DE102012110927A1 - Vacuum processing of substrates for treating substrate, comprises igniting magnetron discharge by supplying e.g. inert working gas, displacing first plasma zone, igniting additional magnetron discharge and concentrating second plasma zone - Google Patents

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Abstract

Vacuum processing of substrates for treating a substrate (1) by a plasma device, comprises: igniting a magnetron discharge by supplying inert working gas and reactive gas; displacing first plasma zone (5) on a self-contained web over the substrate; igniting an additional magnetron discharge within the dark-field shielding; and concentrating the second plasma zone on the surface of the substrate facing the counter electrode by a second magnet system, which is associated with the counter electrode. The pair of electrodes is operated with a voltage. Vacuum processing of substrates for treating a substrate (1) by a plasma device, which comprises a magnetron electrode having a first magnet system (4) and electrode disposed adjacent to a substrate, a substrate as an electrode which are collectively referred to a substrate electrode (2), at least one counter electrode, and a dark-field shield for limiting the extent of plasma, comprises: igniting a magnetron discharge by supplying inert working gas and reactive gas; displacing first plasma zone (5) on a self-contained web over the substrate; igniting an additional magnetron discharge within the dark-field shielding; and concentrating the second plasma zone on the surface of the substrate facing the counter electrode by a second magnet system, which is associated with the counter electrode. The pair of electrodes is operated with a voltage, such that the plasma burns alternately across the substrate and the counter electrode. An independent claim is also included for a device for vacuum processing of substrates with a plasma device, comprising a magnetron electrode comprising a first magnetic system, electrode disposed adjacent to a substrate, a substrate as an electrode which are collectively referred to substrate electrode, at least one counter electrode, a power source for the counter electrode and/or the electrode or the substrate electrode, a dark field shield for limiting the plasma expansion, and a gas supply means for supplying working gas or reactive gas. The dark-field shield and a second magnet system having at least a north and a south pole are disposed after the counter-electrode, which is on the a substrate side remote from the concentration of plasma on the surface of the counter electrode.

Description

Die Erfindung betrifft allgemein ein plasmagestütztes Verfahren zur Vakuumbehandlung von Substraten. Sie betrifft insbesondere ein Behandlungsverfahren, bei welchem mittels einer Plasmaeinrichtung unter Zufuhr von inertem Arbeitsgas oder unter Zufuhr von inertem Arbeitsgas und Reaktivgas ein Plasma gezündet wird, deren Plasmazone auf eine in sich geschlossene Bahn über der zu behandelnden Oberfläche des Substrats gezwungen ist. Die Plasmaeinrichtung umfasst eine Magnetronelektrode mit einem ersten Magnetsystem und mit einer benachbart zum Substrat angeordneten Elektrode oder mit einem Substrat als Elektrode, beides wird hier zusammenfassend als Substratelektrode bezeichnet, zumindest eine Gegenelektrode und eine Dunkelfeldabschirmung zur Begrenzung der Plasmaausdehnung. The invention generally relates to a plasma-assisted process for the vacuum treatment of substrates. In particular, it relates to a treatment method in which a plasma is ignited by means of a plasma device with supply of inert working gas or under supply of inert working gas and reactive gas, the plasma zone is forced to a self-contained path over the surface to be treated of the substrate. The plasma device comprises a magnetron electrode with a first magnet system and with an electrode arranged adjacent to the substrate or with a substrate as electrode, both of which are collectively referred to as substrate electrode, at least one counter electrode and a dark field shield for limiting the plasma expansion.

Die Erfindung betrifft ebenso eine Vorrichtung zur Ausführung eines solchen Verfahrens. The invention also relates to a device for carrying out such a method.

Unterschiedlichste Substrate, beispielsweise für Architektur- oder Photovoltaikanwendungen werden verschiedenen Behandlungen unterzogen. Als Behandlung sollen hier die bekannten modifizierenden, additiven und substraktiven Behandlungen verstanden sein, d.h. Prozesse, bei denen die Wirkung eines über dem Substrat brennenden Plasmas genutzt wird, um das Substrat oder auf dem Substrat vorhandene Schichten strukturell oder energetisch zu verändern, Material auf dem Substrat abzuscheiden oder vom Substrat zu entfernen. Die Bezeichnung des „über dem Substrat“ oder „auf dem Substrat“ brennenden Plasmas bezeichnet allgemein jene grundsätzliche Verfahrensvariante, bei der das zu behandelnde Substrat direkt dem Plasma ausgesetzt wird, im Gegensatz zur räumlichen Trennung zwischen Plasmaerzeugung und Substrat(Remote-Verfahren). Different substrates, for example for architectural or photovoltaic applications are subjected to different treatments. As treatment, the known modifying, additive and subtractive treatments should be understood here, i. Processes in which the effect of a plasma burning over the substrate is used to structurally or energetically alter the substrate or layers present on the substrate, to deposit material on the substrate or to remove it from the substrate. The term "plasma above the substrate" or "on the substrate" generally refers to that basic process variant in which the substrate to be treated is directly exposed to the plasma, in contrast to the spatial separation between plasma generation and substrate (remote method).

Neben der Substratbeschichtung mit verschiedenen Schichten und Schichtsystemen sind unter dem nachfolgend beschriebenen Verfahren beispielsweise Plasmabehandlungen oder Sputterätzen zu verstehen. Letztere Verfahren können auch durch entsprechende Reaktivgase unterstützt werden, wobei die dafür verwendete Vorrichtung bei Einlass von Precursorgasen auch eine Beschichtung mittels PECVD durchführbar ist. Auch die Beeinflussung der Schichteigenschaften einer mit einem geeigneten Verfahren abzuscheidenden Schicht durch eine Magnetronentladung in Substratnähe ist möglich. In addition to the substrate coating with different layers and layer systems, the process described below is understood to mean, for example, plasma treatments or sputter etching. The latter method can also be supported by appropriate reactive gases, wherein the device used for this purpose can also be carried out by PECVD when precursor gases are introduced. It is also possible to influence the layer properties of a layer to be deposited by a suitable method by means of a magnetron discharge near the substrate.

Die Behandlung erfolgt in großindustriellen Anlagen in einem Durchlauf und damit in Vakuumfolge, wobei verschiedene Behandlungen nacheinander in einem Durchlauf erforderlich sein können. The treatment takes place in large-scale industrial plants in one pass and thus in a vacuum sequence, whereby different treatments can be required in succession in one pass.

Zur plasmagestützten Vakuumbehandlung von Substraten wird mittels der Elektrodenanordnung im Vakuum unter Zuhilfenahme eines Arbeitsgases ein Plasma gezündet und die Elektronen mittels eines durch ein Magnetsystem an der Kathode bereitgestelltes Magnetfeld eingeschlossen. Bekanntermaßen ist ein solches Magnetsystem auf der dem Plasma abgewandten Seite der Kathode angeordnet und besteht aus einem zentralen Magnetpol, den ein zweiter, entgegengesetzter Magnetpol ringförmig umgibt, so dass im Querschnitt betrachtet Magneten mit örtlich wechselnder Polung nebeneinander liegend angeordnet sind. Aufgrund des sich dadurch als Ring ausbildenden, tunnelförmigen Magnetfeldes wird die Plasmazone über dem Spalt zwischen zwei Magnetpolen, wo die Magnetfeldlinien parallel zur Targetoberfläche verlaufen, konzentriert und sich ein in sich geschlossener Plasmaring ausbilden. For the plasma-assisted vacuum treatment of substrates, a plasma is ignited by means of the electrode arrangement in a vacuum with the aid of a working gas, and the electrons are enclosed by means of a magnetic field provided by a magnetic system at the cathode. As is known, such a magnet system is arranged on the side of the cathode facing away from the plasma and consists of a central magnetic pole which surrounds a second, opposite magnetic pole in an annular manner, so that magnets with locally alternating polarity, viewed in cross-section, are arranged next to one another. Due to the thus formed as a ring, tunnel-shaped magnetic field, the plasma zone over the gap between two magnetic poles, where the magnetic field lines are parallel to the target surface, concentrated and form a self-contained plasma ring.

Die positiven Ladungsträger des Plasmas bewirken den sogenannten Sputtereffekt, durch den die oberen Schichten einer Oberfläche, eines Substrats oder eines Targets, abgetragen werden. Je nach Verfahren ist die Gegenelektrode gegenüber der Substratelektrode Kathode oder Anode. Bei der Abscheidung von Schichten kann das zu beschichtende Substrat auf relatives (bezogen auf das Potential der jeweils anderen Elektrode) Anodenpotential gelegt werden, während es bei der Entfernung von Schichten oder Verunreinigungen oder zur Oberflächenaktivierung auf relativem Kathodenpotential liegt. The positive charge carriers of the plasma cause the so-called sputtering effect by which the upper layers of a surface, a substrate or a target are removed. Depending on the method, the counter electrode opposite to the substrate electrode cathode or anode. In the deposition of layers, the substrate to be coated may be placed at relative (with respect to the potential of the other electrode) anode potential, while it is at the removal of layers or impurities or surface activation at a relatively cathode potential.

Eine dazu verwendbare Vorrichtung umfasst gattungsgemäß eine Plasmaeinrichtung, welche eine Magnetronelektrode mit einer Substratelektrode, zumindest eine über dem Substratelektrode liegende Gegenelektrode, eine Stromversorgung für zumindest eine der Elektroden, eine Dunkelfeldabschirmung zur Begrenzung der Plasmaausdehnung und eine, gegebenenfalls mehrere Gaseinlässe aufweisende Gaszuführungseinrichtung für die Zufuhr von Arbeitsgas oder Reaktivgas oder Arbeits- und Reaktivgas. A device which can be used for this purpose generically comprises a plasma device which has a magnetron electrode with a substrate electrode, at least one counterelectrode over the substrate electrode, a power supply for at least one of the electrodes, a dark field shield for limiting the plasma expansion and a gas supply device optionally having a plurality of gas inlets for the supply of Working gas or reactive gas or working and reactive gas.

Die Gegenelektrode ist häufig plattenförmig oder kastenförmig ausgebildet. Um unerwünschte Entladungen zu verhindern, z.B. zur Kammerwandung bei auf Masse liegender Substratelektrode, werden geerdete Abschirmungen verwendet. Solche Dunkelfeldabschirmungen müssen so dicht an den abzuschirmenden Teilen liegen, dass ihr Abstand geringer ist als die zum Brennen der Entladung nötige Länge des Dunkelraums vor der Elektrodenfläche. Eine solche Dunkelfeldabschirmung eines Anodenkastens, der zum Trockenätzen verwendet wird, ist beispielweise in der DE 10 2008 023 027 A1 beschrieben. The counter electrode is often plate-shaped or box-shaped. In order to prevent unwanted discharges, eg to the chamber wall when the substrate electrode is grounded, earthed shields are used. Such dark field shields must be so close to the parts to be shielded that their distance is less than the time required for firing the discharge length of the dark space in front of the electrode surface. Such a dark field shield of an anode box used for dry etching is, for example, in U.S. Pat DE 10 2008 023 027 A1 described.

Bei den benannten Behandlungsverfahren wird die über der Substratelektrode brennende Magnetronentladung häufig so betrieben, dass die Substratelektrode und die Gegenelektrode wechselweise als Kathode und als Anode der Entladung dienen. Auf diese Weise soll verhindert werden, dass die auf allen Bauteilen der Behandlungsvorrichtung und insbesondere auch die auf der Gegenelektrode unbeabsichtigte Schichtabscheidung den Prozess stört oder ganz zum Erliegen bringt. Durch die wechselweise Beschaltung soll über eine möglichst lange Standzeit eine unbeschichtete Gegenelektrode zur Verfügung stehen. Jedoch hat es sich erwiesen, dass ein solches Umpolen der Entladung nicht effektiv ist, um die Gegenelektrode freizusputtern. In the named treatment method, the above the substrate electrode burning Magnetron charge often operated so that the substrate electrode and the counter electrode alternately serve as the cathode and the anode of the discharge. In this way it should be prevented that the unintended on all components of the treatment device and in particular on the counter electrode layer deposition interferes with the process or brings to a standstill. Due to the alternating wiring, an uncoated counterelectrode should be available for as long as possible. However, it has been found that such reverse polarity of the discharge is not effective to free sputtering of the counter electrode.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine dazu verwendbare Vorrichtung anzugeben, welche einen langzeitstabilen Betrieb der gattungsgemäßen Gegenstände ermöglichen, auch bei der Abscheidung isolierender Schichten durch reaktive und CVD-Prozesse. The invention is therefore based on the object of specifying a method and a device which can be used for this, which permit long-term stable operation of the generic objects, even in the deposition of insulating layers by reactive and CVD processes.

Erfindungsgemäß wird innerhalb einer Dunkelfeldabschirmung einer Gegenelektrode ein weiteres Plasma gezündet, welches durch ein weiteres Magnetfeld auf der dem Substrat zugewandten Oberfläche der Gegenelektrode brennt. Zu diesem Zweck ist hinter, d.h. der dem Substrat abgewandten Seite der Gegenelektrode ein weiteres Magnetsystem mit zumindest einem Nord- und einem Südpol angeordnet. Damit liegt auch die Gegenelektrode in einem Magnetfeld, was ausreichend stark genug ist, um vor der Gegenelektrode eine weitere Magnetronentladung stabil zu zünden und zu erhalten. According to the invention, a further plasma is ignited within a dark field shielding of a counterelectrode which burns on the surface of the counterelectrode facing the substrate by a further magnetic field. For this purpose, behind, i. the side facing away from the substrate of the counter electrode another magnet system arranged with at least one north and one south pole. Thus, the counter electrode is in a magnetic field, which is sufficiently strong enough to stably ignite and obtain a further magnetron discharge in front of the counter electrode.

Erfindungsgemäß wird diese weitere Entladung durch eine geeignete Spannungsführung wechselweise mit der Entladung über dem Substrat betrieben. Entsprechend einer Ausgestaltung des Verfahrens wird für die wechselweise Entladung an die Gegenelektrode eine gepulste oder sinusförmige Wechselspannung angelegt, so dass in einer Teilperiode die Magnetronentladung über dem Substrat und in der darauf folgenden Teilperiode über der Gegenelektrode brennt. Die Bezeichnung „über“ beschreibt dabei eine Lage bezogen auf das Substrat, die dem Prozessbereich und damit jenem Plasmabereich zugewandt ist, welcher der Substratbehandlung dient. Je nach Lage des Substrats kann das auch von einem horizontalen Bezug abweichen. According to the invention, this further discharge is operated alternately with the discharge across the substrate by a suitable voltage control. According to one embodiment of the method, a pulsed or sinusoidal alternating voltage is applied to the counterelectrode for the alternating discharge, so that in one sub-period the magnetron discharge burns over the substrate and in the subsequent subperiod over the counterelectrode. The term "above" describes a position relative to the substrate, which faces the process area and thus that plasma area which serves for the substrate treatment. Depending on the position of the substrate, this may differ from a horizontal reference.

Auch das Magnetsystem der Gegenelektrode ist, wie von den Magnetrontargets zum Sputtern bekannt, derart ausgebildet, dass sich eine, ringförmige Plasmazone über der Gegenelektrode ausbildet, so dass ein Racetrack, d.h. ein rennbahnförmiger Erosionsgraben entsprechend dem Verlauf der stärksten Parallelkomponente des Magnetfeldes, auf der Gegenelektrode stabil und steuer- sowie regelbar auszubilden ist. Durch die Trennung der beiden Prozesse, dem über dem Substrat und dem zur Beseitigung von Schichten über der Gegenelektrode, können der Einfluss dieser ergänzenden Plasmazone auf den eigentlichen Behandlungsprozess und der Reinigungseffekt für die Gegenelektrode gezielt beeinflusst werden. Also, as is known from the magnetron targets for sputtering, the magnet system of the counterelectrode is designed in such a way that an annular plasma zone is formed above the counterelectrode so that a racetrack, i. a racetrack-shaped erosion trench according to the course of the strongest parallel component of the magnetic field, on the counter electrode is stable and controllable and controllable form. By separating the two processes, the one above the substrate and that for removing layers above the counter electrode, the influence of this complementary plasma zone on the actual treatment process and the cleaning effect for the counter electrode can be influenced in a targeted manner.

Diese ergänzende Magnetronentladung gestattet auch in sehr niedrigen Druckbereichen, wie sie z.B. beim Magnetronsputtern verwendet werden, den Abtrag von Oberflächenschichten auf der Gegenelektrode für deutlich längere Betriebszeiten, als mit den bekannten Verfahren. Zudem führt die zusätzliche Entladung im Behandlungsbereich zu einer erhöhten Plasmadichte und damit zu einer Effektivierung der Behandlung. This supplemental magnetron discharge also allows for very low pressure ranges, e.g. used in magnetron sputtering, the removal of surface layers on the counter electrode for significantly longer operating times, as with the known methods. In addition, the additional discharge in the treatment area leads to an increased plasma density and thus to an effective treatment.

Die benannten Effekte sind neben verschiedensten Verfahren zum Plasma- oder Sputterätzen insbesondere auch für Beschichtungsverfahren mittels PECVD anwendbar, bei der das Schichtwachstum auf den Bauteilen der Vorrichtung sehr hoch ist. Zudem ist das erfindungsgemäße Verfahren auch unter Zugabe von Reaktivgas für solche Verfahren anwendbar, bei denen das Reaktivgas der effektiven Entfernung bestimmter Schichten dient. So wird einem plasmagestützten Vorbehandlungsprozess z.B. Sauerstoff zugeführt, womit insbesondere organische Schichten bzw. Verschmutzungen gut zu entfernen sind. The named effects can be used in addition to various methods for plasma or sputter etching, in particular also for coating methods by means of PECVD, in which the layer growth on the components of the device is very high. In addition, the process according to the invention can also be used with the addition of reactive gas for those processes in which the reactive gas serves to effectively remove certain layers. Thus, a plasma assisted pretreatment process is e.g. Oxygen supplied, which in particular organic layers or contaminants are easy to remove.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist für verschiedene Potentialverhältnisse anwendbar. So kann die Elektrodenspannung der Gegenelektrode gegenüber Massepotential betrieben werden. Entsprechend einer Ausgestaltung der Erfindung kann dazu die Substratelektrode auf Massepotential liegen und das Potential der Gegenelektrode das einzige, relativ zu Masse, andere Potential sein. Sofern die Gegenelektrode gegenüber einem anderen Potential betrieben wird, schließt die Dunkelfeldabschirmung weitere Maßnahmen ein, um ein Ausbreiten der Plasmaentladung zur Kammerwand oder anderen auf Masse liegenden Bauteilen der Behandlungsvorrichtung zu verhindern. Beispielsweise ist für derartige Potentialverhältnisse eine Abschirmung unmittelbar unterhalb der Substratelektrode vorteilhaft. The inventive method is applicable for different potential conditions. Thus, the electrode voltage of the counter electrode can be operated with respect to ground potential. According to one embodiment of the invention, the substrate electrode may be at ground potential and the potential of the counter electrode may be the only one, other potential, relative to ground. If the counter electrode is operated opposite another potential, the dark field shield includes further measures to prevent spread of the plasma discharge to the chamber wall or other grounded components of the treatment device. For example, a shielding immediately below the substrate electrode is advantageous for such potential conditions.

Entsprechend einer Verfahrensausgestaltung wird die Plasmazone auf der Gegenelektrode derart ringförmig betrieben, dass sie die Plasmazone über dem Substrat, über dieser liegend, umfasst. Zu diesem Zweck kann die Gegenelektrode und deren Magnetsystem, die beide innerhalb des durch die Dunkelfeldabschirmung liegenden Raumes über dem Substratelektrode liegen, in der Draufsicht betrachtet das Magnetsystem der Magnetronelektrode ringförmig umgebend ausgebildet sein. Dabei kann das Magnetsystem ein- oder mehrteilig ausgebildet sind. Eine solche Anordnung gestattet eine homogene umlaufende Plasmazone, wodurch sich Bereiche schlechteren Materialabtrags vermeiden lassen. According to one embodiment of the method, the plasma zone is annularly operated on the counterelectrode in such a way that it encompasses the plasma zone above the substrate, lying above it. For this purpose, the counterelectrode and its magnet system, both of which lie above the substrate electrode within the space lying in the dark field shielding, can be designed to surround the magnet system of the magnetron electrode in a ring-like manner when viewed in plan view. In this case, the magnet system can be formed in one or more parts. Such an arrangement allows one homogeneous circumferential plasma zone, which can avoid areas of poorer material removal.

Sofern entsprechend einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens die auf Substratelektrode und Gegenelektrode entfallenden Leistungsanteile bei angelegter Wechselspannung durch eine überlagerte Gleichspannung oder bei Pulsspannung durch Pulshöhe und/oder Pulsdauer eingestellt werden, können ebenfalls die Behandlungsprozesse am Substrat und an der Gegenelektrode der jeweiligen Situation in der Behandlungskammer und dabei aneinander angepasst werden. If, according to a further embodiment of the method, the power components attributable to the substrate electrode and counterelectrode are set with an applied alternating voltage by a superimposed DC voltage or pulse voltage by pulse height and / or pulse duration, the treatment processes on the substrate and on the counter electrode of the respective situation in the treatment chamber and to be adapted to each other.

In einer Ausgestaltung der Behandlungsvorrichtung ist die Gegenelektrode mit einem Winkel seiner Elektrodenfläche von gleich oder größer 90° zum Substrat angeordnet. Eine solche Neigung der der Gegenelektrode vom Substrat weg, verhindert, dass das von der Gegenelektrode abgesputterte Material in Richtung des Substrats abgestäubt wird. Damit kann eine Beeinflussung der Behandlung des Substrats durch dieses Material vermieden oder zumindest deutlich reduziert werden. Dabei genügt es häufig bereits, dass die plasmabeaufschlagte Oberfläche der Gegenelektrode einen Winkel zwischen 90° und 100° zur Substratoberfläche aufweist. Selbstverständlich können auch größere Winkel vorteilhaft sein. In one embodiment of the treatment device, the counter electrode is arranged at an angle of its electrode surface of equal to or greater than 90 ° to the substrate. Such an inclination of the counter electrode away from the substrate prevents the sputtered from the counter electrode material is dusted in the direction of the substrate. Thus, an influence on the treatment of the substrate can be avoided by this material or at least significantly reduced. It is often sufficient that the plasma-exposed surface of the counter electrode has an angle between 90 ° and 100 ° to the substrate surface. Of course, larger angles can be advantageous.

Ergänzend können auch Blenden, welche die frei liegende Fläche des Substrats eingrenzen, z.B. auf die Fläche der darauf brennenden Magnetronentladung, angeordnet sein, die von der Gegenelektrode abgesputterte und/oder gestreute Teilchen vom Substrat fernhalten. In addition, diaphragms which delimit the exposed surface of the substrate, e.g. be arranged on the surface of the burning thereon magnetron discharge, keep away from the counter electrode sputtered and / or scattered particles from the substrate.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung können die Magnetsysteme beider Elektroden derart angeordnet sind, dass der Nordpol der einen Elektrode dem Südpol einer anderen Elektrode gegenübersteht. Auf diese Weise wird eine magnetische Barriere für die Elektronen des Plasmas und damit für das Plasma gebildet, die den seitlichen Raum zwischen der Substratelektrode und der darüber liegenden Gegenelektrode überbrückt. So kann ein Herausbrennen des Plasmas aus dem Raum über der Substratelektrode unterdrückt und der nutzbare Parameterbereich der Prozessparameter des Behandlungsbereichs vergrößert werden. Zum Beispiel sind auch Verfahren mit höheren Gasdrücken und/oder größeren Abständen zwischen Gegenelektrode und Substratelektrode, beispielweise für gebogene Substrate oder dazu vergleichbare Anwendungen der Erfindung stabil realisierbar, beispielsweise auf Behandlungsvorrichtungen, in denen ein bandförmiges Substrat während seines Laufs über eine Trommel oder Walze behandelt wird. In a further embodiment of the invention, the magnet systems of both electrodes can be arranged such that the north pole of one electrode faces the south pole of another electrode. In this way, a magnetic barrier for the electrons of the plasma and thus for the plasma is formed, which bridges the lateral space between the substrate electrode and the overlying counter electrode. Thus, burn-out of the plasma from the space above the substrate electrode can be suppressed and the usable parameter range of the process parameters of the treatment area can be increased. For example, methods with higher gas pressures and / or greater distances between the counter electrode and the substrate electrode, for example for curved substrates or comparable applications of the invention, can be stably realized, for example on treatment devices in which a belt-shaped substrate is treated during its travel via a drum or roller ,

Sofern in einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung die Gaszuführungseinrichtung einen Arbeitsgaseinlass räumlich über der Gegenelektrode und eine Absaugung in Substratumgebung, d.h. unter der Gegenelektrode, umfasst, ist darüber hinaus ein Spülen der Gegenelektrode durch das Arbeitsgas und damit die Verminderung der Ablagerungen an der Gegenelektrode zu erzielen. Zudem kann eine Konzentrationszunahme des Reaktivgases oder Precursors von der Gegenelektrode hin zum Substrat erreicht werden. Letzteres wird insbesondere durch einen Einlass des Reaktivgases bzw. Precursors in Substratnähe begünstigt, der z.B. mittels auf das Substrat gerichteter Düsen realisiert sein kann. If, in a further embodiment of the device, the gas supply device has a working gas inlet spatially above the counterelectrode and a suction in the substrate environment, i. Under the counter electrode, in addition, a flushing of the counter electrode by the working gas and thus to achieve the reduction of the deposits on the counter electrode. In addition, an increase in concentration of the reactive gas or precursor can be achieved from the counter electrode to the substrate. The latter is favored in particular by an inlet of the reactive gas or precursor close to the substrate, which is e.g. can be realized by means of directed to the substrate nozzles.

Ergänzend oder alternativ zu den beschriebenen Ausführungen der Vorrichtung kann die Gegenelektrode derart mehrteilig ausgebildet sein, dass sie elektrisch teilbar ist. Damit ist es möglich, zur lokal differenzierten Variation des Behandlungsprozesses einen oder mehrere Bereiche der Gegenelektrode auszuwählen, die aktiv an deren Magnetronentladung teilnehmen und/oder die auf einem differenzierbaren Potential liegen. Ein solcher lokal differenzierbarer Behandlungsprozess gestattet die Ausbildung von Behandlungsprofilen über der Substratoberfläche oder deren Ausgleich, wenn sie unerwünscht sind. In addition or as an alternative to the described embodiments of the device, the counterelectrode may be designed in such a way that it is electrically divisible. This makes it possible to select one or more regions of the counterelectrode for locally differentiated variation of the treatment process, which actively participate in their magnetron discharge and / or which are at a differentiable potential. Such a locally differentiable treatment process allows the formation of treatment profiles over the substrate surface or their compensation if they are undesirable.

Entsprechend einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung kann die Gegenelektrode zumindest abschnittsweise ein Material umfassen, das einen vorteilhaften Effekt auf die Substratbehandlung ausübt. Dazu können Abschnitte der Gegenelektrode aus diesem Material bestehen oder mit diesem Material beschichtet sein. Solch ein vorteilhafter Effekt kann z.B. eine rein technologisch bedingte Materialkomponente sein, die allein oder vorrangig die Verfahrensdurchführung betrifft und damit lediglich einen indirekten Einfluss auf die Oberflächenqualität des behandelten Substrats hat. Es können aber auch Materialien verwendet werden, die sich auf dem Substrat niederschlagen und so direkten Einfluss auf das Behandlungsergebnis haben. Lediglich beispielhaft, ohne beschränkende Wirkung, sei Titan als Haftvermittler erwähnt, das gleichzeitig mit einer Substratvorbehandlung auf das Substrat gebracht werden kann. Oder eine Aluminium aufweisende Gegenelektrode wird in einem PECVD-Prozess verwendet, bei dem Aluminiumoxid abgeschieden werden soll. According to a further embodiment of the device, the counterelectrode may at least partially comprise a material which exerts a beneficial effect on the substrate treatment. For this purpose, portions of the counter electrode may consist of this material or be coated with this material. Such an advantageous effect may e.g. a purely technologically related material component, which alone or primarily relates to the process implementation and thus has only an indirect effect on the surface quality of the treated substrate. However, it is also possible to use materials which precipitate on the substrate and thus have a direct influence on the treatment result. By way of example only, without limitation, mention may be made of titanium as a primer which may be applied to the substrate simultaneously with substrate pretreatment. Or an aluminum counter electrode is used in a PECVD process where aluminum oxide is to be deposited.

In einer weiteren Ausgestaltung kann die Substratelektrode als durchbrochene Elektrode, z.B. ein Siebblech, ausgebildet sein. Durch deren Anordnung benachbart zum und über dem Substrat brennt auf der der Gegenelektrode zugewandten Oberfläche der Siebelektrode das Plasma. Die Ionen werden zur Siebelektrode hin beschleunigt, treten teilweise durch diese hindurch, bewegen sich weiter zum Substrat hin und verursachen auf dem Substrat durch ihre kinetische Energie eine Ätzwirkung. Auf diese Weise ist es z.B. möglich, Ionen für den CVD- oder Sputterprozess daraus zu extrahieren. In a further embodiment, the substrate electrode can be formed as a perforated electrode, for example a screen plate. By their arrangement adjacent to and above the substrate burns on the counter electrode facing surface of the sieve electrode plasma. The ions are accelerated towards the sieve electrode, pass partially through it, continue to move towards the substrate and cause their on the substrate kinetic energy an etching effect. In this way it is possible, for example, to extract ions for the CVD or sputtering process.

Das beschriebene Verfahren und die Vorrichtung sind mit den verschiedenen Ausführungsformen im Durchlaufverfahren anwendbar. Es sind verschiedene Durchlaufanlagen bekannt, bei dem die Substrate stehend oder liegend, mit oder ohne Substrathalter, mittels einer Transporteinrichtung oder bei bandförmigen Substraten über ein System von Rollen, Trommeln und Walzen durch eine, z.B. lineare oder Mantelfläche einer Trommel oder Walze gegenüberliegenden, Anordnung von Kammern von einer Eingangsschleuse zu einer Ausgangsschleuse und dazwischen durch mindestens eine Prozesskammer und an mindestens einer Substratbehandlungseinrichtung, beispielsweise einer Beschichtungs- oder Ätzeinrichtung gleichförmig in einer Substrattransportrichtung vorbei bewegt werden. Ebenso sind die beschriebenen technischen Lösungen auf Single-End-Anlagen anwendbar, bei denen die Substrate durch eine Schleuse in die Anlage eingeschleust, durch mindestens eine Prozesskammer hindurch an mindestens einer Substratbehandlungseinrichtung vorbei und wieder zu der Schleuse zurück transportiert werden, durch die die Substrate schließlich auch die Anlage wieder verlassen. The described method and apparatus are applicable to the various embodiments in the continuous process. Various pass-through machines are known in which the substrates are standing or lying, with or without a substrate holder, by means of a transport device or in the case of belt-shaped substrates, via a system of rollers, drums and rollers by a, e.g. arrangement of chambers from an entrance lock to an exit lock and between at least one process chamber and at least one substrate treatment device, such as a coating or etching device are moved uniformly in a Substrattransportrichtung over. Likewise, the technical solutions described are applicable to single-end systems in which the substrates are introduced into the system through a lock, transported back through at least one process chamber past at least one substrate treatment device and back to the lock through which the substrates finally pass also leave the plant again.

Nachfolgend soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert werden. Die zugehörige Zeichnung zeigt in The invention will be explained below with reference to exemplary embodiments. The accompanying drawing shows in

1 einen Behandlungsraum zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, 1 a treatment room for carrying out the method according to the invention,

2A, 2B Varianten der Beschaltung der Elektrodenanordnung, 2A . 2 B Variants of the wiring of the electrode arrangement,

3 eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer benachbart zum Substrat angeordneten Substratelektrode und 3 An embodiment of the device according to the invention with a substrate electrode arranged adjacent to the substrate and

4 eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit durchbrochener Rückschlussplatte des Magnetsystems. 4 a further embodiment of the device according to the invention with perforated return plate of the magnet system.

In 1 ist eine Behandlungsvorrichtung dargestellt, die zum Plasmaätzen unter Anwesenheit eines Reaktivgases verwendet wird und innerhalb einer Vakuumkammer (nicht dargestellt) angeordnet ist. In 1 Fig. 12 is a processing apparatus used for plasma etching in the presence of a reactive gas and disposed within a vacuum chamber (not shown).

Zur Behandlung wird ein Substrat 1 mittels einer Transportvorrichtung, die aufeinanderfolgende Walzen 17 unterhalb des Substrats 1 aufweist, in einer Transportrichtung 3 durch die Vorrichtung transportiert und dabei behandelt. Das Substrat 1 liegt auf Massepotential und dient bezogen auf die Gegenelektrode 8 als Substratelektrode 2. The treatment becomes a substrate 1 by means of a transport device, the successive rolls 17 below the substrate 1 has, in a transport direction 3 transported through the device and treated. The substrate 1 is at ground potential and used with respect to the counter electrode 8th as a substrate electrode 2 ,

Die Vorrichtung umfasst weiter ein erstes Magnetsystem 4 zur Erzeugung der ersten ringförmigen Plasmazone 5 der Magnetronentladung über dem Substrat 1. Das erste Magnetsystem 4 umfasst zu diesem Zweck einen zentralen Nordpol N, der ringförmig von einem Südpol S umschlossen ist. Über den Polen bildet sich ein in sich geschlossener Magnettunnel aus, dessen Magnetfeldlinien 6 durch gestrichelte Linien dargestellt sind. The device further comprises a first magnet system 4 for generating the first annular plasma zone 5 the magnetron discharge over the substrate 1 , The first magnet system 4 includes for this purpose a central north pole N, which is annularly enclosed by a south pole S. Above the poles, a self-contained magnetic tunnel is formed whose magnetic field lines 6 are shown by dashed lines.

Über dem Substrat 1, im Bereich des besagten ersten Magnetsystems 4, ist ein trogförmiger, zum Substrat 1 hin offener Anodenkasten 7 angeordnet. Der Anodenkasten 7 umfasst die in seinem Inneren angeordnete, elektrisch mit dem Anodenkasten 7 verbundene Gegenelektrode 8, die umlaufend und mit einigen Winkeln Abweichung parallel zu den Seitenwänden des Anodenkastens 7 verläuft. Die Gegenelektrode 8 umschließt den durch die erste Plasmazone 5 über dem Substrat 1 gebildeten Behandlungsbereich durchgehend. Der Anodenkasten 7 und damit die Gegenelektroden 8 sind mit einer Stromversorgung 9 verbunden, die beides auf positives Hochspannungspotential legt, so dass die Gegenelektrode 8 als Anode und das Substrat 1, das im Ausführungsbeispiel als Substratelektrode 2 dient, als Kathode der Plasmaentladung wirkt. Above the substrate 1 , in the region of said first magnet system 4 , is a trough-shaped, to the substrate 1 towards open anode box 7 arranged. The anode box 7 includes the arranged in its interior, electrically with the anode box 7 connected counterelectrode 8th circulating and with some angles deviation parallel to the sidewalls of the anode box 7 runs. The counter electrode 8th encloses the through the first plasma zone 5 above the substrate 1 continuous treatment area formed. The anode box 7 and thus the counterelectrodes 8th are with a power supply 9 connected, which puts both on positive high voltage potential, so that the counter electrode 8th as the anode and the substrate 1 in the embodiment as a substrate electrode 2 serves as the cathode of the plasma discharge acts.

Die mögliche Beschaltung der Gegenelektrode 8 mittels der Stromversorgung 9 ist in 2A und 2B anhand der Spannungs-Zeit-Kennlinie dargestellt. Demnach erfolgt die Einspeisung des Entladungsstromes entweder über eine sinusförmige Wechselspannung (2A) oder eine gepulste Wechselspannung (2B) der Gegenelektrode 8 gegenüber der Substratelektrode 2 als Masse. The possible wiring of the counter electrode 8th by means of the power supply 9 is in 2A and 2 B represented by the voltage-time characteristic. Accordingly, the feeding of the discharge current is carried out either via a sinusoidal AC voltage ( 2A ) or a pulsed AC voltage ( 2 B ) of the counter electrode 8th opposite to the substrate electrode 2 as a mass.

Die Außenseite des Anodenkastens 7 ist von einem ebenfalls trogförmigen Abschirmungskasten 10 umhüllt. Der Abstand des Abschirmungskastens 10 zum Anodenkasten 7 ist überall kleiner als die bei dem herrschenden Prozessdruck im Arbeitsgas sich einstellende Dunkelfeldlänge. Der Abschirmkasten 10 ist mit einem Abstand von wenigen Zentimetern über dem Substrat 1 angeordnet und wird zum Substrat hin durch eine Blende 11 abgeschlossen. The outside of the anode box 7 is from a likewise trough-shaped shielding box 10 envelops. The distance of the shielding box 10 to the anode box 7 everywhere is smaller than the darkening field length which arises at the prevailing process pressure in the working gas. The shielding box 10 is at a distance of a few centimeters above the substrate 1 arranged and is the substrate through an aperture 11 completed.

Auf der Blende 11 an ihrem zur besagten ersten Plasmazone 5 weisendem Rand ein weiterer Gaseinlass 12 angeordnet, der der Zufuhr von Reaktivgas, z.B. Sauerstoff, dient und eine Vielzahl über die Substratbreite verteilte düsenartige Ausgänge aufweist. Die Ausgänge sind in Richtung Substrat 1 gerichtet, so dass das Reaktivgas (dargestellt durch Pfeile) zum Substrat 1 und durch die erste Plasmazone 5 strömt. On the aperture 11 at her to said first plasma zone 5 pointing edge another gas inlet 12 arranged, which is the supply of reactive gas, for example oxygen, and a plurality of distributed over the width of the substrate nozzle-like outputs. The outputs are towards the substrate 1 directed, so that the reactive gas (represented by arrows) to the substrate 1 and through the first plasma zone 5 flows.

Im Inneren des Anodenkastens 7 ist ein axial angeordneter Gaseinlass 12 für das Arbeitsgas des Prozesses, z.B. Argon, ausgebildet, dessen Ausgang oberhalb einer Prallplatte 13 mündet. Die Prallplatte liegt oberhalb der Gegenelektrode 8 nah an der Wandung des Anodenkastens 7 und im Wesentlichen parallel zum Substrat 1, so dass sich einströmendes Argeitsgas (dargestellt durch Pfeile) seitlich in Richtung der Gegenelektrode 8 verteilt und dem Prozess bereitgestellt wird. Inside the anode box 7 is an axially located gas inlet 12 for the working gas of the process, such as argon, formed whose output above a baffle plate 13 empties. The baffle plate is above the counter electrode 8th close to the wall of the anode box 7 and substantially parallel to the substrate 1 such that incoming argon gas (represented by arrows) laterally towards the counter electrode 8th distributed and made available to the process.

In dem Spalt zwischen der Blende 11 und dem Substrat 1 ist eine Absaugung 14 angeordnet, die mehrere lamellenartig ausgebildete Leitbleche umfasst, die im Wesentlichen parallel zur Blende 11 und zum Substrat 1 verlaufen. Durch die Lage der Prallplatte 13 des Gaseinlasses 12 und der Absaugung 14 wird das Arbeitsgas an der gesamten Gegenelektrode 8 vorbeigeführt und diese damit gespült. Diese Spülwirkung der Gegenelektrode ist neben der Erzeugung des Prozessgases durch die beschriebene Einführung des Arbeitsgases über der Gegenelektrode und des Reaktivgases in Substratnähe in Verbindung mit der Absaugung in Substratnähe realisierbar. In the gap between the panel 11 and the substrate 1 is a suction 14 arranged, which comprises a plurality of lamella-shaped baffles, which are substantially parallel to the aperture 11 and to the substrate 1 run. Due to the location of the baffle plate 13 the gas inlet 12 and the suction 14 the working gas is at the entire counter electrode 8th passed and rinsed with it. This flushing action of the counterelectrode can be realized in addition to the generation of the process gas by the described introduction of the working gas above the counterelectrode and the reactive gas near the substrate in connection with the suction near the substrate.

Der Abschirmkasten 10, die Blende 11, die Lamellen der Absaugung 14 und die Prallplatte 13 liegen auf Massepotential. Alternativ können diese Bauteile auch floatend ausgebildet sein. The shielding box 10 , the aperture 11 , the fins of the suction 14 and the flapper 13 are at ground potential. Alternatively, these components may also be designed floating.

Im Inneren des Anodenkastens 7 ist hinter der Gegenelektrode 8 und damit durch die Gegenelektrode 8 dem Substrat 1 gegenüber verdeckt sowie innerhalb der Dunkelfeldabschirmung des Abschirmungskastens 10 ein zweites Magnetsystem 15 angeordnet. Es weist einen entlang der Gegenelektrode 8 um die erste Plasmazone 5 verlaufenden Nordpol N und einen parallel dazu verlaufenden Südpol S auf. Aufgrund dieser umlaufenden Anordnung der beiden Pole des zweiten Magnetsystems 15 bildet sich ein umlaufender Magnetfeldtunnel (Magnetfeldlinien gestrichelt dargestellt) aus und darin bei jeder Schaltung der Gegenelektrode 8 als Kathode eine zweite Plasmazone 16. Die zweite Plasmazone 16 umfasst die erste Plasmazone 5 umfänglich. Inside the anode box 7 is behind the counter electrode 8th and thus by the counter electrode 8th the substrate 1 concealed and within the dark field shielding of the shield box 10 a second magnet system 15 arranged. It has one along the counter electrode 8th around the first plasma zone 5 extending north pole N and a parallel extending south pole S on. Due to this circumferential arrangement of the two poles of the second magnet system 15 an encircling magnetic field tunnel (magnetic field lines shown in dashed lines) forms and therein at each circuit of the counter electrode 8th as cathode, a second plasma zone 16 , The second plasma zone 16 includes the first plasma zone 5 extensively.

Der Nordpol des zweiten Magnetsystems 15 liegt dem Substrat 1 zugewandt und damit dem Südpol des ersten Magnetsystems 4 gegenüber, so dass sich ein Magnetfeld zwischen diesen beiden Polen und damit vor der Absaugung liegend ausbildet. Dieses Magnetfeld (Magnetfeldlinien gestrichelt dargestellt) dient als magnetische Barriere gegenüber den Ladungsträgern wie Elektronen der Plasmaentladungen, wie oben beschrieben. The north pole of the second magnet system 15 lies the substrate 1 facing and thus the south pole of the first magnet system 4 opposite, so that a magnetic field between these two poles and thus forms lying in front of the suction. This magnetic field (magnetic field lines shown in dashed lines) serves as a magnetic barrier to the charge carriers such as electrons of the plasma discharges, as described above.

Zur Ausführung der Behandlung wird ein Plasma abwechselnd in jeder Teilperiode einer Periode der Wechselspannung über dem Substrat 1 und über der Gegenelektrode 8 gezündet, und zwar dort, wo die Magnetfeldlinien parallel zur Targetoberfläche verlaufen, folglich jeweils mittig zwischen zwei Magnetpolen jedes Magnetsystems 4, 15. In diesen Bereichen bilden sich die Abtragsoberflächen aus, in welchen Material von der Oberfläche des Substrats 1 sowie der Gegenelektrode 8 abgesputtert wird. Auf diese Weise steht stets freie Elektrodenfläche der Gegenelektrode 8 für einen stabilen Prozess zur Verfügung. To perform the treatment, a plasma alternately turns into a sub-period of a period of the AC voltage across the substrate 1 and over the counter electrode 8th ignited, namely where the magnetic field lines are parallel to the target surface, thus in each case centrally between two magnetic poles of each magnet system 4 . 15 , In these areas, the Abtragsoberflächen form, in which material from the surface of the substrate 1 and the counter electrode 8th is sputtered. In this way, there is always free electrode surface of the counter electrode 8th available for a stable process.

Über die Stromversorgung ist das erfindungsgemäße Behandlungsverfahren in bekannter Weise mit einer Regelung zu verknüpfen. Dazu ist eine Messeinrichtung, die nach der Plasmabehandlung die Substratoberfläche analysiert, über einen Regelkreis mit der Stromversorgung der Entladung verbunden, so dass zum einen über die effektive Leistung in der positiven Halbwelle bzw. im positiven Puls und den Reaktivgaseinlass die erwünschte Schichteigenschaft konstant gehalten wird. Zum anderen wird die effektive Leistung in der negativen Halbwelle bzw. im negativen Puls so angepasst, dass störende Verunreinigungen bei gleichzeitiger Überwachung der elektrischen Entladungsparameter minimiert werden. About the power supply, the treatment method according to the invention is to be linked in a known manner with a scheme. For this purpose, a measuring device that analyzes the substrate surface after the plasma treatment, connected via a control loop with the power supply of the discharge, so that on the one hand on the effective power in the positive half-wave or in the positive pulse and the reactive gas inlet, the desired layer property is kept constant. On the other hand, the effective power in the negative half-wave or in the negative pulse is adjusted so that disturbing impurities are minimized while monitoring the electrical discharge parameters.

3 stellt eine Ausgestaltung der Behandlungsvorrichtung dar, in welcher die Substratelektrode 2 separat zum Substrat 1 und mit einem geringen Abstand über dem Substrat 1 angeordnet ist. Die Substratelektrode 2 ist siebförmig ausgebildet und liegt wie die Walzen 17 und damit auch das auf ihnen aufliegende Substrat 1 auf Massepotential. Das im Plasmaraum herrschende elektrische Feld bildet sich so aus, dass die elektrischen Feldlinien im Bereich der Substratelektrode 2 senkrecht auf der Substratelektrode 2 stehen. Die magnetischen Feldlinien 6 des ersten Magnetsystems 4 und des zweiten Magnetsystems 15 verlaufen wie oben zu 1 beschrieben. Das Plasma brennt auf der der Gegenelektrode 8 zugewandten Oberflächen der Substratelektrode 2. Die Ionen werden zur Substratelektrode 2 hin beschleunigt, treten teilweise durch diese hindurch und verursachen auf dem Substrat 1 durch ihre kinetische Energie eine Ätzwirkung. 3 represents an embodiment of the treatment device, in which the substrate electrode 2 separate to the substrate 1 and at a small distance above the substrate 1 is arranged. The substrate electrode 2 is formed like a sieve and lies like the rollers 17 and thus also the substrate resting on them 1 at ground potential. The electric field prevailing in the plasma chamber is formed such that the electric field lines in the region of the substrate electrode 2 perpendicular to the substrate electrode 2 stand. The magnetic field lines 6 of the first magnet system 4 and the second magnet system 15 proceed as above 1 described. The plasma burns on the counter electrode 8th facing surfaces of the substrate electrode 2 , The ions become the substrate electrode 2 accelerates, sometimes pass through them and cause on the substrate 1 by their kinetic energy an etching effect.

Die Vorrichtung gemäß 4 weist gegenüber dem Ausführungsbeispiel gemäß 3 die Besonderheit auf, dass das erste Magnetsystem 4 zwischen der Substratelektrode 2 und dem Substrat 1 angeordnet ist, wobei die Rückschlussplatte des ersten Magnetsystems 4 Öffnungen aufweist, durch die die positiven Ladungsträger auf das Substrat 1 zu beschleunigt werden. The device according to 4 has over the embodiment according to 3 the peculiarity of having the first magnet system 4 between the substrate electrode 2 and the substrate 1 is arranged, wherein the return plate of the first magnet system 4 Having openings through which the positive charge carriers to the substrate 1 to be accelerated.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1
Substrat substratum
2 2
Substratelektrode substrate electrode
3 3
Transportrichtung transport direction
4 4
erstes Magnetsystem first magnet system
5 5
erste Plasmazone first plasma zone
6 6
Magnetfeldlinien magnetic field lines
7 7
Anodenkasten anode box
8 8th
Gegenelektrode counter electrode
9 9
Stromversorgung power supply
10 10
Abschirmkasten shielding box
11 11
Blende cover
12 12
Gaseinlass gas inlet
13 13
Prallplatte flapper
14 14
Absaugung suction
15 15
zweites Magnetsystem second magnet system
16 16
zweite Plasmazone second plasma zone
17 17
Walze roller

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102008023027 A1 [0009] DE 102008023027 A1 [0009]

Claims (14)

Verfahren zur Vakuumbehandlung von Substraten wobei zur Behandlung eines Substrats (1) mittels einer Plasmaeinrichtung, welche eine Magnetronelektrode mit einem ersten Magnetsystem (4) und mit einer benachbart zum Substrat (1) angeordneten Elektrode oder mit einem Substrat (1) als Elektrode, beides wird zusammenfassend nachfolgend als Substratelektrode (2) bezeichnet, zumindest eine Gegenelektrode (8) und eine Dunkelfeldabschirmung zur Begrenzung der Plasmaausdehnung umfasst, und unter Zufuhr von inertem Arbeitsgas oder unter Zufuhr von inertem Arbeitsgas und Reaktivgas eine Magnetronentladung gezündet wird, deren erste Plasmazone (5) auf eine in sich geschlossene Bahn über dem Substrat (1) gezwungen ist, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Dunkelfeldabschirmung eine weitere Magnetronentladung gezündet und deren zweite Plasmazone (16) mittels eines zweiten Magnetsystems (15), welches der Gegenelektrode (8) zugeordnet ist, über der dem Substrat (1) zugewandten Oberfläche der Gegenelektrode (8) konzentriert wird, wobei das Elektrodenpaar mit einer Spannung betrieben wird, so dass das Plasma abwechselnd über dem Substrat (1) und über der Gegenelektrode (8) brennt. Method for the vacuum treatment of substrates, wherein for the treatment of a substrate ( 1 ) by means of a plasma device, which has a magnetron electrode with a first magnet system ( 4 ) and with one adjacent to the substrate ( 1 ) or with a substrate ( 1 ) as an electrode, both are summarized below as a substrate electrode ( 2 ), at least one counterelectrode ( 8th ) and a dark field shield for limiting the plasma expansion, and is ignited under supply of inert working gas or under supply of inert working gas and reactive gas, a magnetron charge whose first plasma zone ( 5 ) on a self-contained web over the substrate ( 1 ), characterized in that within the dark field shield ignited another magnetron discharge and the second plasma zone ( 16 ) by means of a second magnet system ( 15 ), which of the counter electrode ( 8th ), above which the substrate ( 1 ) facing surface of the counter electrode ( 8th ), wherein the electrode pair is operated with a voltage such that the plasma alternately over the substrate ( 1 ) and over the counter electrode ( 8th ) burns. Verfahren zur Vakuumbehandlung von Substraten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektrodenpaar mit einer gepulsten oder sinusförmigen Wechselspannung betrieben wird, so dass das Plasma in einer Teilperiode über dem Substrat (1) und in der darauf folgenden Teilperiode über der Gegenelektrode (8) brennt. Method for the vacuum treatment of substrates according to claim 1, characterized in that the pair of electrodes is operated with a pulsed or sinusoidal AC voltage, so that the plasma in a sub-period above the substrate ( 1 ) and in the subsequent sub-period over the counter electrode ( 8th ) burns. Verfahren zur Vakuumbehandlung von Substraten nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Plasmazone (16) auf der Gegenelektrode (8) derart ringförmig betrieben wird, dass sie die erste Plasmazone (5) über dem Substrat (1) umgibt. Method for the vacuum treatment of substrates according to one of the preceding claims, characterized in that the second plasma zone ( 16 ) on the counterelectrode ( 8th ) is operated ring-shaped in such a way that it blocks the first plasma zone ( 5 ) above the substrate ( 1 ) surrounds. Verfahren zur Vakuumbehandlung von Substraten nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die auf Substratelektrode (2) und Gegenelektrode (8) entfallenden Leistungsanteile bei angelegter Wechselspannung durch eine überlagerte Gleichspannung oder bei Pulsspannung durch Pulshöhe und/oder Pulsdauer Method for the vacuum treatment of substrates according to one of claims 2 or 3, characterized in that the substrate electrode ( 2 ) and counterelectrode ( 8th ) attributable power components with applied AC voltage by a superimposed DC voltage or pulse voltage by pulse height and / or pulse duration Verfahren zur Vakuumbehandlung von Substraten nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (1) mittels PECVD beschichtet oder mittels Plasma- oder Sputterätzen behandelt wird. Method for the vacuum treatment of substrates according to one of the preceding claims, characterized in that the substrate ( 1 ) is coated by PECVD or treated by plasma or sputter etching. Vorrichtung zur Vakuumbehandlung von Substraten mit einer Plasmaeinrichtung, welche eine Magnetronelektrode mit einem ersten Magnetsystem (4) und mit einer Elektrode oder mit einem Substrat (1) als Elektrode, nachfolgend als Substratelektrode (2) bezeichnet, zumindest eine über einer Substratposition liegende Gegenelektrode (8), eine Stromversorgung (9) für die Gegenelektrode (8) und/oder die Elektrode oder Substratelektrode, eine Dunkelfeldabschirmung zur Begrenzung der Plasmaausdehnung und eine Gaszuführungseinrichtung für Arbeitsgas oder Arbeits- und Reaktivgas umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Dunkelfeldabschirmung und hinter der Gegenelektrode (8), das heißt auf deren einem Substrat (1) abgewandten Seite, ein zweites Magnetsystems (15) mit zumindest einem Nord- und einem Südpol zur Konzentration von Plasma über der Oberfläche der Gegenelektrode (8) angeordnet ist. Device for the vacuum treatment of substrates with a plasma device, which has a magnetron electrode with a first magnet system ( 4 ) and with an electrode or with a substrate ( 1 ) as an electrode, subsequently as a substrate electrode ( 2 ), at least one overlying a substrate position counter electrode ( 8th ), a power supply ( 9 ) for the counterelectrode ( 8th ) and / or the electrode or substrate electrode, a dark field shield for limiting the plasma expansion and a gas supply device for working gas or working and reactive gas, characterized in that within the dark field shield and behind the counter electrode ( 8th ), that is on its one substrate ( 1 ) side facing away, a second magnet system ( 15 ) with at least one north and one south pole for the concentration of plasma over the surface of the counterelectrode ( 8th ) is arranged. Vorrichtung zur Vakuumbehandlung von Substraten nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode oder die Substratelektrode (2) auf Massepotential liegt. Device for the vacuum treatment of substrates according to claim 6, characterized in that the electrode or the substrate electrode ( 2 ) is at ground potential. Vorrichtung zur Vakuumbehandlung von Substraten nach einem der Ansprüche 6 oder 7 dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenelektrode (8) und deren zweites Magnetsystem (15) in der Draufsicht betrachtet das erste Magnetsystem (4) der Magnetronelektrode ringförmig umgeben und ein- oder mehrteilig ausgebildet sind. Device for the vacuum treatment of substrates according to one of claims 6 or 7, characterized in that the counterelectrode ( 8th ) and its second magnet system ( 15 ) in plan view, the first magnet system ( 4 ) of the magnetron electrode are annular and formed in one or more parts. Vorrichtung zur Vakuumbehandlung von Substraten nach einem der Ansprüche 6 bis 8 dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenelektrode (8) mit einem Winkel seiner Elektrodenfläche von gleich oder größer 90° zur zu behandelnden Oberfläche eines Substrats (1) angeordnet ist. Device for the vacuum treatment of substrates according to one of claims 6 to 8, characterized in that the counterelectrode ( 8th ) with an angle of its electrode surface of equal to or greater than 90 ° to the surface of a substrate to be treated ( 1 ) is arranged. Vorrichtung zur Vakuumbehandlung von Substraten nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite Magnetsystem (4, 15) derart angeordnet sind, dass ein Nordpol des einen Magnetsystems einem Südpol des anderen gegenübersteht. Device for the vacuum treatment of substrates according to one of claims 6 to 9, characterized in that the first and the second magnet system ( 4 . 15 ) are arranged such that a north pole of the one magnet system faces a south pole of the other. Vorrichtung zur Vakuumbehandlung von Substraten nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Gaszuführungseinrichtung einen Gaseinlass (12) für Arbeitsgas über der Gegenelektrode (8) und eine Absaugung (14) in Substratumgebung umfasst. Device for the vacuum treatment of substrates according to one of claims 6 to 10, characterized in that the gas supply device comprises a gas inlet ( 12 ) for working gas over the counter electrode ( 8th ) and a suction ( 14 ) in substrate environment. Vorrichtung zur Vakuumbehandlung von Substraten nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenelektrode (8) derart mehrteilig ausgebildet ist, dass sie elektrisch teilbar ist. Device for the vacuum treatment of substrates according to one of claims 6 to 11, characterized in that the counterelectrode ( 8th ) is formed in such a multi-part, that it is electrically divisible. Vorrichtung zur Vakuumbehandlung von Substraten nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenelektrode (8) zumindest abschnittsweise aus einem Material besteht, das einen vorteilhaften Effekt auf die Substratbehandlung ausübt. Device for the vacuum treatment of substrates according to one of claims 6 to 12, characterized in that the counterelectrode ( 8th ) at least in sections consists of a material that exerts a beneficial effect on the substrate treatment. Vorrichtung zur Vakuumbehandlung von Substraten nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Substratelektrode (2) als durchbrochene Elektrode ausgebildet ist. Device for the vacuum treatment of substrates according to one of claims 6 to 13, characterized in that a substrate electrode ( 2 ) is formed as a perforated electrode.
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