FRAUNHOFER-GESELLSCHAFT...e.V. 088PCT 2031

Vorrichtung und Verfahren zur Ausbildung von Beschichtungen auf Substraten innerhalb von Vakuumkainmern

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Ausbildung von Beschichtungen auf Substraten innerhalb von Vakuumkainmern. Dabei können bevorzugt Beschichtungen aus diamantähnlichem Kohlenstoff aber auch andere Beschichtungen, beispielsweise aus Metallen oder anderen elektrisch leitenden Werkstoffen, ausgebildet werden.

Neben den Sputter-Verfahren haben sich, insbesondere für die Ausbildungen von Beschichtungen aus diamant- ähnlichem Kohlenstoff, zwei weitere Verfahren als geeignet herausgestellt.

Dabei wird häufig das unter der Bezeichnung Laser- Arc-Verfahren bekannte Verfahren eingesetzt, wie es beispielsweise in DE 198 50 217 Cl beschrieben ist.

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Bei diesem Verfahren werden zwischen einer Kathode und einer Anode elektrische Bogenentladungen mit Hilfe eines gepulst auf die Kathodenoberfläche gerichteten Laserstrahls gezündet. Mit den elektrischen Bo- genentladungen wird ein Plasma gebildet und ausgehend vom Plasma dann eine Beschichtung auf innerhalb von Vakuumkammern angeordneten Substraten ausgebildet. Um einen gleichmäßigen Werkstoffabtrag über die Oberfläche einer Kathode zu erreichen, wird die Zündung elektrischer Bogenentladungen an wechselnden Positionen auf der Oberfläche einer Kathode mit einem entsprechend ausgelenkten Laserstrahl initiiert. Für dieses Verfahren ist aber ein erhöhter anlagentechnischer Aufwand erforderlich. So muss zusätzlich ein Laser mit entsprechend für die Auslenkung des Laserstrahls geeigneten Elementen vorhanden sein. An einer Vakuumkammer muss ein für die Laserstrahlung transparentes Element (Fenster) vorhanden sein, durch das der ausgelenkte Laserstrahl auf die Kathodenoberflä- che gerichtet werden kann. Zur Vermeidung einer Beschichtung eines solchen transparenten Elements sind Schutzfolien erforderlich, die von Rollen ab- und auf eine andere Rolle wieder aufgerollt werden müssen. Dabei ist ein regelmäßiger Austausch solcher Folien- rollen erforderlich, was zu einer Reduzierung der möglichen ausnutzbaren Betriebszeit einer solchen Be- schichtungsanlagentechnik führt.

Aus EP 0 666 335 Bl ist ein Verfahren zum Betreiben eines Vakuumbogenverdampfers bekannt, bei dem bei elektrischen Bogenentladungen einem elektrischen Grundstrom ein pulsierender elektrischer Strom überlagert wird.

Eine andere Möglichkeit zur Ausbildung solcher Beschichtung in Vakuumkammern ist unter anderem in DE

199 24 094 C2 beschrieben. Auch hier werden elektrische Bogenentladungen zwischen einer Anode und einer Kathode für die Ausbildung der Beschichtung eingesetzt, wobei auch hier gepulste elektrische Bogenent- ladungen für eine Plasmabildung mit dem Kathodenwerkstoff ausgenutzt werden. Als Kathode werden üblicherweise dabei scheibenförmige Elemente aus einem elektrisch leitfähigen Werkstoff eingesetzt, die eine Dicke von ca. 12 bis 15 mm und einen Durchmesser von 70 bis 100 mm aufweisen. Für eine Beeinflussung der

Brennfleckbewegung einer gezündeten elektrischen Bo- genentladung auf der Kathodenoberfläche kann bei dieser technischen Lösung ein magnetisches Feld eingesetzt werden, das durch Magnete ausgebildet wird, die hinter der Kathode angeordnet sind. Bevorzugt ist dabei eine kreisförmige Bewegung eines Brennflecks auf der Oberfläche einer Kathode. Besonders nachteilig ist dabei die kurze Standzeit der Kathoden, die lediglich bei ca. drei Betriebsstunden liegt, so dass ein häufiger Austausch erforderlich ist und entsprechende Unterbrechungen des Betriebes in Kauf genommen werden müssen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, Möglichkeiten für die Ausbildung von Beschichtungen innerhalb von Vakuumkammern zu schaffen, mit denen die Kosten für Betrieb und Anlagentechnik reduziert und die ausnutzbare Betriebsdauer erhöht werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einer Vorrichtung, die die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist, gelöst. Dabei kann mit einem Verfahren gemäß Anspruch 18 gearbeitet werden. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung können mit in un- tergeordneten Ansprüchen bezeichneten Merkmalen erreicht werden.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung ist dabei so ausgebildet, dass, wie aus dem Stand der Technik bekannt, zwischen mindestens einer Kathode und mindestens ei- ner Anode elektrische Bogenentladungen gezündet und dadurch ein Plasma für die Beschichtung einer Substratoberfläche gebildet wird. Die eine, aber auch mehrere Kathoden sowie eine oder mehrere Anoden werden dabei relativ zueinander bewegt. Dies kann durch alleinige Bewegung von Anoden oder Kathoden, aber auch durch eine Bewegung von Anoden und Kathoden, erreicht werden.

An einer erfindungsgemäßen Vorrichtung einsetzbare Anoden sind in einer Alternative so ausgebildet, dass an ihnen ein Anodenfuß in Form eines radial nach außen gerichteten Flansches ausgebildet ist. An diesem Anodenfuß ist dann mindestens ein elektrischer Anschlusskontakt für die Anode angeordnet, wobei die Anordnung bevorzugt am radial äußeren Rand erfolgen sollte. An einer Anode sind außerdem mehrere durch Schlitze voneinander getrennte Anodenfinger, die in Richtung auf ein zu beschichtendes Substrat ausgerichtet sind, vorhanden.

In einer zweiten Alternative können Anoden auch mit vollständig voneinander getrennten Anodenfingern gebildet sein, die jeweils einen radial nach außen gerichteten Anodenfingerfuß aufweisen. An Anodenfinger- fußen können elektrische Anschlusskontakte vorhanden sein können. Sie können aber auch mit einem elektrischen Anschlusskontakt elektrisch leitend verbunden sein. Die Anodenfinger können in einer Ringanordnung eine Anode bilden.

Damit kann mit dem abfließenden elektrischen Anoden-

ström um den Brennfleck ein magnetisches Feld zur Führung von elektrischen Bogenentladungen auf der Kathode ausgebildet werden. Ein Brennfleck einer elektrischen Bogenentladung kann so definiert geführt oder in Bezug zur Position der jeweiligen Anode auch während der Relativbewegung gehalten werden.

Bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung sollte zwischen Kathodenoberfläche und einer Anode ein geringer Abstand von einigen Millimetern eingehalten sein.

Ein Anodenfuß kann in Form eines Kreisringes aber auch in Form eines Teilkreisringes ausgebildet sein. Eine teilkreisringförmige Ausbildung eines Anodenfu- ßes kann vorteilhaft ausgenutzt werden, wenn beispielsweise eine zylinderförmige Kathode eingesetzt worden ist, die während der Beschichtung von Substraten um eine Achse gedreht wird. In diesem Fall sollte die offene Seite des Teilkreises entgegengesetzt zur Bewegungsrichtung der Oberfläche einer rotierenden Kathode ausgerichtet sein.

Für die Zündung elektrischer Bogenentladungen sollte ein Zündelement vorhanden sein, das mit der Anode verbunden ist. Ein Zündelement kann zum Zünden elektrischer Bogenentladungen dann in Richtung auf die Kathodenoberfläche bewegt und nach Zündung einer elektrischen Bogenentladung wieder zurückbewegt werden.

Insbesondere bei zylinderförmig ausgebildeten Kathoden, wobei dann auch mehrere solcher Kathoden in einer Reihenanordnung vorhanden sein können, ist es vorteilhaft, die jeweiligen Anoden und/oder Kathoden einer erfindungsgemäßen Vorrichtung oszillierend zwischen Umkehrpunkten zu bewegen. Dabei kann eine ge-

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radlinige Bewegung zwischen den Umkehrpunkten durchgeführt werden, so dass sich in Verbindung mit der Drehbewegung von Kathoden eine zweidimensionale Bewegung ergibt. Zusätzlich können Anoden auch senkrecht dazu bewegt werden, um einen konstanten Abstand zur Kathodenoberfläche einhalten zu können, da während der Durchführung des Verfahrens ein Werkstoffabtrag an der Kathode auftritt.

Eine Kathode kann aber auch um eine senkrecht zur

Oberfläche ausgerichtete Achse gedreht werden. Bevorzugt kann sie dann als Kreisring ausgebildet sein. Mehrere Anoden können dabei in einer Reihenanordnung mit unterschiedlichen Abständen von der Drehachse an- geordnet sein.

Die bereits angesprochenen Anodenfinger einer Anode können bevorzugt in einem schräg geneigten Winkel vom Anodenfuß radial nach außen gerichtet ausgehen. So kann mit den entsprechend schräg geneigten Anodenfingern eine sich konisch in Richtung auf ein zu beschichtendes Substrat erweiternde öffnung zwischen Anodenfingern gebildet werden. Eine solche Anode bildet ein geschlitztes trichterförmiges Element, das im Inneren hohl ist und dessen größere Trichteröffnung in Richtung auf das Substrat weisend, angeordnet ist.

Die Anodenfinger können unterschiedliche Querschnittsformen aufweisen. Dabei können sowohl runde, quadratische, rechteckige, aber auch elliptische

Querschnittsformen vorhanden sein. Die Schlitze zwischen Anodenfingern sollten ein Spaltmaß von mindestens 2 mm aufweisen.

Vorteilhaft kann- es außerdem sein, eine Anode mit in Richtung auf ein Substrat gebogenen Anodenfingern

einzusetzen. In diesem Fall kann ein Substrat seitlich in Bezug zur Oberfläche einer Kathode auf der elektrische Bogenentladungen gezündet worden sind, angeordnet sein. Mit Hilfe der entsprechend in Rich- tung auf das Substrat gebogenen Anodenfinger kann dann die Bewegungsrichtung von gebildetem Plasma in Richtung auf das seitlich, auch in Bezug zum jeweiligen Anodenfuß, angeordnete Substrat, umgelenkt werden.

Vorteilhaft kann es außerdem sein, zusätzlich neben der Anode mindestens einen Permanent- oder Elektromagneten einzusetzen, dessen magnetisches Feld dann parallel zur Oberfläche und/oder Rotationsachse einer Kathode ausgerichtet sein sollte. Dadurch kann eine verstärkte magnetische Feldwirkung erreicht werden, mit der ein Brennfleck einer elektrischen Bogenentla- dung auch bei einer Bewegung einer Kathode noch sicherer gehalten bzw. gezielt geführt werden kann. Die Ausrichtung der Polung eines Permanent- oder Elektromagneten kann bei einer sich drehenden Kathode auch die Drehrichtung der Kathode berücksichtigen, wobei bei Einsatz eines Elektromagneten bei einem Drehrichtungswechsel einer Kathode auch die Ausrichtung der Polung entsprechend gewechselt werden kann.

Werden von einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mehrere Anoden eingesetzt, die dann bevorzugt in einer Reihenanordnung angeordnet sind, sollten die Abstände von nebeneinander angeordneten Anoden an Enden einer Kathode oder einer Reihenanordnung mehrer Kathoden kleiner, als die Abstände anderer dazwischen angeordneter Anoden sein, um eine gleichmäßigere Beschich- tung von Substratoberflächen erreichen zu können.

Der innere Rand eines Anodenfußes, unabhängig davon,

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ob er kreisförmig oder teilkreisförmig ausgebildet ist, sollte einen Radius im Bereich zwischen 5 mm und 20 mm aufweisen.

Anoden können aber auch aus mindestens zwei Segmenten zusammengesetzt sein, um dadurch einen günstigen Ein- fluss auf den elektrischen Stromfluss an Anoden ausüben zu können, der sich ebenso vorteilhaft auf das für das Halten bzw. Führen von Brennflecken elektri- scher Bogenentladungen nutzbare magnetische Feld auswirkt.

Bei der Erfindung können Kathoden eingesetzt werden, die aus graphitischem Kohlenstoff, einem Metall, ei- ner Metalllegierung oder elektrisch leitenden Stoffen bzw. solchen Stoffgemischen (z.B. Suizide oder Carbide) gebildet sind. Dabei können Kathoden aus unterschiedlichen Werkstoffen bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung eingesetzt werden, wobei dann jeweils ei- ner Kathode mindestens eine Anode zugeordnet ist. In einer solchen Ausführungsform können SchichtSysteme, die mit unterschiedlichen Einzelschichten gebildet sind, hergestellt werden. Dabei kann eine Schicht mittels elektrischer Bogenentladungen von einer Ka- thode oder mehreren Kathoden, die aus einem gleichen Werkstoff gebildet sind, ausgebildet werden und nachfolgend eine auf einer so ausgebildeten Schicht nachfolgende Schicht mit von anderen Kathoden durch elektrische Bogenentladungen gebildeten Plasma auf dieser Schicht ausgebildet werden.

Bei der Erfindung wird, wie bereits vorab beschrieben, mit einem gepulst betriebenen elektrischen Gleichstrombogen gearbeitet. Die erfindungsgemäße Ausbildung von Anoden hält bei gepulstem Gleichstrombogen die elektrische Bogenentladung innerhalb, be-

vorzugt im Zentrum der Anodenöffnung. Die Veränderung der Position des Brennflecks der elektrischen Bogen- entladung auf der Oberfläche von Kathoden kann dadurch ohne Weiteres allein durch die bereits be- schriebene Relativbewegung von Anoden und Kathoden realisiert werden.

Der Brennfleck von gezündeten elektrischen Bogenent- ladungen kann mit dem von der Anode ausgebildeten magnetischen Feld gezielt in einer bestimmten, gewünschten Position in Bezug zur Anode und hier insbesondere zum Anodenfuß gehalten werden. Bei einem kreisringförmig ausgebildeten Anodenfuß kann dies zumindest nahezu im Mittelpunkt des Kreisringes er- reicht werden.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sollte durch Anoden während des Impulses des gepulsten Gleichstrombogens, ein elektrischer Strom von mindestens 500 A fließen. Die elektrische Spannung kann dabei bei einer Höhe von 50 bis 100 V liegen.

Mit mehreren Anoden können auch gleichzeitig elektrische Bogenentladungen an unterschiedlichen Positionen einer Oberfläche einer oder mehrerer Kathoden gezündet werden.

Mit der Erfindung kann durch das gezielte Halten bzw. Führen von Brennflecken elektrischer Bogenentladungen ein sehr gleichmäßiger Werkstoffabtrag von Kathoden über deren gesamte nutzbare Oberfläche erreicht werden.

Es liegt auf der Hand, dass insbesondere unter Be- rücksichtigung des bereits beschriebenen Laser-Are- Verfahrens die Kosten für die erforderliche Anlagen-

technik und den Betrieb deutlich reduziert werden. Die erreichbaren Kathodenstandzeiten liegen beim 30 bis 50-fachen, so dass die nutzbare Betriebsdauer, wie auch die Produktivität erheblich erhöht werden können.

Nachfolgend soll die Erfindung beispielhaft näher erläutert werden.

Dabei zeigen:

Fig. 1 in schematischer Form ein Beispiel einer Anordnung und Ausbildung von Anoden und Kathoden in zwei Ansichten;

Fig. 2 ein Beispiel einer an einer erfindungsgemäßen Vorrichtung einsetzbaren Anode mit ausgebildetem magnetischem Feld;

Fig. 3 ein Beispiel einer Anordnung mit zusätzlichem Permanentmagneten;

Fig. 4 ein Beispiel einer an einer erfindungsgemäßen Vorrichtung einsetzbaren Anode; Fig. 5 eine Anode, die mit einzelnen vollständig voneinander getrennten Anodenfingern gebildet ist, zwischen denen Schlitze vorhanden sind;

Fig. 6 die elektrisch leitende Verbindung zwi- sehen Anodenfingern und einem elektrisch

Anschlusskontakt

Fig. 7 ein weiteres Beispiel einer an einer erfindungsgemäßen Vorrichtung einsetzbaren Anode; Fig. 8 eine mit Anodenfingern gebildete Anode, bei der die Anodenfinger mit kreisringför-

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migen Flanschen klemmend gehalten sind;

Fig. 9 ein Beispiel mit einer Anode, die einen teilkreisförmigen Anodenfuß aufweist in Verbindung mit einer rotierenden zylinderförmigen Kathode; und

Fig. 10 eine Reihenanordnung mehrerer Kathoden und Anoden.

Fig. 1 ist in schematischer Form in einer Seitenansicht (hier oben) und einer Draufsicht (hier unten) gezeigt. Dabei ist eine zylinderförmige Kathode 2, wie mit dem Pfeil angedeutet, um eine in die Zeich- nungsebene gerichtete Achse drehbar. Außerdem ist eine Anode 1 in einem Abstand zur Oberfläche der Kathode 2 angeordnet. An der Anode 1 ist ein kreisringförmiger Anodenfuß 1.1 vorhanden, von dem Anodenfinger 9in einem schräg geneigten Winkel in Richtung auf ein Substrat (hier nicht dargestellt) sich konisch erweiternd, ausgebildet sind. Zwischen den Anodenfingern 9 sind Schlitze 4 ausgebildet, die bei diesem Beispiel ein konstantes Spaltmaß von 2 mm aufweisen. Mit den Anodenfingern 9 ist ein sich in Richtung auf ein Sub- strat vergrößernder Trichter ausgebildet. Dabei bilden bei diesem Beispiel die einzelnen Anodenfinger 9 ausgehend von der in Richtung Kathode 2 weisenden Seite der Anode 1 sich entsprechend vergrößernde Elemente aus .

An der Anode 1 ist zum Zünden des gepulsten Gleich- strombogens ein Zündelement 3 befestigt und so mit diesem elektrisch leitend verbunden. Das Zündelement 3 kann um eine Achse gedreht werden, so dass eine Spitze in berührenden Kontakt zur Oberfläche der Kathode 2 für ein Zünden einer elektrischen Bogenentla-

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düng gebracht werden kann. Nach erfolgter Zündung kann das Zündelement 3 wieder in eine Ausgangsstellung zurückgedreht werden.

Im Bereich des Anodenfußes 1.1 ist eine kreisförmige Anodenöffnung 5 vorhanden, innerhalb der der Brennfleck einer gezündeten elektrischen Bogenentladung gehalten werden kann. über die Anodenöffnung 5 kann ein infolge der elektrischen Bogenentladung gebilde- tes Plasma hindurchtreten und sich in Richtung auf eine Substratoberfläche bewegen, so dass die jeweilige Substratoberfläche mit einer Beschichtung aus dem Kathodenwerkstoff versehen werden kann.

In nicht dargestellter Form kann eine Anode 1 geradlinig und parallel zur Drehachse der Kathode 2 oszillieren, also gemäß der Darstellung in die Zeichnungsebene herein und wieder heraus zwischen Umkehrpunkten bewegt werden, wobei die Kathode 2 gleichzeitig ge- dreht wird.

In Fig. 2 ist eine Schnittdarstellung einer Anode 1, wie sie beim in Fig. 1 gezeigten Beispiel, einsetzbar ist, gezeigt. In der Nähe des radial äußeren Randes des Anodenfußes 1.1 ist ein elektrischer Anschlusskontakt 6 für den Anschluss der Anode 1 an eine hier nicht dargestellte elektrische Spannungsversorgung, angeordnet. Der elektrische Strom fließt daher ausgehend vom Anodenfuß 1.1 über die einzelnen Anodenfin- ger 9 in Richtung auf die in Richtung auf ein hier nicht dargestelltes Substrat weisenden Stirnenden der Anodenfinger 9, also an den hier oben angeordneten Rand von Anodenfingern 9. Es wird so ein magnetisches Feld ausgebildet, das in der Anodenöffnung 5 so ge- richtet ist, dass eine elektrische Bogenentladung immer im Bereich der Anodenöffnung 5, zumindest in der

Nähe des Mittelpunkts der Anodenöffnung 5 gehalten werden kann.

Der Durchmesser einer Anodenöffnung 5 kann so gewählt werden, dass die jeweilige elektrische Stromstärke elektrischer Bogenentladungen berücksichtigt ist. Der Durchmesser kann dabei im Bereich zwischen 10 mm und 40 mm liegen. Es kann eine magnetische Induktion an der Oberfläche einer Anode 1 innerhalb der Anodenöff- nung 5 bei einem elektrischen Strom von 1600 A im Impuls und einem Durchmesser einer Anodenöffnung in einem Bereich zwischen 5 und 30 mm von ca. 32 mT erreicht werden, wodurch eine ausreichend hohe magnetische Feldstärke für das Führen bzw. Halten eines Brennflecks einer gepulsten elektrischen Bogenentla- dung an der Oberfläche einer Kathode 2, die aus graphitischem Kohlenstoff gebildet sein kann, erreichbar ist.

Bei einer sich drehenden zylinderförmigen Kathode 2 ist das an einer Anode 1 ausgebildete magnetische Feld senkrecht zur Bewegungsrichtung der Oberfläche der Kathode 2 gegebenenfalls nicht ausreichend hoch genug, um den Brennfleck elektrischer Bogenentladun- gen mit der gleichen Geschwindigkeit, die der Drehgeschwindigkeit entspricht, mitbewegen zu können. Dem kann durch eine zusätzliche Anordnung eines Elektromagneten oder, wie in Fig. 3 gezeigt, eines Permanentmagneten 8 entgegengewirkt werden. Der Permanent- magnet 8 ist dabei so ausgerichtet und angeordnet, dass sein magnetisches Feld parallel zur Oberfläche der Kathode 2 und in diesem Fall auch parallel zur Drehachse der Kathode 2 ausgerichtet ist. Dadurch kann die magnetische Feldwirkung der Anode 1 zusätz- lieh unterstützt und verstärkt werden. In hier nicht dargestellter Form können aber auch mehrere solcher

Elektro- oder Permanentmagnete 8 eingesetzt werden.

Die Kathode 2 ist hier mittels einer Welle 7 gelagert .

Mit Fig. 4 soll eine mögliche weitere Ausbildungsform einer an einer Erfindung einsetzbaren Anode 1 gezeigt werden. Bei dieser Anode 1 sind die vom Anodenfuß 1.1 ausgehenden Anodenfinger 9 deutlich kleiner dimensio- niert, als dies bei den vorab erläuterten Anoden 1, der Fall war. Dementsprechend sind die Schlitze 4 zwischen den einzelnen Anodenfingern 9 entsprechend vergrößert und vergrößern sich ausgehend vom Anodenfuß 1.1 in Richtung auf die äußeren Stirnenden der Anodenfinger 9 weiter. Die Anodenfinger 9 haben hier einen rechteckigen Querschnitt, dessen Quer- schittsflache über die gesamte Länge der Anodenfinger 9 konstant gehalten sein kann.

In Figur 5 ist ein Beispiel einer Anode 1, die mit mehreren separaten Anodenfingern 9 gebildet ist, gezeigt. Diese können in einer Ringanordnung, aber auch einen Teilring bildend angeordnet sein. Die einzelnen Anodenfinger 9 sind zunächst nicht untereinander elektrisch leitend verbunden. An den Anodenfingern 9 sind jeweils radial nach außen weisende Anodenfinger- füße 9.1 vorhanden, an denen bei dem hier gezeigten Beispiel jeweils ein gesonderter elektrischer Anschlusskontakt 6' vorhanden ist. Die Anodenfinger 9 sind bei diesem Beispiel ausgehend von ihren Anoden- fingerfüßen 9.1 radial nach außen abgewinkelt, so dass sie eine Trichterform, die sich konisch in Richtung Substrat erweitert, bilden. Im Zentrum zwischen Anodenfingerfüßen 9.1 ist eine Anodenöffnung vorhan- den durch die gebildetes Plasma in Richtung Substrat (en) gelangen kann.

Mit Figur 6 soll eine Möglichkeit des elektrischen Anschlusses von Anodenfingern 1, wie sie bei einem Beispiel gemäß Figur 5 oder Anoden 1, die mit separa- ten Anodenfingern 9 gebildet sein können, einsetzbar ist. Dabei sind die einzelnen Anodenfinger 9 ausgehend von ihren Anodenfingerfüßen elektrisch leitend mit einem gemeinsamen elektrischen Anschlusskontakt 6 verbunden. Der Fluss des elektrischen Stromes ist mit den Pfeilen verdeutlicht.

In Fig. 7 ist ein weiteres Beispiel einer Anode 1 dargestellt. Die mit dem Anodenfuß 1.1 verbundenen Anodenfinger 9 weisen hier kreisförmige Querschnitte auf und sind ausgehend vom Anodenfuß 1.1 jeweils in eine Richtung gebogen, wodurch die Bewegungsrichtung von gebildetem Plasma entsprechend der Form der Anodenfinger 9 verändert werden kann. Die Anodenfinger 9 sollten am inneren Rand des Anodenfußes 1.1 so nah, wie möglich am Rand der Anodenöffnung 5 angeordnet sein. Mit einer so erreichbaren Beeinflussung einer sich verändernden Bewegungsrichtung von gebildetem Plasma kann dieses auch fokussiert und entsprechend abgelenkt werden. Außerdem ist dadurch eine Separati- on von im gebildeten Plasma enthaltenen größeren Partikeln möglich, die dadurch nicht auf das Substrat auftreffen und die Schichtqualität dementsprechend nicht negativ beeinflussen können.

Beim mit Fig. 7 gezeigten Beispiel einer bei der Erfindung einsetzbaren Anode 1 sind am Anodenfuß 1.1 zwischen den einzelnen Anodenfingern 9 Schlitze 4 ausgebildet, die vom inneren Rand des Anodenfußes 1.1 ausgehen, jedoch nicht bis an den radial äußeren Rand des Anodenfußes 1.1 geführt sind.

Die in Figur 8 gezeigte Anode 1 ist ähnlich, wie die Beispiele nach den Figuren 5 und 7 ausgebildet. Dabei sind gebogene stabförmige Anodenfinger 9, an denen durch Abwinkelung radial nach außen weisende Anoden- fingerfüße 9.1 vorhanden sind, mittels zweier kreis- ringförmiger Flansche 9.3 klemmend gehalten. Die Flansche 9.3 können durch Schraubverbindung (nicht dargestellt) lösbar miteinander verbunden sein. Die Anodenfingerfüße 9.1 sind zwischen den Flanschen 9.3 eingeklemmt. Die elektrischen Anschlusskontakte 6' können dabei an den Flanschen 9.3 aber auch unmittelbar an den Anodenfingerfüßen 9.1 angeordnet sein.

Die Flansche 9.3 können auch aus einem elektrisch nicht leitenden Werkstoff hergestellt sein. Dann erfolgt der elektrische Anschluss unmittelbar an den Anodenfingern 9.

In nicht dargestellter Form können die Anodenfinger- fuße 9.1 auch an lediglich einem solchen Flansch 9.3 befestigt sein.

Die Flansche 9.3 weisen eine innere öffnung 9.2 auf, durch die wieder gebildetes Plasma in Richtung von Substraten gelangen kann.

In Fig. 9 ist ein weiteres Beispiel einer Anordnung von Anode 1 und Kathode 2 gezeigt. Dabei weist die Anode 1 einen teilkreisförmigen Anodenfuß 1.1, hier ein Halbkreis, auf. Ansonsten entspricht die in Fig. 6 gezeigte Anode 1 der, wie sie auch im Beispiel gemäß Fig. 1 gezeigt ist. Die Anode 1 mit teilkreisförmigem Anodenfuß 1.1 weist also einseitig eine öffnung auf, die entgegengesetzt zur Bewegungsrichtung der Oberfläche der Kathode 2 ausgerichtet ist. Demzufolge wird eine entgegengesetzt zur Bewegungsrichtung der

Oberfläche der Kathode 2 wirkende Kraft auf eine e- lektrische Bogenentladung wirksam. Der Brennfleck der elektrischen Bogenentladung kann so im Zentrum der Anodenöffnung 5 gehalten werden. Der fließende elekt- rische Strom kann mit einer solchen Ausführungsform auf einem kleineren Teil des Umfangs konzentriert werden, so dass eine Verstärkung des magnetischen Feldes, mit der die Führung der elektrischen Bogenentladung erreichbar ist, erfolgt.

In Fig. 10 ist eine Reihenanordnung von insgesamt fünf Kathoden 2 gezeigt, die auf einer gemeinsamen Welle 7 befestigt sind, und wie bereits vorab erläutert, um die Längsachse der Welle 7 gedreht werden können. Jeder Kathode 2 ist eine Anode 1 mit Zündelement 3 zugeordnet.

Alle Kathoden 2 können, wie mit dem Doppelpfeil angedeutet, geradlinig entlang der Längsachse der Welle 7 zwischen Umkehrpunkten hin und her bewegt werden.

Hierfür kann ein geeigneter Linearantrieb eingesetzt werden. Die den Kathoden 2 zugeordneten Anoden 1 können dabei statisch fixiert werden. Der zwischen den Umkehrpunkten zurückgelegte Weg sollte dabei ca. der Länge der einzelnen Kathoden 2 entsprechen.

Mit einer solchen Anordnung mehrerer Kathoden 2 und Anoden 1 können großflächigere Substrate oder auch eine größere Anzahl von Substraten beschichtet wer- den.