DE2221600A1

DE2221600A1 - Vorrichtung zum beschichten von substraten durch kathodenzerstaeubung und zum reinigen durch ionenaetzen im gleichen vakuumgefaess

Info

Publication number: DE2221600A1
Application number: DE19722221600
Authority: DE
Inventors: Otto Dipl-Phys Dr Fiedler; Rudolf Hoerhold
Original assignee: Elektromat VEB
Current assignee: Elektromat VEB
Priority date: 1971-08-04
Filing date: 1972-05-03
Publication date: 1973-02-15
Also published as: GB1391842A; FR2148245A1; CH553259A; FR2148245B1

Description

"VSB Elektromat DDE.-803 Dresden F-rl Marx-Straße

Dresden, den 20,4.1972

"Vorrichtung zum Beschichten von Substraten

durch Katodenzerstäubung und zum Reinigen

^durch Ionenätzen im gleichen VakuumgefäßJ2-

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zürn Beschichten von Substraten durch Katodenzerstäubung und zum Reinigen von Substrat- und largetoberflachen durch lonenätzen im gleichen Vakuumgefäß, welche im wesentlichen aus Mitteln zum Evakuieren, zum Gaseinlaß sowie einer Hochfrequenz-

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quelle mit Anpaßglied und zur Erzeugung eines homogenen Magnetfeldes bei paralleler Anordnung der wirksamen Elektrodenflächen besteht.

Es sind bereits eine Mehrzahl von Vorrichtungen zum Beschichten fester Körper mit leitenden oder isolierenden Substanzen durch Eatodenzerstäubung bekannt, die in zunehmendem Maße in der Dünnschichttechnik angewendet werden. In ihrem Aufbau werden sie davon bestimmt, ob die Zerstäubung als Plasma- oder lonenstrahlserstäubung erfolgen soll«. Bei der Plasmas&orstäubuJig wird in einer verdünnten Gasatmosphäre eine Em;lacing erzeugt, und die Ionen werden aus dem Plasma durch, das Target abgesaugt, welches dabei ze.», ,stäubt wird© Bei der Ionen« Strahlzerstäubung werden die Ionen in einer Ionenquelle erzeugt, durch ein spezielles Elektrodensystem abgesaugt und als Strahl auf aas zu zerstäubende (Target geschossen· Die zur Zeit verbreitetste Art der Ionenzerstäubung ist die Hochfrequenzzerstäubung, deren besonderer Vorteil darin besteht, daß damit sowohl leitende als auch isolierende Substanzen mit etwa gleichem Nutzeffekt, zerstäubt werden können,, i*ür die asymmetrische Hochfrequenzserstäubung wird vielfach ein Diodensystem angewendet, welches aus einer Hochfrequenzelektrode besteht, die bei geerdeter Umgebung kapazitiv an das Hochfrequenzplasma angekoppelt wird. Bei der Konstruktion der Elektrodenanordnung

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kommt es darauf an, die metallische Targetelektrode und ihre Zuführungen so abzuschirmen, daß an diesen Stellen keine Entladung brennte Dies wird dadurch erreicht, in dem man den Elektrodenabstand bis in die Größenordnung deren freien Weglänge verringert, jedoch nur soweit, daß die kapazitiven Verluste nicht unnötig hoch werden. · Nach diesem Prinzip sind bisher Diodensysteme gebaut worden, die Targetplatten bis zu 50 cm Durchmesser aufnehmen«. Damit können Substrat- » flächen von 40 ^cm Durchmesser mit einer Gleichmäßigkeit von - 0,5 % beschichtet werden,. Die Be schicht ungsraten hängen von der Art der zu zerstäubenden Substanz und von der zulässigen Substrattemperatur ab_o Mir das serienweise Beschichten von Substraten z*B₀ von SiIiziumscheiben für die Mikroelektronik wird in der Eegel ein hoher Substratdurchlauf und damit eine hohe Produktivität der Anlage angestrebt. I¹Ur diesen Zweck sind bisher Zerstäubungsanlagen hergestellt worden, die im Chargenbetrieb eine große Anzahl von Substraten auf- . nehmen oder im Durchlaufbetrieb über Vakuumschleusen eine kontinuierliche Beschickung ermöglichen. So sind z.B. Diodenzerstäubungssysteme mit zylindrischem Target oder 'auch polygonem Substrathalter bekannt, die bei Einsatz spezieller Substratdreheinrichtungen die mehrfache Menge Substrate je Schicht aufnehmen können. Die Beschichtung erfolgt dann nacheinander in' mehreren Schritten ohne Vakuurnunterbrechungo Im anderen Falle werden Substrate über

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Vakuumschleusen in eine Zerstäubungskammer eingeführt, die parallele Platten als Elektroden enthält. Das Aufnahmevermögen einer solchen Anordnung ist in der Regel wesentlich geringer als das einer koaxialen Anordnung; jedoch hat die letztere den Vorteil, daß sie kontinuierlich beschickt werden kann und störende Zwischenbelüftungen, wie sie im Chargenbetrieb auftreten, wegfallen_e

Des weiteren ist eine Hochfrequenzzerstäubungseinrich— tung mit stabförmigen Hochfrequenzelektroden und plattenförmigen Substratelektroden bekannt« Als Hochfrequenz— elektroden sind spiralförmig gewickelte Metallfolien eingesetzt, die von dem zu zerstäubenden Material hülsenförmig umgeben sind, welches allseitig abgestäubt werden soll· Bei einer derartigen Elektrodenanordnung ergeben sich durch den gemeinsamen Entladungsraum mehr oder weniger ungünstige Dickenverhältnisse der auf den Substraten aufwachsenden Schicht, sowie nach den offenen Seiten des Entladungsraumes erhebliche Materialverluste₀

In einer anderen neuartigen Katodenzerstäubungseinrichtung ist beispielsweise die innere Behälterwand eines zylindrischen Vakuumgefäßes als Katode ausgebildet und der Innenraum stellt zugleich eine Hauptentladungskammer mit zentraler Anodenanordnung dar. Dieser Hauptentladungskammer ist eine Hilfskammer zum Ein- und Ausführen der Substrate zugeordnete Von der Hilfskammer kann zum

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Reinigen der Gefäßwände und Substrate auch eine stabförmige Hilfsanode in die Hauptentladungskammer eingeführt werden. Bei dieser Anordnung müssen nach der Vorreinigung durch Ionenätzen die Substrate anschließend zur Beschichtung in die Hauptentladungskammer eingebracht werden« Dieses Zweikammersystem bedingt jedoch ein großes Bauvolumen und bedarf hinsichtlich der verstellbaren druckdichten Mechanismen für Elektroden und Substratträger einen hohen technischen Aufwand· Außerdem arbeitet das System mit außenliegender Katode nach dem Prinzip der Hohlkatodenentladung, welches eine sehr hohe magnetische Feldstärke erfordert, deren Erzeugung bei großen Abmessungen des Vakuumgefäßes Ökonomisch nicht mehr vertretbar ist* Bei der Verwendung scheibenförmiger Hochfrequenzelektroden mit einseitiger Abschirmung vergrößern sich mit der Elektrodenfläche die Abschirmflächen und damit in der Regel auch die Energieverluste, wofür ebenfalls höhere Generatorleistungen erforderlich sind·

Der Zweck der Erfindung besteht darin, die Ernergieverluste möglichst niedrig zu halten, sowie Innerhalb einer Charge mit möglichst geringem Aufwand eine hohe Dickengleichmäßigkeit der aufwachsenden Schicht auf der Oberfläche einer Vielzahl von Substraten zu erzielen*

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Beschichten von Substraten durch Katodenzerstäubung und zum Reinigen durch Ionenätzen zu entwickeln, deren Elektroden und/oder Substratträger derart ausgebildet sowie in einer Zerstäubungskammer angeordnet und beschaltet sind, daß damit eine wesentliche Vergrößerung der wirksamen Elektrodenflächen erreicht wird und die Beschichtung einer Vielzahl von Substraten je Arbeitszyklus nach vorheriger !Reinigung im gleichen Vakuumgefäß ohne Zwischenbelüftung möglich ist.

Erfindungsgemäß ist die Aufgabe dadurch gelöst, daß wenigstens einer mit mindestens, zwei aktiven Flächen versehenen (Targetelektrode eine entsprechende Anzahl Substratelektroden zur Bildung mehrerer Entladungsräume symmetrisch zugeordnet sind, und daß die Elektroden Mittel zum Umschalten auf unterschiedliche Potentiale aufweisen» Dabei sind die Elektroden vorzugsweise in einem zylindrischen Vakuumgefäß über abgeschirmte und isolierte Hochfrequenzzuleitungen eingesetzt· In einer weiteren Ausführung sind die Elektroden als plattenförmige Eechtkante ausgebildet, deren Innenraum mit Flüssigkeitskühlung versehen ist und deren Außenflächen entweder mit Targetmaterial oder mit Substraten gemäß dem jeweiligen Verwendungszweck bedeckt sind· Eine vorteilhafte Lösung der Erfindung besteht darin, daß mehrere Substratelektroden und

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mehrere Targetelektroden jeweils abwechselnd hintereinander angeordnet sind, und daß die Substratelektroden und/oder die Targetelektroden jeweils gleichzeitig oder nacheinander in Reihe oder parallel an die Hochfr equenzqueile anschließbar gestaltet sind* In einer weiteren Ausgestaltung ist die Targetelektrode als ein in einer Ebene mäanderförmig gebogenes Rohr ausgebildet, wobei dessen Mantellinien sich im geradlinigen Teil des Rohrmäanders berühren_e Für die Isolatorschicht- herstellung ist es vorteilhaft, wenn das mäanderförmig gebogene, als Targetelektrode ausgebildete Rohr aus einem Isolierstoff besteht, und daß seine Innenfläche eine Metallschicht zur leitung der Hochfrequenzenergie aufweist. Der Rohrkörper, ist zugleich als Flüssigkeitskühler geeignet.

In weiterer Ausbildung der Erfindung- besteht die Targetelektrode ebenfalls aus einem mit einer Flüssigkeitskühlung versehenen Rechtkant, welches zentral in dem auf Anodenpotential geschalteten Vakuumgefäß eingesetzt ist₀ Die großen Seitenflächen des Rechtkantes sind mit Targetmaterial bedeckt und die übrigen Flächen desselben weisen auf Anodenpotential geschaltete Abschirmungen auf«, Ferner sind zwischen den aktiven Flächen der Targetelektrode und dem Vakuumgefäß prismatische Trommeln als Substratelektroden drehbar angeordnet, welche Antriebselemente aufweisen, durch die die Substratelektroden sowohl in kontinuierliche Rotation versetzbar als auch mit ihren Seitenflächen parallel zu den großen üeitenflachen der Targetelektrode arre-

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tierbar gestaltet sindo Weiterhin sind bei allen Elektrodenanordnungen zwischen den Targetelektroden und den Substratelektroden Blenden wahlweise parallel oder senkrecht zu den Elektroden verschiebbar angeordnete Ein zweckmäßiger Aufbau der Vorrichtung besteht noch darin, daß die Targetelektrode aus einem polygontrommelartigen Vieleck zusammengesetzt, mit Flüssigkeitskühlung versehen und koaxial in das auf Anodenpotential geschaltete Vakuumgefäß eingesetzt ist_o Dabei sind die senkrechten Seitenflächen derselben mit Targetmaterial bedeckt und ihre Deck— und Bodenflächen weisen auf Anodenpoten— tial geschaltete Abschirmungen auf_o Ferner ist die Substratelektrode aus einem, dem Vieleck der Targetelektrode gleichzahligen, aus einzelnen Rechtkants zusammengesetzten Vieleck gebildet, einseitig mit Substraten bedeckt und zwischen dem Vakuumgefäß und den aktiven Flächen der Targetelektrode angeordnete Schließlich sind Antriebselemente zum Drehen der Rechtkante um ihre Hochachsen und Mittel zum Arretieren in einer zu den Seitenflächen der Targetelektrode parallelen Stellung vorgesehen. Innerhalb jeder Substratelektrode sind unmittelbar hinter den mit Substraten bedeckten Seitenflächen Substratheizer austauschbar eingesetzt» Abweichend davon können zwischen Innenwand des Vakuumgefäßes und Substratelektroden bogenförmig gestaltete Substratheizer mit zu den Flächen der Substratelektroden gerichteten Reflektoren austauschbar eingesetzt sein«,

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Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen und den nachfolgenden Zeichnungen mit Teilschnitten näher erläutert.

Figo 1 und 2 zeigen Aufriß und Grundriß von einer Elektrodenanordnung an parallelen Platten in einem zylindrischen Vakuumgefäß, "bei der sich mehrere Entladungsräume ergeben

Pig. 3 zeigt den Grundriß einer durch Hintereinanderschaltung vervielfachten Elektrodenanordnung

Fig· 4 zeigt den Aufriß einer Targetelektrode, die als ein mäanderförmig gebogenes Hohr ausgebildet ist

Fig» 5 und 6 zeigen Aufriß und Grundriß einer Elektrodenanordnung mit einem zentralen Hechtkant als Targetelektrode und drehbaren prismatischen Trommeln als Substratelektroden

Fig· 7 und 8 zeigen Aufriß und Grundriß einer Elektrodenanordnimg mit einem polygontrommelar-

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tigen Vieleck als Targetelektrode und einem koaxial dazu angeordneten gleichzahligen Vieleck als Substratelektrode, die aus einzelnen um ihre Hochachse drehbaren Rechtkante zusammengesetzt ist.

Wie aus Figo 1 und 2 ersichtlich ist, befindet sich das Zerstäubungssystem in einem zylindrischen Vakuumgefäß 4 als parallele Plattenanordnung von Targetelektrode 1 und Substrat elektrode 5<> Dabei ist die Targetelektrode 1 auf beiden Seiten mit Targetmaterial 2 bedeckt und von zwei Substratelektroden 5 umgeben, die ihrerseits auf der der Targetelektrode 1 zugekehrten Fläche Substrate 6 aufweisen» Bei Inbetriebnahme dieser Anordnung ergeben sich zwei Entladungs- und somit zwei Zerstäubungsräume, die Targetelektrode 1 wird auf beiden Seiten zerstäubt und die gegenüberliegenden Substratelektroden 5 werden gleichzeitig beschichtet. Die Zuführung der Hochfrequenzenergie erfolgt über elektrisch isolierende mit Abschirmung 3 versehene Hochfrequenz Zuleitungen, die gleichzeitig als EJuhlmittelzu- und -ablauf dienen« Die Abschirmungen 3 reichen bis dicht an die plattenförmigen Elektroden und verhindern die Ausbildung von Entladungen an den Elektrodenzuführungen·

Um saubere BeSchichtungsverhältnisse zu gewährleisten ist es erforderlich, vor dem Beschichten ein Reinigen der Oberflächen von Target- und Substratmaterial durch lonen-

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ätzen vorzunehmen, wozu die Elektroden durch, in der Zeichnung nicht dargestellte Mittel umgepolt oder auf unterschiedliche Potentiale einer Hochfrequenzquelle angeschlo'ssen werden.

Zum Auffangen der anfänglich abgestäubten Schmutzschichten dienen Blenden 9» die zwischen der Targetelektrode und den Substratelektroden 5 wahlweise parallel oder senkrecht zu den Elektroden verschiebbar angeordnet sind«. Die Blenden können beispielsweise aus flexiblen Metallblech bestehen, dasmit Hilfe einer in der Zeichnung nichtdargestellten Drehvorrichtung über Rollen gezogen wird, wobei die Blenden an* Bändern aufgespannt sind, die in Verbindung mit der Drehvorrichtung ihren Transport ermöglichen«, Wie in lig· 3 gezeigt ist, kann die gesamte BeSchichtungsfläche dadurch vergrößert werden, daß mehrere Target- und Substrat elektroden 5» 1} 5» 1» < >._o 5» abwechselnd hintereinander angeordnet sind, und daß die Elektroden gleichzeitig oder auch nacheinander an die Hochfrequenzquelle angeschlossen werden_o Die unterschiedliche Impedanz.des Arbeitskreises bei Einzel- oder Parallelschaltung der Targetelektroden 1 muß bei der Dimensionierung der Hochfrequenzquelle und des Schaltkreises zur Anpassung entsprechend berücksichtigt werden,.

Zur Beschichtung großer !Flächen mit hohen Sauberkeitsanforderunyen werden vorteilhafterweise Rohre aus dem zu zerstäubenden Material als Targetelektroden eingesetzt, wobei mehrere Rohre nebeneinander in einer Ebene angeord-

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net sindo Ihr Außendurchmesser und Abstand zur Substratelektrode .sind so gewählt, daß die Dickenunterschiede der auf der Substratplatte aufwachsenden Schicht innerhalb vorgegebener Toleranzen bleiben. In Fig. 4 ist eine Targetelektrode gezeigt, bei der zwei Rohre 10 mäanderförmig gebogen und in einer Ebene nebeneinander angeordnet sind, wobei sich die Mantellinien des Rohrmäanders im geradlinigen Teil berühren© Die Rohre 10 werden vom Kühlmittel durchflossen und weisen elektrisch isolierende Vakuumdurchführungen auf, durch welche die Zuführung der Hochfrequenzenergie und des Kühlmittels erfolgte Bei Rohren aus elektisch isolierendem Material ist auf deren Innenflächen ein festhaftender metallischer Belag angebracht, dessen Dicke . so gewählt ist, daß eine ausreichende Hochfrequenzleitfähigkeit und ein stabiler Kontakt zur Elektrodenzuführung vorhanden sindo Die Schichtdickenverteilung auf dem Substrat hängt vom Durchmesser der Rohre, von ihrem Abstand zueinander und zum Substrat ab«, Beispielsweise sind bei einem Rohrdurchmesser von 3 cm und gegenseitiger Berührung der Mantellinien die Dickenunterschiede auf dem Substrat in einem Abstand von 3 cm kleiner als 2%, nach einer näherungsweisen Berechnung sogar kleiner als 1%. Bei der Zerstäubung von Isolatorsubstanzen, z.Bo Glas, ist das erfindungsgemäße Rohrtarget besonders vorteilhaft, da es sich leicht herstellen läßt und die

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Rohrenden zugleich als isolierende Vakuumdurchführungen geeignet sind. Der als Hochfrequenzelektrode dienende metallische Innenbelag bleibt gegenüber dem Zerstäubungs— raum vollkommen abgeschirmt, wodurch Verschmutzungen in den aufwachsenden Schichten durch das Material der Elektrode ausgeschlossen sind.

Die in Hg, 5 und 6 gezeigte Elektrodenanordnung stellt eine weitere vorteilhafte lösung der Aufgabe dar. Abweichend von den bisherigen Beispielen ist die Targetelektrode 11 zentral in das auf Anodenpotential geschaltete Vakuumgefäß 14 eingesetzt. Sie besteht ebenfalls aus einem mit einer Flüssigkeitskühlung versehenen Hechtkant _f dessen große Seitenflächen mit Targetmaterial 12 und dessen kleine Seitenflächen sowie die Deck— und Bodenfläche mit auf Anodenpotential geschalteten Abschirmungen 13 bedeckt sind, lerner sind zwischen.den aktiven Flächen der Targetelektrode 11 und dem Vakuumgefäß 14 prismatische Trommeln als Substratelektroden 15 drehbar angeordnet, die über Antriebselemente 18 verfügen und deren Flächen mit Substraten 16 bedeckt sind» I¹Ur den Reinigungsprozeß erfolgt ein Umpolen oder Umschalten der Elektroden auf unterschiedliche Potentiale* Ferner sind zwischen den sich gegenüberstehenden Fläohen·- paaren fLer Tar get elektrode 11 und der Substratelektroden 15 de e^ne Blende 19 verschiebbar eingesetzt* 2um Segeln des Wärmeaustausches ist die Targetelektrod· 11 mit 2u*-

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und Ablaufleitungen für Kühlmittel versehen» Schlitßlioh

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sind im Inneren jeder Substratelektrode 15 unmittelbar hinter den mit Substraten 16 bedeckten Seitenflächen · Substratheizer 17 austauschbar eingesetzt. Abweichend davon können zwischen der Innenwand des Vakuumgefäßes 14 und den Substratelektroden 15 auch bogenförmig gestaltete Substratheizer 7 mit zu den Trommelflächen gerichteten Reflektoren 20 austauschbar eingesetzt werden» Die Substratheizer 7| 17 werden insbesondere für den Reinigungsprozeß zum zusätzlichen Ausheizen der Substrate benötigt.

Wie aus Mg, 7 und 8 ersichtlich ist, befindet sich koaxial in dem auf Anodenpotential geschalteten Vakuumgefäß 24 die aus einem polygontrommelartigen Vieleck zusammengesetzte Targetelektrode 21, Ihre senkrechten Seitenflächen sind mit Targetmaterial 22 bedeckt und ihre Deck- und Bodenflächen weisen auf Anodenpotential geschaltete Abschirmungen 23 auf. Zum Zwecke des Wärmeaustausches ist der Innenraum der Target elektrode mit einer !flüssigkeitskühlung versehen. Zwischen dem Vakuumgefäß 24 und der Targetelektrode 21 ist ebenfalls koaxial die Substrat elektrode 25 angeordnet« Diese ist aua einem, dem Vieleok der Targetelektrode 21 gleichzahligen, aus einzelnen fiechtkants zusammengesetzten Vieleok gebildet. Jedes Hechtkant ist einseitig mit Substraten. 26 bedeckt und weist im Inneren unmittelbar hinter den Substraten 26 austauschbare Substratheizer 27 auf· Außerdem steht jedes einzelne Reoht-

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kant mit Antriebselementen 8 in Wirkungsverbindung und ist um seine Hochachse in die jeweilige Parallelstellung zu den Seitenflächen der Targetelektrode 21 einstellbar« Wird keine Substratheizung 2? benötigt, so kann anstelle jedes Rechtkantes auch eine in der Zeichnung nicht dargestellte, an beiden Längsseiten zur Versteifung abgekantete ebene Platte als Substratelektrode 25 eingesetzt werden. Zum Entfernen von 3?remdschichten auf den Oberflächen von Targetmaterial 22 und Substratmaterial 26 durch Ionenätzen werden die Rechtkante mit Hilfe der , Antriebselemente 8 um ihre Hochachse um 180° gedreht, so daß die mit Substraten 26 bestückten Seiten von der Targetelektrode 21 abgewandt und der Innenwand des Vakuumgefäßes 24 zugekehrt sind. Während in der bisherigen Stellung die Rechtkante auf Anodenpotential bzw© auf ein Potential zwischen Anodenpotential und Katodenpötential gelegt werden konnten, werden in der um 180° gedrehten Stel lung die Rechtkante auf Katodenpotential bzw, auf ein Potential zwischen Katodenpotential und Anodenpotential gelegt. Dadurch werden im letzten Falle die Oberflächen der Substrate durch Ionenbeschuß abgetragen bzw. gereinigte, Die Reihenfolge der Spannungszuführung an die Elektroden ist frei wählbar und richtet sich danach, welche Oberflächen zuerst oder zuletzt gereinigt werden sollen. Eine bevorzugte Reihenfolge besteht darin, zuerst die Subrjtratelektrode 25 mit dem Anodenpotential des Vakuumgefäßes 24 zu verbinden und anschließend auf Katoderi-

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potential umzuschalten. Es ist außerdem möglich, durch gestufte Spannungszuführung vom Targetmaterial 22 und •den Substraten 26 gleiche Abtragungsraten zu erzielen_e Das Potential der Targetelektrode 21 muß ungefähr das Doppelte betragen wie das der Substratelektrode 25, gemessen gegen das Anodenpotential des Vakuumgefäßes 24« Di'e Zuführung der Hochfrequenzenergie an die Elektroden erfolgt durch in der Zeichnung nicht dargestellte koaxiale Leitungen© Nach dem Reinigungsprozeß der Oberflächen von Targetmaterial 22 und Substraten 26 werden die Rechtkante der Substratelektrode 25 wieder in ihre Ausgangslage zurückgeschwenkt und vom Katodenpotential getrennt, so daß anschließend die Beschichtung der Substrate 26 durch Abstäuben des Targetmaterials 22 erfolgen kann_e Die Substrate 26 können hierbei auf Anodenpotential gelegt werden oder sie nehmen bei isoliertem Betrieb ein durch die Plasmaparameter bestimmtes Wandpotential an₀ Dies führt zu einer gewissen Rückzerstäubung der kondensierenden Schicht und bewirkt eine Verbesserung der Schichteigenschaf ten ο

Bei allen BeSchichtungsvorgängen wird das Plasma durch ein in der Zeichnung nicht dargestelltes Magnetfeld so eingestellt, daß der Katodendunkelraum ca. 1/4 bis 3/4 des Abstandes von der zu zerstäubenden Oberfläche zur Gegenelektrode ausmacht. Die Heizung der Substrate 26 kann Ue nach Bedarf durch die Substratheizer 27 vor oder auch während dem Beschichten erfolgen»

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Claims

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Patentansprüche :

1. I Vorrichtung zum Beschichten von Substraten durch Katodenzerstäubung und zum Heinigen von Substrat- und Targetoberflächen durch Ionenätzen im gleichen Vakuumgefäß ι im wesentlichen bestehend aus Mitteln zum Evakuieren, zum Gaseinlaß sowie einer Hochfrequenzquelle mit Anpaßglied und zur Erzeugung eines homogenen Magnetfeldes bei paralleler Anordnung der wirksamen !lachen der Elektroden» dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer mit mindestens zwei aktiven Flächen versehenen Targetelektrode eine entsprechende Anzahl Substratelek-· troden zur Bildung mehrerer Zerstäubungsräume symmetrisch zugeordnet sind, und daß die Elektroden Mitiel zum Umschalten auf unterschiedliche Potentiale aufweisen*

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Vakuumgefäß (4) zylindrisch ausgebildet ist, und daß die darin eingesetzten Elektroden abgeschirmte und isolierte Hochfrequenzzuleitungen aufweisen.

Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gek.ennzeiqhnet, daß die Elektroden als plattenförmig© mit Flüssigkeitskühlung versehene RechtkantJe ausgebildet sind, die

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entsprechend der jeweiligen Bedeckung mit Targetmaterial (2) als Targetelektroden (1) oder mit Substraten (6) als Substratelektroden (5) einsetzbar sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß mehrere (n+1) Substratelektroden (5) und mehrere (n) Targetelektroden (1) jeweils abwechselnd hintereinander (51 1 j 5 j 1; ·.. 5) angeordnet sind, und daß die Substratelektroden (5) und/oder Targetelektroden (1) jeweils gleichzeitig oder nacheinander in Reihe oder parallel an die Hochfrequenzquelle anschließbar geschaltet sind.

Vorrichtung nach Anspruch 1,3 und/oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Targetelektrode als ein in einer Ebene mäanderförmig gebogenes Rohr (10) ausgebildet ist, dessen Mantelliniai sich im geradlinigen Teil des Rohr mäanders berühren.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5ι dadurch gekennzeichnet, daß das mäanderförmig gebogene, als Targetelektrode ausgebildete Rohr (10) aus einem Isolierstoffrohr besteht, dessen Innenfläche eine Metallschicht zur Leitung der Hochfrequenzenergie aufweist.

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7. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Targetelektrode (11) aus einem mit einer Flüssigkeitskühlung versehenen.Eechtkant besteht und. zentral in dem auf Anodenpotential geschalteten Vakuumgefäß (14) eingesetzt ist, deren große Seitenflächen mit Targetmaterial (12) bedeckt sind und deren übrige Flächen auf Anodenpotential geschaltete Abschirmungen (13) aufweisen, und daß ferner zwischen den aktiven Flächen der Targetelektrode (11) und dem Vakuumgefäß (14) prismatische Trommeln als Substratelektroden (15) drehbar angeordnet sind, welche Antriebselemente (18) aufweisen, durch die die Substratelektroden (15) sowohl in kontinuierliche Rotation versetzbar als auch mit ihren Seitenflächen parallel zu den großen Seitenflächen der Targetelektrode (11) arretierbar gestaltet sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, 3, 4 und 7» dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Targetelektroden (1 j 11) und Substratelektroden (5; 15) Blenden (9; 19) wahlweise parallel oder senkrecht zu den Elektroden verschiebbar angeordnet sindo

9. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Targetelektrode (21) aus einem polygontrommelartigen Vieleck zusammengesetzt, mit Flüssigkeitskühlung

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versehen und koaxial in das auf Anodenpotential geschaltete Vakuumgefäß (24) eingesetzt ist, daß deren senkrechte Seitenflächen mit Targetmaterial (22) bedeckt sind und deren Deck- und Bodenflächen auf Anodenpotential geschaltete Abschirmungen (23) aufweisen, daß ferner die Substratelektrode (25) aus einem, dem Vieleck der Targetelektrode (21) gleichzahligen, aus einzelnen Rechtkants zusammengesetzten Vieleck gebildet, einseitig mit Substrat (26) bedeckt und zwischen dem Vakuumgefäß (24) und den aktiven Flächen der Targetelektrode (21) angeordnet ist, und daß schließlich Antriebselemente (8) zum Drehen der Rechtkante um ihre Hochachsen und Mittel zum Arretieren in einer zu den Seitenflächen der Targetelektrode (21) parallelen Stellung vorgesehen sind₀

10. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 9» dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb jeder Substratelektrode (15; 25) unmittelbar hinter den mit Substraten (16; 26) bedeckten Seitenflächen Substratheizer (17; 27) austauschbar eingesetzt sindo

11, Vorrichtung nach Anspruch 71 dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Innenwand des Vakuumgefäßes (14) und den Substratelektroden (15) bogenförmig gestaltete Substratheizer (7) mit zu den Trommelflächen gerichteten Reflektoren (20) austauschbar eingesetzt sind.

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