials in question. The evaporation of the materials takes place by means of two electron guns, which in 2 are shown.

Der Teilbereich weist eine Ingot-Kammer 1 auf, in der sich eine Drehscheibe 2 befindet, auf der parallel zueinander vier Tiegelgehäuse 3, 73; 4, 72 angeordnet sind. Jedes dieser Tiegelgehäuse 3, 73; 4, 72 enthält einen Tiegel 5, 6 bzw. 7, 8. Die Tiegel 5 bis 8 weisen hierbei Durchbohrungen auf, durch welche Stäbe geschoben werden, deren Enden das zu verdampfende Material darstellen. Die Durchbohrungen der Tiegel 5 bis 8 setzen sich durch die Tiegelgehäuse 3, 73; 4, 72 fort. Im Tiegel 6 befindet sich beispielsweise das Ende einer Stange aus einem ersten Material, während sich im Tiegel 5 das Ende einer Stange aus einem zweiten Material befindet. Das Material des Tiegels 8 entspricht dem Material des Tiegels 5, während das Material des Tiegels 6 dem Material des Tiegels 7 entspricht. Da es vier Tiegel 5 bis 8, aber nur zwei Elektronenstrahlkanonen gibt, befinden sich zwei Tiegel in der Verdampferposition und zwei in der Warteposition. So wird in einem ersten Einsatzfall, der in der 1 dargestellt ist, zunächst aus den Tiegeln 5 und 7 verdampft. Anschließend springen die Elektronenstrahlen aufgrund einer Ablenkung durch elektrische und/oder magnetische Felder zu den Tiegeln 6 und 8 und verdampfen das dort vorhandene Material.The subarea has an ingot chamber 1 on, in which is a turntable 2 is located on the parallel to each other four crucible housing 3 . 73 ; 4 . 72 are arranged. Each of these crucible housing 3 . 73 ; 4 . 72 contains a crucible 5 . 6 respectively. 7 . 8th , The crucibles 5 to 8th In this case have through holes through which rods are pushed, the ends of which to represent evaporating material. The piercing of the crucible 5 to 8th sit down through the crucible housing 3 . 73 ; 4 . 72 continued. In the crucible 6 For example, there is the end of a rod of a first material, while in the crucible 5 the end of a rod is made of a second material. The material of the crucible 8th corresponds to the material of the crucible 5 while the material of the crucible 6 the material of the crucible 7 equivalent. Since there are four crucibles 5 to 8th but there are only two electron guns, there are two crucibles in the evaporator position and two in the waiting position. Thus in a first employment case, which in the 1 is shown, first from the crucibles 5 and 7 evaporated. Subsequently, the electron beams jump due to a deflection by electric and / or magnetic fields to the crucibles 6 and 8th and evaporate the existing material there.

Wird in einem zweiten Einsatzfall die Drehscheibe 2 um einen vorgegebenen Winkel im Uhrzeigersinn gedreht, so liegen die Tiegel 6 und 7 auf einer gedachten horizontalen Achse 39. Diese Achse 39 bezeichnet die Richtung, in welcher sich ein nicht dargestellter Substratträger mit einem Substrat bewegt. Jetzt wird aus den Tiegeln 6 und 7 verdampft, während aus den Tiegeln 8 und 5 nicht verdampft wird; letztere befinden sich also in Warteposition. Wird die Drehscheibe 2 im Gegenuhrzeigersinn gedreht, liegen die Tiegel 8 und 5 auf der Mittelachse 39, und die Tiegel 6 und 7 befinden sich in der Warteposition.Will be the hub in a second application 2 rotated by a predetermined angle clockwise, so are the crucibles 6 and 7 on an imaginary horizontal axis 39 , This axis 39 denotes the direction in which an unillustrated substrate carrier moves with a substrate. Now it's off the crucibles 6 and 7 evaporated while from the crucibles 8th and 5 is not evaporated; the latter are thus in waiting position. Will be the hub 2 turned counterclockwise, lie the crucible 8th and 5 on the central axis 39 , and the crucibles 6 and 7 are in the waiting position.

Die Drehscheibe 2 ist mit einer Achse 9 verbunden, die an ihrem unteren Ende von einer zweiten Achse 10 umgeben ist, in der sämtliche Medien, z. B. Wasser, Gas, Strom usw., in die Vakuumkammer 1 geführt werden. Zu beiden Seiten der Achse 9 ist jeweils ein Revolvermagazin 11, 12 vorgesehen. Statt der beiden in der 1 dargestellten Revolvermagazine 11, 12 können auch vier Revolvermagazine vorgesehen sein, und zwar je ein Revolvermagazin für einen Tiegel 5 bis 8. Die Revolvermagazine 11, 12 weisen mehrere Magazine 13 auf, bei denen es sich um Vertiefungen bzw. Nuten in einem Zylinder handeln kann. Vorzugsweise weist jedes Revolvermagazin 11, 12 acht Magazine 13 auf, d. h. acht zylindrische Ausnehmungen, in denen sich jeweils ein nicht dargestellter Werkstoff-Stab befindet, der exakt unter der Durchbohrung eines Tiegels angeordnet und nach oben geschoben werden kann. Auf zwei Innenseiten der Ingot-Kammer ist jeweils eine Hubvorrichtung 14, 15 angeordnet, welche über einen Pusher 16, 17 die Werkstoff-Stäbe heben und senken können. Hierbei stehen die Enden der Pusher 16, 17 mit den unteren Enden der Werkstoff-Stäbe in Kontakt. In die Revolvermagazine 11, 12 greifen Wellen 18, 19 ein, die durch eine Platte 20 geführt und an ihren Enden mit einem Motor 21, 22 verbunden sind. Mit Hilfe dieser Motoren 21, 22 können die Revolvermagazine 11, 12 um ihre Längsachse gedreht werden.The turntable 2 is with an axis 9 connected at its lower end by a second axle 10 is surrounded, in the all media, z. As water, gas, electricity, etc., in the vacuum chamber 1 be guided. On both sides of the axle 9 is each a revolver magazine 11 . 12 intended. Instead of the two in the 1 Revolver magazines shown 11 . 12 can also be provided four revolver magazines, namely a revolver magazine for a crucible 5 to 8th , The revolver magazines 11 . 12 have several magazines 13 on, which may be depressions or grooves in a cylinder. Preferably, each revolver magazine 11 . 12 eight magazines 13 on, ie eight cylindrical recesses in each of which an unillustrated material rod is located, which can be arranged exactly under the perforation of a crucible and pushed upwards. On two inner sides of the ingot chamber is in each case a lifting device 14 . 15 arranged, which has a pusher 16 . 17 raise and lower the material rods. Here are the ends of the pushers 16 . 17 with the lower ends of the material rods in contact. In the revolver magazines 11 . 12 grab waves 18 . 19 one through a plate 20 guided and at their ends with a motor 21 . 22 are connected. With the help of these engines 21 . 22 can the revolver magazines 11 , 12 are rotated about their longitudinal axis.

Die Achse 10 wird durch eine Drehdurchführung 23 am Boden der Ingot-Kammer 1 nach außen geführt. Wie man aus der in ihrem unteren Bereich geschnitten dargestellten Achse 10 erkennt, weist diese Medienzuführungen 24, 25 auf. Bei diesen Medienzuführungen 24, 25 handelt es sich z. B. um Zuführungen für Wasser, Gas und Strom. Am unteren Ende der Achse 10 befindet sich ein Zahnriemenrad 26, das von einem nicht dargestellten Zahnriemen angetrieben werden kann. Dreht sich das Zahnriemenrad 26, so drehen sich auch die Achse 10, die Achse 9, die Platte 20 und die Drehscheibe 2. Mit der Platte 20 drehen sich auch die Revolvermagazine 11, 12. Der Antrieb der Hubvorrichtungen 14, 15 erfolgt über Motoren 27, 28, die über Wellen 29, 30 mit den Hubvorrichtungen 14, 15 verbunden sind. Unterhalb der Platte 20 sind an der Achse 10 mehrere Medienanschlüsse 31, 32, 33, 34 angeordnet.The axis 10 is through a rotary union 23 at the bottom of the ingot chamber 1 led to the outside. As can be seen from the axis shown in its lower section 10 detects, assigns these media feeds 24 . 25 on. With these media feeders 24 . 25 is it z. As to supplies for water, gas and electricity. At the bottom of the axle 10 there is a toothed belt wheel 26 , which can be driven by a timing belt, not shown. The timing belt wheel is turning 26 , so turn the axis 10 , the axis 9 , the plate 20 and the turntable 2 , With the plate 20 revolve also the revolver magazines 11 . 12 , The drive of the lifting devices 14 . 15 via motors 27 . 28 that over waves 29 . 30 with the lifting devices 14 . 15 are connected. Below the plate 20 are on the axis 10 several media connections 31 . 32 . 33 . 34 arranged.

An der Ingot-Kammer 1 ist ein Arm 35 vorgesehen, der ein Lager 36 aufweist, in dem eine Verlängerung 37 der Achse 9 ruht. Senkrecht zur Verlängerung 37 der Achse 9 verläuft die Gerade 39.At the ingot chamber 1 is an arm 35 provided that a warehouse 36 in which an extension 37 the axis 9 rests. Perpendicular to extension 37 the axis 9 the straight line runs 39 ,

In der 2 ist der obere Bereich der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Man erkennt hierbei die Tiegel 7, 6 auf den Gehäusen 4 und 3, die sich auf dem Drehteller 2 befinden. Außerdem erkennt man die beiden Magazine 13, 38, die nur angedeutet sind. Die Ingot-Kammer 1 ist an eine Bedampfungskammer 49 angedockt. Auf der Oberseite der Bedampfungskammer 49 sind zwei Elektronenstrahlkanonen 41, 42 angeflanscht, deren Elektronenstrahlen 43, 44 auf die Tiegel 7, 6 gerichtet sind. Oberhalb dieser Tiegel 7, 6 befindet sich ein Substrat 45, das zu beschichten ist. Bei dem Substrat 45 kann es sich beispielsweise um eine Turbinenschaufel handeln. Die Tiegel 5, 8 sind in 2 nicht zu erkennen.In the 2 the upper part of the device according to the invention is shown. You can see the crucibles here 7 . 6 on the housings 4 and 3 that are on the turntable 2 are located. You can also see the two magazines 13 . 38 that are only hinted at. The ingot chamber 1 is to a vaporization chamber 49 docked. On top of the evaporation chamber 49 are two electron guns 41 . 42 Flanged, whose electron beams 43 . 44 on the crucible 7 . 6 are directed. Above this pot 7 . 6 there is a substrate 45 which is to be coated. At the substrate 45 it may be, for example, a turbine blade. The crucibles 5 . 8th are in 2 not recognizable.

Die erste Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird nachfolgend anhand der Darstellungen der 1 und 2 beschrieben.The first operation of the device according to the invention will be described below with reference to the representations of 1 and 2 described.

Auf die beiden Tiegel 8 und 6, aus denen die Enden von Materialstäben herausragen, treffen die Elektronenstrahlen 43, 44 aus den Elektronenstrahlkanonen 41, 42, die zum Verdampfen des oberen Bereichs des Materialstabs führen. Eine Elektronenstrahlkanone 41 ist in einem ersten Zeitabschnitt für den Tiegel 8, die andere für den Tiegel 5 zuständig. In einem zweiten Zeitabschnitt sind die Elektronenstrahlkanone 41 und die Elektronenstrahlkanone 42 für die Tiegel 8 und 6 zuständig. Dabei springt der Elektronenstrahl 43 der einen Elektronenstrahlkanone 41 vom Tiegel 8 zum Tiegel 7 bzw. umgekehrt und der Elektronenstrahl 44 der anderen Elektronenstrahlkanone 42 von Tiegel 6 auf Tiegel 5 bzw. umgekehrt. Das Material der aus den Tiegeln 5 und 7 herausragenden Werkstoff-Stäbe sowie das Material der aus den Tiegeln 6 und 8 herausragenden Werkstoff-Stäbe werden also gleichzeitig verdampft, wenn auch zu verschiedenen Zeiten.On the two crucibles 8th and 6 , from which project the ends of material rods, hit the electron beams 43 . 44 from the electron guns 41 . 42 , which lead to evaporation of the upper portion of the material rod. An electron gun 41 is in a first period of time for the crucible 8th the others for the crucible 5 responsible. In a second time period are the electron beam gun 41 and the electron gun 42 for the crucibles 8th and 6 responsible. The electron beam jumps 43 the one electron gun 41 from the crucible 8th to the crucible 7 or vice versa and the electron beam 44 the other electron gun 42 from crucible 6 on crucible 5 or vice versa. The material of the crucibles 5 and 7 outstanding material rods as well as the material of the crucibles 6 and 8th outstanding material rods are thus evaporated at the same time, albeit at different times.

In der 3 ist die in der 1 dargestellte Vorrichtung noch einmal in einer Ansicht von oben dargestellt. Man erkennt hierbei die Tiegel 5 bis 8 sowie einen Substratträger 46, der oberhalb der Tiegel 5 bis 8 angeordnet ist. Der Substratträger 46 ist entlang der Richtung des Pfeils 69 auf der Geraden 39 bewegbar. Außerdem erkennt man die Drehscheibe 2, die Hubvorrichtungen 14, 15 und die Verlängerung 37.In the 3 is the one in the 1 shown device again shown in a view from above. You can see the crucibles here 5 to 8th and a substrate carrier 46 , which is above the crucible 5 to 8th is arranged. The substrate carrier 46 is along the direction of the arrow 69 on the straight 39 movable. You can also see the turntable 2 , the lifting devices 14 . 15 and the extension 37 ,

Bei einer zweiten Funktionsweise, die anhand der 4 beschrieben wird, ist die Drehscheibe 2 um einen bestimmten Winkel im Gegenuhrzeigersinn in Richtung des Pfeils 47 gedreht, sodass die Tiegel 5 und 8 auf der Achse 39 liegen. Bei dieser zweiten Funktionsweise werden die Tiegel 5 bis 8 also um einen bestimmten Winkel gedreht, und zwar zusammen mit allen Bauteilen, die in der Ingot-Kammer 1 um die Achse 9 und die Achse 11 herum fest angeordnet sind. Durch das Drehen des Zahnriemenrads 26 werden also die Achse 10 mit den Medienzu- und -abführungen 24, 31 bis 34, die Platte 20, die Revolvermagazine 11, 12, die Scheibe 2 und die Tiegelgehäuse 3, 4 mit den Tiegeln 5 bis 8 ebenfalls um einen bestimmten Winkel im Gegenuhrzeigersinn gedreht. Mit den Elektronenstrahlen 43, 44 können jetzt die Werkstoff-Stäbe in den Tiegeln 5 und 8 verdampft und die Werkstoff-Stäbe der Tiegel 6 und 7 ausgetauscht werden.In a second mode of operation, based on the 4 is described, is the hub 2 by a certain angle in the counterclockwise direction in the direction of the arrow 47 turned so that the crucibles 5 and 8th on the axis 39 lie. In this second mode of operation, the crucibles 5 to 8th so rotated by a certain angle, along with all the components in the ingot chamber 1 around the axis 9 and the axis 11 are fixed around. By turning the timing belt pulley 26 become the axis 10 with the media feed and discharge 24 . 31 to 34 , the plate 20 , the revolver magazines 11 . 12 , the disc 2 and the crucible housing 3 . 4 with the crucibles 5 to 8th also rotated by a certain angle in the counterclockwise direction. With the electron beams 43 . 44 can now use the material rods in the crucibles 5 and 8th evaporated and the material rods of the crucible 6 and 7 be replaced.

Bei der Darstellung der 5 sind die Tiegel 5 bis 8 und die Drehscheibe 2 im Uhrzeigersinn, also in Richtung des Pfeils 48 gedreht worden. Jetzt liegen die Tiegel 7 und 6 auf der Mittelachse 39, und die Enden der entsprechenden Werkstoff-Stäbe können verdampft werden. Die Werkstoff-Stäbe der Tiegel 5 und 8, bei denen es sich z. B. um Keramikstäbe handelt, können nachgeladen werden.In the presentation of 5 are the crucibles 5 to 8th and the turntable 2 clockwise, that is in the direction of the arrow 48 been turned. Now the crucibles are lying 7 and 6 on the central axis 39 , And the ends of the corresponding material rods can be evaporated. The material rods of the crucible 5 and 8th in which it is z. B. is ceramic rods, can be recharged.

Das Nachladen der Tiegel erfolgt während des Bedampfungsprozesses. Die Reste der gebrauchten Stäbe werden nach oben in den Tiegel geschoben. Dort werden die Stäbe von einer Klemmeinheit, die in den 8 und 9 näher dargestellt ist, festgehalten. Anschließend fährt ein Pusher 16, 17 nach unten aus dem Revolvermagazin heraus. Das Revolvermagazin wird gedreht und um einen Schritt weitergetaktet. Sodann fährt der Pusher die in das Magazin eingefüllten Stäbe an den Tiegel. Die Klemmeinheit wird gelöst und die Stäbe können kontinuierlich weiter verdampft werden, ohne den Verdampfungs-Prozess zu unterbrechen.The reloading of the crucible takes place during the sputtering process. The remains of the used rods are pushed up into the crucible. There, the rods of a clamping unit, which in the 8th and 9 is shown in more detail, held. Then a pusher drives 16 . 17 down from the revolver magazine out. The revolver magazine is shot and clocked by one step. The pusher then moves the rods filled into the magazine to the crucible. The clamping unit is released and the rods can be further evaporated continuously without interrupting the evaporation process.

In der 6 ist ein Revolvermagazin 12 in einer Ansicht von oben vergrößert dargestellt. Man erkennt hierbei, dass es mehrere Ausnehmungen 50 bis 57 für die Aufnahme von Stäben aufweist, die als Verdampferstäbe verwendet werden. Die Stäbe werden dabei in die Zeichenebene hinein bewegt.In the 6 is a revolver magazine 12 shown enlarged in a view from above. It can be seen that there are several recesses 50 to 57 for the inclusion of rods, which are used as evaporator rods. The bars are moved into the plane of the drawing.

Die 7 zeigt die Tiegel 5 bis 8 in einer Position wie in 5, jedoch zusätzlich mit zwei Revolvermagazinen 11 und 12, die unterhalb der Drehscheibe 2 angeordnet sind. Man erkennt hierbei, dass die Revolvermagazine 11, 12 die Tiegel 6 bzw. 7 mit Verdampferstäben versorgen. Das Revolvermagazin 11 besitzt ebenfalls acht Ausnehmungen 58 bis 65, in denen sich die Verdampferstäbe befinden.The 7 shows the crucible 5 to 8th in a position like in 5 , but in addition with two revolver magazines 11 and 12 below the turntable 2 are arranged. One recognizes here that the revolver magazines 11 . 12 the crucibles 6 respectively. 7 supply with evaporator rods. The revolver magazine 11 also has eight recesses 58 to 65 in which the evaporator rods are located.

In der 8 ist ein Klemmzylinder 66 dargestellt, der einen Verdampferstab, der sich in einer Ausnehmung, z. B. 51, eines Revolvermagazins 11, 12, befindet, festklemmen kann, sodass dieser nicht herunterfällt. Man erkennt eine Druckfeder 67, die ein Klemmteil 68 gegen einen nicht dargestellten Verdampferstab drückt.In the 8th is a clamping cylinder 66 shown, the an evaporator rod, which is in a recess, for. B. 51 , a revolver magazine 11 . 12 , is stuck, so that it does not fall down. You can see a compression spring 67 that is a clamping part 68 pressed against an evaporator rod, not shown.

In der 9 ist der Klemmzylinder 66 noch einmal in einer Ansicht von oben dargestellt. Die Druckfeder 67 ist vorzugsweise als Tellerfeder ausgebildet.In the 9 is the clamping cylinder 66 shown again in a view from above. The compression spring 67 is preferably designed as a plate spring.

Claims (12)

Vorrichtung zum Beschichten von Substraten mit wenigstens zwei Tiegeln, in denen Materialien verdampft werden, wobei diese Tiegel relativ zu wenigstens einer Verdampferquelle verdrehbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass das in den Tiegeln (5 bis 8) zu verdampfende Material durch die Enden von Werkstoff-Stäben gebildet wird, die entlang ihrer Längsachse verschiebbar sind, wobei die Werkstoff-Stäbe in oder an einem Revolvermagazin (11, 12) angeordnet sind.Device for coating substrates with at least two crucibles in which materials are vaporized, these crucibles being rotatable relative to at least one evaporator source, characterized in that the crucibles ( 5 to 8th ) to be vaporized material is formed by the ends of material rods which are displaceable along its longitudinal axis, wherein the material rods in or on a revolver magazine ( 11 . 12 ) are arranged. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Revolvermagazin (11, 12) zylindrisch ausgebildet und um seine Mittelachse drehbar ist.Apparatus according to claim 1, characterized in that the revolver magazine ( 11 . 12 ) is cylindrical and is rotatable about its central axis. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiegel (5 bis 8) auf einer drehbaren Scheibe (2) angeordnet sind.Device according to claim 1, characterized in that the crucibles ( 5 to 8th ) on a rotatable disc ( 2 ) are arranged. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Revolvermagazin (11, 12) auf seinem Umfang mit Ausnehmungen (13) für die Aufnahme von Werkstoff-Stäben versehen ist.Apparatus according to claim 1, characterized in that the revolver magazine ( 11 . 12 ) on its circumference with recesses ( 13 ) is provided for the inclusion of material rods. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Revolvermagazin (11, 12) auf einer drehbaren Platte (20) ruht.Apparatus according to claim 1, characterized in that the revolver magazine ( 11 . 12 ) on a rotatable plate ( 20 ) rest. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die drehbare Scheibe (2) entlang ihrer Mittelachse verschiebbar ist.Apparatus according to claim 3, characterized in that the rotatable disc ( 2 ) is displaceable along its central axis. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass vier Tiegel (5 bis 8) vorgesehen sind, von denen zwei Tiegel (6, 7 bzw. 5, 8) nach einer Drehung der Scheibe (2) um ihre Mittelachse auf einer Geraden (39) angeordnet sind, entlang welcher die Substrate bewegbar sind. Device according to claims 1 and 5, characterized in that four crucibles ( 5 to 8th ), of which two crucibles ( 6 . 7 respectively. 5 . 8th ) after a rotation of the disc ( 2 ) about its central axis on a straight line ( 39 ) are arranged, along which the substrates are movable. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Revolvermagazin (11, 12) mit einem Motor (21, 22) gekoppelt ist.Apparatus according to claim 2, characterized in that the revolver magazine ( 11 . 12 ) with a motor ( 21 . 22 ) is coupled. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Innenwand der Ingot-Kammer (1) eine Hubvorrichtung (14, 15) mit einem Pusher (17) angeordnet ist, wobei der Pusher (17) mit dem unteren Ende eines Werkstoff-Stabs in Berührung steht.Apparatus according to claim 1, characterized in that on the inner wall of the ingot chamber ( 1 ) a lifting device ( 14 . 15 ) with a pusher ( 17 ), the pusher ( 17 ) is in contact with the lower end of a material rod. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Verdampferquellen Elektronenstrahlkanonen (41, 42) vorgesehen sind.Device according to Claim 1, characterized in that electron beam guns ( 41 . 42 ) are provided. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Klemmelemente (67, 68) vorgesehen sind, mit denen die Werkstoff-Stäbe gehalten werden.Device according to claim 1, characterized in that clamping elements ( 67 . 68 ) are provided, with which the material rods are held. Vorrichtung nach Anspruch 1 und Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiegel (5 bis 8) auf die Positionen der Elektronenstrahlkanonen (41, 42) ausrichtbar sind.Device according to claim 1 and claim 11, characterized in that the crucibles ( 5 to 8th ) to the positions of the electron guns ( 41 . 42 ) are alignable.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010017895A1 (en) * 2010-04-21 2011-10-27 Ald Vacuum Technologies Gmbh Device for coating substrates according to the EB / PVD method
DE102010017896A1 (en) * 2010-04-21 2011-10-27 Ald Vacuum Technologies Gmbh Apparatus and method for coating substrates according to the EB / PVD method
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DD43272A (en) *
CH414303A (en) * 1962-04-13 1966-05-31 Temescal Metallurgical Corp Method and device for coating a substrate with a plurality of layers

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DD43272A (en) *
CH414303A (en) * 1962-04-13 1966-05-31 Temescal Metallurgical Corp Method and device for coating a substrate with a plurality of layers

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