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WO2012119700A1 - Device and method for the plasma-assisted treatment of at least two substrates - Google Patents

Device and method for the plasma-assisted treatment of at least two substrates Download PDF

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Publication number
WO2012119700A1
WO2012119700A1 PCT/EP2012/000712 EP2012000712W WO2012119700A1 WO 2012119700 A1 WO2012119700 A1 WO 2012119700A1 EP 2012000712 W EP2012000712 W EP 2012000712W WO 2012119700 A1 WO2012119700 A1 WO 2012119700A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
substrates
plasma
substrate
coil
excitation coil
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2012/000712
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Florian Schwarz
Peter RETTENBACHER
Thomas Merz
Andreas Rack
Mathias HÖFLER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Manz AG
Original Assignee
Manz AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Manz AG filed Critical Manz AG
Publication of WO2012119700A1 publication Critical patent/WO2012119700A1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32082Radio frequency generated discharge
    • H01J37/321Radio frequency generated discharge the radio frequency energy being inductively coupled to the plasma
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431Constructional details of the reactor
    • H01J37/32733Means for moving the material to be treated
    • H01J37/32752Means for moving the material to be treated for moving the material across the discharge
    • H01J37/32761Continuous moving
    • H01J37/32779Continuous moving of batches of workpieces

Definitions

  • the present invention relates to a device and a corresponding method for the simultaneous plasma-assisted treatment of at least two substrates, in particular for coating substrates for the production of semiconductor or photovoltaic components.
  • PECVD plasma-enhanced chemical vapor deposition methods
  • one or more substrates are arranged in a vacuum chamber, into which a reaction gas or a gas mixture adapted to the coating is introduced while maintaining predetermined pressure and temperature ranges, which at least partially passes into a plasma state by supplying electromagnetic energy in the HF range.
  • a high frequency voltage is typically applied between two electrodes to obtain a plasma excitation.
  • the substrates to be treated or their holding elements intended for this purpose are often
  • CONFIRMATION COPY switched itself as an electrode.
  • a substrate to be coated is placed directly on or attached to one of the electrodes.
  • the electrode and the substrate are exposed to the plasma treatment in a nearly identical manner. Based on the spatial extent of the generated plasma, the substrate surface to be treated in this way is relatively small.
  • JP 03-173124 there is known a vertical-type parallel plate coater in which two thin-film substrate holders are disposed opposite to a conveyor of insulating material.
  • the substrate holders in this case form a double-sided electrode structure, on each of which four individual substrates are arranged opposite one another.
  • Movable electrical conductors are attached to the backs of the two holders, which are connected to an RF power supply.
  • the RF voltage is usually applied to one of the electrodes.
  • the other RF electrode is grounded. For the electrodes, this means nothing else than that an RF voltage is applied between the electrodes.
  • the use of substrate holders as excitation electrodes may also be disadvantageous.
  • the electrodes are exposed to a plasma deposition comparable to the substrate to be coated. After a certain number of coating processes, the electrodes must therefore be replaced or subjected to a corresponding cleaning procedure.
  • the treatable area is limited by the application of the substrates to the electrodes. In particular, however, the achievable treatment times are often quite long due to a comparatively low plasma density during capacitive discharge. The treatment process is thus quite tedious and not cost effective.
  • a plasma treatment chamber is known from US 2009/0004874 A1, in which a pianolar coil extends over the entire interspace between opposing substrates or opposite substrate holders.
  • a basic structural adaptation of the housing of the process chamber is required.
  • This accordingly has a slot or shaft-like receptacle, which has opposite dielectric windows as side walls.
  • a sort of subdivision of the process chamber into two different treatment zones is achieved, wherein in each of the treatment zones a gas distribution provided for this purpose is provided for producing two separate plasmas.
  • the dielectric windows are also coated in a plasma coating process. task
  • the present invention is based on the object of enabling an improved plasma-assisted treatment of substrates, wherein in particular an available plasma source should be used as efficiently as possible and a surface treatment of the substrate which is as homogeneous as possible should be made possible.
  • an available plasma source should be used as efficiently as possible and a surface treatment of the substrate which is as homogeneous as possible should be made possible.
  • the process and cycle times of a plasma-assisted treatment process should be shortened and the spatial extent and the volume of the vacuum chamber should be kept as low as possible. Another goal is to minimize the process gas consumption and to keep the cleaning effort of the vacuum chamber low.
  • the object underlying the invention is achieved by means of a device for plasma-assisted treatment according to the independent claim 1 and with a corresponding method according to claim 21, wherein advantageous applications are each the subject of dependent claims.
  • the device-technical solution provides for a vacuum chamber in which at least two substrates can be arranged facing each other at a predetermined distance and with their surfaces to be treated facing one another. In this way, at least two oppositely arranged substrates can be treated simultaneously.
  • the device according to the invention has a plasma generating device, which has at least one excitation coil for inductive excitation of at least one plasma located between the substrates.
  • the excitation coil serves for preferably purely inductive excitation of at least one plasma to be provided between the substrate surfaces to be treated. It goes without saying that the plasma generating device also has suitable supply possibilities for the gases forming the plasma. Corresponding gas inlets must therefore be provided between the opposing substrates.
  • a plurality of spatially separated substrates can be simultaneously coated with a single plasma.
  • the cleaning effort for the vacuum chamber can also be kept comparatively low.
  • a single plasma can be generated in this respect, which can directly interact directly with the substrates located opposite and facing each other within the vacuum chamber.
  • the substrate holders are so far not part of the plasma source itself and thus can be used completely independent of a plasma generation.
  • the excitation coil is located with respect to its circumferential direction, i. with its outer periphery, outside the gap formed by the opposing substrates or substrate holders.
  • gap is meant that volume which, based on a surface normal of the substrates or substrate holders, is bounded on one side by the mutually opposite substrate or substrate holder surfaces and on the other hand by the substrate edges or substrate holder edges lying perpendicular to the surface normal in the plane.
  • the at least one excitation coil extends e.g. in the plane perpendicular to the surface normal of the substrates or the substrate holder, outside an imaginary projection surface of the substrates or the substrate holder. Consequently, the at least one excitation coil is located outside of all the straight connecting lines that are conceivable between the opposing substrates.
  • the intermediate space formed between the substrates can be made substantially barrier-free within the vacuum chamber and the substrates can be arranged in a particularly space-saving manner directly adjacent to a single, jointly usable plasma to be formed between them.
  • the treatment volume to be provided in the vacuum chamber can thus advantageously be reduced, as a result of which set-up and pump-down times for providing the plasma conditions can be shortened.
  • the vacuum chamber have a relatively simple cubic geometry with substantially planar trained circumferentially arranged side walls and with a bottom and a top.
  • the vacuum chamber can also have round or oval upper and lower sides with a circumferential side wall structure corresponding to the curvature.
  • Electromagnetic radiation is known to always have an E-field and a B-field component, so that inductive coupled plasma excitation both inductive and capacitive energy transfer mechanisms, known as "mode” for a capacitive energy transfer mechanism and as "H-mode” for a pure
  • a characteristic feature of inductive excitation is that H-mode predominates in the plasma, or at least that there is a noticeable amount of H-mode, the H-mode component of the inductive excitation being at least 10%, 30 %, 50%, 70% or 90% of the inductive energy transfer to the plasma
  • the dissertation “Diagnostics and Modeling of inductively coupled radio frequency discharge in hydrogen ", Faculty of Physics and Astronomy, Ruhr-University Bochum 2004,", pages 14 ff
  • the plasma densities obtainable by means of the H-mode operation can be an order of magnitude higher than comparable capacitively excitable plasmas.
  • the plasma generating device in particular the at least one excitation coil in a parameter range to operate, in which the plasma
  • the at least two substrates can be arranged spaced apart in the direction of their surface normals in the vacuum chamber.
  • the at least one excitation coil of the plasma generating device preferably extends between the substrates in relation to the surface normal. This means that the excitation coil is arranged approximately in the region of the intermediate space formed by the substrates. However, in particular in the circumferential direction, it can nevertheless extend outside of that intermediate space and thus also outside the substrates in order to be able to form the largest possible plasma region corresponding to the substrate surface.
  • the at least one coil surrounds the substrates, respectively the substrate holders, with their outer circumference aligned substantially parallel to the substrate plane, but is arranged outside the substrate interstice in the direction of the surface normals of at least one substrate.
  • the at least one excitation coil extends outside or inside or between the substrate planes arranged substantially overlapping one another.
  • the excitation coil can always be located outside the substrate edges.
  • the plane of the coil with respect to the surface normal of the substrate plane offset or spaced preferably arranged parallel to the substrate plane arranged.
  • a largely homogeneous and dense plasma can be generated in the space between the substrates, since spatial inhomogeneities in the region of the magnetic field edges can lie outside the substrate region.
  • the excitation coil substantially encloses an intermediate space formed between the substrates in the circumferential direction. It is provided in particular that the at least an excitation coil has only a single turn in order to minimize the inductance and the electrical power loss of the coil.
  • the coil itself can have an approximately closed structure. However, to form a single turn, the electrical connections for the coil are to be formed separately from one another.
  • a single coil winding is therefore not completely closed form but requires a kind of gap geometry, at least in their connection area.
  • the coil itself can have a wide variety of geometries. It may be formed as a nearly closed circle but also in a modification thereof have a rectangular or square shape, which corresponds for example to the shape of the substrates or a substrate arrangement.
  • the geometric configuration of the excitation coil of the geometric configuration and / or the geometric arrangement can correspond to at least one substrate that can be fastened to a substrate holder. For example, e.g.
  • the at least one excitation coil is arranged outside the vacuum chamber.
  • the arrangement of the excitation coil lying outside the chamber allows its largely flexible geometric configuration to form required magnetic fields and / or plasmas. It proves to be further advantageous according to a further preferred embodiment, when one of the outer excitation coil facing surface portion of the vacuum chamber is formed induction permeable so to speak. This surface portion of the vacuum chamber should be substantially permeable to the magnetic portion of electromagnetic radiation. This can be realized, for example, by forming a dielectric window in the chamber wall.
  • the chamber wall is at least partially made of a dielectric material, such as glass or a ceramic material.
  • a dielectric material such as glass or a ceramic material.
  • slotted metal sheets may also be used which function as a so-called Faraday shield and form a shield permeable at least to the inductive portion of the electromagnetic radiation.
  • the at least one excitation coil within the vacuum chamber.
  • the coil may be electrically isolated to avoid high local electric field strengths. Under certain circumstances, these would favor the capacitive discharge and counteract the desired operation of the plasma in H-mode.
  • the electrical insulation is not mandatory.
  • a spiral coil arrangement may be provided. That is, the coil has a plurality of spirals lying in a plane, wherein the plane of the windings is preferably aligned parallel to the substrate plane.
  • the spiral plane of the coil can, for example, be arranged centrally between the opposing substrates in order to create the same boundary conditions as possible for both substrates.
  • the at least one excitation coil can also be arranged outside the opposing substrates, ie facing away from the substrate back space substrate backside.
  • a spiral-like coil can also be used to denote coils which contain a plurality of, e.g. have up to four in a common plane nested spirally formed individual coils.
  • the electrical resistance of the coil can be reduced, but at the same time the flux density of the magnetic field can be increased in an advantageous manner.
  • the interspace between the substrates can be formed largely free of coils.
  • the turns of the spiral-shaped excitation coils are either individually or bundled electrically insulated from the plasma to be generated.
  • an electrically insulated coil core can be spirally wound into a flat coil.
  • a coil arrangement can be provided, in which a coil core, which is not insulated per se, is spirally wound and subsequently embedded in an electrically insulating medium.
  • the flat coil it would be conceivable to arrange the flat coil between two insulating layers or to provide it beyond at least one insulating layer so as to obtain bundled electrical insulation with respect to the plasma.
  • the at least one excitation coil can be aligned in particular parallel to the at least two opposing substrates or imaginary substrate planes formed therefrom.
  • an approximately central arrangement of the at least one coil but also an arrangement offset therefrom in the direction of the surface normals of the substrates is conceivable, wherein the at least one coil projects the substrates substantially in projection along the surface normals of the substrates Surrounds circumferential direction and thus lies outside of a projection surface of the substrates or outside of the space formed by the substrates.
  • the at least one excitation coil is arranged relative to a surface normal of at least one substrate outside the gap formed by the opposing substrates.
  • the at least one excitation coil is located not only in the circumferential direction but also perpendicular thereto, namely with respect to the surface normal of at least one substrate, outside of the substrate interstice.
  • the excitation coil can typically be arranged facing a substrate rear side facing away from the substrate space.
  • the excitation coils can be arranged both in the circumferential direction and perpendicular to it, ie in the direction of the surface normal of the substrates or of the substrate holder both inside and outside the vacuum chamber. Also, at least one of the excitation coils can be quasi integrated into the wall of the vacuum chamber.
  • the substrate holders provided for holding the substrates have no function influencing the maintenance of the plasma.
  • the substrate holders are not formed here as electrodes. Nevertheless, they can be subjected to electrical voltage in order, for example, to exert a mechanical holding force on the substrates and / or to be able to influence ion bombardment of the substrates in a targeted manner.
  • the plasma generation device is designed to generate a plasma by utilizing the electron cyclotron wave resonance effect (ECWR).
  • ECWR electron cyclotron wave resonance effect
  • the ECWR effect can be used to produce a further increased plasma density, which is advantageous for reducing treatment and cycle times.
  • the plasma generating device is designed to form a further, static and perpendicular to the axis of the excitation coil oriented magnetic field.
  • the static as homogeneous as possible magnetic field to be superimposed on the actual excitation coils, which serves to exploit the ECWR effect, can be generated, for example, with a pair of Helmholtz coils.
  • the substrates are treatable in a vertical orientation, with a substantially horizontally oriented surface normal within the vacuum chamber. In particular, in a coating process, any gravitational influences can be largely equalized in this way. Also, a possible disturbing influence of foreign particles in the chamber can be reduced.
  • substantially identical conditions can be created for the two opposing and vertically oriented substrates, so that, if possible, the at least two oppositely arranged substrates can be coated in the same manner, treated identically, in particular identically.
  • a possible bending of the substrates can be avoided in the case of a vertical or approximately vertical arrangement.
  • all provided for plasma generation components of the plasma treatment apparatus for symmetrical as possible expansion and / or symmetrical positioning of the plasma are designed with respect to the opposite substrates.
  • the plasma can be formed substantially symmetrically between the substrates in terms of its spatial extent and / or in terms of positioning and alignment. In the case of a coating process, it is thus possible to achieve virtually identical plasma deposition rates and correspondingly identical coating thicknesses on the substrates.
  • the plasma chamber can be divided into at least two partial chambers which each have a partial plasma and in each case receive at least one substrate.
  • the two partial plasmas can be generated by means of a common plasma generating device.
  • a plurality of plasmas can be stimulated and operated simultaneously with a single plasma source. This allows, for example, too an asymmetric treatment, in particular asymmetrical coating of the sub-chambers each arranged separately, facing each other oriented substrates.
  • a single plasma source can thus be used particularly efficiently.
  • the invention further relates to a method for plasma-assisted treatment of at least two substrates, wherein in a first step at least two substrates are arranged at a predetermined distance from each other in a vacuum chamber. In this case, the substrates are to be aligned with their surfaces to be treated facing each other.
  • the opposite substrates, or the substrate holder are hereby preferably arranged parallel to one another and in the direction of their surface normal to each other surface covering.
  • a plasma for surface treatment of the substrates is then produced and maintained in an inductive manner. This is done by means of at least one excitation coil having plasma generating means such that the plasma is formed between the at least two substrates.
  • the substrates or the substrates receiving holders are preferably arranged in a mutually overlapping but spaced apart in the direction of their surface normal configuration, so that as possible identical conditions can be created for the substrates to be treated with respect to the plasma generation.
  • the at least two substrates are arranged in vertical alignment in the vacuum chamber.
  • any gravitational influences which could otherwise lead to asymmetries in the plasma treatment can be largely prevented in this way.
  • the influence of particles or other residues present in the vacuum chamber can be reduced compared to a horizontal or horizontal orientation of the substrates.
  • the plasma chamber can be divided into at least two, each having a partial plasma and receiving at least one substrate sub-chambers.
  • the at least two partial plasmas are then generated or maintained by means of a common plasma generating device.
  • the excitation coil provided for this purpose is preferably arranged outside the plasma chamber.
  • the method for plasma-assisted treatment is preferably designed in such a way that the substrates arranged opposite one another in the plasma chamber are treated essentially identically.
  • the method is designed as a coating process, it is provided that the substrates arranged opposite one another in the vacuum chamber are coated with essentially identical plasma deposition rates.
  • said method can be carried out with the described device for plasma-assisted treatment of the at least two substrates.
  • the device is not only suitable for coating substrates but also basically equally for plasma-assisted etching.
  • FIG. 12 shows an embodiment with excitation coils integrated in the chamber wall
  • FIG. 13 shows a further embodiment with a total of three excitation coils arranged offset to one
  • FIGS. 1 and 2 the device according to the invention for the plasma-assisted treatment of at least two substrates 16, 20 arranged opposite to one another is shown in cross section as well as in plan view from above.
  • the vacuum or plasma treatment device 10 shown here only schematically has a vacuum chamber 12, in which two substrate holders 14, 18 arranged at a distance from one another are arranged. On each of the two substrate holders 14, 18, as shown in Fig. 2, four individual substrates 16, 20 are detachably arranged.
  • the substrates 16, 20 are in this case arranged facing each other in a vertical distance in FIG. 1 in the direction of their surface normal almost overlapping.
  • the vacuum chamber 10 in the present case has an approximately square basic geometry. It is further provided with an excitation coil 22, which is located outside of the vacuum chamber 12, relative to the vertical, ie to the surface normal of the substrates 16, 20, approximately centrally between the spaced-apart substrates 16, 20.
  • This may be formed, for example, by a dielectric material, such as glass or a ceramic material.
  • at least the B field component of the RF field which can be generated by the coil 22 is coupled into the vacuum chamber 12 and in particular into the intermediate space between the substrates 16, 20.
  • the inductive coupling of the RF field of the coil 22 and the plasma 80 to be formed between the substrates 16, 20 takes place in the so-called H mode.
  • the operating parameters for the treatment apparatus 10, in particular with regard to the process gases to be used, process temperatures, process pressures and the electrical control of the excitation coil 22 are coordinated such that an energy coupling between the electromagnetic field generated by the coil 22 and the plasma 80 in the so-called H-mode takes place.
  • the plasma 80 formed in the vacuum chamber 12 can be used much more efficiently, for example, for etching the substrate surfaces or for coating them. Furthermore, by the inductive coupling of the coil 22 with the plasma 80 on the one hand, a comparatively high plasma density associated with correspondingly high deposition rates and associated short process and cycle times can be achieved.
  • the excitation coil 22 can be positioned outside the chamber 12, so that the chamber 12 can be made smaller overall and accordingly lower demands are placed on the chamber, for instance with regard to vacuum generation.
  • the geometry of the vacuum chamber 12 shown in FIGS. 1 and 2 is rectangular or even square.
  • the outer excitation coil 22 encloses the outer periphery of the chamber 12 almost completely. Only in the area of electrical connection means 26, 28 does the geometry of the coil 22 have a kind of slit. To achieve the lowest possible inductance L, however, it is advantageous to provide a coil 22 provided with only one turn.
  • the geometry of the coil 22 and the geometry of the vacuum chamber 12 are adapted to the geometric arrangement of a total of four substrates 16.
  • the outer circumference of the substrate arrangement comprising a total of four substrates 16, 20 on the lower substrate holder 14 shown schematically in FIG. 2 has approximately equidistant distances to the approximately completely rotating exciter coil 22. It is further contemplated that the excitation coil 22 and the gas inlets not shown in the figures for the supply of reaction gases centrally between the substrates 16, 20 is arranged.
  • a symmetrical arrangement of the coil 22 with respect to the substrates 16, 20 may provide approximately identical conditions for a coating process of oppositely disposed substrates 16, 20.
  • the treatment device 10 is shown lying in FIG. 1, that is to say with horizontally oriented substrates 16, 20, a vertical arrangement of the substrates 16, 20 and of the associated substrate holders 14, 18 turns out to be advantageous. Any gravity-related effects can be compensated or bypassed in this way. Both substrates, which are then spaced apart in the horizontal direction, can thus be treated in an approximately identical manner with the intermediate plasma 80.
  • FIG. 3 shows an alternative embodiment of a vacuum chamber 30. This has a circular shape with an excitation coil 32 also located outside the chamber 30. Similar to the plan view according to FIG. 2, the lateral wall of the vacuum chamber 30 is not explicitly shown here. It lies in the region of the induction-permeable surface portion 34.
  • FIG. 4 shows a further embodiment of a vacuum treatment device based on FIG. 1, at least in regions.
  • the external excitation coil 40 has two windings 36, 38 which run helically in the vertical direction, ie along the coil axis.
  • all configurations of FIGS. 5 to 8 have internal coil arrangements.
  • the excitation coils 50, 56, 62 are in each case within the vacuum chamber 60.
  • the coil 50 which continues to laterally surround the space between the substrates 16, 20, has a single coil winding 52, which is encased by an insulation 54.
  • a purely inductive coupling between the coil 50 and the plasma 80 is favored.
  • the coil 56 according to FIG. 6 is arranged as a spiral-shaped flat coil between the opposing substrates 16, 20 or substrate holders 14, 18.
  • the coil 56 has individual windings 57, 58 which run concentrically into one another and are connected to one another in an electrically spiral manner.
  • the individual windings 57, 58 or the entire spiral-like flat coil body 56 has an internal electrical conductor 52, which are provided with a surrounding insulation 54.
  • excitation coil 56 and the plasma 80 to be generated come to lie almost overlapping each other.
  • the coil 56 is arranged as centrally as possible between the two opposing substrates 16, 20.
  • a coil body 62 which is not insulated per se, between two insulating layers 66, 68.
  • the insulating layers 66, 68 divide the vacuum chamber 60 into an upper and a lower part.
  • hermetically separated regions can be provided by means of a single coil arrangement. be formed within the chamber 60, for example, to treat the opposite, a respective sub-chamber associated substrates 16, 20 different.
  • provision may be made in particular to hermetically separate the region formed by the induction-permeable shields 66, 68 from the surrounding vacuum chamber 60.
  • the shields 66, 68 formed of glass or of a ceramic material can be sealingly arranged on the inner wall of the vacuum chamber 60.
  • the coil 62 in a specially provided coil housing without connection to the chamber wall.
  • the coil area e.g. be set to a different pressure level than in the surrounding chamber 60, so that in the immediate vicinity of the coil 62 no plasma ignition takes place and the coil 62 are exposed to no or only a negligible plasma treatment.
  • coils 56 which are spiral-shaped and have just been formed can be arranged not only between the substrates 16, 20 but also outside the substrate gap. In this case, they are arranged outside the substrate interstice facing the respective rear sides of the substrates 16, 20 or the associated substrate holder 14, 18 facing away from the substrate interstice. In this embodiment, it is provided to arrange an upper coil 56 above the upper substrate holder 18, that is to say on a side of the substrate holder 18 facing away from the substrate gap, while the same applies to the lower excitation coil 56 in a corresponding manner.
  • the excitation coils 56 are further arranged inside the vacuum chamber 60.
  • FIG. 9 shows a further conceivable arrangement in which two flat coils 62 oriented in a spiral manner in parallel with one another are arranged between the substrates 16, 20 to be treated.
  • the coils 62 are also hermetically separated from the vacuum chamber 60 enclosing them by means of induction-impermeable shields 66, 68.
  • induction-impermeable shields 66, 68 are also hermetically separated from the vacuum chamber 60 enclosing them by means of induction-impermeable shields 66, 68.
  • any electrical contacting means for the coils 62 running parallel to the surface normal of the substrates 16, 20 may be arranged symmetrically with respect to the plane of symmetry of the vacuum chamber 60 and the substrates 16, 20.
  • FIG. 11 shows a further embodiment in which two substantially planar excitation coils 62 are respectively provided facing a rear side of oppositely arranged substrates 16, 20 or substrate holders 14, 18.
  • the two coils 62 are in this case arranged outside the substrate gap 100, which is delimited in the direction of the surface normal of the substrates 16, 20 by the substrates themselves or by the substrate plane not explicitly shown.
  • the intermediate space 100 is, on the other hand, limited by the substrate edges, which are identified in FIG. 11 by means of an imaginary edge-side connecting line 102.
  • a further excitation coil 22 is provided, which is designed comparable to the coil 22 shown in FIG. Relative to the surface normal of the substrates 16, 20, although it is arranged approximately in the middle between the substrates 16, 20, or between the substrate holders 14, 18. In the plane perpendicular thereto, however, it lies with its circumference outside the gap 100 and surrounds it in the circumferential direction.
  • the embodiment according to FIG. 12 shows a further coil arrangement in which two excitation coils 50a, 50b are integrated in the wall of the vacuum chamber 60.
  • the coils 50a, 50b are arranged in the upper and lower transition regions or in corners, thus in the transition between a side wall and a bottom or cover section of the vacuum chamber 60. Similar to the embodiment shown in FIG. 5, the coils 50a, 50b each have a single turn, or an electrical conductor 52 with an insulation 54.
  • excitation coil 50a, 50b may be associated with the interior of the vacuum chamber 60, they are outside the substrate interstice formed by the substrates 16, 20, both in terms of the areal extent of the substrates 16, 20 and with respect to the surface normal of the substrates 16, 20 100th Instead of integration into the chamber wall are Furthermore, any desired configurations are conceivable in which at least one excitation coil 50a, 50b is arranged in the direction of the surface normal of the substrates 16, 20, as well as perpendicular thereto, ie in the transverse or circumferential direction within and / or outside the vacuum chamber 60.
  • a total of three individual excitation coils 22a, 22b, 22c are provided, which in each case can be configured comparable to the coil 22 shown in FIG.
  • the coils 22a, 22b, 22c are aligned substantially parallel to one another and extend in the circumferential direction of the substrates 16, 20, or the substrate carrier, outside of the substrate gap 100. In the direction of the surface normal of the substrates 16, 20 is only the middle coil 22b within the two substrate planes, while the two outer coils 22a, 22c are formed substantially symmetrical to each other and symmetrical to the two substrates 16, 20 are arranged.
  • the two outer excitation coils 22a, 22c are in this case related to the surface normal of the substrates 16, 20 at a level which is assigned to the substrate rear side, consequently to the side of the substrates 16, 20 remote from the substrate interstice. Moreover, in the embodiment according to FIG. 13, almost the entire side wall 24 is designed as a permeable surface section, so that the electromagnetic radiation which can be provided by the coils 22a, 22b, 22c can be coupled into the interior of the vacuum chamber as unhindered as possible.
  • the embodiments shown in the figures show substantially horizontally oriented substrates, the invention is preferably to be implemented in a rotated, vertical configuration in which the substrates 16, 20 and the various excitation coils are oriented rotated through approximately 90 °.
  • the multiply provided excitation coils 56, 62, shown in FIGS. 8 to 13 can 50a, 50b, 22a, 22b, 22c may each be formed substantially identically.
  • excitation coils provided with the same reference number, such as the coils 56 shown in FIG. 8, are designed differently.
  • flat and flat-shaped wafer-like substrates for forming thin-film photovoltaic modules can be provided with intended coatings.

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Abstract

The invention relates to a method and device for the plasma-assisted treatment of at least two substrates (16, 20), comprising: a vacuum chamber (12; 30; 60) in which at least two substrates (16, 20) can be arranged with a predetermined spacing, and in such a manner that the surfaces to be treated of said substrates face each other; and a plasma generation device which comprises at least one excitation coil (22; 32; 40; 50; 56; 62) for the inductive excitation of at least one plasma (80) located between the substrates (16, 20).

Description

Vorrichtung und Verfahren zum plasmaunterstützten Behandeln zumindest zweier Substrate  Apparatus and method for plasma enhanced treatment of at least two substrates

B e s c h r e i b u n g Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein entsprechendes Verfahren zum gleichzeitigen plasmaunterstützten Behandeln zumindest zweier Substrate, insbesondere zum Beschichten von Substraten für die Fertigung von Halbleiter- oder Photovoltaikkomponenten. The present invention relates to a device and a corresponding method for the simultaneous plasma-assisted treatment of at least two substrates, in particular for coating substrates for the production of semiconductor or photovoltaic components.

Hintergrund und Stand der Technik Background and state of the art

Vorrichtungen und Verfahren zum plasmaunterstützten Behandeln von Substraten, insbesondere zum Ätzen und Beschichten von Substratoberflächen sind im Stand der Technik hinlänglich bekannt. So kommen zu einem möglichst gleichmäßigen Auftragen dünner Schichten auf Substraten unter anderem chemische Dampfabscheidungsverfahren, insbesondere plasmaunterstützte chemische Dampfabscheidungsverfahren, sogenannte PECVD-Verfahren, zum Einsatz. Devices and methods for plasma assisted processing of substrates, particularly for etching and coating substrate surfaces, are well known in the art. For example, chemical vapor deposition methods, in particular plasma-enhanced chemical vapor deposition methods, so-called PECVD methods, are used to apply coatings as thinly as possible to substrates as uniformly as possible.

Hierbei werden ein oder mehrere Substrate in einer Vakuumkammer angeordnet, in die unter Einhaltung vorgegebener Druck- und Temperaturbereiche ein Reaktionsgas bzw. ein auf die Beschichtung abgestimmtes Gasgemisch eingeleitet wird, welches durch Zufuhr elektromagnetischer Energie im HF-Bereich zumindest teilweise in einen Plasmazustand übergeht. In this case, one or more substrates are arranged in a vacuum chamber, into which a reaction gas or a gas mixture adapted to the coating is introduced while maintaining predetermined pressure and temperature ranges, which at least partially passes into a plasma state by supplying electromagnetic energy in the HF range.

Zur Anregung und Aufrechterhaltung eines Plasmas in einer Plasma- bzw. Va- kuumkammer wird typischerweise eine Hochfrequenzspannung zwischen zwei Elektroden angelegt, um eine Plasmaanregung zu erhalten. Hierzu werden oftmals die zu behandelnden Substrate oder ihre hierfür vorgesehenen Halteein- In order to excite and maintain a plasma in a plasma or vacuum chamber, a high frequency voltage is typically applied between two electrodes to obtain a plasma excitation. For this purpose, the substrates to be treated or their holding elements intended for this purpose are often

BESTÄTIGUNGSKOPIE richtungen selbst als Elektrode geschaltet. So wird z.B. bei einer Parallelplat- tenanordnung ein zu beschichtendes Substrat direkt auf eine der Elektroden gelegt oder hieran befestigt. Die Elektrode und das Substrat werden hierbei in nahezu identischer Weise der Plasmabehandlung ausgesetzt. Bezogen auf die räumliche Ausdehnung des erzeugten Plasmas ist die auf diese Art und Weise zu behandelnde Substratoberfläche relativ klein. CONFIRMATION COPY switched itself as an electrode. For example, in a parallel plate arrangement, a substrate to be coated is placed directly on or attached to one of the electrodes. The electrode and the substrate are exposed to the plasma treatment in a nearly identical manner. Based on the spatial extent of the generated plasma, the substrate surface to be treated in this way is relatively small.

Ferner ist beispielsweise aus der JP 03-173124 eine Parallel- Plattenbeschichtungseinrichtung vertikalen Typs bekannt, bei welcher zwei Dünnschichtsubstrathalter gegenüberliegend an einer Beförderungseinrichtung aus isolierendem Material angeordnet sind. Die Substrathalter bilden hierbei eine doppelseitige Elektrodenstruktur, an welcher jeweils vier einzelne Substrate einander gegenüberliegend angeordnet sind. Bewegliche elektrische Leiter sind an den Rückseiten der beiden Halter befestigt, die mit einer RF- Stromversorgung verbunden sind. Bei einem gegenüberliegenden Paar von Elektroden einer Parallel-Plattenkondensator- Anordnung, wird die HF- Spannung üblicherweise an einer der Elektroden angelegt. Die andere HF- Elektrode wird auf Massepotenzial gelegt. Für die Elektroden bedeutet dies aber nicht anderes, als dass zwischen den Elektroden eine HF-Spannung an- liegt. Further, for example, from JP 03-173124, there is known a vertical-type parallel plate coater in which two thin-film substrate holders are disposed opposite to a conveyor of insulating material. The substrate holders in this case form a double-sided electrode structure, on each of which four individual substrates are arranged opposite one another. Movable electrical conductors are attached to the backs of the two holders, which are connected to an RF power supply. In an opposed pair of electrodes of a parallel plate capacitor array, the RF voltage is usually applied to one of the electrodes. The other RF electrode is grounded. For the electrodes, this means nothing else than that an RF voltage is applied between the electrodes.

In einem PECVD-Beschichtungsprozess kann sich die Verwendung von Substrathaltern als Anregungselektroden jedoch auch als nachteilig erweisen. So sind die Elektroden hierbei einer dem zu beschichtenden Substrat vergleichba- ren Plasmaabscheidung ausgesetzt. Nach einer gewissen Anzahl an Beschich- tungsvorgängen müssen die Elektroden daher ausgetauscht bzw. einer entsprechenden Reinigungsprozedur unterzogen werden. Ferner ist bei einer rein kapazitiven Anregung die behandelbare Fläche durch Auflage der Substrate auf die Elektroden limitiert. Insbesondere aber sind die erreichbaren Behand- lungszeiten aufgrund einer vergleichsweise geringen Plasmadichte bei kapazitiver Entladung oft recht lang. Der Behandlungsprozess ist damit recht langwierig und nicht kostengünstig. Ferner ist aus der US 2009/0004874 A1 eine Plasmabehandlungskammer bekannt, bei welcher sich eine pianare Spule über den gesamten Zwischenraum zwischen gegenüberliegenden Substraten bzw. gegenüberliegenden Substrathaltern erstreckt. Hierzu ist jedoch eine grundlegende bauliche Anpassung des Gehäuses der Prozesskammer erforderlich. Diese weist demgemäß eine schlitz- oder schachtartige Aufnahme auf, welche gegenüberliegende dielektrische Fenster als Seitenwände aufweist. Mittels jener Aufnahme wird eine Art Unterteilung der Prozesskammer in zwei verschiedene Behandlungszonen erreicht, wobei in jeder der Behandlungszonen eine eigens hierfür vorgesehene Gasverteilung zur Erzeugung zweier getrennter Plasmen angeordnet ist. Es kann sich hierbei ferner als nachteilig erweisen, wenn in einem Plasmabe- schichtungsprozess neben den Substraten auch die dielektrischen Fenster beschichtet werden. Aufgabe In a PECVD coating process, however, the use of substrate holders as excitation electrodes may also be disadvantageous. In this way, the electrodes are exposed to a plasma deposition comparable to the substrate to be coated. After a certain number of coating processes, the electrodes must therefore be replaced or subjected to a corresponding cleaning procedure. Furthermore, in the case of a purely capacitive excitation, the treatable area is limited by the application of the substrates to the electrodes. In particular, however, the achievable treatment times are often quite long due to a comparatively low plasma density during capacitive discharge. The treatment process is thus quite tedious and not cost effective. Furthermore, a plasma treatment chamber is known from US 2009/0004874 A1, in which a pianolar coil extends over the entire interspace between opposing substrates or opposite substrate holders. For this purpose, however, a basic structural adaptation of the housing of the process chamber is required. This accordingly has a slot or shaft-like receptacle, which has opposite dielectric windows as side walls. By means of that receptacle, a sort of subdivision of the process chamber into two different treatment zones is achieved, wherein in each of the treatment zones a gas distribution provided for this purpose is provided for producing two separate plasmas. It may also be disadvantageous if, in addition to the substrates, the dielectric windows are also coated in a plasma coating process. task

Der vorliegenden Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes plasmaunterstütztes Behandeln von Substraten zu ermöglichen, wobei insbesondere eine zur Verfügung stehende Plasmaquelle möglichst effi- zient genutzt sowie eine möglichst homogene Oberflächenbehandlung des Substrats ermöglicht werden soll. Zudem sollen Prozess- und Taktzeiten eines plasmaunterstützten Behandlungsprozesses verkürzt werden und die räumliche Ausdehnung sowie das Volumen der Vakuumkammer möglichst gering gehalten werden. Weiteres Ziel ist es, den Prozessgasverbrauch zu minimieren und den Reinigungsaufwand der Vakuumkammer gering zu halten. The present invention is based on the object of enabling an improved plasma-assisted treatment of substrates, wherein in particular an available plasma source should be used as efficiently as possible and a surface treatment of the substrate which is as homogeneous as possible should be made possible. In addition, the process and cycle times of a plasma-assisted treatment process should be shortened and the spatial extent and the volume of the vacuum chamber should be kept as low as possible. Another goal is to minimize the process gas consumption and to keep the cleaning effort of the vacuum chamber low.

Erfindung invention

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird mittels einer Vorrichtung zum plasmaunterstützten Behandeln gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1 sowie mit einem entsprechenden Verfahren nach Patentanspruch 21 gelöst, wobei vorteilhafte Anwendungsmöglichkeiten jeweils Gegenstand abhängiger Patentansprüche sind. Die vorrichtungstechnische Lösung sieht dabei eine Vakuumkammer vor, in welcher zumindest zwei Substrate in einem vorgegebenen Abstand und mit ihren zu behandelnden Oberflächen einander zugewandt anordenbar sind. Auf diese Art und Weise können zumindest zwei gegenüberliegend angeordnete Substrate gleichzeitig behandelt werden. Ferner weist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Plasmaerzeugungseinrichtung auf, welche zumindest eine Anregungsspule zur induktiven Anregung zumindest eines zwischen den Substraten befindlichen Plasmas aufweist. The object underlying the invention is achieved by means of a device for plasma-assisted treatment according to the independent claim 1 and with a corresponding method according to claim 21, wherein advantageous applications are each the subject of dependent claims. The device-technical solution provides for a vacuum chamber in which at least two substrates can be arranged facing each other at a predetermined distance and with their surfaces to be treated facing one another. In this way, at least two oppositely arranged substrates can be treated simultaneously. Furthermore, the device according to the invention has a plasma generating device, which has at least one excitation coil for inductive excitation of at least one plasma located between the substrates.

Die Anregungsspule dient der bevorzugt rein induktiven Anregung zumindest eines sich zwischen den zu behandelnden Substratoberflächen vorzusehenden Plasmas. Es versteht sich dabei von selbst, dass die Plasmaerzeugungseinrichtung ferner geeignete Zuführmöglichkeiten für die das Plasma bildenden Gase aufweist. Entsprechende Gaseinlässe sind daher zwischen den gegenüberliegenden Substraten vorzusehen. The excitation coil serves for preferably purely inductive excitation of at least one plasma to be provided between the substrate surfaces to be treated. It goes without saying that the plasma generating device also has suitable supply possibilities for the gases forming the plasma. Corresponding gas inlets must therefore be provided between the opposing substrates.

Mittels einer bevorzugt rein induktiven Anregung des Plasmas können gegenüber einer kapazitiv basierten Anregung deutlich höhere Abscheidungsraten in einem Plasmabeschichtungsprozess erzielt werden. Insbesondere kann bei einer induktiven Anregung die Dichte des zu erzeugenden bzw. aufrecht zu erhaltenden Plasmas gegenüber einer rein kapazitiv Anregung erhöht werden. By means of a preferably purely inductive excitation of the plasma, significantly higher deposition rates can be achieved in a plasma coating process compared to a capacitively based excitation. In particular, in the case of an inductive excitation, the density of the plasma to be generated or maintained can be increased in comparison to a purely capacitive excitation.

Indem sich das Plasma zwischen zwei gegenüberliegenden Substraten befin- det, können mit nur einem einzigen Plasma mehrere räumlich getrennt voneinander angeordnete Substrate gleichzeitig beschichtet werden. Indem das Plasma sozusagen von zumindest zwei Seiten durch zu beschichtende oder zu behandelnde Substratoberflächen begrenzt wird kann zudem der Reinigungsaufwand für die Vakuumkammer vergleichsweise gering gehalten werden. Mit- tels der zumindest einen Anregungsspule ist insoweit ein einziges Plasma erzeugbar, welches unmittelbar mit den innerhalb der Vakuumkammer gegenüberliegend und einander zugewandten Substraten unmittelbar in Wirkverbindung treten kann. Des Weiteren erweist es sich als vorteilhaft, dass im Falle einer induktiven Anregung des Plasmas keine zur Plasmabildung erforderlichen Elektroden innerhalb der Vakuumkammer angeordnet werden müssen. Die Substrathalter sind insoweit nicht Teil der Plasmaquelle selbst und können somit auch vollkommen unabhängig von einer Plasmaerzeugung verwendet werden. By having the plasma between two opposing substrates, a plurality of spatially separated substrates can be simultaneously coated with a single plasma. By limiting the plasma, as it were, from at least two sides by substrate surfaces to be coated or treated, the cleaning effort for the vacuum chamber can also be kept comparatively low. By means of the at least one excitation coil, a single plasma can be generated in this respect, which can directly interact directly with the substrates located opposite and facing each other within the vacuum chamber. Furthermore, it proves to be advantageous that in the case of an inductive excitation of the plasma no electrodes required for plasma formation must be arranged within the vacuum chamber. The substrate holders are so far not part of the plasma source itself and thus can be used completely independent of a plasma generation.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung befindet sich die Anregungsspule bezogen auf ihre Umfangsrichtung, d.h. mit ihrem Außenumfang, außerhalb des von den gegenüberliegenden Substraten oder Substrathaltern gebildeten Zwischenraums. Mit Zwischenraum ist hierbei dasjenige Volumen gemeint, welches bezogen auf eine Flächennormale der Substrate oder Substrathalter einerseits von den zueinander gegenüberliegenden Substrat- oder Substrathalterflächen und andererseits von den in der Ebene senkrecht zur Flächennormalen liegen- den Substraträndern bzw. Substrathalterrändern begrenzt ist. So erstreckt sich die zumindest eine Anregungsspule z.B. in der Ebene senkrecht zur Flächennormalen der Substrate bzw. der Substrathalter, außerhalb einer gedachten Projektionsfläche der Substrate bzw. der Substrathalter. Folglich befindet sich die zumindest eine Anregungsspule außerhalb sämtlicher geradliniger Verbindungslinien, die zwischen den gegenüberliegenden Substraten denkbar sind. According to a preferred embodiment, the excitation coil is located with respect to its circumferential direction, i. with its outer periphery, outside the gap formed by the opposing substrates or substrate holders. By "gap" is meant that volume which, based on a surface normal of the substrates or substrate holders, is bounded on one side by the mutually opposite substrate or substrate holder surfaces and on the other hand by the substrate edges or substrate holder edges lying perpendicular to the surface normal in the plane. Thus, the at least one excitation coil extends e.g. in the plane perpendicular to the surface normal of the substrates or the substrate holder, outside an imaginary projection surface of the substrates or the substrate holder. Consequently, the at least one excitation coil is located outside of all the straight connecting lines that are conceivable between the opposing substrates.

Durch die Verlagerung der Spule außerhalb des Substratzwischenraums kann der zwischen den Substraten gebildete Zwischenraum innerhalb der Vakuumkammer weitgehend barrierefrei ausgebildet werden und die Substrate können besonders platzsparend unmittelbar angrenzend an ein einziges zwischen ihnen zu bildendes, gemeinsam nutzbares Plasma angeordnet werden. Das in der Vakuumkammer bereitzustellende Behandlungsvolumen kann somit in vorteilhafter Weise verringert werden, wodurch Rüst- und Abpumpzeiten zur Bereitstellung der Plasmabedingungen verkürzt werden können. Auch kann mittels der zumindest einen außerhalb des Substratzwischenraums liegenden Anregungsspule die Vakuumkammer eine vergleichsweise simple kubische Geometrie mit im Wesentlichen eben ausgebildeten umlaufend angeordneten Seitenwänden sowie mit einer Unter- und einer Oberseite aufweisen. Neben einer im Wesentlichen kubisch rechteckigen Geometrie kann die Vakuumkammer aber auch rund oder oval ausgebildete Ober- und Unterseiten mit einer der Krümmung entsprechenden umlaufenden Seitenwandstruktur aufweisen. Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist hierbei insbesondere vorgesehen, dass die Plasmaerzeugungseinrichtung derart zum Einkoppeln elektromagnetischer Energie in das Plasma oder in das das Plasma bildende Gasgemisch ausgebildet ist, damit dieses im H-Modus betreibbar ist, bzw. im H- Modus brennen kann. Due to the displacement of the coil outside the substrate interstice, the intermediate space formed between the substrates can be made substantially barrier-free within the vacuum chamber and the substrates can be arranged in a particularly space-saving manner directly adjacent to a single, jointly usable plasma to be formed between them. The treatment volume to be provided in the vacuum chamber can thus advantageously be reduced, as a result of which set-up and pump-down times for providing the plasma conditions can be shortened. Also, by means of the at least one lying outside the substrate space Excitation coil, the vacuum chamber have a relatively simple cubic geometry with substantially planar trained circumferentially arranged side walls and with a bottom and a top. In addition to a substantially cubic rectangular geometry, however, the vacuum chamber can also have round or oval upper and lower sides with a circumferential side wall structure corresponding to the curvature. According to a further preferred embodiment, provision is made in particular for the plasma generating device to be designed for coupling electromagnetic energy into the plasma or into the gas mixture forming the plasma, so that it can be operated in H mode or burn in H mode.

Elektromagnetische Strahlung weist bekanntlich stets eine E-Feld- und eine B- Feld Komponente auf, sodass bei induktiv gekoppelter Plasmaanregung sowohl induktive als auch kapazitive Energietransfermechanismen, bekannt als Έ- Mode" für einen kapazitiven Energietransfermechanismus und als "H-Mode" für einen rein induktiv basierenden Energietransfermechanismus existieren. Kennzeichnend für die induktive Anregung ist, dass die H-Mode im Plasma überwiegt, zumindest aber, dass ein merklicher Anteil an H-Mode vorhanden ist. Der H-Moden Anteil an der induktiven Anregung beträgt zumindest 10 %, 30%, 50 %, 70 % oder 90% des induktiven Energietransfers zum Plasma. Für eine nähe- re Erörterung und der H-Mode wird an dieser Stelle ferner auf die von Victor Kadetov verfasste Dissertation „Diagnostics and Modeling of an inductively coupled radio frequency discharge in hydrogen", Fakultät für Physik und Astronomie, Ruhr-Universität Bochum 2004,", Seiten 14 ff verwiesen. Typischerweise können die mittels des H-Moden Betriebs erzielbaren Plasmadichten um eine Größenordnung höher als vergleichbare kapazitiv anregbare Plasmen liegen. Bevorzugt ist die Plasmaerzeugungseinrichtung, insbesondere die zumindest eine Anregungsspule in einem Parameterbereich zu betreiben, in welcher die Plasmaanregung nahezu ausschließlich im H-Moden Regime erfolgt. Electromagnetic radiation is known to always have an E-field and a B-field component, so that inductive coupled plasma excitation both inductive and capacitive energy transfer mechanisms, known as "mode" for a capacitive energy transfer mechanism and as "H-mode" for a pure A characteristic feature of inductive excitation is that H-mode predominates in the plasma, or at least that there is a noticeable amount of H-mode, the H-mode component of the inductive excitation being at least 10%, 30 %, 50%, 70% or 90% of the inductive energy transfer to the plasma For a closer discussion and the H-mode, the dissertation "Diagnostics and Modeling of inductively coupled radio frequency discharge in hydrogen ", Faculty of Physics and Astronomy, Ruhr-University Bochum 2004,", pages 14 ff The plasma densities obtainable by means of the H-mode operation can be an order of magnitude higher than comparable capacitively excitable plasmas. Preferably, the plasma generating device, in particular the at least one excitation coil in a parameter range to operate, in which the plasma excitation occurs almost exclusively in the H-mode regime.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung sind die zumindest zwei Sub- strate in Richtung ihrer Flächennormalen voneinander beabstandet in der Vakuumkammer anordenbar. Die zumindest eine Anregungsspule der Plasmaerzeugungseinrichtung erstreckt sich dabei in Bezug auf die Flächennormale bevorzugt zwischen den Substraten. Dies bedeutet, dass die Anregungsspule in etwa im Bereich des von den Substraten gebildeten Zwischenraums angeord- net ist. Sie kann sich aber insbesondere in Umfangsrichtung dennoch außerhalb jenes Zwischenraums und somit auch außerhalb der Substrate erstrecken, um einen möglichst großen, der Substratoberfläche entsprechenden Plasmabereich bilden zu können. Ferner ist denkbar, dass die zumindest eine Spule die Substrate, respektive die Substrathalter, mit ihrem im Wesentlichen parallel zur Substratebene ausgerichteten Außenumfang umschließt aber in Richtung der Flächennormalen zumindest eines Substrates, außerhalb des Substratzwischenraums angeordnet ist. According to a further preferred embodiment, the at least two substrates can be arranged spaced apart in the direction of their surface normals in the vacuum chamber. The at least one excitation coil of the plasma generating device preferably extends between the substrates in relation to the surface normal. This means that the excitation coil is arranged approximately in the region of the intermediate space formed by the substrates. However, in particular in the circumferential direction, it can nevertheless extend outside of that intermediate space and thus also outside the substrates in order to be able to form the largest possible plasma region corresponding to the substrate surface. Furthermore, it is conceivable that the at least one coil surrounds the substrates, respectively the substrate holders, with their outer circumference aligned substantially parallel to the substrate plane, but is arranged outside the substrate interstice in the direction of the surface normals of at least one substrate.

Es ist ferner vorgesehen, dass sich die zumindest eine Anregungsspule außer- halb oder innerhalb bzw. zwischen den im Wesentlichen zueinander überlappend angeordneten Substratebenen erstreckt. Die Anregungsspule kann sich hierbei stets außerhalb der Substratränder befinden. Bei einer Anordnung außerhalb der Substratebene ist hierbei die Ebene der Spule bezogen auf die Flächennormale der Substratebene versetzt bzw. beabstandet bevorzugt parallel verschoben zur Substratebene angeordnet. Insbesondere bei einer außerhalb der Substratebene liegenden Anordnung der Anregungsspule kann im Zwischenraum zwischen den Substraten ein weitgehend homogenes und dichtes Plasma erzeugt werden, da räumliche Inhomogenitäten im Bereich der Magnetfeldränder hierbei außerhalb des Substratbereichs liegen können. It is further provided that the at least one excitation coil extends outside or inside or between the substrate planes arranged substantially overlapping one another. The excitation coil can always be located outside the substrate edges. In an arrangement outside the substrate plane in this case the plane of the coil with respect to the surface normal of the substrate plane offset or spaced preferably arranged parallel to the substrate plane arranged. In particular, in an arrangement of the excitation coil lying outside the substrate plane, a largely homogeneous and dense plasma can be generated in the space between the substrates, since spatial inhomogeneities in the region of the magnetic field edges can lie outside the substrate region.

Es erweist sich dabei ferner von Vorteil, wenn die Anregungsspule einen zwischen den Substraten gebildeten Zwischenraum in Umfangsrichtung im Wesentlichen umschließt. Es ist insbesondere vorgesehen, dass die zumindest eine Anregungsspule lediglich eine einzelne Windung aufweist, um die Induktivität und den elektrischen Leistungsverlust der Spule möglichst gering zu halten. Die Spule selbst kann dabei eine annähernd geschlossene Struktur aufweisen. Zur Ausbildung einer einzigen Windung sind jedoch die elektrischen An- Schlüsse für die Spule getrennt voneinander auszubilden. It also proves to be advantageous if the excitation coil substantially encloses an intermediate space formed between the substrates in the circumferential direction. It is provided in particular that the at least an excitation coil has only a single turn in order to minimize the inductance and the electrical power loss of the coil. The coil itself can have an approximately closed structure. However, to form a single turn, the electrical connections for the coil are to be formed separately from one another.

Eine einzelne Spulenwindung ist daher nicht komplett geschlossen auszubilden sondern erfordert eine Art Spalt-Geometrie zumindest in ihrem Anschlussbereich. Die Spule selbst kann dabei unterschiedlichste Geometrien aufweisen. Sie kann als nahezu geschlossener Kreis ausgebildet sein aber auch in Abwandlung hiervon eine rechteckige oder quadratische Formgebung aufweisen, die zum Beispiel der Formgebung der Substrate bzw. einer Substratanordnung entspricht. Insbesondere kann die geometrische Ausgestaltung der Anregungsspule der geometrischen Ausgestaltung und/oder der geometrischen Anordnung zumindest eines an einem Substrathalter befestigbaren Substrats entsprechen. So ist z.B. denkbar, entsprechend der Substrat- oder Substrathaltergeometrie eine in der Projektion der Substratebene äquidistante Anordnung zwischen Anre- gungsspule und Substratrand zu verwirklichen, damit über die Substratfläche betrachtet ein über die Substratfläche möglichst homogenes Plasma erzeugt werden kann. A single coil winding is therefore not completely closed form but requires a kind of gap geometry, at least in their connection area. The coil itself can have a wide variety of geometries. It may be formed as a nearly closed circle but also in a modification thereof have a rectangular or square shape, which corresponds for example to the shape of the substrates or a substrate arrangement. In particular, the geometric configuration of the excitation coil of the geometric configuration and / or the geometric arrangement can correspond to at least one substrate that can be fastened to a substrate holder. For example, e.g. It is conceivable, in accordance with the substrate or substrate holder geometry, to realize an equidistant arrangement between the excitation coil and the substrate edge in the projection of the substrate plane, so that a plasma which is as homogeneous as possible over the substrate surface can be produced over the substrate surface.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die zumindest eine Anre- gungsspule außerhalb der Vakuumkammer angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass das Volumen der Vakuumkammer entsprechend verkleinert werden kann und dass die Spule im Gegensatz zu in der Kammer angeordneten Anregungselektroden zum Beispiel nach einem Beschichtungsvorgang keiner Reinigungsprozedur unterzogen werden muss. Zudem ermöglicht die außerhalb der Kam- mer liegende Anordnung der Anregungsspule deren weitgehend flexible geometrische Ausgestaltung zur Bildung geforderter Magnetfelder und/oder Plasmen. Es erweist sich nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ferner als vorteilhaft, wenn ein der außenliegenden Anregungsspule zugewandter Flächenabschnitt der Vakuumkammer sozusagen induktionsdurchlässig ausgebildet ist. Dieser Flächenabschnitt der Vakuumkammer sollte für den magnetischen Anteil elektromagnetischer Strahlung im Wesentlichen permeabel sein. Dies lässt sich zum Beispiel durch Ausbilden eines dielektrischen Fensters in der Kammerwand realisieren. Von Vorteil ist die Kammerwandung zumindest bereichsweise aus einem dielektrischen Material, etwa aus Glas oder einem keramischen Werkstoff gefertigt. Ergänzend hierzu können auch geschlitzte Metallbleche Verwendung finden, die als sogenannter Faraday-Shield fungieren und eine zumindest für den induktiven Anteil der elektromagnetischen Strahlung permeable Abschirmung bilden. According to a further preferred embodiment, the at least one excitation coil is arranged outside the vacuum chamber. This has the advantage that the volume of the vacuum chamber can be correspondingly reduced and that the coil, in contrast to arranged in the chamber excitation electrodes, for example, after a coating process no cleaning procedure must be subjected. In addition, the arrangement of the excitation coil lying outside the chamber allows its largely flexible geometric configuration to form required magnetic fields and / or plasmas. It proves to be further advantageous according to a further preferred embodiment, when one of the outer excitation coil facing surface portion of the vacuum chamber is formed induction permeable so to speak. This surface portion of the vacuum chamber should be substantially permeable to the magnetic portion of electromagnetic radiation. This can be realized, for example, by forming a dielectric window in the chamber wall. Advantageously, the chamber wall is at least partially made of a dielectric material, such as glass or a ceramic material. In addition thereto, slotted metal sheets may also be used which function as a so-called Faraday shield and form a shield permeable at least to the inductive portion of the electromagnetic radiation.

Im Unterschied hierzu ist aber auch denkbar, die zumindest eine Anregungs- spule innerhalb der Vakuumkammer anzuordnen. Hierbei kann die Spule jedoch elektrisch isoliert sein, um hohe lokale elektrische Feldstärken zu vermeiden. Diese würden nämlich unter Umständen die kapazitive Entladung begünstigen und dem gewünschten Betrieb des Plasmas im H-Mode entgegenwirken. Die elektrische Isolation ist jedoch nicht zwingend erforderlich. Solange die Spule in einem Abstand von typischerweise 10 mm gegenüber zur Kammerwand oder anderen elektrische leitenden Bauteilen in der Vakuumkammer angeordnet ist kann auch auf einen gesonderte Spulenisolierung verzichtet werden. Ferner kann bei einer Anordnung innerhalb der Vakuumkammer kann eine spiralartige Spulenanordnung vorgesehen werden. Das heißt die Spule weist mehrere spiralartig in einer Ebene liegende Windungen auf, wobei die Ebene der Windungen bevorzugt parallel zur Substratebene ausgerichtet ist. Die Spiralebene der Spule kann dabei z.B. mittig zwischen den gegenüberliegenden Substraten angeordnet sein, um für beide Substrate möglichst gleiche Randbedingungen zu schaffen. Anstelle einer mittigen zwischen gegenüberliegenden Substraten befindlichen Anordnung kann die zumindest eine Anregungsspule auch außerhalb der gegenüberliegenden Substrate, d.h. einer dem Substratzwischenraum abgewandten Substratrückseite zugewandt angeordnet sein. In contrast, however, it is also conceivable to arrange the at least one excitation coil within the vacuum chamber. However, the coil may be electrically isolated to avoid high local electric field strengths. Under certain circumstances, these would favor the capacitive discharge and counteract the desired operation of the plasma in H-mode. However, the electrical insulation is not mandatory. As long as the coil is arranged at a distance of typically 10 mm with respect to the chamber wall or other electrically conductive components in the vacuum chamber can be dispensed with a separate coil insulation. Further, in an arrangement within the vacuum chamber, a spiral coil arrangement may be provided. That is, the coil has a plurality of spirals lying in a plane, wherein the plane of the windings is preferably aligned parallel to the substrate plane. In this case, the spiral plane of the coil can, for example, be arranged centrally between the opposing substrates in order to create the same boundary conditions as possible for both substrates. Instead of a central arrangement located between opposing substrates, the at least one excitation coil can also be arranged outside the opposing substrates, ie facing away from the substrate back space substrate backside.

Mit einer spiralartigen Spule können vorliegend auch Spulen bezeichnet sein, die in sich mehrere, z.B. bis zu vier in einer gemeinsamen Ebene ineinander geschachtelte spiralartig ausgebildete Einzelspulen aufweisen. Wie in der genannten Dissertation von Victor Kadetov erwähnt, kann somit der elektrische Widerstand der Spule verringert, zugleich aber die Flussdichte des Magnetfeldes in vorteilhafter Weise gesteigert werden. In the present case, a spiral-like coil can also be used to denote coils which contain a plurality of, e.g. have up to four in a common plane nested spirally formed individual coils. As mentioned in the aforementioned dissertation by Victor Kadetov, thus, the electrical resistance of the coil can be reduced, but at the same time the flux density of the magnetic field can be increased in an advantageous manner.

Alternativ ist denkbar zumindest zwei spiralartig ausgebildete Flachspulen zu verwenden, die jeweils an einer dem Substratzwischenraum abgewandeten Seite der Substrathalter, sozusagen an der Rückseite der Substrathalter angeordnet sind. Bei einer solchen, außerhalb des Substratzwischenraums liegenden Spulenanordnung kann der Zwischenraum zwischen den Substraten weitgehend spulenfrei ausgebildet werden. In Weiterbildung hiervon ist ferner denkbar auch zum Beispiel drei solcher spiralartiger Flachspulen innerhalb der Vakuumkammer parallel zueinander anzuordnen, wobei jedes der Substrate bzw. jeder der Substrathalter zwischen zwei Flachspulen liegt. Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung sind die Windungen der spiralartig ausgebildeten Anregungsspulen entweder einzeln oder gebündelt gegenüber dem zu erzeugenden Plasma elektrisch isoliert. So kann zum Beispiel zur Bildung der Anregungsspule ein elektrisch isolierter Spulenkern zu einer Flachspule spiralartig gewickelt werden. Alternativ hierzu kann eine Spulenanord- nung geschaffen werden, bei welcher ein an sich nicht isolierter Spulenkern spiralartig gewickelt und nachfolgend in ein elektrisch isolierendes Medium eingebettet wird. Es wäre hierbei denkbar, die Flachspule zwischen zwei isolierenden Schichten anzuordnen oder jenseits zumindest einer isolierenden Schicht vorzusehen, um so eine gebündelte elektrische Isolation gegenüber dem Plasma zu erhalten. Unabhängig davon ob die Spule eine ringförmige Geometrie mit einer einzigen oder mit mehreren Windungen aufweist oder ob sie als Flachspule ausgebildet ist kann die zumindest eine Anregungsspule insbesondere parallel zu den zumindest zwei gegenüberliegenden Substraten oder hiervon gebildeten gedachten Substratebenen ausgerichtet sein. Bezogen auf den Abstand der gegen- überliegenden Substrate ist hierbei eine etwa mittige Anordnung der zumindest einen Spule aber auch eine hiervon in Richtung der Flächennormalen der Substrate versetzte Anordnung denkbar, wobei die zumindest eine Spule in Projektion entlang der Flächennormalen der Substrate die Substrate im Wesentlichen in Umfangsrichtung umschließt und somit außerhalb einer Projektionsfläche der Substrate bzw. außerhalb des von den Substraten gebildeten Zwischenraums liegt. Alternatively, it is conceivable to use at least two spiral-shaped flat coils which are each arranged on a side of the substrate holder remote from the substrate interstice, as it were on the rear side of the substrate holder. In the case of such a coil arrangement lying outside the substrate interstice, the interspace between the substrates can be formed largely free of coils. In a further development of this, it is also conceivable, for example, to arrange three such spiral-shaped flat coils parallel to one another within the vacuum chamber, wherein each of the substrates or each of the substrate holders lies between two flat coils. According to a further preferred embodiment, the turns of the spiral-shaped excitation coils are either individually or bundled electrically insulated from the plasma to be generated. For example, to form the excitation coil, an electrically insulated coil core can be spirally wound into a flat coil. Alternatively, a coil arrangement can be provided, in which a coil core, which is not insulated per se, is spirally wound and subsequently embedded in an electrically insulating medium. In this case, it would be conceivable to arrange the flat coil between two insulating layers or to provide it beyond at least one insulating layer so as to obtain bundled electrical insulation with respect to the plasma. Regardless of whether the coil has an annular geometry with a single or multiple windings or whether it is designed as a flat coil, the at least one excitation coil can be aligned in particular parallel to the at least two opposing substrates or imaginary substrate planes formed therefrom. Related to the distance between the opposing substrates, an approximately central arrangement of the at least one coil but also an arrangement offset therefrom in the direction of the surface normals of the substrates is conceivable, wherein the at least one coil projects the substrates substantially in projection along the surface normals of the substrates Surrounds circumferential direction and thus lies outside of a projection surface of the substrates or outside of the space formed by the substrates.

Nach einer weiter bevorzugten Ausgestaltung ist die zumindest eine Anregungsspule bezogen auf eine Flächennormale zumindest eines Substrats au- ßerhalb des von den gegenüberliegenden Substraten gebildeten Zwischenraums angeordnet. Hierbei liegt die zumindest eine Anregungsspule nicht nur in Umfangsrichtung sondern auch senkrecht hierzu, nämlich bezogen auf die Flächennormale zumindest eines Substrats, außerhalb des Substratzwischenraums. Die Anregungsspule kann dabei typischerweise einer dem Substratzwi- schenraum abgewandten Substratrückseite zugewandt angeordnet sein. According to a further preferred embodiment, the at least one excitation coil is arranged relative to a surface normal of at least one substrate outside the gap formed by the opposing substrates. Here, the at least one excitation coil is located not only in the circumferential direction but also perpendicular thereto, namely with respect to the surface normal of at least one substrate, outside of the substrate interstice. In this case, the excitation coil can typically be arranged facing a substrate rear side facing away from the substrate space.

Es können hierbei auch mehrere, etwa entlang der Flächennormalen der Substrate versetzt zueinander angeordnete sowie parallel zueinander ausgerichtete Anregungsspulen vorgesehen werden. Diese können z.B. in etwa in der Sub- stratebene, zwischen als auch außerhalb der Substratebenen sowie außerhalb der Substratränder liegen und die Substrate bevorzugt in Umfangsrichtung im Wesentlichen umschließen. Die Anregungsspulen können hierbei sowohl jeweils in Umfangsrichtung als auch senkrecht hierzu, d.h. in Richtung der Flächennormalen der Substrate bzw. der Substrathalter innerhalb als auch außerhalb der Vakuumkammer angeordnet sein. Auch kann zumindest einer der Anregungsspulen quasi in die Wandung der Vakuumkammer integriert sein. Es ist insbesondere denkbar, zumindest einen Anregungsspule in etwa im Übergangsbereich zwischen einer seitlichen Kammerwand und einem Kammerboden und/oder Kammerdeckel anzuordnen. Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung und unabhängig von der Spulengeometrie ist nach der Erfindung ferner vorgesehen, dass die für die Halterung der Substrate vorgesehenen Substrathalter keine die Aufrechterhaltung des Plasmas beeinflussende Funktion aufweisen. Insbesondere sind die Substrathalter hierbei nicht als Elektroden ausgebildet. Sie können dennoch mit elektrischer Spannung beaufschlagt werden, um zum Beispiel eine mechanische Haltekraft auf die Substrate auszuüben und/oder um einen lonenbeschuss der Substrate gezielt beeinflussen zu können. In this case, it is also possible to provide a plurality of exciter coils arranged approximately offset along the surface normal of the substrates and aligned parallel to one another. These can lie, for example, approximately at the substrate level, between and also outside the substrate planes and outside the substrate edges, and preferably substantially surround the substrates in the circumferential direction. In this case, the excitation coils can be arranged both in the circumferential direction and perpendicular to it, ie in the direction of the surface normal of the substrates or of the substrate holder both inside and outside the vacuum chamber. Also, at least one of the excitation coils can be quasi integrated into the wall of the vacuum chamber. In particular, it is conceivable to arrange at least one excitation coil approximately in the transition region between a lateral chamber wall and a chamber bottom and / or chamber cover. According to a further preferred embodiment and independently of the coil geometry, it is further provided according to the invention that the substrate holders provided for holding the substrates have no function influencing the maintenance of the plasma. In particular, the substrate holders are not formed here as electrodes. Nevertheless, they can be subjected to electrical voltage in order, for example, to exert a mechanical holding force on the substrates and / or to be able to influence ion bombardment of the substrates in a targeted manner.

Ferner ist nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorge- sehen, dass die Plasmaerzeugungseinrichtung zur Erzeugung eines Plasmas unter Ausnutzung des Elektron-Cyclotron-Wellenresonanz-Effekts (ECWR) ausgebildet ist. Durch den ECWR-Effekts kann eine nochmals gesteigerte Plasmadichte gebildet werden, die für die Verringerung von Behandlungs- und Taktzeiten von Vorteil ist. Furthermore, according to a further preferred embodiment of the invention, it is provided that the plasma generation device is designed to generate a plasma by utilizing the electron cyclotron wave resonance effect (ECWR). The ECWR effect can be used to produce a further increased plasma density, which is advantageous for reducing treatment and cycle times.

Hierbei ist nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung die Plasmaerzeugungseinrichtung zur Bildung eines weiteren, statischen und senkrecht zur Achse der Anregungsspule ausgerichteten Magnetfelds ausgebildet. Das den eigentlichen Anregungsspulen zu überlagernde statische, möglichst homogene Magnetfeld, welches der Ausnutzung des ECWR Effektes dient, kann dabei zum Beispiel mit einem Paar Helmholtz-Spulen erzeugt werden. Nach einem weiteren bevorzugten Aspekt erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Substrate in vertikaler Ausrichtung, mit einer im Wesentlichen horizontal ausgerichteten Flächennormalen innerhalb der Vakuumkammer behandelbar sind. Insbesondere bei einem Beschichtungsprozess können auf diese Art und Weise etwaige Schwerkrafteinflüsse weitgehend egalisiert werden. Auch kann ein möglicher störender Einfluss von in der Kammer befindlichen Fremdpartikeln reduziert werden. Insbesondere können für die beiden gegenüberliegenden und senkrecht ausgerichteten Substrate weitgehend identische Bedingungen geschaffen werden, sodass nach Möglichkeit die zumindest zwei gegen- überliegend angeordneten Substrate in gleicher Art und Weise, weitgehend identisch behandelt, insbesondere identisch beschichtet werden können. Je nach Substratgröße und deren Dicke kann bei einer vertikalen oder annähernd vertikalen Anordnung ein etwaiges Durchbiegen der Substrate vermieden werden. In this case, according to a further preferred embodiment, the plasma generating device is designed to form a further, static and perpendicular to the axis of the excitation coil oriented magnetic field. The static, as homogeneous as possible magnetic field to be superimposed on the actual excitation coils, which serves to exploit the ECWR effect, can be generated, for example, with a pair of Helmholtz coils. According to a further preferred aspect, it proves to be advantageous if the substrates are treatable in a vertical orientation, with a substantially horizontally oriented surface normal within the vacuum chamber. In particular, in a coating process, any gravitational influences can be largely equalized in this way. Also, a possible disturbing influence of foreign particles in the chamber can be reduced. In particular, substantially identical conditions can be created for the two opposing and vertically oriented substrates, so that, if possible, the at least two oppositely arranged substrates can be coated in the same manner, treated identically, in particular identically. Depending on the size of the substrate and its thickness, a possible bending of the substrates can be avoided in the case of a vertical or approximately vertical arrangement.

Insbesondere ist nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung vorgesehen, dass sämtliche zur Plasmaerzeugung vorgesehenen Komponenten der Plasmabehandlungsvorrichtung zur möglichst symmetrischen Ausdehnung und/oder symmetrischen Positionierung des Plasmas in Bezug auf die gegenüberliegen- den Substrate ausgelegt sind. So kann das Plasma hinsichtlich seiner räumlichen Ausdehnung und/oder hinsichtlich einer Positionierung und Ausrichtung im Wesentlichen symmetrisch zwischen den Substraten gebildet werden. Im Falle eines Beschichtungsprozesses können somit nahezu identische Plasmaab- scheidungsraten und dementsprechend identische Beschichtungsdicken auf den Substraten erreicht werden. In particular, it is provided according to a further preferred embodiment that all provided for plasma generation components of the plasma treatment apparatus for symmetrical as possible expansion and / or symmetrical positioning of the plasma are designed with respect to the opposite substrates. Thus, the plasma can be formed substantially symmetrically between the substrates in terms of its spatial extent and / or in terms of positioning and alignment. In the case of a coating process, it is thus possible to achieve virtually identical plasma deposition rates and correspondingly identical coating thicknesses on the substrates.

Nach einer Weiterbildung ist ferner denkbar, dass die Plasmakammer in zumindest zwei, jeweils ein Teilplasma aufweisende und jeweils zumindest ein Substrat aufnehmende Teilkammern aufteilbar ist. Die beiden Teilplasmen können dabei mittels einer gemeinsamen Plasmaerzeugungseinrichtung generiert werden. Insbesondere durch rein induktive Anregung des Plasmas bzw. mehrerer Plasmen können mit einer einzigen Plasmaquelle auch mehrere Plasmen gleichzeitig angeregt und betrieben werden. Dies ermöglicht zum Beispiel auch eine asymmetrische Behandlung, insbesondere asymmetrische Beschichtung der in den Teilkammern jeweils gesondert angeordneten, einander zugewandt ausgerichteten Substrate. Eine einzige Plasmaquelle kann somit besonders effizient verwendet werden. According to a further development, it is also conceivable that the plasma chamber can be divided into at least two partial chambers which each have a partial plasma and in each case receive at least one substrate. The two partial plasmas can be generated by means of a common plasma generating device. In particular, by purely inductive excitation of the plasma or a plurality of plasmas, a plurality of plasmas can be stimulated and operated simultaneously with a single plasma source. This allows, for example, too an asymmetric treatment, in particular asymmetrical coating of the sub-chambers each arranged separately, facing each other oriented substrates. A single plasma source can thus be used particularly efficiently.

In einem weiteren hiervon unabhängigen Aspekt betrifft die Erfindung ferner ein Verfahren zum plasmaunterstützten Behandeln zumindest zweier Substrate, wobei in einem ersten Schritt zumindest zwei Substrate in einem vorgegebenen Abstand zueinander in einer Vakuumkammer angeordnet werden. Hierbei sind die Substrate mit ihren zu behandelnden Oberflächen einander zugewandt auszurichten. Die gegenüberliegenden Substrate, bzw. die Substrathalter sind hierbei bevorzugt parallel und in Richtung ihrer Flächennormalen zueinander flächenüberdeckend angeordnet. In einem zweiten Schritt wird sodann ein Plasma zur Oberflächenbehandlung der Substrate auf induktive Art und Weise erzeugt und aufrecht erhalten. Dies erfolgt mittels einer zumindest einer Anregungsspule aufweisenden Plasmaerzeugungseinrichtung derart, dass das Plasma zwischen den zumindest zwei Substraten gebildet wird. Die Substrate bzw. die Substrate aufnehmenden Halter werden bevorzugt in einer zueinander überdeckenden aber in Richtung ihrer Flächennormalen voneinander beabstandeten Konfiguration angeordnet, damit für die zu behandelnden Substrate in Bezug auf die Plasmaerzeugung möglichst identische Bedingungen geschaffen werden können. In a further independent aspect, the invention further relates to a method for plasma-assisted treatment of at least two substrates, wherein in a first step at least two substrates are arranged at a predetermined distance from each other in a vacuum chamber. In this case, the substrates are to be aligned with their surfaces to be treated facing each other. The opposite substrates, or the substrate holder are hereby preferably arranged parallel to one another and in the direction of their surface normal to each other surface covering. In a second step, a plasma for surface treatment of the substrates is then produced and maintained in an inductive manner. This is done by means of at least one excitation coil having plasma generating means such that the plasma is formed between the at least two substrates. The substrates or the substrates receiving holders are preferably arranged in a mutually overlapping but spaced apart in the direction of their surface normal configuration, so that as possible identical conditions can be created for the substrates to be treated with respect to the plasma generation.

Als besonders vorteilhaft erweist es sich hierbei, wenn die zumindest zwei Sub- strate in vertikaler Ausrichtung in der Vakuumkammer angeordnet werden. Wie bereits zur vorbeschriebenen Vorrichtung ausgeführt, können auf diese Art und Weise etwaige Schwerkrafteinflüsse, die anderweitig zu Asymmetrien in der Plasmabehandlung führen könnten, weitgehend unterbunden werden. Des Weiteren kann der Einfluss von in der Vakuumkammer vorhandenen Partikeln oder anderer Rückstände gegenüber einer liegenden oder horizontalen Ausrichtung der Substrate verringert werden. Auch kann die Plasmakammer in zumindest zwei, jeweils ein Teilplasma aufweisende und zumindest ein Substrat aufnehmende Teilkammern aufgeteilt werden. Die zumindest zwei Teilplasmen werden alsdann mittels einer gemeinsamen Plasmaerzeugungseinrichtung erzeugt bzw. aufrecht erhalten. Die hier- für vorgesehene Anregungsspule ist dabei bevorzugt außerhalb der Plasmakammer angeordnet. It proves to be particularly advantageous if the at least two substrates are arranged in vertical alignment in the vacuum chamber. As already stated for the device described above, any gravitational influences which could otherwise lead to asymmetries in the plasma treatment can be largely prevented in this way. Furthermore, the influence of particles or other residues present in the vacuum chamber can be reduced compared to a horizontal or horizontal orientation of the substrates. Also, the plasma chamber can be divided into at least two, each having a partial plasma and receiving at least one substrate sub-chambers. The at least two partial plasmas are then generated or maintained by means of a common plasma generating device. The excitation coil provided for this purpose is preferably arranged outside the plasma chamber.

Das Verfahren zum plasmaunterstützten Behandeln ist bevorzugt derart ausgebildet, dass die gegenüberliegend in der Plasmakammer angeordneten Sub- strate im Wesentlichen auf identische Art und Weise behandelt werden. Insbesondere ist bei einer Ausbildung des Verfahrens als Beschichtungsprozess vorgesehen, dass die zueinander gegenüberliegend in der Vakuumkammer angeordneten Substrate mit im Wesentlichen identischen Plasma-Abscheideraten beschichtet werden. The method for plasma-assisted treatment is preferably designed in such a way that the substrates arranged opposite one another in the plasma chamber are treated essentially identically. In particular, when the method is designed as a coating process, it is provided that the substrates arranged opposite one another in the vacuum chamber are coated with essentially identical plasma deposition rates.

Generell ist hierbei anzumerken, dass das genannte Verfahren mit der beschriebenen Vorrichtung zum plasmaunterstützten Behandeln der zumindest zwei Substrate durchführbar ist. Merkmale, die im Zusammenhang mit der Vorrichtung erläutert sind, geltend herbei gleichermaßen auch für das Behand- lungsverfahren und umgekehrt. Auch ist die Vorrichtung nicht nur zum Beschichten von Substraten sondern grundsätzlich auch gleichermaßen für ein plasmaunterstütztes Ätzen geeignet. In general, it should be noted here that said method can be carried out with the described device for plasma-assisted treatment of the at least two substrates. Features explained in connection with the device are equally valid for the treatment method and vice versa. Also, the device is not only suitable for coating substrates but also basically equally for plasma-assisted etching.

Kurzbeschreibung der Figuren Brief description of the figures

Weitere Ziele, Merkmale sowie vorteilhafte Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen verdeutlicht. Hierbei bilden sämtliche in den Figuren bildlich dargestellten als auch im Text ledig- lieh beschriebene Merkmale in Alleinstellung als auch in jeglicher sinnvollen Kombination untereinander den Gegenstand der Erfindung. Es zeigen: eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum plasmaunterstützten Behandeln zumindest zweier gegenüberliegend angeordneter Substrate im Querschnitt, einen Längsschnitt durch die Vorrichtung gemäß Figur 1 in Höhe ihrer Symmetrieebene, eine weitere, ringartig ausgebildete Plasmakammer im Längsschnitt, eine bereichsweise Darstellung der Plasmakammer mit einer zwei Windungen aufweisenden Anregungsspule, die Plasmakammer mit einer innenliegenden Anregungsspule, einen nur bereichsweise dargestellten Querschnitt durch eine Vakuumkammer mit einer zwischen den Substraten angeordneten spiralartigen Flachspule, eine weitere Ausgestaltung einer mittig angeordneten, zwischen zwei isolierenden Schichten eingebetteten Flachspule, zwei außerhalb des Substratzwischenraums aber innerhalb der Plasmakammer liegende spiralartige Anregungsspulen, eine Ausgestaltung mit zwei parallel zueinander, im Zwischenraum zwischen den Substraten angeordneten Flachspulen, eine weitere Ausführungsform mit zwei außerhalb des Substratzwischenraums angeordneten spiralartigen Flachspulen, und eine weitere Ausführungsform mit einer außerhalb und zwei innerhalb der Vakuumkammer angeordneten Anregungsspulen, Figur 12 eine Ausführungsform mit in der Kammerwand integrierten Anregungsspulen und Figur 13 eine weitere Ausführungsform mit insgesamt drei in Richtung der Flächennormalen der Substrate versetzt zueinander angeordneten Anregungsspulen. Other objects, features and advantageous applications of the present invention will become apparent from the following description of exemplary embodiments with reference to the drawings. Here are all depicted in the figures as well as in the text solely borrowed features described in isolation as well as in any meaningful combination with each other the subject of the invention. Show it: a device according to the invention for plasma-assisted treatment of at least two oppositely arranged substrates in cross-section, a longitudinal section through the device of Figure 1 at the level of its plane of symmetry, another, ring-shaped plasma chamber in longitudinal section, a regional representation of the plasma chamber with a two turns excitation coil, the plasma chamber with an internal excitation coil, a cross-section only partially shown by a vacuum chamber with a arranged between the substrates spiral flat coil, a further embodiment of a centrally disposed, sandwiched between two insulating layers flat coil, two outside the substrate space but within the plasma chamber lying spiral excitation coils, an embodiment with two parallel to each other, arranged in the space between the substrates flat coils, another embodiment with two Außerh and a further embodiment having an excitation coil arranged outside and two excitation coils arranged inside the vacuum chamber, FIG. 12 shows an embodiment with excitation coils integrated in the chamber wall, and FIG. 13 shows a further embodiment with a total of three excitation coils arranged offset to one another in the direction of the surface normal of the substrates.

Detaillierte Beschreibung Detailed description

In den Figuren 1 und 2 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung zum plasmaunterstützten Behandeln zumindest zweier gegenüberliegend zueinander angeordneter Substrate 16, 20 im Querschnitt als auch in Draufsicht von oben gezeigt. Die hier lediglich schematisch dargestellte Vakuum- bzw. Plasmabehandlungseinrichtung 10 weist eine Vakuumkammer 12 auf, in welcher zwei im Abstand zueinander angeordnete Substrathalter 14, 18 angeordnet sind. Auf jedem der beiden Substrathalter 14, 18 sind, wie in Fig. 2 dargestellt, jeweils vier einzelne Substrate 16, 20 lösbar angeordnet. In FIGS. 1 and 2, the device according to the invention for the plasma-assisted treatment of at least two substrates 16, 20 arranged opposite to one another is shown in cross section as well as in plan view from above. The vacuum or plasma treatment device 10 shown here only schematically has a vacuum chamber 12, in which two substrate holders 14, 18 arranged at a distance from one another are arranged. On each of the two substrate holders 14, 18, as shown in Fig. 2, four individual substrates 16, 20 are detachably arranged.

Die Substrate 16, 20 sind hierbei einander zugewandt in einem in Fig. 1 vertikalen Abstand in Richtung ihrer Flächennormalen nahezu überdeckend angeordnet. Die Vakuumkammer 10 weist vorliegend eine in etwa quadratische Grundgeometrie auf. Sie ist ferner mit einer Anregungsspule 22 versehen, die sich außerhalb der Vakuumkammer 12, bezogen auf die Vertikale, also auf die Flächennormale der Substrate 16, 20, in etwa mittig zwischen den beabstandeten Substraten 16, 20 befindet. The substrates 16, 20 are in this case arranged facing each other in a vertical distance in FIG. 1 in the direction of their surface normal almost overlapping. The vacuum chamber 10 in the present case has an approximately square basic geometry. It is further provided with an excitation coil 22, which is located outside of the vacuum chamber 12, relative to the vertical, ie to the surface normal of the substrates 16, 20, approximately centrally between the spaced-apart substrates 16, 20.

Die Außenwand der Vakuumkammer 12 weist der annähernd umlaufend ausgebildeten Spule 22 zugewandt einen induktionsdurchlässigen Abschnitt 24 auf. Dieser kann zum Beispiel durch ein dielektrisches Material, wie etwa Glas oder einen keramischen Werkstoff gebildet werden. Ergänzend ist denkbar, im Wandbereich 24 ein geschlitztes oder gelochtes Metallblech vorzusehen, welches als eine Art Faraday-Shield wirkt. Auf diese Art und Weise kann zumindest die B-Feldkomponente des von der Spule 22 erzeugbaren Hochfrequenzfeldes in die Vakuumkammer 12 und insbesondere in den zwischen den Substraten 16, 20 liegenden Zwischenraum eingekoppelt werden. Die induktive Kopplung des HF-Feldes der Spule 22 und dem zwischen den Substraten 16, 20 zu bildenden Plasma 80 erfolgt im sogenannten H-Modus. Die Betriebsparameter für die Behandlungsvorrichtung 10, insbesondere im Hinblick auf die zu verwendenden Prozessgase, Prozesstemperaturen, Prozessdrücke sowie der elektrischen Ansteuerung der Anregungsspule 22 sind derart aufeinander abgestimmt, dass eine Energiekopplung zwischen dem von der Spule 22 erzeugbaren elektromagnetischen Feld und dem Plasma 80 in der sogenannten H-Mode erfolgt. The outer wall of the vacuum chamber 12, the approximately circumferentially formed coil 22 facing an induction-permeable portion 24. This may be formed, for example, by a dielectric material, such as glass or a ceramic material. In addition, it is conceivable to provide a slotted or perforated metal sheet in the wall region 24, which acts as a kind of Faraday shield. In this way, at least the B field component of the RF field which can be generated by the coil 22 is coupled into the vacuum chamber 12 and in particular into the intermediate space between the substrates 16, 20. The inductive coupling of the RF field of the coil 22 and the plasma 80 to be formed between the substrates 16, 20 takes place in the so-called H mode. The operating parameters for the treatment apparatus 10, in particular with regard to the process gases to be used, process temperatures, process pressures and the electrical control of the excitation coil 22 are coordinated such that an energy coupling between the electromagnetic field generated by the coil 22 and the plasma 80 in the so-called H-mode takes place.

Mit der gegenüberliegenden, sandwichartig anmutenden Anordnung zweier ge- genüberliegender Substrate 16, 20 kann das in der Vakuumkammer 12 gebildete Plasma 80 weitaus effizienter etwa zum Ätzen der Substratoberflächen oder zu deren Beschichten eingesetzt werden. Ferner kann durch die induktive Kopplung der Spule 22 mit dem Plasma 80 zum einen eine vergleichsweise hohe Plasmadichte verbunden mit dementsprechend hohen Abscheidungsraten und damit einhergehenden kurzen Prozess- und Taktzeiten erreicht werden. With the opposite, sandwich-like arrangement of two opposing substrates 16, 20, the plasma 80 formed in the vacuum chamber 12 can be used much more efficiently, for example, for etching the substrate surfaces or for coating them. Furthermore, by the inductive coupling of the coil 22 with the plasma 80 on the one hand, a comparatively high plasma density associated with correspondingly high deposition rates and associated short process and cycle times can be achieved.

Zum anderen kann die Anregungsspule 22 außerhalb der Kammer 12 positioniert werden, sodass die Kammer 12 insgesamt kleiner gebaut werden kann und etwa im Hinblick auf eine Vakuumerzeugung dementsprechend geringere Anforderungen an die Kammer zu stellen sind. On the other hand, the excitation coil 22 can be positioned outside the chamber 12, so that the chamber 12 can be made smaller overall and accordingly lower demands are placed on the chamber, for instance with regard to vacuum generation.

Die Geometrie der in den Figuren 1 und 2 gezeigten Vakuumkammer 12 ist rechteckig bzw. sogar quadratisch. Die außenliegende Anregungsspule 22 umschließt hierbei den Außenumfang der Kammer 12 nahezu vollständig. Ledig- lieh im Bereich elektrischer Anschlussmittel 26, 28 weist die Geometrie der Spule 22 eine Art Schlitz auf. Zur Erzielung einer möglichst geringen Induktivität L ist es jedoch von Vorteil, eine lediglich mit einer Windung versehene Spule 22 vorzusehen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Geometrie der Spule 22 als auch die Geometrie der Vakuumkammer 12 an die geometrische Anordnung von insgesamt vier Substraten 16 angepasst. Der Außenumfang der insgesamt vier Substrate 16, 20 aufweisenden Substratanordnung auf dem in Figur 2 schematisch dargestellten unteren Substrathalter 14 weist annähernd äquidistante Abstände zur annähernd vollständig umlaufenden Anregungsspule 22 auf. Es ist ferner vorgesehen, dass die Anregungsspule 22 sowie die in den Figuren nicht explizit gezeigten Gaseinlässe für die Zufuhr von Reaktionsgasen mittig zwi- sehen den Substraten 16, 20 angeordnet ist. The geometry of the vacuum chamber 12 shown in FIGS. 1 and 2 is rectangular or even square. The outer excitation coil 22 encloses the outer periphery of the chamber 12 almost completely. Only in the area of electrical connection means 26, 28 does the geometry of the coil 22 have a kind of slit. To achieve the lowest possible inductance L, however, it is advantageous to provide a coil 22 provided with only one turn. In the present exemplary embodiment, the geometry of the coil 22 and the geometry of the vacuum chamber 12 are adapted to the geometric arrangement of a total of four substrates 16. The outer circumference of the substrate arrangement comprising a total of four substrates 16, 20 on the lower substrate holder 14 shown schematically in FIG. 2 has approximately equidistant distances to the approximately completely rotating exciter coil 22. It is further contemplated that the excitation coil 22 and the gas inlets not shown in the figures for the supply of reaction gases centrally between the substrates 16, 20 is arranged.

Dies wird durch die in Figur 1 horizontal verlaufende Symmetrieachse verdeutlich. Eine symmetrische Anordnung der Spule 22 gegenüber den Substraten 16, 20 kann annähernd identische Bedingungen für einen Beschichtungsprozess gegenüberliegend angeordneter Substrate 16, 20 schaffen. This is illustrated by the horizontal axis of symmetry in FIG. A symmetrical arrangement of the coil 22 with respect to the substrates 16, 20 may provide approximately identical conditions for a coating process of oppositely disposed substrates 16, 20.

Wenngleich die Behandlungsvorrichtung 10 in Figur 1 liegend, also mit horizontal ausgerichteten Substraten 16, 20 dargestellt ist, erweist sich eine vertikale, also eine um 90° gedrehte Anordnung der Substrate 16, 20 sowie der zugehöri- gen Substrathalter 14, 18 als vorteilhaft. Etwaige schwerkraftbedingte Effekte können auf diese Art und Weise kompensiert bzw. umgangen werden. Beide Substrate, die dann in Horizontalrichtung voneinander beabstandet angeordnet sind, können somit in einer annähernd identischen Art und Weise mit dem dazwischenliegenden Plasma 80 behandelt werden. Although the treatment device 10 is shown lying in FIG. 1, that is to say with horizontally oriented substrates 16, 20, a vertical arrangement of the substrates 16, 20 and of the associated substrate holders 14, 18 turns out to be advantageous. Any gravity-related effects can be compensated or bypassed in this way. Both substrates, which are then spaced apart in the horizontal direction, can thus be treated in an approximately identical manner with the intermediate plasma 80.

In Figur 3 ist eine alternative Ausgestaltung einer Vakuumkammer 30 gezeigt. Diese weist eine kreisrunde Formgebung mit einer ebenfalls außerhalb der Kammer 30 liegende Anregungsspule 32 auf. Ähnlich wie die Draufsicht gemäß Figur 2 ist die seitliche Wand der Vakuumkammer 30 hier nicht explizit gezeigt. Sie liegt im Bereich des induktionsdurchlässigen Flächenabschnitts 34. FIG. 3 shows an alternative embodiment of a vacuum chamber 30. This has a circular shape with an excitation coil 32 also located outside the chamber 30. Similar to the plan view according to FIG. 2, the lateral wall of the vacuum chamber 30 is not explicitly shown here. It lies in the region of the induction-permeable surface portion 34.

In Figur 4 ist eine weitere Ausgestaltung einer an Figur 1 angelehnten Vakuumbehandlungseinrichtung zumindest bereichsweise gezeigt. Im Unterschied zur Konfiguration gemäß Figur 1 weist die außenliegende Anregungsspule 40 zwei Windungen 36, 38 auf, die in Vertikalrichtung, also entlang der Spulenachse schraubenförmig verlaufen. Im Unterschied zu den Konfigurationen gemäß Figuren 1 bis Figur 4 weisen sämtliche Konfigurationen der Figuren 5 bis 8 innen- liegende Spulenanordnungen auf. Die Anregungsspulen 50, 56, 62 befindet sich hierbei jeweils innerhalb der Vakuumkammer 60. FIG. 4 shows a further embodiment of a vacuum treatment device based on FIG. 1, at least in regions. In contrast to According to FIG. 1, the external excitation coil 40 has two windings 36, 38 which run helically in the vertical direction, ie along the coil axis. In contrast to the configurations according to FIGS. 1 to 4, all configurations of FIGS. 5 to 8 have internal coil arrangements. The excitation coils 50, 56, 62 are in each case within the vacuum chamber 60.

Im in Figur 5 skizzierten Ausführungsbeispiel weist die den Zwischenraum zwischen den Substraten 16, 20 nach wie vor seitlich einfassende Spule 50 eine einzige Spulenwicklung 52 auf, die von einer Isolierung 54 ummantelt ist. Hierdurch wird eine rein induktive Kopplung zwischen der Spule 50 und dem Plasma 80 begünstigt. In the embodiment sketched in FIG. 5, the coil 50, which continues to laterally surround the space between the substrates 16, 20, has a single coil winding 52, which is encased by an insulation 54. As a result, a purely inductive coupling between the coil 50 and the plasma 80 is favored.

Im Unterschied hierzu ist die Spule 56 gemäß Figur 6 als spiralartig ausgebilde- te Flachspule zwischen den gegenüberliegenden Substraten 16, 20, bzw. Substrathaltern 14, 18 angeordnet. Die Spule 56 weist hierbei einzelne, konzentrisch ineinanderlaufende, elektrisch miteinander spiralartig verbundene Wicklungen 57, 58 auf. Die einzelnen Wicklungen 57, 58 bzw. der gesamte spiralartige Flachspulenkörper 56 weist einen innenliegenden elektrischen Leiter 52 auf, der mit einer umliegenden Isolierung 54 versehen sind. In contrast to this, the coil 56 according to FIG. 6 is arranged as a spiral-shaped flat coil between the opposing substrates 16, 20 or substrate holders 14, 18. In this case, the coil 56 has individual windings 57, 58 which run concentrically into one another and are connected to one another in an electrically spiral manner. The individual windings 57, 58 or the entire spiral-like flat coil body 56 has an internal electrical conductor 52, which are provided with a surrounding insulation 54.

Bei dieser Ausgestaltung kommen Anregungsspule 56 und das mit zu erzeugende Plasma 80 nahezu überdeckend zueinander zu liegen. Auch hierbei ist vorgesehen, die Spule 56 möglichst mittig zwischen den beiden gegenüberlie- genden Substraten 16, 20 anzuordnen. In this embodiment, excitation coil 56 and the plasma 80 to be generated come to lie almost overlapping each other. Here, too, provision is made for the coil 56 to be arranged as centrally as possible between the two opposing substrates 16, 20.

Im Unterschied zu der windungsweisen Isolierung der Spule 56 gemäß Figur 6 ist nach der weiteren Ausgestaltung gemäß Figur 7 vorgesehen, einen an sich unisolierten Spulenkörper 62 zwischen zwei Isolierschichten 66, 68 anzuord- nen. Die Isolierschichten 66, 68 unterteilen hierbei die Vakuumkammer 60 in einen oberen als auch in einen unteren Teil. Mit einer derartigen Konfiguration aber auch unabhängig von der jeweiligen Spulenanordnung können mittels einer einzigen Spulenanordnung hermetisch voneinander getrennte Bereiche in- nerhalb der Kammer 60 gebildet werden, um zum Beispiel die gegenüberliegenden, einer jeweiligen Teilkammer zugeordneten Substrate 16, 20 unterschiedlich zu behandeln. Hierbei kann insbesondere vorgesehen werden, den von den induktionsperme- ablen Abschirmungen 66, 68 gebildeten Bereich hermetisch von der umgebenden Vakuumkammer 60 zu trennen. Die z.B. aus Glas oder aus einem keramischen Werkstoff gebildeten Abschirmungen 66, 68 können z.B. abdichtend an der Innenwand der Vakuum-Kammer 60 angeordnet werden. In contrast to the winding insulation of the coil 56 according to FIG. 6, according to the further embodiment according to FIG. 7 it is provided to arrange a coil body 62, which is not insulated per se, between two insulating layers 66, 68. The insulating layers 66, 68 divide the vacuum chamber 60 into an upper and a lower part. With such a configuration but also independently of the respective coil arrangement, hermetically separated regions can be provided by means of a single coil arrangement. be formed within the chamber 60, for example, to treat the opposite, a respective sub-chamber associated substrates 16, 20 different. In this case, provision may be made in particular to hermetically separate the region formed by the induction-permeable shields 66, 68 from the surrounding vacuum chamber 60. For example, the shields 66, 68 formed of glass or of a ceramic material can be sealingly arranged on the inner wall of the vacuum chamber 60.

Auch ist denkbar, die Spule 62 ohne Verbindung mit der Kammerwand in ein eigens vorgesehenes Spulengehäuse einzubetten. Somit kann z.B. im Spulenbereich z.B. ein anderes Druckniveau als in der umliegenden Kammer 60 eingestellt werden, sodass in unmittelbarer Umgebung der Spule 62 keine Plas- mazündung stattfindet und die Spule 62 keiner oder nur einer unwesentlichen Plasma-Behandlung ausgesetzt werden. It is also conceivable to embed the coil 62 in a specially provided coil housing without connection to the chamber wall. Thus, e.g. in the coil area e.g. be set to a different pressure level than in the surrounding chamber 60, so that in the immediate vicinity of the coil 62 no plasma ignition takes place and the coil 62 are exposed to no or only a negligible plasma treatment.

Schließlich zeigt die Ausgestaltung gemäß Figur 8, dass spiralartig und eben ausgebildete Spulen 56 nicht nur zwischen den Substraten 16, 20, sondern auch außerhalb des Substratzwischenraums angeordnet werden können. Sie sind hierbei außerhalb des Substratzwischenraums den jeweiligen, dem Substratzwischenraum abgewandten Rückseiten der Substrate 16, 20, bzw. der zugehörigen Substrathalter 14, 18, zugewandt angeordnet. Bei dieser Ausgestaltung ist vorgesehen, eine obere Spule 56 oberhalb des oberen Substrathal- ters 18, also an einer dem Substrat-Zwischenraum abgewandten Seite des Substrathalters 18 anzuordnen, während selbiges in entsprechender Art und Weise für die untere Anregungsspule 56 gilt. Die Anregungsspulen 56 sind hierbei ferner innerhalb der Vakuumkammer 60 angeordnet. Sie können jedoch auch außerhalb der Vakuumkammer 60 angeordnet sein, sofern die den Spulen 56 zugewandten Kammerwände hinreichend permeabel für die Einkopplung elektromagnetischer Energie in das Innere der Vakuumkammer 60 ausgebildet sind. Wenngleich sämtliche in den Figuren dargestellten Ausführungsformen eine liegende bzw. horizontale Anordnung der Substrate 16, 20 und Spulen 22, 32, 40, 50, 56, 62 zeigen, ist nach der Erfindung insbesondere vorgesehen, die Substrate 16, 20 und mit ihnen auch die Spulen 22, 32, 40, 50, 56, 62 vertikal anzuordnen. Finally, the embodiment according to FIG. 8 shows that coils 56 which are spiral-shaped and have just been formed can be arranged not only between the substrates 16, 20 but also outside the substrate gap. In this case, they are arranged outside the substrate interstice facing the respective rear sides of the substrates 16, 20 or the associated substrate holder 14, 18 facing away from the substrate interstice. In this embodiment, it is provided to arrange an upper coil 56 above the upper substrate holder 18, that is to say on a side of the substrate holder 18 facing away from the substrate gap, while the same applies to the lower excitation coil 56 in a corresponding manner. The excitation coils 56 are further arranged inside the vacuum chamber 60. However, they can also be arranged outside the vacuum chamber 60, provided that the chamber walls facing the coils 56 are sufficiently permeable for the coupling of electromagnetic energy into the interior of the vacuum chamber 60. Although all embodiments shown in the figures show a horizontal arrangement of the substrates 16, 20 and coils 22, 32, 40, 50, 56, 62, according to the invention, in particular, the substrates 16, 20 and with them also the To arrange coils 22, 32, 40, 50, 56, 62 vertically.

Ferner ist auch grundsätzlich denkbar, die in den Figuren 6 bis 8 gezeigten spiralartigen Flachspulen 56, 62 nicht nur innerhalb sondern auch außerhalb der Vakuumkammer 60 anzuordnen. In diesem Falle wäre jedoch die den Spulen 56, 62 zugewandte Kammerwand aus einem für die induktive Anregung permeablen Material zu fertigen. Furthermore, it is also conceivable in principle to arrange the spiral-type flat coils 56, 62 shown in FIGS. 6 to 8 not only inside but also outside the vacuum chamber 60. In this case, however, the coil 56, 62 facing chamber wall would be made of a permeable for inductive excitation material.

Figur 9 zeigt eine weitere denkbare Anordnung, bei welcher zwei zueinander parallel ausgerichtete in sich spiralartig ausgebildete Flachspulen 62 zwischen den zu behandelnden Substraten 16, 20 angeordnet sind. Die Spulen 62 sind dabei ferner mittels induktionspermeablen Abschirmungen 66, 68 hermetisch von der sie umschließenden Vakuumkammer 60 getrennt. So können einerseits im Spulenbereich zwischen den Abschirmungen 66, 68 im Vergleich zum umliegenden Plasmaraum unterschiedliche Randbedingungen geschaffen werden, die ein Zünden des Plasmas zwischen den Spulen 62 effektiv verhindern. FIG. 9 shows a further conceivable arrangement in which two flat coils 62 oriented in a spiral manner in parallel with one another are arranged between the substrates 16, 20 to be treated. The coils 62 are also hermetically separated from the vacuum chamber 60 enclosing them by means of induction-impermeable shields 66, 68. Thus, on the one hand in the coil region between the shields 66, 68 in comparison to the surrounding plasma chamber different boundary conditions are created, which effectively prevent ignition of the plasma between the coils 62.

Ferner kann durch die Anordnung zweier spiralartiger Spulen, eine vollständig symmetrische Spulenanordnung in Bezug auf die gegenüberliegend angeordneten Substrate 16, 20 geschaffen werden. Etwaige parallel zur Flächennorma- len der Substrate 16, 20 verlaufenden elektrischen Kontaktierungsmittel für die Spulen 62 können symmetrisch in Bezug auf die Symmetrieebene der Vakuumkammer 60 und der Substrate 16, 20 angeordnet werden. Furthermore, by the arrangement of two spiral-like coils, a completely symmetrical coil arrangement with respect to the oppositely arranged substrates 16, 20 can be provided. Any electrical contacting means for the coils 62 running parallel to the surface normal of the substrates 16, 20 may be arranged symmetrically with respect to the plane of symmetry of the vacuum chamber 60 and the substrates 16, 20.

Ähnlich verhält es sich mit der Ausgestaltung nach 10, wobei im Unterschied zur Ausgestaltung nach Figur 8, die beiden außerhalb des zwischen den Substraten 16, 20 gebildeten Behandlungsraums angeordneten Spulen 62 keine eigene Isolierung 54 ausweisen sondern jeweils durch eine Abschirmung 62, 66 von den Substraten 16, 20 getrennt sind. In Figur 11 ist insoweit eine weitere Ausgestaltung gezeigt, bei welcher zwei im Wesentlichen planar ausgestaltete Anregungsspulen 62 jeweils einer Rückseite gegenüberliegend angeordneter Substrate 16, 20 bzw. Substrathalter 14, 18 zugewandt vorgesehen sind. Die beiden Spulen 62 sind hierbei außerhalb des Substratzwischenraums 100 angeordnet, welcher in Richtung der Flächennormalen der Substrate 16, 20 von den Substraten selbst , bzw. von der nicht explizit gezeigten Substratebene begrenzt ist. Senkrecht hierzu, d.h. in Richtung der Substratebene ist der Zwischenraum 100 hingegen von den Substraträn- dem begrenzt, welche in Figur 11 mittels einer gedachten randseitigen Verbindungslinien 102 gekennzeichnet sind. Similarly, with the embodiment of FIG. 10, unlike the embodiment of FIG. 8, the two coils 62 disposed outside the treatment space formed between the substrates 16, 20 do not have their own insulation 54 but each of them by a shield 62, 66 from the substrates 16, 20 are separated. In this respect, FIG. 11 shows a further embodiment in which two substantially planar excitation coils 62 are respectively provided facing a rear side of oppositely arranged substrates 16, 20 or substrate holders 14, 18. The two coils 62 are in this case arranged outside the substrate gap 100, which is delimited in the direction of the surface normal of the substrates 16, 20 by the substrates themselves or by the substrate plane not explicitly shown. Perpendicular thereto, ie, in the direction of the substrate plane, the intermediate space 100 is, on the other hand, limited by the substrate edges, which are identified in FIG. 11 by means of an imaginary edge-side connecting line 102.

Zusätzlich hierzu ist einen weitere Anregungsspule 22 vorgesehen, welche vergleichbar der in Figur 1 dargestellten Spule 22 ausgebildet ist. Bezogen auf die Flächennormale der Substrate 16, 20 ist sie zwar in etwa mittig zwischen den Substraten 16, 20, bzw. zwischen den Substrathaltern 14, 18 angeordnet. In der Ebene senkrecht hierzu befindet sie sich mit ihrem Umfang jedoch außerhalb des Zwischenraums 100 und umschließt diesen in Umfangsrichtung. Die Ausgestaltung nach Figur 12 zeigt eine weitere Spulenanordnung, bei welcher zwei Anregungsspulen 50a, 50b in die Wand der Vakuumkammer 60 integriert sind. Die Spulen 50a, 50b sind hierbei in den oberen und unteren Übergangsbereichen oder in Ecken, somit im Übergang zwischen einer Seitenwand und einem Boden- oder Deckelabschnitt der Vakuumkammer 60 angeordnet. Die Spulen 50a, 50b weisen ähnlich der in Figur 5 gezeigten Ausgestaltung jeweils eine einzige Windung, bzw. einen elektrischen Leiter 52 mit einer Isolierung 54 auf. In addition to this, a further excitation coil 22 is provided, which is designed comparable to the coil 22 shown in FIG. Relative to the surface normal of the substrates 16, 20, although it is arranged approximately in the middle between the substrates 16, 20, or between the substrate holders 14, 18. In the plane perpendicular thereto, however, it lies with its circumference outside the gap 100 and surrounds it in the circumferential direction. The embodiment according to FIG. 12 shows a further coil arrangement in which two excitation coils 50a, 50b are integrated in the wall of the vacuum chamber 60. The coils 50a, 50b are arranged in the upper and lower transition regions or in corners, thus in the transition between a side wall and a bottom or cover section of the vacuum chamber 60. Similar to the embodiment shown in FIG. 5, the coils 50a, 50b each have a single turn, or an electrical conductor 52 with an insulation 54.

Wenngleich die Anregungsspule 50a, 50b dem Innenraum der Vakuumkammer 60 zugeordnet sein können befinden sie sich sowohl in Bezug auf die Flächenausdehnung der Substrate 16, 20 als auch in Bezug auf die Flächennormale der Substrate 16, 20 außerhalb des von den Substraten 16, 20 gebildeten Substratzwischenraums 100. Anstelle einer Integration in die Kammerwand sind ferner beliebige Konfigurationen denkbar, bei welchen zumindest eine Anregungsspule 50a, 50b in Richtung der Flächennormalen der Substrate 16, 20, sowie senkrecht hierzu, d.h. in transversaler oder in Umfangsrichtung innerhalb und/oder außerhalb der Vakuumkammer 60 angeordnet sind. Although the excitation coil 50a, 50b may be associated with the interior of the vacuum chamber 60, they are outside the substrate interstice formed by the substrates 16, 20, both in terms of the areal extent of the substrates 16, 20 and with respect to the surface normal of the substrates 16, 20 100th Instead of integration into the chamber wall are Furthermore, any desired configurations are conceivable in which at least one excitation coil 50a, 50b is arranged in the direction of the surface normal of the substrates 16, 20, as well as perpendicular thereto, ie in the transverse or circumferential direction within and / or outside the vacuum chamber 60.

In einer weitere Ausgestaltung gemäß Figur 13 sind insgesamt drei einzelne Anregungsspulen 22a, 22b, 22c, vorgesehen, welche jeweils vergleichbar der in Figur 1 gezeigten Spule 22 ausgebildet sein können. Die Spulen 22a, 22b, 22c sind hierbei im Wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet und erstrecken sich in Umfangsrichtung der Substrate 16, 20, bzw. der Substratträger betrachtet, außerhalb des Substratzwischenraums 100. In Richtung der Flächennormalen der Substrate 16, 20 liegt lediglich die mittlere Spule 22b innerhalb der beiden Substratebenen, während die beiden äußeren Spulen 22a, 22c im Wesentlichen symmetrisch zueinander ausgebildet und symmetrisch zu den beiden Substraten 16, 20 angeordnet sind. Die beiden äußeren Anregungsspulen 22a , 22c befinden sich hierbei bezogen auf die Flächennormale der Substrate 16, 20 auf einem Niveau, welches der Substratrückseite, folglich der dem Substratzwischenraums abgewandten Seite der Substrate 16, 20 zugeordnet ist. Zudem ist bei der Ausgestaltung gemäß Figur 13 nahezu die gesamte Seitenwand 24 als permeabler Flächenabschnitt ausgebildet, damit die von den Spulen 22a, 22b, 22c bereitstellbare elektromagnetische Strahlung möglichst ungehindert in das Innere der Vakuumkammer eingekoppelt werden kann. Wenngleich die in den Figuren dargestellten Ausgestaltungen weitgehend horizontal ausgerichtete Substrate zeigen, ist die Erfindung bevorzugt in einer gedrehten, vertikalen Konfiguration zu implementieren, in welcher die Substrate 16, 20, und die diversen Anregungsspulen um etwa 90° gedreht ausgerichtet sind. In a further embodiment according to FIG. 13, a total of three individual excitation coils 22a, 22b, 22c are provided, which in each case can be configured comparable to the coil 22 shown in FIG. The coils 22a, 22b, 22c are aligned substantially parallel to one another and extend in the circumferential direction of the substrates 16, 20, or the substrate carrier, outside of the substrate gap 100. In the direction of the surface normal of the substrates 16, 20 is only the middle coil 22b within the two substrate planes, while the two outer coils 22a, 22c are formed substantially symmetrical to each other and symmetrical to the two substrates 16, 20 are arranged. The two outer excitation coils 22a, 22c are in this case related to the surface normal of the substrates 16, 20 at a level which is assigned to the substrate rear side, consequently to the side of the substrates 16, 20 remote from the substrate interstice. Moreover, in the embodiment according to FIG. 13, almost the entire side wall 24 is designed as a permeable surface section, so that the electromagnetic radiation which can be provided by the coils 22a, 22b, 22c can be coupled into the interior of the vacuum chamber as unhindered as possible. Although the embodiments shown in the figures show substantially horizontally oriented substrates, the invention is preferably to be implemented in a rotated, vertical configuration in which the substrates 16, 20 and the various excitation coils are oriented rotated through approximately 90 °.

Zwar sind in den Figuren gleiche oder technisch weitgehend gleichwirkende Komponenten mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet. So können die in den Figuren 8 bis 13 gezeigten, mehrfach vorgesehenen Anregungsspulen 56, 62, 50a, 50b, 22a, 22b, 22c jeweils im Wesentlichen identisch ausgebildet sein. Es ist daneben aber auch denkbar, dass z.B. mit gleicher Bezugsziffer versehene Anregungsspulen, so etwa die in Figur 8 gezeigten Spulen 56 unterschiedlich ausgebildet sind. Although the same or technically largely identical components are denoted by the same reference numerals in the figures. Thus, the multiply provided excitation coils 56, 62, shown in FIGS. 8 to 13, can 50a, 50b, 22a, 22b, 22c may each be formed substantially identically. However, it is also conceivable that, for example, excitation coils provided with the same reference number, such as the coils 56 shown in FIG. 8, are designed differently.

Hierdurch kann z.B. gezielt eine räumliche Inhomogenität der Plasmaanregung sowie eine Feinjustage der Energieeinkopplung in die Vakuumkammer bereitgestellt werden. Schließlich können mit unterschiedlich ausgelegten bzw. unterschiedlich dimensionierten Anregungsspulen 56, 62, 50a, 50b, 22a, 22b, 22c unterschiedliche Behandlungsergebnisse auf den zueinander gegenüberliegenden Substraten 16, 20 erzeugt werden. As a result, e.g. a spatial inhomogeneity of the plasma excitation as well as a fine adjustment of the energy injection into the vacuum chamber are deliberately provided. Finally, with differently dimensioned or differently dimensioned excitation coils 56, 62, 50a, 50b, 22a, 22b, 22c, different treatment results can be generated on the mutually opposite substrates 16, 20.

Mit der gezeigten Behandlungsvorrichtung können insbesondere flache und eben ausgebildete waferartige Substrate zur Bildung von Dünnschicht- Photovoltaikmodulen mit vorgesehenen Beschichtungen versehen werden. With the treatment device shown, in particular, flat and flat-shaped wafer-like substrates for forming thin-film photovoltaic modules can be provided with intended coatings.

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

10 Vakuum-Behandlungseinrichtung 10 vacuum treatment device

12 Vakuumkammer  12 vacuum chamber

14 Substrathalter  14 substrate holder

16 Substrat  16 substrate

18 Substrathalter  18 substrate holder

20 Substrat  20 substrate

22 Spule  22 coil

24 permeabler Flächenabschnitt  24 permeable area section

26 Kontakt  26 contact

28 Kontakt  28 contact

30 Vakuumkammer  30 vacuum chamber

32 Spule  32 coil

34 permeabler Flächenabschnitt  34 permeable surface section

36 Spulenwicklung  36 coil winding

38 Spulenwicklung  38 coil winding

40 Spule  40 coil

50 Spule  50 coil

52 elektrischer Leiter  52 electrical conductors

54 Isolierung  54 insulation

56 Spule  56 coil

57 Spulenwicklung  57 coil winding

58 Spulenwicklung  58 coil winding

60 Vakuumkammer  60 vacuum chamber

62 Spule  62 coil

66 Isolierung  66 insulation

68 Isolierung  68 insulation

80 Plasma  80 plasma

100 Substratzwischenraum  100 substrate space

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Patent claims 1. Vorrichtung zum plasmaunterstützen Behandeln zumindest zweier Sub- strate (16, 20), mit: einer Vakuumkammer (12; 30; 60) in welcher zumindest zwei Substrate (16, 20) in einem vorgegebenen Abstand und mit ihren zu behandelnden Oberflächen einander zugewandt anordenbar sind und mit einer Plasmaerzeugungseinrichtung, welche zumindest eine Anregungsspule (22; 32; 40; 50; 56; 62) zur induktiven Anregung zumindest eines zwischen den Substraten (16, 20) befindlichen Plasmas (80) aufweist. Anspruch [en] A device for plasma-assisted treatment of at least two substrates (16, 20), comprising: a vacuum chamber (12; 30; 60) in which at least two substrates (16, 20) face each other at a predetermined distance and with their surfaces to be treated and having a plasma generating device, which has at least one excitation coil (22; 32; 40; 50; 56; 62) for the inductive excitation of at least one plasma (80) located between the substrates (16, 20). Vorrichtung nach Anspruch 1 , wobei sich die Anregungsspule (22; 32; 40; 50; 56; 62) in Umfangsrichtung außerhalb eines zwischen den Substraten (16, 20) gebildeten Zwischenraums (100) erstreckt. The device of claim 1, wherein the excitation coil (22; 32; 40; 50; 56; 62) extends circumferentially outside a gap (100) formed between the substrates (16,20). Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Plasmaerzeugungseinrichtung (22; 32; 40; 50; 56; 62) derart zum Einkoppeln elektromagnetischer Energie in das Plasma (80) ausgebildet ist, damit dieses im H- Modus betreibbar ist. An apparatus according to claim 1 or 2, wherein the plasma generating means (22; 32; 40; 50; 56; 62) is configured to inject electromagnetic energy into the plasma (80) to be operable in the H mode. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zumindest zwei Substrate ( 6, 20) in Richtung ihrer Flächennormalen voneinander beabstandet anordenbar sind und sich die zumindest eine Anregungsspule (22; 32; 40; 50; 56; 62) in Bezug auf die Flächennormale zwischen den Substraten (16, 20) erstreckt. Device according to one of the preceding claims, wherein the at least two substrates (6, 20) can be arranged spaced apart in the direction of their surface normals and the at least one excitation coil (22; 32; 40; 50; 56; 62) interposes with respect to the surface normal the substrates (16, 20) extends. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich die zumindest eine Anregungsspule (22; 32; 40; 50; 56; 62) außerhalb oder innerhalb der im Wesentlichen zueinander überlappend angeordneten Substratebenen erstreckt. Apparatus according to any one of the preceding claims, wherein said at least one excitation coil (22; 32; 40; 50; 56; 62) is disposed outside or within said substantially overlapping one another Substrate levels extends. 6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Anregungsspule (22; 32; 40) einen zwischen den Substraten (16, 20) gebildeten Zwischenraum (100) in Umfangsrichtung im Wesentlichen umschließt. 6. Device according to one of the preceding claims, wherein the excitation coil (22; 32; 40) substantially encloses an intermediate space (100) formed between the substrates (16, 20) in the circumferential direction. 7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zumindest eine Anregungsspule (22; 32; 40) außerhalb der Vakuumkammer (12; 30) angeordnet ist. 7. Device according to one of the preceding claims, wherein the at least one excitation coil (22; 32; 40) outside the vacuum chamber (12; 30) is arranged. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Vakuumkammer (12; 30) einen der Anregungsspule (22; 32; 40) zugewandten induktionsdurchlässigen Flächenabschnitt (24; 34) aufweist, der für den magnetischen Anteil elektromagnetischer Strahlung im Wesentlichen permeabel ist. The apparatus of claim 7, wherein the vacuum chamber (12; 30) has an induction-pervious surface portion (24; 34) facing the excitation coil (22; 32; 40) which is substantially permeable to the magnetic portion of electromagnetic radiation. 9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, wobei die zumindest eine Anregungsspule (50; 56; 62) innerhalb der Vakuumkammer (12; 30; 60) angeordnet ist. 9. Device according to one of the preceding claims 1 to 5, wherein the at least one excitation coil (50; 56; 62) within the vacuum chamber (12; 30; 60) is arranged. 10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die Anregungsspule (56; 62) mehrere spiralartige Windungen (57, 58) aufweist, die sich in einer im Wesentlichen parallel zur Substratebene ausgerichteten Ebene erstrecken. A device according to any one of the preceding claims, wherein the excitation coil (56; 62) comprises a plurality of helical turns (57, 58) extending in a plane substantially parallel to the plane of the substrate. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Windungen (57, 58) der Anregungsspulen (56; 62) einzeln oder gebündelt gegenüber dem zu erzeugenden Plasma (80) elektrisch isoliert sind. An apparatus according to claim 10, wherein the turns (57, 58) of the excitation coils (56, 62) are individually or bundled electrically insulated from the plasma (80) to be generated. 12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die geometrische Ausgestaltung der Anregungsspule (22; 32) der geometrischen Ausgestaltung und/oder der geometrischen Anordnung zumindest eines an einem Substrathalter (14, 18) befestigbaren Substrats (16, 20) ent- spricht. 12. Device according to one of the preceding claims, wherein the geometric configuration of the excitation coil (22; 32) of the geometric configuration and / or the geometric arrangement of at least one attachable to a substrate holder (14, 18) substrate (16, 20) speaks. 13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zumindest eine Anregungsspule (22a, 22b; 50a, 50b) bezogen auf eine Flächennormale des zumindest einen Substrats (16, 20) außerhalb des Substratzwischenraums (100) angeordnet ist. 13. Device according to one of the preceding claims, wherein the at least one excitation coil (22a, 22b, 50a, 50b) with respect to a surface normal of the at least one substrate (16, 20) outside the substrate gap (100) is arranged. 14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei für die Halterung der Substrate (16, 20) vorgesehene Substrathalter (14, 18) keine die Aufrechterhaltung des Plasma (80) beeinflussende Funktion aufweisen. 14. Device according to one of the preceding claims, wherein for the holder of the substrates (16, 20) provided substrate holder (14, 18) have no maintenance of the plasma (80) influencing function. 15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die 15. Device according to one of the preceding claims, wherein the Plasmaerzeugungseinrichtung (22; 32; 40; 50; 56; 62) zur Erzeugung eines Plasmas (80) unter Ausnutzung des Elektron-Cyclotron-Wellen- resonanz-Effekt (ECWR) ausgebildet ist.  Plasma generating means (22; 32; 40; 50; 56; 62) for generating a plasma (80) using the electron cyclotron wave resonance effect (ECWR) is formed. 16. Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei die Plasmaerzeugungseinrichtung zur Bildung eines weiteren statischen und senkrecht zur Achse der Anregungsspule (22; 32; 40; 50; 56; 62) ausgerichteten Magnetfelds ausgebildet ist. 16. Apparatus according to claim 15, wherein the plasma generating means is adapted to form a further static magnetic field oriented perpendicular to the axis of the excitation coil (22; 32; 40; 50; 56; 62). 17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Substrate (16, 20) in vertikaler Ausrichtung, mit einer im Wesentlichen horizontal ausgerichteten Flächennormalen behandelbar sind. 17. Device according to one of the preceding claims, wherein the substrates (16, 20) in vertical alignment, are treatable with a substantially horizontally oriented surface normal. 18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das 18. Device according to one of the preceding claims, wherein the Plasma (80) hinsichtlich seiner räumlichen Ausdehnung und/oder hinsichtlich seiner Position und Ausrichtung im Wesentlichen symmetrisch zwischen den Substrate (16, 20) generierbar ist.  Plasma (80) in terms of its spatial extent and / or in terms of its position and orientation substantially symmetrically between the substrates (16, 20) can be generated. 19. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die 19. Device according to one of the preceding claims, wherein the Plasmakammer (12) in zumindest zwei, jeweils ein Teilplasma aufwei- sende und jeweils zumindest ein Substrat (16, 20) aufnehmende Teilkammern aufteilbar ist, wobei die zumindest zwei Teilplasmen mittels einer gemeinsamen Plasmaerzeugungseinrichtung (22; 32; 40; 50; 56; 62) erzeugbar sind. Plasma chamber (12) in at least two, each a sub-plasma aufwei- and at least one substrate (16, 20) receiving partial chambers can be divided, wherein the at least two partial plasmas by means of a common plasma generating means (22; 32; 40; 50; 56; 62) can be generated. 20. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zwei parallel zueinander angeordnete, jeweils spiralartig ausgebildete Anregungsspulen (62) im Zwischenraum zwischen den gegenüberliegenden Substraten (16, 20) angeordnet sind. 20. Device according to one of the preceding claims, wherein two mutually parallel, each spirally formed excitation coils (62) in the space between the opposing substrates (16, 20) are arranged. 21. Verfahren zum plasmaunterstützen Behandeln zumindest zweier Substrate (16, 20) mit folgenden Schritten: 21. A method for plasma-assisted treatment of at least two substrates (16, 20) with the following steps: Anordnen zumindest zweier Substrate (16, 20) in einem vorgegebenen Abstand zueinander in einer Vakuumkammer (12; 30; 60), wobei die Substrate (16, 20) mit ihren zu behandelnden Oberflächen einander zugewandt angeordnet werden, induktive Erzeugung eines Plasmas (80) zur Oberflächenbehandlung der Substrate (16, 20) mittels einer zumindest eine Anregungsspule (22; 32; 40; 50; 56; 62) aufweisenden Plasmaerzeugungseinrichtung, wobei das Plasma (80) zwischen den zumindest zwei Substraten (16, 20) gebildet wird. Arranging at least two substrates (16, 20) at a predetermined distance from one another in a vacuum chamber (12; 30; 60), wherein the substrates (16, 20) with their surfaces to be treated are arranged facing each other, inductive production of a plasma (80) for the surface treatment of the substrates (16, 20) by means of a plasma generating device having at least one excitation coil (22; 32; 40; 50; 56; 62), wherein the plasma (80) is formed between the at least two substrates (16, 20). 22. Verfahren nach Anspruch 21 , wobei die zumindest zwei Substrate in vertikaler Ausrichtung in der Vakuumkammer (12; 30; 60) angeordnet werden. 22. The method of claim 21, wherein the at least two substrates are arranged in vertical alignment in the vacuum chamber (12; 30; 60). 23. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 21 oder 22, wobei die Plasmakammer (12) in zumindest zwei, jeweils ein Teilplasma aufweisende und zumindest ein Substrat (16, 20) aufnehmende Teilkammern aufgeteilt wird und die zumindest zwei Teilplasmen mittels einer gemeinsamen Plasmaerzeugungseinrichtung (22; 32; 40; 50; 55, 56, 58; 62, 64) erzeugt werden. 23. The method according to any one of the preceding claims 21 or 22, wherein the plasma chamber (12) in at least two, each having a partial plasma and at least one substrate (16, 20) receiving sub-chambers is divided and the at least two partial plasmas by means of a common plasma generating device (22 32, 40, 50, 55, 56, 58; 62, 64) are generated. 24. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 21 bis 23, wobei die gegenüberliegenden Substrate (16, 20) im Wesentlichen identisch behandelt werden. 24. The method according to any one of the preceding claims 21 to 23, wherein the opposing substrates (16, 20) are treated substantially identically. 25. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 21 bis 24, wobei die gegenüberliegend angeordneten Substrate (16, 20) mit im Wesentlichen identischen Plasma-Abscheideraten beschichtet werden. 25. The method according to any one of the preceding claims 21 to 24, wherein the oppositely disposed substrates (16, 20) are coated with substantially identical plasma deposition rates.
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