DE3244391C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbe­ griff des Patentanspruchs 1.

Der Erfindungsgegenstand findet Anwendung bei der Plasma­ polymerisation von Monomeren, bei der Bildung sogenannter amorpher Kohlenstoffschichten aus monomeren Kohlenwasser­ stoffen, sowie bei chemischen Anlagerungsreaktionen aller Art wie Polykondensation, Nitridbildung etc., bei denen die Aktivierungsenergie durch das Plasma zugeführt wird.

Eine Vorrichtung der vorstehend beschriebenen Art ist Gegenstand der nachveröffentlichten DE-OS 31 47 986. Dort ist auch die Wellenleiter-Struktur beschrieben. Diese besteht aus zwei geraden Holmen, die parallel zueinander verlaufen und zwischen denen sich gleich lange Sprossen erstrecken, die mit den Holmen in metallischer Verbindung stehen. Die Sprossen sind abwechselnd mit einem von zwei Mittel­ leitern elektrisch leitend verbunden. Die Wellenleiter- Struktur steht an ihrem einen Ende über einen Hohlleiter mit einem Mikrowellen-Sender in Verbindung und mit ihrem jenseitigen Ende über einen weiteren Hohlleiter mit einer Blindlast. Die Wellenleiter-Struktur verläuft unter einem spitzen Winkel zum mikrowellendurchlässigen Fenster, durch den der Leistungseintrag in das im Innern der Reaktionskammer brennende Plasma erfolgt.

Bei dieser bekannten Lösung ist den antiparallelen Wellenleiter-Strukturen nur ein einziges Fenster zuge­ ordnet, das fest bzw. nicht ohne weiteres demontierbar in eine Wand der Reaktionskammer eingebaut ist. Die Er­ fahrung hat jedoch gezeigt, daß sich im Bereich des mikrowellendurchlässigen Fensters im Innern der Reaktions­ kammer Polymerisat-Schichten niederschlagen, die von Zeit zu Zeit durch eine Reinigung entfernt werden müssen. Auch die Verteilungseinrichtung für die Gase und/oder Mono­ meren muß von Zeit zu Zeit gereinigt werden, was bei der bekannten Vorrichtung durch ungenügende Zugänglichkeit erschwert ist.

Durch die GB-PS 13 67 094 ist es bekannt, für reine Gasreaktionen Reaktionskammern vorzusehen, die als mikrowellendurchlässige Rohre ausgebildet sind. Diesen Rohren können natürlich auf gegenüberliegenden Seiten auch mehrere Wellenleiter-Strukturen zugeordnet werden. Soweit die betreffende Schrift sich mit der Beschichtung von Substraten befaßt, sind die Wellenleiter-Strukturen entweder innerhalb entsprechend groß dimensionierter Reaktionskammern angeordnet, wobei sich zwar das Problem der Beschichtung von Fenstern nicht stellt, dafür aber die Wellenleiter-Strukturen durch Kondensate verunreinigt werden, oder es ist jeder Wellenleiter-Struktur eine eigene Reaktionskammer zugeordnet, die aus einem Rohr mit einem sektorförmigen Ausschnitt besteht. In allen beschriebenen Fällen ist eine Reinigung der mikrowellen­ durchlässigen Wandelemente bzw. der Wellenleiter-Struk­ turen selbst nur schwer möglich, und über die Reinigung von Gaszuführungsleitungen schweigt sich die betreffende Schrift vollständig aus.

Durch die DE-OS 30 23 591 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ätzen von Substraten durch eine Plasma- Reaktion bekannt, bei der jedoch weder eine Wellenleiter- Struktur noch ein Fenster zum Energieeintrag vorgesehen ist. Das Plasma wird vielmehr zwischen zwei Elektroden gebildet, die beide innerhalb der Reaktionskammer angeordnet sind oder Wandelemente der Reaktionskammer bilden. Die betreffende Vorrichtung ist nicht für die Beschichtung von Substraten vorgesehen und sie weist auch keine Mittel für den Transport der Substrate auf. Diese Vorrichtung weist eine Verteilervorrichtung für die Zufuhr von Reaktionsgasen in die Reaktionskammer auf.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art dahingehend zu verbessern, daß Wartung und Reparaturen erleichtert und die thermische Belastung der Fenster verringert wird.

Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt bei der ein­ gangs beschriebenen Vorrichtung erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merk­ male.

Durch die erfindungsgemäßen Merkmale sind sämtliche im Hinblick auf die Plasmaerzeugung funktionswesentlichen Vorrichtungsteile zu einer Baueinheit vereinigt worden, die nach Lösen des Tragrahmens so weit von der Reaktionskammer entfernt werden kann, daß eine Reinigung, Wartung etc. möglich ist. Dabei kann der Tragrahmen entweder vollständig von der Reaktionskammer gelöst und die gesamte Einheit mittels eines Hebezeugs an einen Ort gebracht werden, an dem eine Reinigung bequem möglich ist. Es ist aber auch möglich, den Tragrahmen über eine Gelenkverbindung an der Reaktionskammer zu befestigen, so daß die Zugänglichkeit durch ein Wegschwenken des Trag­ rahmens mit der Wellenleiter-Struktur gegeben ist.

Besondere Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die Vorrichtung nach der eingangs abgehandelten DE-OS 31 47 986, bei der nur ein einziges fest eingebautes Fenster ohne Kühleinrichtung und ohne Gasverteilungseinrichtung vorhanden ist.

Zur Verbesserung des Gesamtwirkungsgrades sowie aus Sicherheits­ gründen ist es besonders vorteilhaft, wenn die Wellenleiter-Strukturen auf der den Fensteröffnungen ab­ gekehrten Seite von einer gemeinsamen Mikrowellenab­ schirmung umgeben sind. Diese Abschirmung wird dann be­ sonders wirksam, wenn sie auf der Rückseite mit ge­ krümmten Reflektoren versehen ist.

Eine gezielte Reflexion der von der rückwärtigen Seite der Wellenleiter-Struktur sowie von den Anschlüssen aus­ gehenden Strahlung verbessert den Leistungseintrag in die Reaktionskammer bzw. den Wirkungsgrad der Vor­ richtung entscheidend. Die beschriebene Wellenleiter- Struktur wird in der Literatur auch als "normalerweise nicht strahlend" bezeichnet. Dieser Tatbestand ist jedoch nur solange erfüllt, wie keine Leistung aus der Wellenleiter- Struktur an das Plasma abgegeben wird. Es konnte jedoch beobachtet werden, daß ein Anstieg des Mikrowellenfeldes auf der Rückseite der Wellenleiter-Struktur um den Faktor 2,5 nach dem Zünden des Plasmas erfolgt. Diese Strahlung kann durch die Verwendung der beschriebenen Abschirmung zusätz­ lich in das Plasma eingeleitet werden, wodurch auch eine weitere Vergleichmäßigung der Feldverteilung im Plasmaraum erfolgt. Diese Feldverteilung ist ursprünglich wegen des endlichen Sprossenabstandes nicht homogen.

Die mittlere Rahmenstrebe kann dabei in besonders vorteil­ hafter Weise mit einer zusätzlichen Funktion ausgestattet werden, dann nämlich, wenn sie mit einer Längsbohrung versehen ist, die über eine Viel­ zahl von normal zur Längsbohrung verlaufende Öffnungen in äquidistanter Teilung mit dem Innenraum der Reaktionskammer verbunden ist. Die Verteilwirkung kann dabei durch ein Ver­ teilerblech weiter verbessert werden.

Durch die vorstehend angegebene Maßnahme tritt das Monomer über die gesamte Längserstreckung des Fensters durch die genannten Öffnungen aus und wird durch das Verteilerblech als gerichteter flacher Strahl in die Plasmazone geleitet. Bei den für derartige Verfahren üblichen Betriebsdrücken oberhalb 0,1 bis allenfalls einigen mbar herrscht eine reine Laminarströmung, so daß der Ausdruck "gerichteter Strahl" gerechtfertigt ist. Die Gleichmäßigkeit der Schicht auf dem hinter dem Mikrowellenfenster oszillierenden oder gleichförmig vorbei­ laufenden Substrat (im Falle einer Folie) wird durch die Größe des durch das Verteilerblech sowie die Innenseite des Fensterflansches gebildeten Spaltes und die einstellbare Strömung an Monomeren beeinflußt bzw. korrigiert.

Es ist dabei wiederum besonders vorteilhaft, wenn die Hauptebene des Tragrahmens bzw. der Fenster senkrecht ausgerichtet ist.

Es wurde nämlich beobachtet, daß sich auf dem Tragrahmen bzw. auf den Fenstern Polymerisat-Schichten bilden, die als Flocken abblättern. Durch die senkrechte Ausrichtung der Hauptebene können diese Flocken weder auf dem Fenster liegen bleiben noch auf des Substrat fallen. Beim Transport von Substraten, die in einer senkrechten Ebene angeordnet sind, aber in horizontaler Richtung bewegt werden, ist es zweckmäßig, die längsten Achsen der Fenster bzw. die zwischen den Fenstern liegende Rahmenstrebe gleichfalls senkrecht auszurichten. Für den Fall, daß die Substrate in einer senkrechten Ebene angeordnet sind und auch in senkrechter Richtung bewegt werden, kann es vorteilhafter sein, wenn die Hauptachsen der Fenster bzw. die Rahmen­ strebe in horizontaler Richtung verlaufen. Eine solche Bauweise ist besonders vorteilhaft bei Bandbeschichtungs­ anlagen anwendbar.

Der Leistungseintrag durch das Fenster bzw. die Fenster in die Reaktionskammer ist über die Länge der Wellenleiter- Struktur im allgemeinen nicht konstant. Durch den spitzen Anstellwinkel der Wellenleiter-Struktur gegenüber dem Fenster läßt sich zwar eine gewisse Vergleichmäßigung des Energieeintrages erreichen, jedoch ist eine absolute Homogenität kaum zu erzielen. Um den Leistungseintrag weiter zu vergleichmäßigen, wird vorge­ schlagen, daß zwischen den Wellenleiter-Strukturen und den Fensteröffnungen Justierblenden angeordnet sind. Diese können dabei in besonders vorteilhafter Weise als schmale Blechstreifen ausgebildet sein, im wesentlichen parallel zu den Fensteröffnungen verlaufen und an beiden Enden unab­ hängig voneinander quer zu den Fensteröffnungen verstell­ bar sein. Die Justierblenden sind dabei auch insbesondere im Bereich der Anschlüsse der Wellenleiter-Struktur an die Hohl­ leiter von Mikrowellensender und Blindlast vorhanden (Seite 5, Zeilen 8 bis 11). Durch die Verstellmöglichkeiten kann mittels der Justierblenden eine weitgehende Homogenisierung des Leistungseintrages bewirkt werden, wobei die Längskanten der Justierblenden gegebenenfalls auch noch eine von der Geraden abweichende Form haben können.

Als besonders problematisch hat sich die Erwärmung der mikro­ wellendurchlässigen Fenster erwiesen. Bei der Mikrowellen- Plasmapolymerisation wird die Mikrowellenenergie gebündelt durch das Fenster in die Reaktionskammer gestrahlt. Das hierdurch unterhaltene Plasma hat seine höchste Leistungs­ dichte unmittelbar an der Innenfläche des Fensters. Die Leistungsdichte fällt in Richtung der Normalen zum Fenster exponentiell ab. Während die Aufheizung des Fensters durch Absorption der hindurchtretenden Mikrowellen- Energie vernachlässigbar ist, muß jedoch aufgrund der Leistungsdichteverteilung im Plasma damit gerechnet werden, daß der größte Teil der im Plasma enthaltenen Leistung an der Innenfläche des Fensters in Form von Wärme frei wird. Eine zusätzliche Erwärmung der Fenster kann durch heiße Substrate und eine evtl. Substratheizung erzeugt werden.

Das für die Fenster üblicherweise verwendete Quarzglas ist ein schlechter Wärmeleiter, dessen Wärmeleitfähigkeit etwa ¹/₈ des Wertes von Edelstahl beträgt. Eine merkliche Wärmeabfuhr zu den Seiten würde Temperaturdifferenzen von ca. 600 K bedingen, wenn man von einer Flächenbelastung von 1 W/cm² der Fensterfläche als typische Größe ausgeht. Der­ artige Temperaturen sind jedoch für die notwendigerweise zwischen den Fenstern und den Tragrahmen angeordneten elastomeren Vakuumdichtungen untragbar. Die Aufheizge­ schwindigkeit der Fenster ist dabei so hoch, daß die kritische Temperatur von 180°C, die für das Dichtungs­ material "Viton" gilt, bereits nach wenigen Minuten über­ schritten wird. Eine ausreichende Kühlung der Fenster durch eine erzwungene Konvektion ist mit erträglichen Mitteln nicht möglich.

Zum Zwecke einer wirksamen Kühlung der mikrowellendurch­ lässigen Fenster wird daher vorgeschlagen, daß der Tragrahmen einen nach außen ge­ richteten Flansch für die abgedichtete Verbindung mit der Reaktionskammer und einen nach innen gerichteten Flansch für die abgedichtete Verbindung mit dem mikro­ wellendurchlässigen Fenster aufweist, daß am Innenrand des nach innen gerichteten Flansches eine wärmeleitende flexible Zwischenlage und am Außenrand des Fensters außer­ halb der Zwischenlage eine Vakuumdichtung angeordnet ist. Diese Maßnahme ist in Zusammenhang mit der Maßnahme zu sehen, daß der Tragrahmen einschließlich der Rahmenstrebe mit Kühlkanälen versehen ist.

Durch die Anordnung der wärmeleitenden flexiblen Zwischen­ lage vor der elastomeren Vakuumdichtung (in Richtung des Wärmestroms gesehen) erfolgt eine Art thermischer Kurz­ schluß, durch den ein beträchtlicher Teil der Wärme vor Erreichen der Vakuumdichtung an den gekühlten Tragrahmen abgeführt wird.

Als Material für die wärmeleitende flexible Zwischenlage kommt ein in Grenzen plastisch verformbares Material in Frage, dessen Wärmeleitfähigkeit λ merklich größer als die Wärmeleitfähigkeit von Quarzglas ist. Besonders gut geeignet ist für diesen Zweck Graphitfilz bzw. Graphitfolie. Dieses Material kann in Form eines etwa 4 mm breiten und 1 mm dicken Streifens unmittelbar vor der Vakuumdichtung angeordnet werden, wodurch eine Absenkung der maximalen Scheibentemperatur auf ca. 100°C erreicht werden kann. Eine derartige Temperatur wird auch von der elastomeren Vakuum­ dichtung ohne weiteres vertragen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegen­ standes sind Gegenstand der übrigen Unteransprüche.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wird nach­ folgend anhand der Fig. 1 bis 7 näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine vollständige Vorrichtung zur Plasmapolymerisation in schematischer Dar­ stellung,

Fig. 2 eine Seitenansicht des Gegenstandes nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Draufsicht auf einen Tragrahmen mit zwei mikrowellendurchlässigen Fenstern, die beiderseits einer Rahmenstrebe angeordnet sind,

Fig. 4 einen Horizontalschnitt durch den Tragrahmen mit vor den Fenstern angeordneten Wellenleiter- Strukturen und einer gemeinsamen Mikrowellen- Abschirmung entlang der Linie IV-IV in Fig. 2 in vergrößertem Maßstab,

Fig. 5 eine Draufsicht auf den Tragrahmen analog Fig. 3, jedoch mit vorgeschalteten Justierblenden in unterschiedlichen Stellungen,

Fig. 6 einen Querschnitt durch ein Profil des Tragrahmens, eingesetzt in die Reaktionskammer, wieder in ver­ größertem Maßstab,

Fig. 7 einen Vertikalschnitt durch die gesamte Reaktions­ kammer und den Tragrahmen im Bereich eines mikro­ wellendurchlässigen Fensters in einem gegenüber Fig. 2 vergrößerten Maßstab.

In den Fig. 1 und 2 ist eine quaderförmige Reaktionskammer 1 gezeigt, die an ihrem einen Ende mit einer Schleusentür 2 versehen ist. Zur Reaktionskammer gehört ein gestrichelt dar­ gestelltes Transportsystem für Substrate, das aus zwei Ketten­ rädern 3 und 5, einer Endloskette 5 und einem Antriebsmotor 6 besteht, der über ein Untersetzungsgetriebe 7 auf das Ketten­ rad 4 einwirkt. An der Endloskette 5 ist ein platten- oder rahmenförmiger Substratträger 8 befestigt, der nur in Fig. 7 dargestellt ist, und dessen Hauptebene senkrecht verläuft. Mittels des Transportsystems ist es möglich, den Substrat­ träger in Richtung der längsten Achse der Reaktionskammer 1 hin und her zu bewegen.

Für den Fall der Beschichtung von Folien würde in der Reaktionskammer analog ein Umrollsystem vorgesehen, dessen Achsen senkrecht verlaufen, so daß sich die Folie in etwa in der gleichen Ebene bewegt, wie der Substrat­ träger 8.

Die Reaktionskammer besitzt mehrere Kammerwände, darunter eine Vorderwand 9, in der lösbar ein Tragrahmen 10 be­ festigt ist, dessen Einzelheiten anhand der Fig. 3, 4 und 6 noch näher erläutert werden. Vor diesem Tragrahmen befindet sich eine Mikrowellenabschirmung 11 in Form eines quaderförmigen Gehäuses, vor der wiederum - in antiparalleler Anordnung - zwei Mikrowellensender 12 und 13 und zwei Blind­ lasten 14 und 15 angeordnet sind. Einzelheiten dieser Ein­ richtungen sind Stand der Technik, so daß sich ein näheres Eingehen hierauf erübrigt.

Zwischen jeweils einem Mikrowellensender und einer Blindlast befindet sich innerhalb der Mikrowellenabschirmung 11 je eine Wellenleiter-Struktur 16 und 17, die in Fig. 2 ge­ strichelt dargestellt sind und die auf Seite 5, Absatz 1, beschriebene Bauweise besitzen. Die Mikrowellensender bzw. Blindlasten sind mit den Wellenleiter-Strukturen über Hohlleiter 18 verbunden (Fig. 1 und 4).

Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß der Tragrahmen 10 rechteckig ausgebildet und mit zwei parallel zu den längeren Seiten des Rechtecks verlaufenden Fensteröffnungen 19 und 20 versehen ist. Zwischen den Fensteröffnungen befindet sich eine Rahmen­ strebe 21, die in Richtung der längsten Symmetrieachse des Tragrahmens 10 verläuft. In den Fensteröffnungen 19 und 20 befinden sich mikrowellendurchlässige Fenster 22 und 23 aus Quarzglas, die in den Fig. 4 und 6 deutlicher ge­ zeigt sind. Der Tragrahmen 10 besitzt an seinen Außenkanten Befestigungslöcher 24 für die Verschraubung mit der Vorder­ wand 9. Die Rahmenstrebe 21 besitzt entlang ihrer längsten Achse eine Verteilungseinrichtung 25 für Gase und/oder Monomere, die im vorliegenden Fall aus einer Vielzahl von Öffnungen 26 besteht, die in den Innenraum der Reaktions­ kammer 1 münden.

Aus Fig. 4 sind weitere Einzelheiten der Verteilungsein­ richtung 25 ersichtlich. Die Öffnungen 26 verlaufen normal zu einer in der Rahmenstrebe 21 angeordneten Längsbohrung 27, die ihrerseits in nicht gezeigter Weise mit einer Zuleitung für Gase und/oder Monomere verbunden ist, aus denen durch ein Anlagerungsreaktion eine Oberflächenschicht auf den Substraten gebildet werden soll. Parallel zur Längsbohrung 27 verläuft vor sämtlichen Öffnungen 26 ein durchgehendes Verteilerblech 28, dessen parallele Längskanten in der gezeigten Weise leicht in Richtung auf die Rahmenstrebe 21 gebogen sind, so daß zwischen der Rahmenstrebe 21 und dem Verteilerblech 28 zwei Gasaustrittsspalte 29 und 30 gebildet werden, die sich über die gesamte Länge der Rahmenstrebe 21 erstreckt. Sofern nun parallel zu den Fenstern 22 und 23 ein Substratträger oder eine Folie bewegt werden, deren Bewegungsrichtung senkrecht zur Längsachse der Rahmenstrebe 21 verläuft, wird die gesamte Breite des Substratträgers bzw. der Substrate oder Folie mit einem gleichförmigen Strom aus Gasen und/oder Monomeren bespült. Unter dem Einfluß der hinter den Fenstern 22 und 23 brennenden Glimmentladungen bildet sich auf der Ober­ fläche der Substrate eine entsprechende Schicht.

Aus Fig. 4 ist noch ersichtlich, daß sich in dem Tragrahmen 10 einschließlich der Rahmenstrebe 21 außer der Längsbohrung 27 noch Kühlkanäle 31 befinden, die im Betrieb von Kühlwasser durchströmt werden und das gesamte Temperaturniveau des Trag­ rahmens 10 niedrig halten. Auf die besondere Bedeutung diese Kühlkanäle 31 wird im Zusammenhang mit Fig. 6 noch näher eingegangen, die das Detail bei "X" in Fig. 4 in vergrößertem Maßstab zeigt.

Gemäß Fig. 4 sind zwischen den Wellenleiter-Strukturen 16 und 17 und den Fensteröffnungen 19 und 20 Justierblenden angeordnet, durch die die Verteilung des Energieeintrags in die Reaktionskammer in Längsrichtung der Fenster­ öffnungen 19 und 20 gezielt veränderbar ist. Die Justierblenden sind an beiden Enden an Einstellspindeln 34/35 befestigt, welche eine Einstellung der Raumlage der Justierblenden 32 und 33 parallel zur Fensterebene erlauben (Siehe auch Fig. 5).

Gemäß Fig. 4 sind die Wellenleiter-Strukturen 16 und 17 auf der den Fenster 22 und 23 abgekehrten Seite von einer gemeinsamen Mikrowellen-Abschirmung 36 umgeben, die als quaderförmiger Metallkasten ausgebildet ist, dessen auf die Fenster zu gerichtete Seite offen ist. An der Mikrowellenabschirmung sind die Hohlleiter 18 und damit auch die Wellenleiter-Strukturen 16 und 17 über Tragstützen 37 befestigt, so daß sich eine feste räumliche Zuordnung ergibt. Der Anschluß der Mikrowellen­ sender bzw. Blindlasten erfolgt über Anschlußflansche 38. Die Mikrowellenabschirmung 36 besitzt eine Rückwand 36 a, durch die die Hohlleiter 18 hindurchgeführt sind. Parallel zur Rückwand 36 a verlaufen zwei Reflektoren 39 und 40, welche als teilweise Zylinderschalen ausgebildet und auf die Wellenleiter-Strukturen 16/17 bzw. Fenster­ öffnungen 19/20 ausgerichtet sind. Dank dieser Reflektoren gelangt ein wesentlich höherer Anteil der Mikrowellen­ leistung in das Innere der Reaktionskammer 1.

Fig. 4 ist schließlich noch zu entnehmen, daß auch die Einstellspindeln 34 für die Justierblenden 32 und 33 durch die Abschirmung 36 nach außen geführt sind, so daß eine Einstellung bequem von außen möglich ist.

Fig. 5 sind die Anordnung und die Verstellmöglichkeit der Justierblenden 32 und 33 im Hinblick auf den Trag­ rahmen 10 bzw. dessen Fensteröffnungen 19 und 20 zu entnehmen. Jede der Justierblenden ist an einer oberen Einstellspindel 34 und einer unteren Einstellspindel 35 befestigt, so daß sich die Justierblenden wahlweise in die ausgezogene Stellung, in die strichpunktierte Stellung und in jede beliebige Zwischenstellung bringen lassen. Die Justierblenden bestehen aus Metall, so daß sich durch deren relative Lage zu den Kanten der Fenster­ öffnung unterschiedliche Spaltbreiten einstellen lassen, wobei der jeweils freie Querschnitt ein Maß für den Energieeintrag in die Reaktionskammer ist. Aus der Gegen­ überstellung mit Fig. 2 ergibt sich, daß sich die Justierblenden auch über denjenigen Teil der Wellenleiter­ strukturen 16 und 17 erstrecken, die an die Hohlleiter von Mikrowellensender einerseits und Blindlast anderer­ seits angeschlossen sind. Die Einstellspindeln 34 und 35 sind in Lagerstützen 41 angeordnet, die gemäß Fig. 4 an der Vorderwand 9 der Reaktionskammer 1 befestigt sind. Dies ist in Fig. 5 nur symbolisch angedeutet.

Fig. 6 sind wesentliche Einzelheiten zu entnehmen, die sich auf die Kühlung der Fenster 22 und 23 beziehen (in Fig. 6 ist nur das Fenster 22 dargestellt). Der Trag­ rahmen 10 besitzt einen nach außen gerichteten Flansch 10 a für die abgedichtete Verbindung mit der Vorderwand 9 der Reaktionskammer 1 und einen nach innen gerichteten Flansch 10 b für die abgedichtete Verbindung mit dem mikro­ wellendurchlässigen Fenster 22. Die Begriffe "außen" und "innen" beziehen sich auf eine Richtung, die parallel zur Ebene der Fenster 22/23 bzw. zur Hauptebene des Trag­ rahmens 10 verläuft.

Der Tragrahmen 10 ist mittels der Befestigungslöcher 24 und Schrauben 42 unter Zwischenschaltung einer elastomeren Dichtung 43 mit der Vorderwand 9 vakuumdicht aber lösbar verschraubt. In dem Tragrahmen befindet sich der bereits beschriebene Kühlkanal 31. Das mikrowellendurchlässige Fenster 22 wird unter Zwischenschaltung einer elastomeren Dichtung 44 gegen den Flansch 10 b gepreßt, und zwar mittels eines Druckrahmens 45 und einer ausgeschnittenen Druck­ platte 46. Aufgrund der Dicke des Fensters 22 und der Höhe des Druckrahmens 45 ragt dessen äußere Stirnkante 45 a um ein geringes Maß über die äußere Begrenzungsfläche 10 c des Tragrahmens hinaus, so daß die Druckplatte 46 nicht plan auf der Außenfläche 10 c aufliegt, sondern einen schwach keilförmigen Spalt mit dieser einschließt. Durch die Druck­ platte 46 geht - auf den Umfang verteilt - eine Reihe von Stehbolzen 47 hindurch, die mit dem Tragrahmen 10 ver­ schraubt sind. Durch ein Paket Tellerfedern 48 wird mittels einer Mutter 49 ein Druck auf die Druckplatte 46 ausgeübt, der durch den Druckrahmen 45 auf das Fenster 22 über­ tragen wird.

Zwischen dem Innenrand 19 a der Fensteröffnung 19 und der elastomeren Vakuumdichtung 44 bzw. dem Außenrand 22 a des Fensters 22 ist eine wärmeleitende flexible Zwischenlage 50 aus Graphitfilz angeordnet, die das Fenster 22 auf dem gesamten Umfang nach Art eines Rahmens umgibt. Diese wärmeleitende Zwischenlage wird mittels des Druckrahmens 45 gleichfalls zwischen Fenster 22 und Flansch 10 b zum Zwecke eines guten Wärmeübergangs zusammengepreßt. Auf diese Weise entsteht eine Art thermischer Kurzschluß, d. h. die von der Fenstermitte in Richtung auf den Außenrand 22 a fließende Wärme wird vor Erreichen der Dichtung 44 "abgezweigt" und über die Zwischenlage 50 an den Flansch 10 b und von hier an das im Kühlkanal 31 strömende Kühlmittel übertragen. Die elastomere Dichtung 44 ist auf diese Weise wirksam vor einer thermischen Überlastung geschützt.

Fig. 7 zeigt deutlicher als bisher die relative Lage von Tragrahmen 10 zum (beweglichen) Substratträger 8. Der Substratträger 8 ist mittels eines Tragwinkels 51 am oberen Trum der Endloskette 5 befestigt, und kann somit durch Reversierbetrieb des Antriebsmotors 6 parallel zur Hauptebene des Tragrahmens 10 hin und her bewegt werden. Es ist zu erkennen, daß die Hauptebenen des Trag­ rahmens 10 und des Substratträgers 8 senkrecht verlaufen, so daß sich abschälende Verunreinigungen auf dem Boden 52 der Reaktionskammer 1 fallen. Um ein Pendeln oder eine seitliche Auslenkung des Substratträgers 8 zu verhindern, befinden sich auf dem Boden 52 Stützen 53 mit einer durch­ gehenden Führungsschiene 54, an der der Substratträger 8 mittels einer Führungsrolle 55 anliegt. Die Reaktions­ kammer 1 ist durch Versteifungsbleche 1 a, 1 b und 1 c im Hinblick auf den geringen Betriebsdruck versteift.

Claims (9)

1. Vorrichtung zur Beschichtung von Substraten mittels einer durch ein Plasma angeregeten Anlagerungs­ reaktion von Atomen bzw. Molekülen, bestehend aus einer Reaktionskammer für den Transport der Sub­ strate und für die Aufrechterhaltung einer Atmosphäre aus ionisierbaren Gasen und Monomeren mit mindestens zwei außerhalb der Kammer angeodneten und anti­ parallel zueinander verlaufenden Wellenleiter- Strukturen, denen mikrowellendurchlässige Wand­ elemente zugeordnet sind, sowie mit einer in die Kammer mündenden Verteilungseinrichtung für die Gase und/oder Monomere, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei der Wellenleiter- Strukturen (16, 17) außerhalb der Reaktionskammer (1) auf einer Seite eines rechteckigen Trag­ rahmens (10) angeordnet sind und jeder dieser Wellenleiter-Strukturen (16, 17) ein eigenes mikrowellendurchlässiges Fenster (22, 23) im Tragrahmen (10) zugeordnet ist, daß der Tragrahmen (10) gemeinsam mit den daran befestigten mikrowellendurchlässigen Fenstern, den Wellenleiter-Strukturen und der Verteilungsein­ richtung (25) als Einheit von der Reaktionskammer (1) abnehmbar bzw. wegschwenkbar ist, wobei der rechteckige Tragrahmen (10) mit zwei parallel zu den längeren Seiten des Tragrahmens verlaufenden Fensteröffnungen (19, 20) versehen ist, zwischen denen sich eine Rahmenstrebe (21) befindet, und wobei im Tragrahmen die Fensteröffnungen umgebende Kühlkanäle und in der Rahmenstrebe (21) zusätzlich die Verteilungseinrichtung (25) angeordnet sind bzw. ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenleiter-Strukturen (16, 17) auf der den Fensteröffnungen (19, 20) abgekehrten Seite von einer gemeinsamen Mikrowellenabschirmung (36) umgeben sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmung (36) auf der Rückseite mit gekrümmten Reflektoren (39, 40) versehen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rahmenstrebe (21) mit einer Längs­ bohrung (27) versehen ist, die über eine Vielzahl von normal hierzu verlaufenden Öffnungen (26) in äquidistanter Verteilung mit dem Innenraum der Reaktionskammer (1) verbunden ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß vor den Öffnungen (26) ein Verteilerblech (28) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptebene des Tragrahmens (10) bzw. der Fenster (22, 23) senkrecht zur Aufstellfläche der Reaktionskammer ausgerichtet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Wellenleiter-Strukturen (16, 17) und den Fensteröffnungen (19, 20) Justier­ blenden (32, 33) angeordnet sind, die gegenüber den Kanten der Fensteröffnungen unterschiedlich einstell­ bare Spalte zur Änderung der Verteilung des Energie­ eintrags in die Reaktionskammer bilden.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Justierblenden (32, 33) als schmale Blechstreifen ausgebildet sind, im wesentlichen parallel zu den Fensteröffnungen (19, 20) verlaufen und an beiden Enden unabhängig voneinander quer zu den Fensteröffnungen verstellbar sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragrahmen (10) einen nach außen gerichteten Flansch (10 a) für die abgedichtete Verbindung mit der Reaktionskammer (1) und einen nach innen gerich­ teten Flansch (10 b) für die abgedichtete Verbindung mit dem mikrowellendurchlässigen Fenster (22) aufweist, daß am Innenrand (19 a) des nach innen gerichteten Flansches (10 b) eine wärmeleitende, flexible Zwischenlage (50) und am Außenrand (22 a) des Fensters außerhalb der Zwischenlage (50) eine Dichtung (44) angeordnet ist.