DE1298833B - Device for vacuum deposition of a large number of firmly adhering layers of a certain thickness made of different materials on a substrate by means of electron bombardment - Google Patents

Device for vacuum deposition of a large number of firmly adhering layers of a certain thickness made of different materials on a substrate by means of electron bombardment

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DE1298833B
DE1298833B DET23798A DET0023798A DE1298833B DE 1298833 B DE1298833 B DE 1298833B DE T23798 A DET23798 A DE T23798A DE T0023798 A DET0023798 A DE T0023798A DE 1298833 B DE1298833 B DE 1298833B
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electron beam
shaft
screen
crucibles
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Tyler Maurice Eugene
Shrader Robert Leland
Anderson Martin
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Airco Inc
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • 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
    • C23C14/24Vacuum evaporation
    • C23C14/28Vacuum evaporation by wave energy or particle radiation
    • C23C14/30Vacuum evaporation by wave energy or particle radiation by electron bombardment

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Vakuumaufdampfen einer Vielzahl von festhaftenden Schichten bestimmter Dicke aus verschiedenen Materialien auf eine Unterlage mittels Elektronenbeschuß, insbesondere zum Herstellen von optischen Filtern, bestehend aus einer evakuierbaren Kammer, in der die zu überziehende Unterlage angeordnet ist, einer Einrichtung zur Erzeugung wenigstens eines Elektronenstrahls in dieser Kammer, einer Mehrzahl von Tiegeln zur Aufnahme von Überzugsmaterialien und einer Fokussierungseinrichtung zum Ablenken des Elektronenstrahls zu einer Verdampfungsstelle.The invention relates to a device for vacuum evaporation a multitude of firmly adhering layers of a certain thickness made of different materials on a base by means of electron bombardment, in particular for the production of optical Filters, consisting of a chamber that can be evacuated, in which the substrate to be coated is arranged, a device for generating at least one electron beam in this chamber, a plurality of crucibles for holding coating materials and a focusing device for deflecting the electron beam to an evaporation point.

Die Ablagerung von aus mehreren Schichten bestehenden Überzügen auf Metallen od. dgl. kann auf verschiedenen Wegen erreicht werden, welche gewöhnlich aus mehreren Verfahrensschritten bestehen. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird sowohl das Reinigen als auch das Aufbringen der Überzüge im Hochvakuum durchgeführt, und es wird ein Strahl von geladenen Teilchen sowohl für die Reinigung der zu überziehenden Unterlage als auch für das Verdampfen des überzugsmaterials verwendet, um dadurch die Verfahrensschritte auf ein Minimum zu reduzieren. Weiterhin können gemäß der vorliegenden Erfindung Beginn und Ende des Aufbringens des Überzuges sowie die Dicke jeder Überzugsschicht sehr genau festgesetzt werden. Die Erfindung eignet sich besonders dafür, hintereinander Überzugsschichten aus verschiedenen Materialien auf eine einzige Unterlage aufzubringen und dadurch einen zusammengesetzten Überzug mit besonderen gewünschten Eisenschaften herzustellen. Obwohl die vorliegende Erfindung ganz allgemein zum Überziehen von Materialien geeignet ist, liegt eine vorzugsweise Ausführungsform dieser Erfindung in der Herstellung von optischen Filtern auf Glas oder anderen durchsichtigen Unterlagen. Derartige Filter werden rasch und genau aufgebaut, indem nacheinander Schichten von Materialien mit hohem und niedrigem Brechungsindex aufgebracht werden, wodurch beispielsweise besondere gewünschte optische Eigenschaften erzielt werden, wobei bestimmte Wellenlängen stark abgeschwächt und andere nur wenig beeinflußt werden. Erfindungsgemäß wird nicht nur eine genaue Kontrolle des Überzugsgrades erzielt und weiterhin die Ablagerung mehrerer Schichtüberzüge in einem einzigen Verfahren erreicht, es wird außerdem dadurch ein außerordentlich festhaftender Überzug hergestellt, bei welchem die Einzelschichten des Überzuges praktisch nicht trennbar sind und wobei außerdem der überzug selbst so an die Unterlage gebunden ist, daß er praktisch mit dieser vereinigt ist.The deposition of multi-layer coatings on Metals or the like can be reached in various ways, which are common consist of several procedural steps. According to the present invention Both the cleaning and the application of the coatings are carried out in a high vacuum, and there will be a beam of charged particles both for cleaning the coating Pad as well as for the evaporation of the coating material used to thereby to reduce the process steps to a minimum. Furthermore, according to the present invention beginning and end of the application of the coating and the thickness each coating layer can be set very precisely. The invention is particularly useful for this, one after the other layers of coating of different materials on a single one To apply underlay and thereby a composite cover with special to produce the desired properties. Although the present invention is broadly general is suitable for coating materials, is a preferred embodiment of this invention in the manufacture of optical filters on glass or others transparent documents. Such filters are built quickly and accurately by successively applied layers of materials with high and low refractive index are achieved, for example, particular desired optical properties with certain wavelengths being strongly attenuated and others only slightly influenced will. According to the invention not only a precise control of the degree of coating is achieved achieved and further the deposition of multiple layers of coatings in a single one Process achieved, it is also an extremely strong adhesive coating produced in which the individual layers of the coating are practically inseparable are and wherein also the coating itself is bound to the substrate that he is practically united with this.

Beispielsweise kann bei Lichtfiltern, die besondere Teile des Lichtspektrums abschwächen, ein Endergebnis erreicht werden, bei welchem der Überzug so dünn ist, daß er mit dem unbewaffneten Auge nicht wahrscheinlich ist. Weiterhin ist dazu zu bemerken, daß sehr komplizierte optische Filter leicht und schnell damit hergestellt werden können, da zur Ablagerung aufeinanderfolgender Materialschichten mit verschiedenen Brechungsindizes keine getrennte Behandlung notwendig ist.For example, in the case of light filters, the special parts of the light spectrum weaken, an end result can be achieved in which the coating is so thin that that it is not probable with the naked eye. Furthermore is to note that very complicated optical filters are easily and quickly made with it can be because of the deposition of successive layers of material with different Refractive indices no separate treatment is necessary.

Es ist eine Aufdampfeinrichtung bekannt, wobei zur Erhitzung mindestens eines zu verdampfenden Materials mindestens ein Ladungsträgerstrahl dient, dessen geometrische Form und elektrische Eigenschaften mittels Überwachungsvorrichtungen regelbar sind. Dabei können zur Beeinflussung der geometrischen Form des Ladungsträgerstrahls mechanische Einrichtungen und zur Regelung der elektrischen Eigenschaften elektrische oder magnetische Einrichtungen vorgesehen sein. Ferner kann der Ladungsträgerstrahl auch zum Reinigen der Oberfläche der anschließend zu bedampfenden Fläche der Unterlage verwendet werden. Das zu verdampfende Material kann durch Schleusen in die Vakuumkammer eingeführt oder aus einem im Vakuum vorhandenen Magazin an die Verdampfungsstelle gebracht werden. Zur Steuerung der Zeitdauer, während welcher der Ladungsträgerstrahl auf die Verdampfungsstelle einwirkt, wird hierbei vorgeschlagen, den Strahl abzuschalten, abzulenken oder zu sperren, gegebenenfalls durch Einführen einer mechanischen Sperrklappe oder Verschieben der Verdampfungsstelle aus dem Strahl heraus. Abgesehen davon, daß etwa eine Steuerung der Fokussierung des Ladungsträgerstrahls auf die verschiedenen Materialien schwierig ist, ist vor allem zu beachten, daß eine Unterbrechung des Strahls insofern schädlich ist, als immer nach dem erstmaligen Auftreffen auf das zu verdampfende Material die Verdampfung unregelmäßig vor sich geht und demnach auch der abgelagerte Überzug ungleichmäßig ausfällt. Weiter ist ein Verfahren zum Verdampfen von zwei oder mehr Stoffen im Vakuum mittels Elektronenstrahlen bekannt, wobei ein einziges Elektronenstrahlbündel abwechselnd auf die aus getrennten Tiegeln einzeln zu verdampfenden Stoffe gelenkt wird. Damit wird vor allem die nahezu gleichzeitige Verdampfung verschiedener Materialien zur Erzielung von aus Legierungen bestehenden Überzügen beabsichtigt. Zu diesem Zweck kann das Elektronenstrahlbündel mittels elektrischer oder magnetischer Ablenkung rasch nacheinander auf die # verschiedenen Stoffe gelenkt werden; die Tiegel selbst sind dabei stationär angeordnet. Wenn der Wechsel des Elektronenstrahlbündels von einem zum anderen Tiegel nicht so schnell erfolgt, daß alle Stoffe praktisch gleichzeitig verdampft werden, sondern daß sie nacheinander verdampft und auch nacheinander auf den zu bedampfenden Gegenstand abgeschieden werden, kann bei Wahl geeigneter Metalle durch Diffusion zwischen den abgeschiedenen dünnen Schichten dennoch die bei diesem bekannten Verfahren vor allem gewünschte Legierungsbildung erzielt werden.A vapor deposition device is known, with at least one for heating of a material to be vaporized is at least one charge carrier beam whose geometric shape and electrical properties by means of monitoring devices are adjustable. This can be used to influence the geometric shape of the charge carrier beam mechanical devices and for the regulation of electrical properties electrical or magnetic devices may be provided. Furthermore, the charge carrier beam also for cleaning the surface of the sub-surface to be subsequently steamed be used. The material to be evaporated can pass through locks into the vacuum chamber introduced or from a magazine in the vacuum to the evaporation point to be brought. To control the length of time during which the charge carrier beam acts on the evaporation point, it is suggested to switch off the jet, deflect or lock, if necessary by inserting a mechanical locking flap or moving the evaporation point out of the beam. Apart from this, that about a control of the focusing of the charge carrier beam on the different Materials is difficult, it should be noted above all that an interruption of the Ray is harmful in that it always occurs after it has hit the material to be evaporated the evaporation is irregular and therefore the deposited coating also turns out to be uneven. Next is a method for Evaporation of two or more substances in a vacuum by means of electron beams is known, a single electron beam alternating between separate crucibles is directed individually to be evaporated substances. This is above all the almost simultaneous Evaporation of various materials to obtain those made of alloys Plating intended. For this purpose, the electron beam can by means of electrical or magnetic deflection in rapid succession to the different # Substances are directed; the crucibles themselves are arranged in a stationary manner. If the Changing the electron beam from one crucible to another is not so quick happens that all substances are vaporized practically at the same time, but that they evaporated one after the other and also one after the other on the object to be steamed can be deposited, with the choice of suitable metals by diffusion between the deposited thin layers are still the main ones in this known method desired alloy formation can be achieved.

In der erfindungsgemäßen Vorrichtung bleibt der Weg des Elektronenstrahls stets gleich, und die auf der Unterlage abzuscheidenden Stoffe werden nacheinander einzeln verdampft. Immer wenn ein neuer Stoff zwecks Verdampfung erhitzt wird, bleibt die Unterlage zunächst abgeschirmt, bis aus dem Tiegel ein gleichmäßiger Dampfstrom aufsteigt.The path of the electron beam remains in the device according to the invention always the same, and the substances to be deposited on the substrate are sequential evaporated individually. Whenever a new substance is heated for the purpose of evaporation, remains the base is initially shielded until a steady stream of steam emerges from the crucible ascends.

Die Erfindung besteht darin, daß bei einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art die Tiegel auf einem drehbaren Tiegelträger angeordnet sind, so daß jeweils ein Tiegel zu der Verdampfungsstelle gebracht wird, und daß zwischen den Tiegeln und der Unterlage eine schwenkbare Blende zur Steuerung der Abscheidung des Schichtmaterials auf der Unterlage ohne Unterbrechung des Elektronenstrahls vorgesehen ist.The invention consists in that in a device of the initially mentioned type the crucibles are arranged on a rotatable crucible carrier, so that each a crucible is brought to the evaporation point, and that between the Crucibles and the base a pivoting screen to control the deposition of the layer material on the substrate without interrupting the electron beam is provided.

Die zu überziehende Unterlage wird in die Kammer der Vorrichtung eingebracht, die kontinuierlich auf einen Druck in der Größenordnung von einigen #t Hg evakuiert wird. Die überzugsmaterialien sind zur Beschußerhitzung in Tiegeln auf dem Tiegelträger angeordnet. Der Elektronenstrahl kann über die Unterlage geführt werden, um sie zu reinigen. Dann wird der Strahl auf die überzugsmaterialien gerichtet, um diese nacheinander zu erhitzen und zu verdampfen. Der so erzeugte Dampf steigt im Hochvakuum fast lotrecht auf und überzieht daher die untere Fläche der über der Verdampfungsstelle angeordneten Unterlage. Die Steuerung der Dauer des Aufdampfens, um überzugsschichten genauer Dicke zu erreichen, wird erzielt, indem der Dampfstrom mittels der schwenkbaren Blende schnell und kontrollierbar freigegeben bzw. unterbrochen wird. Es erreicht daher nur der Dampf die Unterlage, welcher bei offenem Dampfweg entwickelt wird. Die Regulierung des Beginns und des Endes der Dampfentwicklung sowie auch die Kontrolle des Beginns und des Endes des Dampfstromes zur Unterlage können auf verschiedene Arten erzielt werden. So kann beispielsweise die visuelle Beobachtung von Interferenzerscheinungen herangezogen werden, um dem Ausführenden Informationen zur manuellen Steuerung zu geben. Andererseits können auch völlig automatische Kontroll- und Folgeoperationen angewendet werden, um bei Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung das Aufdampfen in der gewünschten Weise durchzuführen.The document to be covered is placed in the Chamber of Device introduced continuously at a pressure of the order of magnitude being evacuated by some #t Hg. The coating materials are for bombardment heating arranged in crucibles on the crucible carrier. The electron beam can pass over the base be guided to purify them. Then the beam is applied to the coating materials directed to heat and vaporize them one after the other. The one created in this way Steam rises almost vertically in a high vacuum and therefore covers the lower surface the pad placed over the evaporation point. Controlling the duration of vapor deposition to achieve coating layers with precise thickness is achieved, by the steam flow by means of the pivoting screen quickly and controllably released or interrupted. Therefore only the steam reaches the base, which is developed with the steam path open. The regulation of the beginning and the The end of the steam generation as well as the control of the beginning and the end of the Steam flow to the base can be achieved in various ways. So can for example, the visual observation of interference phenomena is used in order to give the person performing the manual control information. on the other hand fully automatic control and follow-up operations can also be used, in order to achieve the desired vapor deposition when using the device according to the invention Way to perform.

Die Erfindung ist unter Bezugnahme auf die schematischen Zeichnungen nachfolgend im einzelnen beschrieben. Es zeigt F i g. 1 im vertikalen Schnitt eine Vorrichtung gemäß der Erfindung, F i g. 2 eine Draufsicht entlang der Ebene 2-2 von Fig.1, F i g. 3 einen Schnitt gemäß der Ebene 3-3 von F i g. 1 und F i g. 4 A bis 4 D eine Aufeinanderfolge von verschiedenen Stellungen des Tiegelträgers.The invention is with reference to the schematic drawings described in detail below. It shows F i g. 1 in vertical section a Device according to the invention, FIG. Figure 2 is a plan view along plane 2-2 of Fig. 1, F i g. 3 shows a section according to plane 3-3 of FIG. 1 and F i g. 4th A to 4 D a sequence of different positions of the crucible carrier.

Die in F i g. 1 dargestellte Vorrichtung besitzt ein Gehäuse 21, das eine evakuierbare Kammer 22 umschließt. Eine Anzahl großer Auslaßöffnungen 23 ist an diesem Gehäuse vorgesehen und mit starken Pumpen verbunden, um das Innere der Kammer 22 schnell und kontinuierlich zu evakuieren, wie durch die Pfeile 24 angedeutet. Innerhalb der evakuierbaren Kammer 22 ist als Einrichtung zur Erzeugung und Fokussierung eines Strahls geladener Teilchen eine Elektronenkanone 26 angeordnet. Ebenfalls innerhalb der Kammer ist ein Tiegelträger 27 mit einer Vielzahl von Tiegeln 28 angeordnet, die durch einen Elektronenstrahl 29, der durch die Kanone 26 erzeugt wird, beschossen werden können. Die Befestigung der beschriebenen Elemente wird auf einem Montagerahmen 31 durchgeführt, dessen Beine auf den Boden des Gehäuses 21 reichen und vorzugsweise mit Kühldurchlässen versehen sind, die mit Rohrleitungen 32 verbunden sind, welche bis außerhalb des Gehäuses reichen und durch welche von außen her Kühlflüssigkeit strömt. Die Elektronenkanone 26 ist am Oberteil des Rahmens neben dem Tiegelträger angeordnet und weist einen Rückenteil 34 auf, der eine längliche Öffnung besitzt und mittels eines Isolierzwischenstücks auf dem Rahmen montiert ist. Ein elektronenemittierender Heizfaden 36 ist innerhalb der Öffnung im Montageblock der Kanone angeordnet, so daß bei dessen Erregung eine große Menge an Elektronen emittiert wird. Neben dem Block ist über dessen Öffnung eine Beschleunigungselektrode 37 angeordnet und beispielsweise auf einem nach oben weisenden Teil am Oberteil des Rahmens befestigt, so daß sie sich teilweise über die Öffnung im Block erstreckt. Die vom Draht 36 emittierten Elektronen werden durch die Beschleunigungselektrode von der Kanone aufwärts in Form eines Strahls beschleunigt. Ein die Elektronen beschleunigendes Feld wird durch Erdung der Beschleunigungselektrode 37 und durch Anlegen eines hohen negativen Potentials an den Heizfaden und den Rückenteil erzielt. Diese elektrische Schaltung wird in F i g. 1 durch eine Leitung angedeutet, die sich vom Heizfaden und vom Rückenteil durch eine Wand des Gehäuses und von dieser isoliert zu einer äußeren Stromquelle 38 erstreckt.The in F i g. 1 shown device has a housing 21 which an evacuable chamber 22 encloses. A number of large outlet openings 23 are provided on this housing and connected with powerful pumps to the interior of the To evacuate chamber 22 quickly and continuously, as indicated by arrows 24. Inside the evacuable chamber 22 is a device for generating and focusing of a charged particle beam, an electron gun 26 is arranged. Likewise A crucible carrier 27 with a plurality of crucibles 28 is arranged within the chamber, which are bombarded by an electron beam 29 generated by the cannon 26 can be. The elements described are fastened to a mounting frame 31 carried out, the legs of which extend to the bottom of the housing 21 and preferably are provided with cooling passages connected to pipes 32 which extend to the outside of the housing and through which cooling liquid from the outside flows. The electron gun 26 is on the top of the frame next to the crucible support arranged and has a back portion 34 which has an elongated opening and is mounted on the frame by means of an insulating spacer. An electron emitting one Filament 36 is located within the opening in the mounting block of the cannon, see above that when it is excited, a large amount of electrons is emitted. Next to the Block an accelerating electrode 37 is arranged over its opening and for example on an upward-facing part attached to the top of the frame so that they extends partially across the opening in the block. Those emitted by wire 36 Electrons are going up in from the gun through the accelerating electrode Accelerated shape of a jet. A field accelerating the electrons is generated by Ground the acceleration electrode 37 and apply a high negative potential on the filament and the back. This electrical circuit is shown in F i g. 1 indicated by a line that extends from the filament and from the back part by a wall of the housing and isolated therefrom to an external power source 38 extends.

Der obenerwähnte Tiegelträger 27 ist neben der Elektronenkanone 26 angeordnet und befindet sich wenigstens auf gleicher Höhe mit der Kanone, so daß die Kanone außerhalb des Weges der Dämpfe, die von den Tiegeln aufsteigen, liegt. Der Tiegelträger 27 ist drehbar angeordnet und kann zwischen aufeinanderfolgenden festgelegten Stellungen durch eine Welle 41 bewegt werden, die sich auf einem Lager im Rahmen abstützt. Die Welle 41 erstreckt sich bis unterhalb des Rahmens und ist über einen Getriebekasten mit einem Motor 42 verbunden. Durch Betätigung des Motors wird somit die Welle 41 und damit auch der Tiegelträger 27 gedreht, wodurch die Tiegel 28 in bestimmte Stellungen gegenüber der Elektronenkanone 26 gebracht werden können. Ein Tiegelschirm 43 erstreckt sich über den Oberteil des Tiegelträgers und die Tiegel und ist mit einer einzigen Öffnung 44 an der der Elektronenkanone benachbarten Seite des Tiegelträgers und in einer Linie mit einem jeweiligen Tiegel unterhalb dieser Öffnung versehen. Dieser Schirm 43 kann beispielsweise auf dem gleichen Vertikalelement wie die Beschleunigungselektrode 37 der Elektronenkanone montiert sein und besteht aus einem hochtemperaturfesten Metall, wie Tantal, Molybdän oder Wolfram. Der Schirm bleibt unbeweglich, während der darunter befindliche Tiegelträger drehbar montiert ist, so daß kontrollierbar verschiedene Tiegel 28 unter die Öffnung 44 im Schirm 43 gebracht werden können, wodurch das Material innerhalb dieser Tiegel durch die Schirmöffnung zur Verdampfung des Materials durch Beschuß erhitzt werden kann. Die Steuerung des Elektronenstrahls 29 wird hierbei durch dessen magnetische Fokussierung erzielt. Eine Magnetspule 46 ist unterhalb des Rahmens 31 montiert, wobei Polschuhe 47 und 48 sich von den Spulenenden in die Nachbarschaft des Tiegelträgers und der Kanone bis oberhalb des Rahmens erstrecken. Die Spule kann kontrollierbar von einer Stromquelle 49, die sich außerhalb des Gehäuses 21 befindet und mittels Leitungen durch eine Wand dieses Gehäuses mit dem Magnet verbunden ist, erregt werden. Die Änderung der magnetischen Feldstärke kann durch einen motorgetriebenen Regelwiderstand od. dgl., der einen Teil der Stromquelle 49 bildet, erzielt werden. Die Erregung des Magnets erzeugt einen magnetischen Fluß zwischen den damit verbundenen Polschuhen 47 und 48 und ergibt ein transversales magnetisches Feld in dem Bereich, durch welchen der Elektronenstrahl 29 führt. Dieses transversale magnetische Feld dient dann dazu, den Weg der Elektronen proportional zur Feldstärke zu beugen. Die Erzeugung eines magnetischen Feldes mit der geeigneten Feldstärke dient daher dazu, die in F i g. 1 gezeigte Bahn des Elektronenstrahls zu erzielen, wobei der erzeugte Strahl gekrümmt wird und durch die Öffnung 44 im Tiegelschirm 43 auf die Oberfläche des in einem Tiegel 28 enthaltenen Materials gerichtet wird, welcher Tiegel unmittelbar unterhalb dieser Schirmöffnung angeordnet ist. Die Änderung der magnetischen Feldstärke ergibt, wie im folgenden näher gezeigt werden soll, andere Bahnen des Elektronenstrahls.The above-mentioned crucible carrier 27 is arranged next to the electron gun 26 and is at least level with the gun so that the gun is out of the path of the vapors rising from the crucibles. The crucible carrier 27 is rotatably arranged and can be moved between successive fixed positions by a shaft 41 which is supported on a bearing in the frame. The shaft 41 extends below the frame and is connected to a motor 42 via a gear box. By actuating the motor, the shaft 41 and thus also the crucible carrier 27 are rotated, as a result of which the crucibles 28 can be brought into certain positions with respect to the electron gun 26. A crucible screen 43 extends over the top of the crucible support and the crucibles and is provided with a single opening 44 on the side of the crucible support adjacent to the electron gun and in line with a respective crucible below that opening. This screen 43 can, for example, be mounted on the same vertical element as the acceleration electrode 37 of the electron gun and consists of a high-temperature-resistant metal such as tantalum, molybdenum or tungsten. The screen remains immobile while the crucible support located below is rotatably mounted so that controllably various crucibles 28 can be brought under the opening 44 in the screen 43 , whereby the material within these crucibles can be heated through the screen opening to vaporize the material by bombardment. The electron beam 29 is controlled by its magnetic focusing. A magnetic coil 46 is mounted below the frame 31, with pole pieces 47 and 48 extending from the coil ends in the vicinity of the crucible carrier and the cannon to above the frame. The coil can be controllably excited by a current source 49 which is located outside the housing 21 and is connected to the magnet by means of lines through a wall of this housing. The change in the magnetic field strength can be achieved by a motor-driven variable resistor or the like, which forms part of the current source 49 . The excitation of the magnet creates a magnetic flux between the connected pole pieces 47 and 48 and results in a transverse magnetic field in the area through which the electron beam 29 passes. This transverse magnetic field then serves to bend the path of the electrons proportionally to the field strength. The generation of a magnetic field with the appropriate field strength therefore serves to achieve the purposes shown in FIG. 1 to achieve the path of the electron beam shown, wherein the generated beam is curved and is directed through the opening 44 in the crucible screen 43 onto the surface of the material contained in a crucible 28 , which crucible is arranged directly below this screen opening. The change in the magnetic field strength results, as will be shown in more detail below, other paths of the electron beam.

Die erfindungsgemäß zu überziehende Unterlage wird innerhalb der evakuierten Kammer 22 oberhalb der Tiegel, die das zum Überziehen der Unterlage zu verwendende Material enthalten, angeordnet. In F i g.1 ist eine Platte 51 angedeutet, die durch das innerhalb des Gehäuses verdampfte Material überzogen werden soll. Es können verschiedenartige Einrichtungen verwendet werden, um die Unterlage 51 oberhalb des Tiegels in gewünschter Stellung zu halten, und daher ist die Platte oder die Unterlage 51 nur schematisch in der Stellung gezeigt, die zur Ablagerung des Dampfes nötig ist. Zwischen Unterläge und Dampfquelle ist erfindungsgemäß eine Blende 52 vorgesehen, die beispielsweise die Form einer im wesentlichen birnenförmigen Platte haben kann, die auf einer vertikalen Welle 53 montiert ist, welche Welle am Rahmen 31 drehbar befestigt ist und von diesem nach oben reicht. Es kann somit die Blende 52 um eine vertikale Achse gedreht werden und demgemäß nach Wunsch zwischen Tiegel und Unterlage eingeschoben werden. Die Bewegung der Blende 52 wird durch einen Motor 54 erzielt, der unterhalb des Rahmens 31 befestigt ist und mit der Welle 53 über ein geeignetes Getriebe verbunden ist. Stromzufuhr zu diesem vor- und rückwärts laufenden Motor 54 sowie auch zu dem vorher erwähnten vor- und rückwärts laufenden Motor 42 des Tiegelträgers kann von einer äußeren Stromquelle 56 erfolgen, die mittels isoliert durch eine Gehäusewand 21 geführten Leitungen mit dem jeweiligen Motor verbunden werden kann.The substrate to be coated according to the invention is within the evacuated Chamber 22 above the crucible which is to be used for coating the substrate Material included, arranged. In F i g.1 a plate 51 is indicated, which by the material evaporated within the housing is to be coated. It can Various devices are used to hold the pad 51 above the To hold the crucible in the desired position, and therefore the plate or the base 51 shown only schematically in the position necessary for the deposition of the steam is. According to the invention, a screen 52 is provided between the supports and the steam source, which can, for example, have the shape of a substantially pear-shaped plate, which is mounted on a vertical shaft 53, which shaft is rotatable on the frame 31 is attached and extends from this upwards. It can thus the aperture 52 by one vertical axis are rotated and accordingly as desired between crucible and base be inserted. The movement of the diaphragm 52 is achieved by a motor 54, which is attached below the frame 31 and with the shaft 53 via a suitable Transmission is connected. Power is supplied to this forward and reverse running motor 54 as well as the previously mentioned forward and reverse motor 42 of the Crucible carrier can be done from an external power source 56, which is isolated by means through a housing wall 21 lines are connected to the respective motor can be.

Die vorzugsweise Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie sie oben beschrieben wurde, reinigt zunächst die Oberfläche der zu überziehenden Unterlage durch Beschuß der Oberfläche mit dem Elektronenstrahl 29, worauf nacheinander Schichten verschiedenen Materials auf die Unterlage durch Dampfablagerung sm Hochvakuum aufgebracht werden. Dieser Dampf wird durch Elektronenstrahlbeschuß des innerhalb der auf dem Tiegelträger angeordneten Tiegel befindlichen Materials erzeugt. Die Blende 52 dient dazu, die zu überziehende Unterlage von der Dampfquelle während besonderer Arbeitsvorgänge zu trennen, wie beispielsweise während des Drehens des Tiegelträgers oder während der Anfangserhitzung des darauf befindlichen Materials, um so eine genaue Kontrolle über die auf der i Unterlage abzulagernde Materialmenge zu erzielen.The preferred embodiment of the present invention, as described above, first cleans the surface of the substrate to be coated by bombarding the surface with the electron beam 29, after which layers of different materials are successively applied to the substrate by vapor deposition in a high vacuum. This vapor is generated by electron beam bombardment of the material located within the crucible arranged on the crucible support. The screen 52 is used to separate the substrate to be coated from the steam source during special work processes, such as during the rotation of the crucible support or during the initial heating of the material on it, in order to achieve precise control over the amount of material to be deposited on the substrate .

Es kann jedoch auch eine andere Verfahrensweise angewendet werden, beispielsweise beim Reinigen und mehrfachen Überziehen von Glas, um darauf ein optisches Filter zu bilden. Dabei wird zunächst innerhalb der Kammer 22 eine Glasplatte 51 angeordnet. In den Tiegeln 28 des Tiegelträgers 27 befinden sich verschiedene Materialien, die bei der Bildung der verschiedenen Schichten des auf der Glasunterlage zu bildenden Überzuges verdampft werden sollen. Diese Materialien können bei diesem Beispiel Elemente oder Verbindungen mit niedrigem bzw. hohem Brechungsindex sein, wie beispielsweise Titandioxyd und Magnesiumfluorid. Die Vakuumkammer 22 innerhalb des Gehäuses wird durch Abpumpen über die Auslässe 23 auf ein Hochvakuum gebracht. Innerhalb der Kammer 22 wird durch kontinuierliche Evakuierung der Kammer während der Dampfablagerung der verschiedenen überzugsschichten ein sehr niedriger Druck aufrechterhalten. Wenn sich die Blende 52 in der in F i g. 2 gezeigten strichlierten Stellung befindet, d. h. nicht unterhalb der Glasplatte 51, wird die Elektronenkanone erregt, und es wird Strom durch deren Heizfaden 36 geschickt, so daß davon Elektronen emittiert werden. Es wird eine geeignete Beschleunigungsspannung an die Kanone gelegt, wie beispielsweise durch Anlegen eines hohen negativen Potentials von der Stromquelle 38 an den Heizfaden bei geerdeter Beschleunigungselektrode 37. Dadurch wird die Bildung eines Elektronenstrahls erreicht, der von der Kanonenkonstruktion aufwärts gerichtet ist. Das magnetische Feld, welches zwischen den mit dem Magnet 46 verbundenen Polschuhen 47 und 48 herrscht, wird praktisch von Wert Null auf einen höheren Wert und umgekehrt gebracht, so daß der Elektronenstrahl 29 entlang der unteren Fläche der Unterlage 51 streicht. Es ist ersichtlich, daß zu dieser Strahlbewegung eine wesentlich geringere Feldstärke verwendet wird, als sie zur Krümmung des Strahls in die in F i g.1 gezeigte Bahn nötig ist. Man kann sehen, daß der Beschuß der Glasplatte 51 ein blaues Glimmlicht bewirkt, welches die Entfernung der Verunreinigungen von der Platte anzeigt. Der Strahl kann nun vor und zurück über die untere Fläche der Glasplatte geleitet werden, bis dieses blaue Glimmen verschwindet, und es sei hierzu bemerkt, daß der Strahl weder auf einen Punkt der Unterlage fokussiert werden soll noch eine kleine Fläche der Platte während eines längeren Zeitraumes beschießen soll. Obwohl es natürlich möglich ist, die Platte durch Einwirken hinreichender Beschußenergie zu schmelzen, soll die erfindungsgemäße Vorrichtung so betätigt werden, daß durch Veränderung der Stärke des Magnetfeldes der Strahl über die Platte streichen gelassen wird, so daß diese weder beschädigt noch durch Elektronenbeschuß überhitzt wird.However, another technique can be used, such as cleaning and coating glass several times to form an optical filter thereon. In this case, a glass plate 51 is initially arranged within the chamber 22. In the crucibles 28 of the crucible carrier 27 there are various materials which are to be evaporated during the formation of the various layers of the coating to be formed on the glass substrate. In this example, these materials can be elements or compounds with a low or high refractive index, such as titanium dioxide and magnesium fluoride. The vacuum chamber 22 within the housing is brought to a high vacuum by pumping it out via the outlets 23. Very low pressure is maintained within chamber 22 by continuously evacuating the chamber during the vapor deposition of the various coating layers. When the diaphragm 52 is in the position shown in FIG. 2, that is, not below the glass plate 51, the electron gun is excited and current is passed through its filament 36, so that electrons are emitted therefrom. A suitable accelerating voltage is applied to the gun, such as by applying a high negative potential from the power source 38 to the filament with the accelerating electrode 37 grounded. This results in the formation of an electron beam which is directed upward from the gun structure. The magnetic field which prevails between the pole pieces 47 and 48 connected to the magnet 46 is practically brought from a value of zero to a higher value and vice versa, so that the electron beam 29 sweeps along the lower surface of the base 51. It can be seen that a significantly lower field strength is used for this beam movement than is necessary to bend the beam into the path shown in FIG. It can be seen that bombardment of the glass plate 51 produces a blue glow light which indicates the removal of the contaminants from the plate. The beam can now be directed back and forth over the lower surface of the glass plate until this blue glow disappears, and it should be noted that the beam should neither be focused on a point on the base nor a small area of the plate for a long period of time should shoot. Although it is of course possible to melt the plate by applying sufficient bombardment energy, the device according to the invention should be operated in such a way that by changing the strength of the magnetic field the beam is allowed to sweep over the plate so that it is neither damaged nor overheated by electron bombardment.

Nach diesem eben beschriebenen Reinigen der Oberfläche der zu überziehenden Platte wird die Blende durch Betätigung des Motors 54 in die in F i g. 2 gezeigte Stellung gedreht, und der Tiegelträger 27 wird so bewegt, daß sich ein Tiegel 28 unmittelbar unterhalb der Schirmöffnung 44 befindet. Wenn sich die Blende 52 zwischen dem Tiegel 28 und der gereinigten Unterlage 51 befindet, wird das Magnetfeld auf eine genügende Stärke gebracht, um den Elektronenstrahl 29 durch die öffnung 44 im Schirm zu leiten, und damit in den offenen Oberteil des Tiegels 28. Innerhalb dieses Tiegels befindet sich ein zu verdampfendes Material, und dieses Material wird durch Elektronenbeschuß auf die Verdampfungstemperatur erhitzt. Eis das überzugsmaterial durch Elektronenbeschuß auf eine für ständige Verdampfung hinreichende Temperatur erhitzt wurde, hält die Blende 52 jegliche einzelne Dampfmoleküle zurück, die aus dem erhitzten Material entweichen können. Hierauf wird der Blendenmotor 54 betätigt; er dreht die Blendenwelle 53, wodurch die Blende 52 gegen den Uhrzeigersinn, wie in F i g. 2 gezeigt, von der Unterlage 51 weggedreht wird. Die Blende wird in eine Stellung gebracht, in der sie den aufsteigenden Dampfstrom nicht unterbricht, wie beispielsweise durch Schwenkung über 180°, und bleibt während des Zeitraumes innerhalb welchem sich Dampf aus dem Tiegel mit dem erhitzten Material auf die untere Fläche der Unterlage 51 niederschlägt, in dieser Stellung.After this just described cleaning of the surface of the to be coated Plate is the diaphragm by actuating the motor 54 in the in F i g. 2 shown Position rotated, and the crucible carrier 27 is moved so that a crucible 28 is located immediately below the screen opening 44. When the aperture 52 is between the crucible 28 and the cleaned base 51 is located, the magnetic field is on brought a sufficient strength to the electron beam 29 through the opening 44 in the shield, and thus in the open top of the crucible 28. Inside this crucible contains a material to be evaporated, and this material is heated to the evaporation temperature by electron bombardment. Ice the coating material by electron bombardment to a temperature sufficient for constant evaporation has been heated, the shutter 52 holds back any individual vapor molecules that come out the heated material can escape. The shutter motor 54 is then actuated; he turns the diaphragm shaft 53, whereby the diaphragm 52 counterclockwise, as in Fig. 2 is rotated away from the pad 51. The aperture will be in brought a position in which it does not interrupt the rising steam flow, such as by pivoting over 180 °, and remains during the period within which steam from the crucible with the heated material on the lower Surface of the pad 51 is reflected in this position.

Kontrolle über die Stärke der abgelagerten Schicht kann auf verschiedene Arten erzielt werden, beispielsweise durch direkte Betrachtung der überzogenen Oberfläche mit einem Interferometer, wodurch der Ausführende die Stärke des Überzuges feststellen und danach die Dampfablagerung des jeweiligen Materials dann abbrechen kann, wenn die Schicht die gewünschte Stärke hat. Bei dieser eben erwähnten manuellen Betätigung wird der Ausführende dann die Blende mittels des Motors über weitere l80° schwenken, so daß sich die Blende dann wieder, wie in F i g. 2 gezeigt, zwischen der Unterlage und dem Tiegel befindet. Durch diese Art der Blendenbewegung - nämlich stets in nur einer Richtung - ist die Exponierung der gesamten Oberfläche der Unterlage für die gleiche Menge des entwickelten Dampfes gewährleistet, da der zuerst exponierte Teil durch die wieder zwischengeschaltete Blende auch wieder zuerst abgedeckt wird.Control over the thickness of the deposited layer can be done at different levels Species can be achieved, for example, by looking directly at the coated surface with an interferometer, whereby the performer can determine the thickness of the coating and then the vapor deposition of the respective material can then break off if the layer has the desired thickness. With this manual operation just mentioned The person carrying out the work will then use the motor to swivel the panel over a further 180 °, so that the aperture is then again, as in FIG. 2 shown between the pad and the crucible. This type of aperture movement - namely always in only one direction - is the exposure of the entire surface of the backing for ensures the same amount of vapor evolved as the one exposed first Part is also covered again first by the again interposed panel.

Wenn der nächste Tiegel in die Stellung gebracht wird, wie oben beschrieben, wird wiederum die Beschleunigungsspannung an die Elektronenkanone angelegt, so daß der Elektronenstrahl 29 wiederum, wie in F i g. 1 gezeigt, durch die Öffnung im Tiegelschirm 43 fokussiert und dann auf das Überzugsmaterial im zweiten Tiegel, der sich nunmehr unterhalb der Öffnung 44 befindet, gerichtet wird. Der Elektronenstrahl beschießt dieses Material, bringt es auf die Verdampfungstemperatur, und wenn diese Temperatur erreicht ist, wird die Blende 52 wiederum gegen den Uhrzeigersinn über etwa 180° verschwenkt, so daß die Unterlage 51 dem aus dem Tiegel kommenden Dampf ausgesetzt ist.When the next crucible is brought into position, as described above, the accelerating voltage is again applied to the electron gun, so that the electron beam 29 again, as in FIG. 1, focused through the opening in the crucible screen 43 and then directed onto the coating material in the second crucible, which is now located below the opening 44 . The electron beam bombarded this material, bringing it to the evaporation temperature, and when this temperature is reached, the diaphragm 52 is again pivoted counterclockwise through about 180 °, so that the substrate 51 is exposed to the steam coming from the crucible.

Wie oben erwähnt, sind beide Motoren sowohl zum Drehen des Tiegelträgers als auch der Blende vor- und rückwärts laufende Motoren, obwohl jedes dieser Elemente prinzipiell nur in einer Richtung gedreht wird. Die Möglichkeit des Rückwärtslaufes dieser Motoren wird zur genauen Kontrolle der daran befestigten Wellen bezüglich ihrer dem gewünschten Drehungswinkel entsprechenden Stellung verwendet. Dies ist besonders wichtig, um den Tiegelträger genau in die gewünschte Stellung zu bringen, da die einzelnen Tiegel genau unter die Öffnung des Tiegelschirmes gebracht werden müssen, damit der Elektronenstrahl das in diesen Tiegeln befindliche Material erhitzen und verdampfen kann. Um diese genaue Einstellbarkeit des Tiegelträgers zu erreichen, sind beispielsweise auf der Welle 41, die den Tiegelträger trägt, vier radial vorstehende Nasen 61 angeordnet. Mit diesen Nasen arbeitet ein Federanschlag 62 zusammen, der als Blattfeder ausgebildet ist, die sich von einer Befestigung des Rahmens 31 weg erstreckt. Das Federblatt dieses Federanschlages 62 erstreckt sich zur Welle 41, und zwar etwas neben der Mittellinie dieser Welle vorbei. Diese Anordnung ist in F i g. 4 gezeigt, worin die einzelnen Stellungen A, B, C und D die Folge der Anschlag- und Haltestellungen während des Drehens des Tiegelträgers auf der Welle in die gewünschte Stellung zeigen. In der Stellung von F i g. 4 A wird die Welle so gedreht, daß die Nase 61 sich zum Federanschlag 62 bewegt. Wenn sich die Welle weiterdreht, wird die Nase 61 den Federanschlag berühren und diesen elastisch zurückbiegen, wie in F i g. 4 B gezeigt. Die Welle dreht sich weiter, bis die Nase den Federanschlag passiert hat, worauf die Welle in entgegengesetzter Richtung gedreht wird, und sich die Nase zum Federanschlag hin bewegt, wie in F i g. 4 C angedeutet. Die Rückdrehung der Welle kann durch Betätigung eines Rücklaufschalters und Begrenzungsschalters durch die Wellennasen 61 bewerkstelligt werden. Wenn sich die Welle in entgegengesetzter Richtung dreht, wird die Nase darauf den Federanschlag von dessen anderer Seite berühren, und es wird daher dieser Federanschlag infolge der gegenüber dem Schaft in einem Winkel vorgesehenen Anordnung als starrer Anschlag wirken. Es wird daher die Welle aufgehalten und der Rücklauf des Motors dann abgeschaltet, so daß die Welle genau in der durch die gegenseitige Anordnung von Nase und Federanschlag bestimmten Stellung verbleibt. Obwohl das Blatt des Federanschlages elastisch ist, so daß es sich bei der ersten Berührung mit der Nase abbiegt, ist durch seine exzentrische Anordnung gegenüber der Welle eine Verbiegung des Blattes bei rückläufiger Berührung der Nase mit dem Blatt verhindert. Eine ähnliche Anordnung kann auf der Blendenwelle 53 angebracht sein; hierfür ist es jedoch nur notwendig, zwei Nasen vorzusehen, da die Blende selbst wie in F i g. 2 gezeigt nur zwischen zwei Stellungen verdreht wird.As mentioned above, both motors for rotating the crucible carrier as well as the diaphragm are forward and backward motors, although each of these elements is in principle only rotated in one direction. The possibility of reverse rotation of these motors is used for precise control of the shafts attached to them with regard to their position corresponding to the desired angle of rotation. This is particularly important in order to bring the crucible carrier exactly into the desired position, since the individual crucibles must be brought exactly under the opening of the crucible screen so that the electron beam can heat and vaporize the material in these crucibles. In order to achieve this precise adjustability of the crucible support, four radially protruding lugs 61 are arranged, for example, on the shaft 41 which carries the crucible support. A spring stop 62, which is designed as a leaf spring, which extends away from a fastening of the frame 31, works together with these lugs. The spring leaf of this spring stop 62 extends to the shaft 41, namely slightly past the center line of this shaft. This arrangement is shown in FIG. 4, in which the individual positions A, B, C and D show the sequence of the stop and holding positions during the rotation of the crucible carrier on the shaft into the desired position. In the position of FIG. 4 A, the shaft is rotated so that the nose 61 moves to the spring stop 62. If the shaft continues to rotate, the nose 61 will touch the spring stop and bend it back elastically, as in FIG. 4B shown. The shaft continues to rotate until the nose has passed the spring stop, whereupon the shaft is rotated in the opposite direction and the nose moves towards the spring stop, as in FIG. 4 C indicated. The reverse rotation of the shaft can be brought about by actuating a return switch and limit switch through the shaft lugs 61. When the shaft rotates in the opposite direction, the nose will then touch the spring stop from the other side thereof, and this spring stop will therefore act as a rigid stop as a result of the arrangement provided at an angle with respect to the shaft. The shaft is therefore stopped and the return of the motor is then switched off, so that the shaft remains exactly in the position determined by the mutual arrangement of the nose and spring stop. Although the blade of the spring stop is elastic, so that it bends when it first contacts the nose, its eccentric arrangement with respect to the shaft prevents the blade from bending when the nose comes into retrograde contact with the blade. A similar arrangement may be mounted on the shutter shaft 53; for this, however, it is only necessary to provide two lugs, since the diaphragm itself, as in FIG. 2 is only rotated between two positions.

Gemäß der oben beschriebenen Arbeitsfolge können auf der innerhalb des evakuierten Gehäuses angeordneten Unterlage 51 eine Vielzahl von Schichten aus verschiedenen Materialien angebracht werden, die auf der Unterlage einen zusammengesetzten Überzug bilden. Die Dampfablagerung wird auf die obenerwähnte Weise und durch die beschriebene Vorrichtung sehr genau kontrolliert. Das innerhalb der Kammer 22 herrschende Hochvakuum gestattet vertikales Aufsteigen der Dampfmoleküle aus dem erhitzten überzugsmaterial, und die jeweilige Stellung des Tiegelträgers ist genau festgelegt, wodurch eine volle Ausnutzung der Strahlenenergie und die Verdampfung nur des zum Überziehen gewünschten Materials erzielt wird.According to the work sequence described above, the within of the evacuated housing arranged underlay 51 from a plurality of layers different materials can be attached, which form a composite on the base Form coating. The vapor deposition is in the above-mentioned manner and by the described device very precisely controlled. The prevailing within the chamber 22 High vacuum allows the vapor molecules to rise vertically from the heated coating material, and the respective position of the crucible support is precisely determined, whereby a full utilization of the radiation energy and the evaporation only of the coating desired material is achieved.

Aus dem Vorhergehenden ist ersichtlich, daß die gezeigte und beschriebene Vorrichtung sehr gut zur Durchführung der Übergangs- und Reinigungsmethode geeignet ist. Obwohl eine vorzugsweise Betätigungsart der Vorrichtung beschrieben wurde, sind auch andere Arten möglich, und es eignen sich auch bestimmte Variationen der Vorrichtung zur Durchführung des überzugsverfahrens. Das überzugsverfahren kann beispielsweise durchgeführt werden durch genaue Fokussierung des Beschußstrahls in getrennte Tiegel durch weitere Schirmöffnungen oder auch in Abwesenheit eines Schirms. Die Kontrolle der überzugsstärke kann manuell, wie beschrieben, oder auch vollautomatisch, wie beispielsweise durch Verwendung einer Lichtquelle und einer Photozelle zur Erzeugung von Kontrollsignalen, durchgeführt werden. Die dargestellte Vorrichtung ist jedoch anderen Konstruktionen zum Reinigen und mehrfachen überziehen von Materialien bei weitem vorzuziehen, und beim Arbeiten im großen Maßstab kann eine Vielzahl der beschriebenen Überzugs- und Reinigungseinrichtungen verwendet werden, um dadurch größere Oberflächen gleichmäßig zu überziehen.From the foregoing it can be seen that the one shown and described Device very suitable for carrying out the transition and cleaning method is. Although a preferred mode of operation of the device has been described, Other types are also possible, and certain variations of the Device for carrying out the coating process. The coating process can for example, can be carried out by precisely focusing the bombardment beam into separate crucibles through additional screen openings or in the absence of one Umbrella. The control of the coating thickness can be done manually, as described, or else fully automatically, such as by using a light source and a Photocell for generating control signals. The one shown However, device is other designs for cleaning and multiple coating of materials by far preferable, and when working on a large scale it can one A large number of the coating and cleaning devices described are used, in order to cover larger surfaces evenly.

Claims (4)

Patentansprüche: 1. Vorrichtung zum Vakuumaufdampfen einer Vielzahl von festhaftenden Schichten bestimmter Dicke aus verschiedenen Materialien auf eine Unterlage mittels Elektronenbeschuß, insbesondere zum Herstellen von optischen Filtern, bestehend aus einer evakuierbaren Kammer, in der die zu überziehende Unterlage angeordnet ist, einer Einrichtung zur Erzeugung wenigstens eines Elektronenstrahls in dieser Kammer, einer Mehrzahl von Tiegeln zur Aufnahme von überzugsmaterialien und einer Fokussierungseinrichtung zum Ablenken des Elektronenstrahls zu einer Verdampfungsstelle, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Tiegel (28) auf einem drehbaren Tiegelträger (27) angeordnet sind, so daß jeweils ein Tiegel zu der Verdampfungsstelle gebracht wird, und daß zwischen den Tiegeln und der Unterlage (51) eine schwenkbare Blende (52) zur Steuerung der Abscheidung des Schichtmaterials auf der Unterlage ohne Unterbrechung des Elektronenstrahls vorgesehen ist. Claims: 1. Apparatus for vacuum evaporation of a large number of firmly adhering layers of a certain thickness made of different materials on one Backing by means of electron bombardment, in particular for the production of optical filters, Consists of an evacuable chamber in which the underlay to be coated is arranged is, a device for generating at least one electron beam in this Chamber, a plurality of crucibles for holding coating materials and one Focusing device for deflecting the electron beam to an evaporation point, in that the crucible (28) is mounted on a rotatable crucible support (27) are arranged so that one crucible is brought to the evaporation point is, and that between the crucibles and the base (51) a pivotable screen (52) for controlling the deposition of the layer material on the substrate without interruption of the electron beam is provided. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar über den Tiegeln (28) ein feststehender Schirm (43) mit einer öffnung (44) vorgesehen ist, durch die der Elektronenstrahl (29) in den darunterliegenden Tiegel gelenkt wird. 2. Apparatus according to claim 1, characterized in that a fixed screen (43) with an opening (44) is provided directly above the crucibles (28) through which the electron beam (29) is directed into the crucible below. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fokussierungseinrichtung einen Magnetfeldgenerator (46 bis 49) aufweist, der quer zum Elektronenstrahl (29) ein Magnetfeld erzeugen kann und den Strahl in eine gekrümmte Bahn durch die Öffnung (44) im Schirm (43) bringt, und daß dieser Magnetfeldgenerator einstellbar und regelbar ausgebildet ist, um ein Feld verschiedener und veränderlicher Stärke zu erzeugen, so daß der Elektronenstrahl auch zum Reinigen der Unterlage (51) verwendbar ist. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der auf einer Welle (41) angeordnete Tiegelträger (27) durch einen Antriebsmotor (42) derart gesteuert drehbar ist, daß sich nacheinander jeweils ein Tiegel (28) unter der COffnung (44) im Schirm (43) befindet und daß die ebenfalls über eine Welle (53) verschwenkbare Blende (52) nur in einer einzigen Drehrichtung bewegbar angeordnet ist. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (41) des Tiegelträgers (27) mehrere Radialnasen (61) aufweist, die den einzelnen Tiegelstellungen unter der öffnung (44) im Schirm (43) entsprechen, und daß ein Federanschlag (62) mit einem elastisch deformierbaren Blatt vorgesehen ist, das bei Drehung der Welle mit den Radialnasen (61) derart in Berührung kommt, daß es die Nasen nur in einer Drehrichtung passieren läßt, sie jedoch bei Rückdrehung der Welle sperrt (F i g. 3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that that the focusing device has a magnetic field generator (46 to 49), which can generate a magnetic field transversely to the electron beam (29) and the beam in brings a curved path through the opening (44) in the screen (43), and that this Magnetic field generator is designed to be adjustable and controllable to a field of different and variable strength so that the electron beam is also used for cleaning the pad (51) can be used. 4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the crucible carrier arranged on a shaft (41) (27) is controlled rotatable by a drive motor (42) in such a way that one after the other in each case a crucible (28) is located under the opening (44) in the screen (43) and that the diaphragm (52), which can also be pivoted via a shaft (53), is only in a single one Direction of rotation is arranged to be movable. 5. Apparatus according to claim 4, characterized in that that the shaft (41) of the crucible carrier (27) has several radial lugs (61) which correspond to the individual crucible positions under the opening (44) in the screen (43), and that a spring stop (62) is provided with an elastically deformable blade that comes into contact with the radial lugs (61) when the shaft rotates, that it only allows the lugs to pass in one direction of rotation, but they do so when they are rotated backwards the shaft locks (F i g. 4 A bis 4 D).4 A to 4 D).
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