NL8700619A - Mechanically moving magnetic field generator relative to cathode - using spirally grooved rotating baseplate to mechanically impose spiral path on base rotation of field generator - Google Patents

Mechanically moving magnetic field generator relative to cathode - using spirally grooved rotating baseplate to mechanically impose spiral path on base rotation of field generator Download PDF

Info

Publication number
NL8700619A
NL8700619A NL8700619A NL8700619A NL8700619A NL 8700619 A NL8700619 A NL 8700619A NL 8700619 A NL8700619 A NL 8700619A NL 8700619 A NL8700619 A NL 8700619A NL 8700619 A NL8700619 A NL 8700619A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
magnetic field
spiral
movement
cathode
field generating
Prior art date
Application number
NL8700619A
Other languages
Dutch (nl)
Original Assignee
Hauzer Holding
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hauzer Holding filed Critical Hauzer Holding
Priority to NL8700619A priority Critical patent/NL8700619A/en
Priority to EP88200483A priority patent/EP0283095A1/en
Priority to US07/168,439 priority patent/US4902931A/en
Priority to CA000561505A priority patent/CA1301239C/en
Priority to JP63063064A priority patent/JPS64262A/en
Publication of NL8700619A publication Critical patent/NL8700619A/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/24Vacuum evaporation
    • C23C14/32Vacuum evaporation by explosion; by evaporation and subsequent ionisation of the vapours, e.g. ion-plating
    • C23C14/325Electric arc evaporation

Landscapes

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

Abstract

A magnetic field generator moves along a path near a cathode surface with an essentially base rotation to which a mechanical linear movement is added forming a spiral path. The spiral path is itself rotated counter to the direction of rotation of the magnetic field to cover the complete surface of the cathode plate. Appts. comprises a magnetic field generator, a cathode plate of an arc evaporator, rotatable slotted slide rail, gear driven base plate having spiral groove.

Description

9 NO 34187 *9 NO 34187 *

Werkwijzen en Inrichtingen voor het sturen van een boog bij een kathode boogverdampingsinrichting.Arc Control Methods and Devices at a Cathode Arc Evaporator.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor 5 het sturen van een boog over een in hoofdzaak vlakke kathodeplaat van een kathode boogverdampingsinrichting. Dit wordt verwezenlijkt met een magneetveld opwekkende inrichting, waarbij het magneetveld bewogen wordt. Deze sturing van de boog moet onderscheiden worden van de maatregel die bestaat uit het aanbrengen van afschermmiddelen. Dergelijke af-10 schermmiddelen worden bij een kathode boogverdampingsinrichting gebruikt om te vermijden dat de boog van de kathodeplaat afloopt. Daarbij ontstaat een onregelmatige boog, die steeds opnieuw ontstoken moet worden en bij het niet op de kathodeplaat aanwezig zijn van de boog wordt geen materiaal van de kathodeplaat geëmitteerd naar het te bekleden sub-13 straat* Om deze moeilijkheden te vermijden zijn in de stand der techniek zowel afschermringen als magneetveld opwekkende inrichtingen voorgesteld om de boog op de kathodeplaat te houden. Het is evenwel het doel van de hierboven beschreven maatregelen om de baan van de boog op de kathodeplaat zelf te sturen. Dit is van belang omdat bij ongestuurde beweging 20 van de boog deze een zeer onregelmatig verloop heeft, waarbij vaak materiaal in veel grotere druppelvorm dan gewenst (makro’s) van het kathode-oppervlak migreert en zo tot een onregelmatige bekleding op het substraat leidt· levens bestaat bij een ongestuurde boog niet de waarborg dat het kathodeoppervlak op een zo optimaal mogelijke wijze afgetast 25 wordt. Daardoor kunnen plaatselijk zeer diepe erosiesporen ontstaan en leiden tot het voortijdig plaatselijk verbruikt zijn van de kathodeplaat, hetgeen als consequentie heeft dat de hele kathodeplaat vervangen moet worden.The present invention relates to a method for guiding an arc over a substantially flat cathode plate of a cathode arc evaporator. This is accomplished with a magnetic field generating device, wherein the magnetic field is moved. This control of the arc must be distinguished from the measure that consists of applying shielding means. Such shielding means are used with a cathode arc evaporator to prevent the arc from slipping off the cathode plate. This results in an irregular arc which must be re-ignited and when the arc is not present on the cathode plate, no material is emitted from the cathode plate to the substrate to be coated * In order to avoid these difficulties, the Technique has proposed both shield rings and magnetic field generating devices to hold the arc on the cathode plate. However, it is the object of the above described measures to control the path of the arc on the cathode plate itself. This is important because with uncontrolled movement of the arc it has a very irregular course, often material in a much larger droplet shape than desired (macros) migrates from the cathode surface and thus leads to an irregular coating on the substrate. in the case of an uncontrolled arc, there is no guarantee that the cathode surface is scanned in the best possible manner. This can lead to locally very deep erosion traces and lead to premature local consumption of the cathode plate, which means that the entire cathode plate must be replaced.

Door het gebruik van een bewegend magneetveld dat de boog beln-30 vloedt kan sturing daarvan verkregen worden, zodat het oppervlak van de kathodeplaat thans op uniforme wijze afgetast kan worden· Daarbij kan het bewegende magneetveld hetzij door permanente magneetsamens tellen, hetzij door elektromagnetische samenstellen, hetzij door combinaties daarvan gevormd worden. In het geval van elektromagnetische spoelen kan 35 deze gehele spoel een beweging uitvoeren, maar er wordt de voorkeur aan gegeven deze vast op te stellen en door het sturen van verscheidene spoelen op elektrische (elektronische) wijze een wisselend magneetveld te verkrijgen. Een bijzonder eenvoudige wijze om dit uit te voeren is het gebruik van een zogenaamde drie-fase spoel.By using a moving magnetic field that flows through the arc, 30 control can be obtained, so that the surface of the cathode plate can now be scanned in a uniform manner. In addition, the moving magnetic field can count either by permanent magnet assemblies or by electromagnetic assemblies, or be formed by combinations thereof. In the case of electromagnetic coils, this entire coil can perform a movement, but it is preferred to fix it and obtain an alternating magnetic field electrically (electronically) by controlling several coils. A particularly simple way of doing this is the use of a so-called three-phase coil.

¢70001 3 -2-¢ 70001 3 -2-

Indien het bewegende magneetveld door een permanent magneetsamenstel dat beweegt,opgewekt wordt, kan dit permanente magneetsamenstel elke voorstelbare combinatie van magneten omvatten die elke voorstelbare baan uit kan voeren.If the moving magnetic field is generated by a permanent magnet assembly that moves, this permanent magnet assembly may comprise any imaginable combination of magnets that can perform any imaginable path.

5 Volgens een van voordeel zijnde uitvoering voert het hart van het magneetveld een in hoofdzaak spiraalvormige beweging ten opzichte van de kathodeplaat uit. De trefplaat of de kathode wordt op deze wijze langs het gehele oppervlak daarvan "verdampt", d.w.z. de gestuurde boog beschrijft eveneens een spiraalvormige baan. Op deze wijze wordt voorko-10 men, dat plaatselijk zeer diepe erosieplaatsen ontstaan, terwijl op andere plekken geen verdamping plaatsvindt. Het gelijkmatig afnemen van de kathodedikte wordt zo belemmerd. Daarbij is het mogelijk de spiraalvormige baan verscheidene malen in tegenovergestelde richtingen te doorlopen.According to an advantageous embodiment, the center of the magnetic field performs a substantially spiral movement relative to the cathode plate. The target or cathode is thus "evaporated" along its entire surface, i.e., the steered arc also describes a spiral path. In this way it is prevented that locally very deep erosion sites are created, while in other places no evaporation takes place. The uniform decrease of the cathode thickness is thus hindered. In addition, it is possible to traverse the spiral path several times in opposite directions.

15 Gebleken is, dat de gelijkblijvende verblijfduur van het magneet veld in het bijzonder verwezenlijkt wordt met een spiraal waarvan de ra-diusvektor van een punt op de spiraal ongeveer evenredig aan de wortel van de hoek van de radiusvektor is, m.a.w. = a'fy + b. Daarbij isyO de lengte van de straal ten opzichte van het middelpunt en yP de hoek. Om 20 te voorkomen dat de erosie in het midden van de kathode aanzienlijker is dan bij de rand, worden optimale waarden verkregen indien jj = a^/A+ b, met 2,5. Om te voorkomen dat in het midden van de kathode een aanzienlijker inbranding ontstaat dan bij de rand van het cirkelvlak moet de snelheid van het magneetveld nabij het midden veel 25 groter zijn dan bij de rand van de kathode. Om de snelheid van de beweging met de afstand tot het middelpunt te laten variëren, om de verblijftijd van de boog zoveel mogelijk gelijkblijvend te houden, isyO een goniometrische functie van hogere orde, bijvoorbeeld β = f (ψ) t. Naast deze spiraal vormige beweging kan het magneetveld 30 bovendien een verdere periodieke beweging in hoofdzaak loodrecht op het trefoppervlak beschrijven. Dit kan bij een niet-rotatie symmetrisch magneetveld rotatie zijn. Eveneens kan met drie-fase of twee-fase spoelen een wisselend magneetveld opgelegd worden.It has been found that the constant residence time of the magnetic field is in particular realized with a spiral whose radius vector of a point on the spiral is approximately proportional to the square root of the angle of the radius vector, ie = a'fy + b. Where yO is the length of the radius relative to the center and yP is the angle. To prevent erosion in the center of the cathode to be more substantial than at the edge, optimal values are obtained if yy = a ^ / A + b, by 2.5. In order to prevent a more significant burn-in in the center of the cathode than at the edge of the circular plane, the velocity of the magnetic field near the center must be much greater than at the edge of the cathode. In order to vary the speed of the movement with the distance to the center, in order to keep the residence time of the arc as constant as possible, yO is a higher order trigonometric function, for example β = f (ψ) t. In addition to this spiral-shaped movement, the magnetic field 30 can also describe a further periodic movement substantially perpendicular to the target surface. This can be rotation with a non-rotationally symmetrical magnetic field. An alternating magnetic field can also be imposed with three-phase or two-phase coils.

De uitvinding heeft eveneens betrekking op een inrichting voor het 35 uitvoeren van de hierboven beschreven werkwijze. Deze omvat een magneetveld opwekkend orgaan, welk orgaan van de spiraalvormige baan sturende middelen voorzien is. Deze spiraalvormige baan sturende middelen kunnen omvatten een van een spiraalvormige groef voorziene basisplaat met een ten opzichte daarvan roteerbaar stuurorgaan met verschuifbaar aange-40 brachte in die groeven in aangrijping te brengen penmiddelen, die ver- 8700611 -3- bonden zijn met het magneetveld opwekkende orgaan. Onder "ten opzichte van" moet begrepen worden, dat de basisplaat eveneens draaibaar opgesteld kan zijn. Volgens een voorfceursuitvoering is deze basisplaat in tegenovergestelde richting van de beweging van het steunorgaan draaibaar 5 aangebracht. Door deze uitvoering is het mogelijk de boog bij het heen en weer bewegen van het magneetveld opwekkende orgaan steeds een spiraalvormige baan over het kathodeoppervlak te laten beschrijven die nog niet eerder afgelegd is.The invention also relates to a device for performing the above-described method. This comprises a magnetic field generating element, which element is provided with the spiral path-controlling means. These helical web guiding means may comprise a helically grooved base plate with a rotatable control member rotatable thereto with slidably engageable pin means engaged in said grooves connected to the magnetic field generating member. . By "relative to" it is to be understood that the base plate can also be rotatably arranged. According to a preferred embodiment, this base plate is rotatably mounted in the opposite direction of the movement of the support member. As a result of this embodiment it is possible to have the arc always describe a spiral path over the cathode surface when the reciprocating magnetic field generating member is reciprocated.

In plaats van of naast de hierboven beschreven mechanische inrich-10 ting voor het opwekken van het magneetveld en het beschrijven van een spiraalvormige baan kunnen elektromagnetische spoelen gecombineerd met een stuurschakeling aanwezig zijn. Daarbij wordt de stuurschakeling bij voorkeur als microprocessor uitgevoerd. Zoals hierboven reeds aangeduid kunnen voor het tijdens het doorlopen van de baan verbreden van het ero-15 siespoor drie-fase stroomspoelen gebruikt worden. Zo kan op eenvoudige wijze toch een optimaal erosieprofiel verkregen worden.Instead of or in addition to the above-described mechanical device for generating the magnetic field and describing a spiral path, electromagnetic coils combined with a control circuit may be provided. The control circuit is preferably designed as a microprocessor. As already indicated above, three-phase current coils can be used for widening the erosion track during the passage of the track. In this way, an optimal erosion profile can still be obtained in a simple manner.

Voor het magneetveld opwekkende orgaan kan een in de stand der techniek beschreven kommagneet gebruikt worden of een kommagneet bekend uit de octrooiaanvrage NL-A-·····.· (NO 34376) die op dezelfde dag als 20 onderhavige aanvrage is ingediend.For the magnetic field generating member, a cup magnet described in the prior art can be used or a cup magnet known from the patent application NL-A -····. · (NO 34376) filed on the same day as the present application.

De uitvinding wordt hieronder aan de hand van enkele uitvoerings-voorbeelden nader uiteengezet.The invention is explained in more detail below with reference to a few embodiments.

Daarbij tonen: fig. 1 in doorsnede een magnetisch veld opwekkende inrichting met 25 elektromagnetische spoelen in dwarsdoorsnede; fig. 2 het door deze magneetveld opwekkende inrichting voortgebrachte magneetveld bij een kathodeplaat; fig. 3 een magneetveld opwekkende inrichting bestaande uit permanente magneten; 30 fig. 4 een mogelijk baan beschreven door de magneetveld opwekkende inrichting uit fig. 3; fig. 5 in doorsnede een mechanische inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding, fig. 6 een detail van het magneetveld opwekkende orgaan uit fig. 5, 35 fig. 7 de baan beschreven door het magneetveld opwekkende orgaan bij gebruik van de inrichting volgens fig. 5; en fig. 8 een doorsnede van een verdere uitvoering van de in fig. 5 afgebeelde inrichting.In the drawing: Fig. 1 shows in cross section a magnetic field generating device with 25 electromagnetic coils in cross section; Fig. 2 shows the magnetic field generated by this magnetic field generating device at a cathode plate; Fig. 3 shows a magnetic field generating device consisting of permanent magnets; Fig. 4 shows a possible path described by the magnetic field generating device of Fig. 3; Fig. 5 is a sectional view of a mechanical device for carrying out the method according to the invention, Fig. 6 shows a detail of the magnetic field generating member from Fig. 5, Fig. 7 shows the path described by the magnetic field generating member when using the device according to fig. 5; and FIG. 8 is a sectional view of a further embodiment of the device shown in FIG. 5.

In fig. 1 is een magneetveldopwekkende inrichting in dwarsdoorsnede 40 afgebeeld en in het geheel met 1 aangegeven. Deze omvat een weekijzeren 87 0 0 6 1 8 ♦ * * - -4- deel 2 dat polen 3 vormt. Bij deze polen 3 bevinden zich spoelen 4, die als drie-fase spoelen geschakeld zijn. In bovenaanzicht kan deze magneetveld opwekkende inrichting alle voorstelbare vormen hebben en indien deze een langwerpige vorm heeft en achter een kathodeplaat aangebracht 5 wordt ontstaat een wisselend magneetveld, zoals afgeheeld in fig. 2. Daarbij zal de boog met grote snelheid langs deze baan bewegen en een breed spoor uitslijten uit de kathodeplaat. Het bewegende magneetveld wordt hier opgewekt door een stilstaande magneetveld opwekkende inrichting, waarbij door het wisselen van de stroom door de spoelen een bewe-10 gend magneetveld opgewekt wordt. De omloopsnelheid van de boog is vele. malen groter dan de bewegingssnelheid van het veld, zodat elke baan vele malen doorlopen wordt.In Fig. 1, a magnetic field generating device is shown in cross section 40 and indicated in its entirety by 1. This includes a soft iron 87 0 0 6 1 8 ♦ * * -4 part 2 forming poles 3. At these poles 3 there are coils 4, which are switched as three-phase coils. In top view, this magnetic field generating device can have all conceivable shapes and if it has an elongated shape and is placed behind a cathode plate, an alternating magnetic field is created, as shown in fig. 2. The arc will move along this path with great speed and a broad track wear out of the cathode plate. The moving magnetic field is generated here by a stationary magnetic field generating device, whereby a moving magnetic field is generated by changing the current through the coils. The arc velocity is many. times greater than the speed of movement of the field, so that each track is completed many times.

In fig. 3 is een bewegend magneetveld opwekkende inrichting afge-beeld, die in dit geval bestaat uit drie permanente magneten 6, die met 15 enige in de stand der techniek bekende constructies met elkaar verbonden kunnen zijn. Voor het opwekken van een bewegend magneetveld kan dit permanente magneetsamenstel elke willekeurige gestuurde beweging uitvoeren. In fig. 4 is als voorbeeld de beweging van een ander permanent magneetsamenstel aangegeven, waarbij met 7 de baan van de boog aangegeven is en 20 8 het rotatie middelpunt van een verder niet afgebeeld permanent mag neetsamenstel aanduidt.Fig. 3 shows a moving magnetic field generating device, which in this case consists of three permanent magnets 6, which can be connected to one another with some constructions known in the art. To generate a moving magnetic field, this permanent magnet assembly can perform any controlled movement. In Fig. 4, as an example, the movement of another permanent magnet assembly is indicated, with 7 indicating the path of the arc and 8 indicating the center of rotation of a permanent magnet assembly not shown further.

In fig. 5 is een kathodeplaat 11 afgebeeld, die bestaat uit te verdampen materiaal. Het substraat waarop dit materiaal neergeslagen moet worden noch de anode zijn afgebeeld. Van belang is echter dat de boog 25 die getrokken wordt tussen de niet afgebeelde anode en de kathodeplaat 11 een zodanige baan langs de kathodeplaat 11 beschrijft, dat deze op zo gelijkmatig mogelijke wijze beschreven wordt. Hiertoe is onder de kathodeplaat 11, dus aan de zijde weggericht van het te behandelen substraat, een in het geheel met 12 aangegeven inrichting afgebeeld, welke omvat 30 een magneetveld opwekkend orgaan 13, alsmede middelen voor het laten beschrijven van een spiraalvormige baan van het magneetveld opwekkende orgaan 13. Deze middelen omvattende een draaiende glijrail 14, waarin het magneetveld opwekkende orgaan via een in fig. 7 afgebeelde sleuf 15 in de richting van de pijlen 16 heen en weer beweegbaar is. Stift 17 van 35 het magneetveld opwekkende orgaan valt in een spiraalvormige groef 18, aangebracht in basisplaat 19* Deze basisplaat kan stilstaan, maar is in de afgebeelde uitvoering via een vertanding 20 met aandrijvende middelen 29 verbonden. Door de onderlinge beweging van de draaiende glijrail 14 en basisplaat 19 kunnen verschillende banen verkregen worden, waarvan 40 als voorbeeld baan 30 in fig. 7 weergegeven is. Het blijkt dat een spi-Fig. 5 shows a cathode plate 11, which consists of material to be evaporated. The substrate on which this material is to be deposited nor the anode are depicted. It is important, however, that the arc 25 drawn between the anode not shown and the cathode plate 11 describe a path along the cathode plate 11 such that it is described in the most uniform manner. For this purpose, a device, indicated in its entirety by 12, is shown underneath the cathode plate 11, i.e. facing away from the substrate to be treated, which device comprises a magnetic field generating member 13, as well as means for describing a spiral path of the magnetic field generating member 13. These means comprise a rotating slide rail 14, in which the magnetic field generating member can be moved to and fro in the direction of the arrows 16 via a slot 15 shown in fig. Pin 17 of 35 the magnetic field generating element falls into a spiral groove 18, arranged in base plate 19. This base plate can stand still, but in the illustrated embodiment it is connected to driving means 29 via a toothing 20. Different paths can be obtained by the mutual movement of the rotating slide rail 14 and base plate 19, of which 40 is shown as an example of track 30 in Fig. 7. It turns out that a spi-

87 0 0 C' 1 S87 0 0 C '1 S

-5- raalvormige beweging beschreven wordt waarbij het oppervlak van de ka— thodeplaat 11 zo gelijkmatig mogelijk beschreven wordt. Door de ingaande en uitgaande beweging van het magneetveld opwekkende orgaan 13 door het veranderen van de onderlinge draaibeweging van glijrail 14 en basisplaat 5 19 kan het gehele kathode-oppervlak achtereenvolgens met verschillende spiraalvormige banen afgetast worden.-5- describes circular motion with the surface of the cathode plate 11 being described as evenly as possible. By the input and output movement of the magnetic field generating member 13 by changing the relative rotational movement of slide rail 14 and base plate 19, the entire cathode surface can be successively scanned with different spiral paths.

In fig· 6 is een voorbeeld van een magneetveld opwekkend orgaan af-gebeeld. Dit bestaat uit een weekijzeren deel 22, een pool 23 en een ringpool 24, waarbij polen 23 en 24 tegenovergestelde polariteit hebben. 10 Pool 23 kan uit een samenstel van verschillende polen ontstaan. Begrepen moet worden dat dit slechts een voorbeeld is, dat het mogelijk is om dit magneetveld opwekkende orgaan door elektromagneten of combinaties van elektromagneten en permanente magneten te vormen.Fig. 6 shows an example of a magnetic field generating element. This consists of a soft iron part 22, a pole 23 and a ring pole 24, with poles 23 and 24 having opposite polarity. Pole 23 can arise from an assembly of different poles. It is to be understood that this is only an example, that it is possible to form this magnetic field generating member by electromagnets or combinations of electromagnets and permanent magnets.

In fig. 8 is een verdere uitvoering afgebeeld waarbij het nadeel 15 weggenomen is, dat het magneetveld opwekkende orgaan 13 niet voorbij het hart van de kathodeschijf bewogen kan worden. Immers in fig. 5 belemmert as 25 verdere beweging van het magneetveld opwekkende orgaan naar het midden van de kathodeschijf. Bij de uitvoering volgens fig. 8 is de draaiende glijrail uitgevoerd als roterende cilindrische mantel 26, die, 20 op de wijze zoals afgebeeld in fig. 7, van een sleuf voorzien is. Thans is het mogelijk dat de basisplaat 19 van een doorgaande groef 18 voorzien is. Begrepen moet worden dat vele andere combinaties mogelijk zijn. Zo is het bijvoorbeeld mogelijk om permanente magneten met spoelmagneten te verenigen. Daartoe wordt verwezen naar NL-A-....... (NO 34376). Voor 25 de sturing van de elektromagneten kan elk, in de stand der techniek bekend, technisch middel gebruikt worden en daarbij wordt in het bijzonder gedacht aan de toepassing van microprocessoren. Op mechanisch gebied zijn eveneens andere in de stand der techniek bekende inrichtingen voor het voortbrengen van een spiraalvormige beweging en voor het doen veran-30 deren van de bewegingssnelheid als functie van de plaats van de magneetveld opwekkende inrichting voorstelbaar. Al deze uitvoeringsvarianten vallen binnen het bereik van de onderhavige uitvinding.Fig. 8 shows a further embodiment in which the drawback 15 is removed, that the magnetic field generating member 13 cannot be moved past the center of the cathode disc. After all, in Fig. 5, shaft 25 hinders further movement of the magnetic field generating member towards the center of the cathode disc. In the embodiment according to Fig. 8, the rotating slide rail is designed as a rotating cylindrical jacket 26, which is provided with a slot in the manner as shown in Fig. 7. It is now possible that the base plate 19 is provided with a continuous groove 18. It should be understood that many other combinations are possible. For example, it is possible to combine permanent magnets with coil magnets. For this, reference is made to NL-A -....... (NO 34376). Any control means known in the art can be used for the control of the electromagnets, and in particular the use of microprocessors is envisaged. In the mechanical field, other devices known in the prior art for producing a spiral movement and for changing the speed of movement as a function of the location of the magnetic field generating device are also conceivable. All of these embodiments are within the scope of the present invention.

87C0PH87C0PH

Claims (19)

1. Werkwijze voor het sturen van een boog over een in hoofdzaak vlakke kathodeplaat van een kathode boogverdampingsinrichting met een magneetveld opwekkende inrichting, waarbij het magneetveld bewogen wordt. 5A method of controlling an arc over a substantially flat cathode plate of a cathode arc evaporator with a magnetic field generating device, wherein the magnetic field is moved. 5 2. Inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat magneetveld opwekkende inrichting tenminste een elektromagnetische spoel omvat.Device for carrying out the method according to claim 1, characterized in that the magnetic field generating device comprises at least one electromagnetic coil. 3. Inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de magneet- . veld opwekkende inrichting een drie-fase spoel omvat.Device according to claim 2, characterized in that the magnet. field generating device comprises a three phase coil. 4. Werkwijze volgens conclusie 1, eventueel in combinatie met de inrichting volgens conclusie 2 of 3, met het kenmerk, dat het bewegende 15 magneetveld door een bewegend permanent magneetsamenstel opgewekt wordt.4. Method according to claim 1, optionally in combination with the device according to claim 2 or 3, characterized in that the moving magnetic field is generated by a moving permanent magnet assembly. 5. Werkwijze volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat een referentie punt van het magneetveld een in hoofdzaak spiraalvormige beweging t.o.v* de kathodeplaat uitvoert. 20Method according to claim 4, characterized in that a reference point of the magnetic field performs a substantially spiral movement relative to the cathode plate. 20 6. Werkwijze volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de spiraalvormige baan verscheidene malen in tegenovergestelde richting doorlopen wordt.Method according to claim 5, characterized in that the spiral path is traversed several times in the opposite direction. 7. Werkwijze volgens concluise 5 of 6, met het kenmerk, dat de ra- diusvektor op de spiraal in hoofdzaak evenredig is met de wortel van de hoek van de radiusvektor.Method according to claim 5 or 6, characterized in that the radius vector on the spiral is substantially proportional to the square root of the radius vector. 8. Werkwijze volgens conclusie 5 of 6, met het kenmerk, dat de 30 spiraal voldoet aan^o = a^l/x, met 2<x^2,5, waarin jO en 0 poolcoördinaten zijn enƒ?een functie van de tijd is. #8. Method according to claim 5 or 6, characterized in that the spiral satisfies ^ o = a ^ l / x, with 2 <x ^ 2.5, wherein jO and 0 are polar coordinates and ƒ? A function of time is. # 9. Werkwijze volgens conclusie 5-8, met het kenmerk, dat de snelheid van de beweging van het magneetveld nabij het hart van de spiraal 35 groter is dan bij de buitenzijde van de spiraal.Method according to claims 5-8, characterized in that the speed of the movement of the magnetic field near the center of the spiral 35 is greater than at the outside of the spiral. 10. Werkwijze volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat de snelheid van de beweging volgens de amplitude van een goniometrische functie be- 8700619 * -7- paald wordt.Method according to claim 9, characterized in that the speed of the movement is determined according to the amplitude of a trigonometric function 8700619 * -7. 11. Werkwijze volgens conclusie 1-10, met het kenmerk, dat de loodrechte component van het magneetveld een verdere periodieke beweging, in hoofdzaak loodrecht op het oppervlak, beschrijft, waardoor de vorm van het boogspoor veranderd wordt. 5Method according to claims 1-10, characterized in that the perpendicular component of the magnetic field describes a further periodic movement, substantially perpendicular to the surface, whereby the shape of the arc track is changed. 5 12. Werkwijze volgens conclusie 9 of 10, met het kenmerk, dat de snelheid van de beweging volgens een hogere orde functie bepaald wordt.Method according to claim 9 or 10, characterized in that the speed of the movement is determined according to a higher order function. 13. Werkwijze volgens een van de conclusies 4-12, met het kenmerk, 10 dat het magneetveld een om een as daarvan roterende beweging uitvoert.13. A method according to any one of claims 4-12, characterized in that the magnetic field performs a movement rotating about an axis thereof. 14. Inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, omvattende een magneetveld opwekkend orgaan, met het kenmerk, dat het orgaan van de spiraalvormige baan sturende mid-15 delen voorzien is.Device for carrying out the method according to any one of the preceding claims, comprising a magnetic field generating element, characterized in that the element is provided with the spiral path-controlling means. 15. Inrichting volgens conclusie 14, met het kenmerk, dat de spiraalvormige baan sturende middelen omvatten een van een spiraalvormige groef voorziene basisplaat met een ten opzichte daarvan roteerbaar 20 stuurorgaan met verschuifbaar aangebrachte in de groef in aangrijping te brengen penmiddelen, die verbonden zijn met het magneetveld opwekkende orgaan.15. Device as claimed in claim 14, characterized in that the spiral web guiding means comprise a base plate provided with a spiral groove with a control member rotatable relative thereto with pin means which can be slidably engaged in the groove and are connected to the magnetic field generating organ. 16. Inrichting volgens conclusie 15, met het kenmerk, dat de basis-25 plaat in tegenovergestelde richting van de beweging van het steunorgaan draaibaar aangebracht is.16. Device as claimed in claim 15, characterized in that the base plate is rotatably arranged in the opposite direction of the movement of the support member. 17. Inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies 5 - 13, eventueel in combinatie met conclusie 9 30 of 10, met het kenmerk, dat deze elektromagnetische spoelen en een stuurschakeling omvat.Device for carrying out the method according to one of the preceding claims 5 to 13, optionally in combination with claim 9 or 10, characterized in that it comprises electromagnetic coils and a control circuit. 18. Inrichting volgens conclusie 17, met het kenmerk, dat de stuurschakeling als microprocessor uitgevoerd is.Device according to claim 17, characterized in that the control circuit is designed as a microprocessor. 19. Inrichting volgens conclusie 18, met het kenmerk, dat de elektromagnetische spoelen drie-fase spoelen zijn. k ? A A £ 4 rt v -r ϋ -) i y -----------------------Device according to claim 18, characterized in that the electromagnetic coils are three-phase coils. k? A A £ 4 rt v -r ϋ -) i y -----------------------
NL8700619A 1987-03-16 1987-03-16 Mechanically moving magnetic field generator relative to cathode - using spirally grooved rotating baseplate to mechanically impose spiral path on base rotation of field generator NL8700619A (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8700619A NL8700619A (en) 1987-03-16 1987-03-16 Mechanically moving magnetic field generator relative to cathode - using spirally grooved rotating baseplate to mechanically impose spiral path on base rotation of field generator
EP88200483A EP0283095A1 (en) 1987-03-16 1988-03-15 Method and arrangement for mechanically moving of a magnetic field generating device in a cathode arc discharge evaporating device
US07/168,439 US4902931A (en) 1987-03-16 1988-03-15 Method and arrangement for mechanically moving of a magnetic field generating device in a cathode arc discharge evaporating device
CA000561505A CA1301239C (en) 1987-03-16 1988-03-15 Method and arrangement for mechanically moving of a magnetic field generating device in a cathode arc discharge evaporating device
JP63063064A JPS64262A (en) 1987-03-16 1988-03-16 Method for mechanically shifting magnetic field generating device in cathodic arc discharging vaporization apparatus and device therefor

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8700619 1987-03-16
NL8700619A NL8700619A (en) 1987-03-16 1987-03-16 Mechanically moving magnetic field generator relative to cathode - using spirally grooved rotating baseplate to mechanically impose spiral path on base rotation of field generator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8700619A true NL8700619A (en) 1988-10-17

Family

ID=19849709

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8700619A NL8700619A (en) 1987-03-16 1987-03-16 Mechanically moving magnetic field generator relative to cathode - using spirally grooved rotating baseplate to mechanically impose spiral path on base rotation of field generator

Country Status (1)

Country Link
NL (1) NL8700619A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL8700620A (en) CATHODE ARC VAPORIZATION DEVICE AND METHOD FOR ITS OPERATION.
US4724058A (en) Method and apparatus for arc evaporating large area targets
CN108213650B (en) A kind of method that the rotation of DC control magnetic monopole carries out segmentation control arc
JPH01262A (en) Method and apparatus for mechanically moving a magnetic field generator in a cathodic arc discharge evaporator
US4902931A (en) Method and arrangement for mechanically moving of a magnetic field generating device in a cathode arc discharge evaporating device
WO2015018924A2 (en) Optical resonance scanner
US11973391B2 (en) Tangentially actuated magnetic momentum transfer generator
KR970072171A (en) Plasma source
EP1602165A1 (en) Torque producing device
NL8700619A (en) Mechanically moving magnetic field generator relative to cathode - using spirally grooved rotating baseplate to mechanically impose spiral path on base rotation of field generator
US4217512A (en) Apparatus for generating a pulse when a first member passes a second member using permanent magnets with different strengths
US2736799A (en) Focussing system for ions and electrons
US6962433B2 (en) Magnetic stirring apparatus having low rotational speeds
US10921156B2 (en) Rotary encoder with additive manufacturing features
FR2372431A1 (en) DEVICE FOR CONTROLLING MATERIALS
RU97100303A (en) RESISTANT MAGNET BEARING (OPTIONS)
RU2135634C1 (en) Method and device for magnetron sputtering
EP0445699A2 (en) Method of forming chilled layer and apparatus therefor
JPS6234647B2 (en)
RU2224966C1 (en) Method and device for electromagnetic agitation of conductive melt
NL8201178A (en) Rudder position detector using pick=up coils - detecting changes in magnetic field due to movement of asymmetrical plate mounted on rotatable shaft
RU2130359C1 (en) Stator for electromagnetic agitation of liquid metal
SU1470437A2 (en) Apparatus for electromagnetic agitating of liquid phase of continuously cast billets
SU814684A1 (en) Apparatus for magnetoabrasive working of bodies of revolution
SU666959A1 (en) Electromagnetic device for inspecting laminated metallic materials

Legal Events

Date Code Title Description
A1B A search report has been drawn up
BV The patent application has lapsed