AT341335B

Method and apparatus for thin film deposition on a substrate

Abstract

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AT341335B, drawing sheet 1
Sheet 1 of 8

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Expired 7 January 1994, 32.7 years ago.

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12 claims: 12 independent, 0 dependent

  1. 1
    CLAIMS:PATENTANSPRÜCHE: 1. A process for coating an elongate carrier with a thin film by vapor plasma coating in a vacuum container, in particular for the production of electrophotographic recording media, decorative objects and the like, wherein in the vacuum container in a 1. Verfahren zum Beschichten eines langgestreckten Trägers mit einem dünnen Film durch Dampfplasmabeschichtung in einem Unterdruckbehälter, insbesondere 2ur HersteUung von elektrofotografischen Aufzeichnungsträgern, Dekorationsgegenständen u.dgl., wobei im Unterdruckbehälter in einem 45 electric field, a plasma vapor containing the coating material is generated and the carrier in the container is exposed to this plasma vapor, characterized in that in the container a plurality, within a cylindrical region in its basic shape successive plasma clouds generated and of a supply to a SammelsteUe locomotive carrier in the container in the said cylindrical region lying, predetermined, in its basic form 50 circular web is passed, where only the radially outwardly facing surface of the carrier is exposed to the action of the plasma vapors of the successive clouds. 45 elektrischen Feld ein das Beschichtungsmaterial enthaltender Plasmadampf erzeugt und der Träger im Behälter diesem Plasmadampf ausgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß im Behälter mehrere, innerhalb eines in seiner Grundform zylindrischen Bereiches aufeinanderfolgende Plasmawolken erzeugt und der von einem Vorrat zu einer SammelsteUe sich fortbewegenden Träger im Behälter eine in dem genannten zylindrischen Bereich liegende, vorgegebene, in ihrer Grundform 50 kreisförmige Bahn entlanggeführt wird, wo nur die radial nach außen weisende Oberfläche des Trägers der Einwirkung der Plasmadämpfe der aufeinanderfolgenden Wolken ausgesetzt wird.
  2. 2
    Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger die Second Method according to claim 1, characterized in that the carrier is the - 16 No.341335 - 16 Nr.341335 Bahn in mehreren Windungen entlanggeführt und dabei von Windung zu Windung weiterwandernd axial und in Umfangsrichtung bewegt wird. Rail guided in several turns and thereby moving from turn to turn axially and moved in the circumferential direction.
  3. 3
    Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn, der der Träger entlangzuführen ist, dadurch bestimmt wird, daß eine Serie nebeneinanderliegender Windungen angebracht wird, die zum Großteil mit Ausnahme der unten liegenden Windungsbereiche untereinander parallel auf einem Zylindermantel liegen, wobei im unten liegenden Windungsbereich jeweils zwischen dem Ende einer und dem Beginn der nächsten Windung eine als Übergang dienende, vom Zylindermantel abstehende und vorzugsweise lose hängende Schleife ausgeformt wird, so daß der Träger während seiner in Umfangs- und Axialrichtung eines durch die Bahn bestimmten Zylinders erfolgenden Bewegung entlang der Bahn von Windung zu Windung weiterwandert. Third A method according to claim 1, characterized in that the web to be guided along the carrier is determined by applying a series of adjacent turns, most of which lie parallel to each other on a cylindrical surface, with the exception of the underlying turns Winding area respectively between the end of one turn and the beginning of the next turn serving as a transition, protruding from the cylinder jacket and preferably loosely hanging loop is formed, so that the carrier during its movement takes place in the circumferential and axial direction of a particular cylinder determined by the movement of the web along the path from turn to turn.
  4. 4
    Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit einer Zuführeinrichtung für den zu beschichtenden Träger, einer Aufnahmeeinrichtung zur Aufnahme des beschichteten Trägers und einem Unterdruckbehälter, in dem in einem elektrischen Feld Glimmlichtentladungsbedingungen für eine Dampfplasmabeschichtung herstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß in dem eine Außenwand und Endwände aufweisenden Behälter (52, 112) zwischen Vorrat und Aufnahmeeinrichtung für den im wesentlichen in seiner Längsrichtung bewegten Träger (70) eine in ihrer Grundform kreisförmige bzw. zylindrische Bahn bestimmende Führungen (32, 58, 118) vorgesehen sind, wobei um diese Bahn eine oder mehrere bogenförmige Targetelektroden (88, 158) für die Glimmlichtentladungsbeschichtung angeordnet sind. 4th Apparatus for carrying out the method according to one of claims 1 to 3, having a feed device for the carrier to be coated, a receiving device for receiving the coated carrier and a vacuum container in which can be produced in an electric field Glimmlichtentladungsbedingungen for a Dampfplasmabeschichtung, characterized in that in the container (52, 52) having an outer wall and end walls 112) between the supply and receiving device for the substantially in its longitudinal direction moving carrier (70) in its basic form circular or cylindrical path determining guides (32, 58, 118) are provided, said one or more arcuate target electrodes (88 , 158) are arranged for the glow-discharge coating.
  5. 5
    Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Führung eine Trommel (32, 58, 118) vorgesehen ist, auf deren Außenoberfläche Windungen des Trägers aufhegen. 5th Apparatus according to claim 4, characterized in that a drum (32, 58, 118) is provided as a guide, on whose outer surface suspend turns of the carrier.
  6. 6
    Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel (32, 58, 118) über eine Antriebseinrichtung (64, 87) drehend antreibbar ist und die am Umfang der Trommel anliegenden Windungen zusätzlich über eine Transporteinrichtung in Axialrichtung der Trommel über deren Länge verstellbar sind, wobei diese Transporteinrichtung zwei Rollen (258, 260) aufweist, die im Abstand voneinander mit der Oberfläche der Trommel (118) an deren Unterseite zusammenwirkend den Träger in Windungen eng an der Trommeloberfläche anliegend halten, in ihrem Zwischenraum aber die Bildung lose hängender Trägerschleifen (266, 268) zulassen, welche die eng anliegenden Trägerwindungen verbinden. 6th Apparatus according to claim 5, characterized in that the drum (32, 58, 118) via a drive means (64, 87) is driven in rotation and the voltage applied to the circumference of the drum turns are additionally adjustable over a transport means in the axial direction of the drum over the length thereof , wherein this transport device has two rollers (258, 260), spaced from one another with the surface of the drum (118) cooperatively supporting the carrier in turns closely adjacent to the drum surface, but allowing in their space the formation of loosely hanging carrier loops (266, 268) connecting the closely fitting carrier turns.
  7. 7
    Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die drehbare Trommel (118) als Anode ausgebildet und eine aus mehreren Targetelektroden (158) bestehende Kathode vorgesehen ist, wobei jede Targetelektrode an ihrer von außen gegen die Außenseite der Trommel weisenden Seite (164) aus dem niederzuschlagenden Material besteht, und die Elektroden im Radialabstand von der Trommel und im Umfangsabstand voneinander so angeordnet sind, daß ihre gegen die. Trommel weisenden Seiten einen wenigstens teilzylindrischen Mantel bestimmen, der einen größeren Durchmesser als die Trommel aufweist und mit dieser koaxial ist und in den bogenförmigen Spalten zwischen den Elektroden und der Trommel das Plasma erzeugbar ist. 7th Device according to one of claims 4 to 6, characterized in that the rotatable drum (118) is formed as an anode and a cathode consisting of a plurality of target electrodes (158) is provided, each target electrode being provided on its side facing outwardly from the outside (FIG. 164) consists of the material to be deposited material, and the electrodes are arranged at a radial distance from the drum and in the circumferential distance from each other so that their against the. Drum-facing sides determine an at least partially cylindrical jacket, which has a larger diameter than the drum and is coaxial with this and in the arcuate gaps between the electrodes and the drum, the plasma can be generated.
  8. 8
    Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß Anode (118) und Kathode (158) in einem Hochspannungskreis liegen, der die Kathode auf hoher negativer Vorspannung gegenüber der Anode hält. 8th. Apparatus according to claim 7 characterized in that the anode (118) and cathode (158) are in a high voltage circuit which holds the cathode at high negative bias with respect to the anode.
  9. 9
    Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Targetelektroden (158) zur Spalteinstellung radial gegenüber der Trommel verstellbar sind. 9th Apparatus according to claim 7 or 8, characterized in that the individual target electrodes (158) for gap adjustment are radially adjustable relative to the drum.
  10. 10
    Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel (118) in der Nähe ihrer Oberfläche Leitungswege für eine Wärmetauscherflüssigkeit enthält, die über eine durch die Welle (120) führende Leitung (126) mit der Außenseite des Druckbehälters (110) verbunden und außerhalb des Behälters an eine Zuleitung anschließbar sind. 10th Device according to one of claims 7 to 9, characterized in that the drum (118) contains, in the vicinity of its surface, conduit paths for a heat exchanger fluid, which via a conduit (126) leading through the shaft (120) to the outside of the pressure vessel (110 ) and connected outside the container to a supply line.
  11. 11
    Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß im Führungsweg wenigstens eine Windung um die Trommel liegt, wobei der Träger während der Dampfplasmabeschichtung zu einem beträchtlichen Teil mit der Trommelaußenseite in Eingriff steht. 11th Apparatus according to any one of claims 7 to 10, characterized in that there is at least one turn around the drum in the guide path, the carrier being to a considerable extent engaged with the drum outside during the vapor plasma coating. - 17 No. 341335 - 17 Nr. 341335
  12. 12
    Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß 12th Device according to claim 4, characterized in that Führungen mit einer wärmeabsorbierenden Beschichtung (220) versehen sind. Guides with a heat-absorbing coating (220) are provided. die ( the (