DE29717418U1

DE29717418U1 - Vorrichtung zum Aufbringen dünner Schichten auf ein Substrat

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Publication number: DE29717418U1
Application number: DE29717418U
Authority: DE
Original assignee: Leybold Systems GmbH
Current assignee: Leybold Systems GmbH
Priority date: 1997-09-26
Filing date: 1997-09-26
Publication date: 1998-01-22
Anticipated expiration: 2007-09-27

Description

LEYBOLD SYSTEMS GmbH Wilhelm-Rohn-Straße 25

63450 Hanau

Vorrichtung zum Aufbringen dünner Schichten auf

ein Substrat

Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung zum Aufbringen dünner Schichten auf ein Substrat mittels des Kathodenzerstäubungsverfahrens in einer Vakuumkammer, durch die das zu beschichtende Substrat hindurch bewegbar ist und mit einer zwischen einem zu zerstäubenden Target und dem Substrat angeordneten Blende, wobei von der Wand der Vakuumkammer gehaltene, Kanäle aufweisende Hohlprofile parallel zur Targetebene vorgesehen sind, die von Prozeßgasen durchströmt sind, wobei die Hohlprofile sich quer zu den Kanälen erstreckende Öffnungen für den Austritt der Prozeßgase in den Prozeßraum aufwei-

Bekannt ist eine Vorrichtung zum Aufbringen dünner Schichten auf ein Substrat (DE 195 13 691 Al) mittels des Kathodenzerstäubungsverfahrens in einer Vakuumkammer durch die das zu beschichtende Substrat hindurch bewegbar ist und mit einer zwischen einer zu zerstäubenden Kathode und einer Anode angeordneten Blende, wobei die Substratebene unterhalb der Anode verläuft, wobei von der Wand der Vakuumkammer gehaltene, Kanäle aufweisende Hohlprofile parallel zur Kathodenebene und im Bereich zwischen der Kathode und der Anode vorgesehen sind, die vom Kühlmittel und Prozeßgas durchströmt sind, wobei die Hohlprofile sich quer zu den Kanälen erstreckende Öffnungen für den Austritt von Prozeßgas in die Vakuumkammer aufweisen, und die Anoden als Profilschienen mit L-förmigem Querschnitt ausgebildet sind, deren kurze Schenkel jeweils die Hohlprofile übergreifend auf den Oberseiten der Hohlprofile aufliegen und in dieser Lage von Bolzen, Schrauben oder Klemmstücken gehalten sind, die sich von den Oberseiten der Hohlprofile aus nach oben zu erstrecken und mit Bohrungen in den kurzen Schenkeln der Anoden korrespondieren.

Diese vorbekannte Vorrichtung beschreibt zwar die Anwendung von Hohlprofilen mit mehreren Längskanälen für die Versorgung der Anoden mit Kühlmittel und der Prozeßkammer mit Prozeßgas; die bekannte Vorrichtung ist jedoch kaum geeignet für das Aufbringen von suboxidischen Schichten auf Substrate, da entweder der freie Raum zwischen der Kathode und dem Prozeßraum zu beengt ist um ein rasches Abpumpen zu ermöglichen, oder aber bei vorgegebener Prozeßkammergröße die Kühlung der Blende/Anode ungenügend ist.

Der vorliegenden Neuerung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung des eingangs genannten Typs so auszubilden, daß einerseits die Schicht insbesondere bei einem reaktiven Beschichtungsprozeß kontrollierbar herstellbar ist und andererseits die Abmessungen der Vakuumkammer und der technische Aufwand für die Blendenkühlung und den Gaseinlaß begrenzt bleiben.

Gemäß der vorliegenden Neuerung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Hohlprofile paarweise auf der dem Substrat abgewandten Seite des Targets und nebeneinander liegend angeordnet sind, wobei jeweils ein Kanal von einem Reaktivgas und ein Kanal von einem Edelgas durchströmt ist und sich die

Gasaustrittsöffrtungen beider Kanäle lotrecht zur Targetebene erstrecken und wobei an den Wänden der Vakuumkammer im Bereich zwischen der Ebene des Targets und des Substrats Hohlprofilzuschnitte angeordnet sind, die jeweils mit übereinanderliegenden Kanälen versehen sind und von einem Kühlmittel durchflossen sind, wobei die Blenden von den als Parallelepipedons ausgeformten Hohlprofilzuschnitten gehalten sind und wobei jeweils zwischen Seitenwand und Hohlprofilzuschnitt ein elektrisch isolierendes Zwischenstück gehalten ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind an den Seitenwänden der Vakuumkammer als Parallelepipedons ausgeformte, Kühlkanäle aufweisende Hohlprofilzuschnitte gehalten, auf deren oberen Seitenflächen die im Querschnitt L-förmig gestalteten Blenden abgestützt sind, wozu die sich lotrecht erstreckenden Schenkel der Blenden mit sich horizontal erstreckenden nasenförmigen Fortsätzen versehen sind, die auf den oberen Seitenflächen aufliegen.

Weitere Einzelheiten und Merkmale sind in den Schutzansprüchen beschrieben und gekennzeichnet.

Die Neuerung läßt die verschiedensten Ausführungsmöglichkeiten zu; eine davon ist in der anhängen-

den Zeichnung, die eine Vorrichtung im Querschnitt zeigt, rein schematisch dargestellt.

Die Beschichtungsvorrichtung besteht aus der Vakuumkammer 2, die Teil einer nicht näher dargestellten Durchlaufanlage für platten- oder scheibenförmige Substrate 7 ist, der Kathode 6 mit den beiden Targets, den an den Seitenwänden 2a, 2b paarweise angeordneten, Kanäle 4a, 4b bzw. 5a, 5b aufweisenden Hohlprofilen 4, 5, den unterhalb der Ebene des Targets 8, 8' mit den Seitenwänden 2a, 2b verschraubten Blenden 9, 10 mit Kühlkanäle 11a, 11b bzw. 12a, 12b aufweisenden Hohlprofilzuschnitten 11, 12 und den zwischen den Hohlprofilzuschnitten und den Seitenwänden vorgesehenen Isolatoren 13, 14 und Abschirmblechen 15, 16.

Die Hohlprofilzuschnitte 11, 12 sind von flacher prismatischer Konfiguration, wobei die obere Schmalseite 11', 12' als zu den Seitenflächen schräggestellte Fläche ausgebildet ist, und zwar derart, daß der jeweils lotrechte Schenkel 9' bzw. 10' mit Hilfe eines nasenförmigen Ansatzes 9" bzw. 10" der mit dem Schenkel 9', 10' fest verbunden oder mit diesem einstückig ausgebildet ist mit einer jeweils zur Schrägfläche 11', 12' kongruenten Schrägfläche am Hohlprofilzuschnitt 11 bzw. 12 aufhängbar ist.

Die Blenden 9, 10 können als Anoden betrieben werden, wozu sie gegenüber den Seitenwänden 2a, 2b der Vakuumkammer 2 elektrisch isoliert sind, die mit den Blenden 9, 10 verbundenen Halbprofilzuschnitte 11, 12 sind mit Querbohrungen für Schrauben 17, 18 versehen, in die Isolierbuchsen 13, 14 eingesetzt sind, so daß die die Hohlprofile 11, 12 mit den Seitenwänden 2a, 2b verbindenden Schrauben 17, 18 keine Berührung mit den Hohlprofilen 11, 12 haben. Es sei noch erwähnt, daß die zwischen den Isolatoren 13, 14 und den Seitenwänden 2a, 2b gehaltenen Blechzuschnitte 15, 16 die Aufgabe erfüllen, die Innenseiten der Vakuumkammer 2 vor unerwünschten Ablagerungen zu schützen. Diese Blechzuschnitte sind nach dem Entfernen der Hohlprofile 11, 12 mit den auf ihnen abgestützten Blenden 9, 10 leicht austauschbar.

Claims

Schutzansprüche

Vorrichtung zum Aufbringen dünner Schichten auf ein Substrat (7) mittels des Kathodenzerstäubungsverfahrens in einer Vakuumkammer (2), durch die das zu beschichtende Substrat (7) hindurch bewegbar ist und mit einer zwischen einem zu zerstäubenden Target (8, 8') und dem Substrat (7) angeordneten Blende (9, 10), wobei von der Wand (2a, 2b) der Vakuumkammer (2) gehaltene, Kanäle (4a, 4b bzw. 5a, 5b) aufweisende Hohlprofile (4, 5) parallel zur Targetebene vorgesehen sind, die von Prozeßgasen durchströmt sind, wobei die Hohlprofile (4, 5) sich quer zu den Kanälen (4a, 4b bzw. 5a, 5b) erstreckende Öffnungen für den Austritt der Prozeßgase in den Prozeßraum (3) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlprofile (4, 5) paarweise auf der dem Substrat (7) abgewandten Seite des Targets (8, 8') und nebeneinander liegend angeordnet sind, wobei jeweils ein Kanal von einem Reaktivgas und ein Kanal von einem Edelgas durchströmt ist und wobei an den Wänden (2a, 2b) der Vakuumkammer (2) im Bereich zwischen der Ebene des Targets (8, 8') und der Ebene des Substrats (7) Hohl-

profilzuschnitte {11, 12) angeordnet sind, die jeweils mit lotrecht übereinanderliegenden Kanälen (11a, 11b bzw. 12a, 12b) versehen sind, die von einem Kühlmittel durchflossen sind, wobei die Blenden (9, 10) von den als Parallelepipedons ausgeformten Hohlprofilzuschnitten (11, 12) gehalten sind und wobei jeweils zwischen Seitenwand (2a, 2b) und Hohlprofilzuschnitt {11, 12) ein elektrisch isolierendes Zwischenstück (13, 14) gehalten ist.

Vorrichtung zum Aufbringen dünner Schichten auf ein Substrat (7) mittels des Kathodenzerstäubungsverfahrens in einer Vakuumkammer (2), durch die das zu beschichtende Substrat (7) hindurch bewegbar ist und mit einer zwischen einem zu zerstäubenden Target (8, 8') und dem Substrat (7) angeordneten Blende (9, 10), wobei von der Wand (2a, 2b) der Vakuumkammer (2) gehaltene, Kanäle (4a, 4b bzw. 5a, 5b) aufweisende Hohlprofile {4, 5) parallel zur Targetebene vorgesehen sind, die von Prozeßgasen durchströmt sind, wobei die Hohlprofile sich quer zu den Kanälen erstreckende Öffnungen für den Austritt der Prozeßgase in den Prozeßraum (3) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß an den Seitenwänden (2a, 2b) der Vakuumkammer (2) als Parallelepipedons ausgeformte, Kühlkanäle

(11a, lib bzw. 12a, 12b') aufweisende Hohlprofilzuschnitte (11, 12) gehalten sind, auf deren oberen Seitenflächen {11' bzw. 12') die im Querschnitt L-förmig gestalteten Blenden (9, 10) abgestützt sind, wozu die sich lotrecht erstreckenden Schenkel (9', 10') der Blenden mit nasenförmigen sich horizontal erstreckenden Fortsätzen (9" bzw. 10") versehen sind, die auf den oberen Seitenflächen (H', 12') der Hohlprofilzuschnitte (11, 12) aufliegen.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlprofile (11, 12) einen etwa rechteckigen Querschnitt aufweisen, wobei das Verhältnis der Höhe zur Breite etwa 1 : 5 beträgt, und die obere Seitenfläche (H', 12') zu den lotrechten Seitenflächen geneigt verläuft.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlkanäle (Ha, Hb bzw. 12a, 12b) parallel zueinander und übereinander liegend vorgesehen sind und die Hohlprofilzuschnitte (11, 12) jeweils mit den Seitenwänden (2a bzw. 2b) der Vakuumkammer

(2) verschraubt sind, wobei die Schrauben (17 bzw. 18) aus elektrisch isolierendem Werkstoff gebildet sind oder die Durchgangslöcher in den

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Hohlprofilzuschnitten (11, 12) mit Buchsen (13, 14) ausgefüttert sind, die aus elektrisch isolierdendem Material bestehen.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Hohlprofilzuschnitten (11, 12) einerseits und den Vakuumkammerwänden (2a, 2b) andererseits jeweils ein Isolator (13, 14) in Gestalt eines Kunststoffbandes oder Kunststoffplatte und ein Blechzuschnitt (15, 16) angeordnet sind.