CH687986A5

CH687986A5 - Plasmabehandlungsanlage und Verfahren zu deren Betrieb.

Info

Publication number: CH687986A5
Application number: CH01343/93A
Authority: CH
Inventors: Thierry Dr-Ing Emeraud; Jacques Dr-Ing Schmitt; Emmanuel Dr-Ing Turlot
Original assignee: Balzers Hochvakuum
Priority date: 1993-05-03
Filing date: 1993-05-03
Publication date: 1997-04-15
Also published as: JP2005051250A; US5515986A; FR2705165A1; JPH0711447A; JP4057568B2; DE4412915B4; FR2705165B1; JP3609448B2; DE4412915A1

Description

1

CH 687 986 A5

2

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Behandlungsanlage für die Vakuumplasmabehandlung von Werkstücken nach Anspruch 1 sowie ein Verfahren zu deren Betrieb nach Anspruch 11 sowie Verwendungen einer solchen Anlage bzw. eine Anwendung des genannten Verfahrens.

Die vorliegende Erfindung stellt sich zur Aufgabe, eine Plasmabehandlungsanlage zu schaffen, bei der eine Mehrzahl von Werkstücken parallel bearbeitet werden kann und bei der die notwendige Anzahl Bedienungszyklen minimalisiert wird, um in möglichst kurzer Zeit und mit möglichst geringem handling-Aufwand einen möglichst hohen Durchsatz zu erreichen. Die Minimalisierung des handling-Auf-wandes schlägt sich dabei auch nieder auf den Konstruktionsaufwand und den Steuerungsaufwand an einer derartigen Anlage.

Die erfindungsgemässe Anlage zeichnet sich aus nach dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1.

Dabei wird konsequent das Prinzip der Parallelverarbeitung nicht nur auf die eigentliche Werkstückbearbeitung angewandt, sondern auch auf die Werkstückhandhabung, insbesondere das Beschik-ken bzw. Entladen der parallel angeordneten Plasmakammern. Dies dadurch, dass die erwähnte drehbewegliche Transporteinrichtung gleichzeitig die vorgesehenen Plasmakammern bedient. Bezüglich Plasmakammern wird auf die EP-A 0 221 812 und 0 312 447 verwiesen.

Im weiteren wird durch die konsequent horizontale Handhabung und Bearbeitung der Werkstücke der notwendige konstruktive Aufwand gegenüber Vertikalhandhabung und -bearbeitung wesentlich reduziert, auch gegenüber Mischformen, bei denen die Werkstückhandhabung wechselnd zwischen Horizontal- und Vertikalausrichtung vorgenommen wird.

Obwohl es in einer Grundfiguration ohne weiteres möglich ist, den gemeinsamen Kammerraum, in welchen die Bedienungsöffnungen der Stapelkammern ausmünden, als Schleusenkammer gemäss Wortlaut von Anspruch 2 auszubilden und mithin die Transporteinrichtung in dieser Schleusenkammer, wird in einer bevorzugten Minimalkonfiguration der Anlage nach Wortlaut von Anspruch 3 der gemeinsame Kammerraum, in welchen die Bedienungsöffnungen ausmünden, als Transportraum ausgebildet, woran zusätzlich zum Kammerstapel mindestens eine Schleusenkammer angeordnet ist und an welchen bei Ausbau der Anlage mehr als ein Kammerstapel mit der erwähnten Transporteinrichtung parallel bedienbar ist.

Dem Wortlaut von Anspruch 4 folgend, wird dabei vorzugsweise in der Schleusenkammer ein Magazin vorgesehen mit Magazinfächern, deren Anzahl gleich der gesamthaft an der Anlage vorgesehenen Bedienungsöffnungen des oder der Stapel ist, womit das Magazin von aussen jeweils mit der notwendigen Werkstückzahl beladen werden kann und diese durch die Transporteinrichtung den gestapelten Kammern zugeführt werden können.

Wird in einer bevorzugten Ausführungsvariante die Anzahl Magazinfächer gleich der doppelten Anzahl vorgesehener Plasmakammern ausgelegt, so wird es möglich, das Magazin gleichzeitig mit bearbeiteten Werkstücken und noch zu bearbeitenden zu beladen.

Bevorzugte Ausführungsvarianten der erfindungs-gemässen Anlage sind weiter in den Ansprüchen 5 bis 10 spezifiziert.

Bevorzugte Ausführungsvarianten des Betriebsverfahrens sind weiter in den Ansprüchen 12 bis 16 spezifiziert.

Die Erfindung wird anschliessend beispielsweise anhand von Figuren erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 schematisch im Längsschnitt eine erste bevorzugte Ausführungsform einer Plasmakammer, wie sie an der erfindungsgemässen Anlage vorzugsweise eingesetzt wird;

Fig. 2a schematisch einen Längsschnitt durch eine bevorzugte Minimalkonfiguration der erfindungsgemässen Anlage;

Fig. 2b bis 2d ausgehend von der Darstellung nach Fig. 2a, den Belade- und Entladezyklus der Plasmakammern an der erfindungsgemässen Anlage gemäss Fig. 2a;

Fig. 3 schematisch im Längsschnitt die vorzugsweise an der erfindungsgemässen Anlage gemäss Fig. 2 vorgesehenen Mittel, um zwischen den Behandlungsräumen in den Plasmakammern und diesen vorgelagertem Raum mindestens eine Druckstufe zu erstellen;

Fig. 4a bis 4e anhand schematischer Aufsichtdarstellungen der erfindungsgemässen Anlage mit zwei Plasmakammerstapeln und einer Schleusenkammer einen bevorzugten Durchlaufzyklus für Werkstücke;

Fig. 5a bis 5d schematisch an den gestapelten Plasmakammern der erfindungsgemässen Anlage gemäss Fig. 2 ihre zentrale gemeinsame Bedienung mit Gas (a), Pumpen (b), elektrischer Energie (c) und bezüglich Mess-, Steuer- und/oder Stellsignalen in regelndem Sinne anhand des Beispiels zentraler Überwachung mittels eines Plasmaemissionsmonitors;

Fig. 6 schematisch im Längsschnitt eine bevorzugte Ausführungsform eines Schleusenkammermagazins an der Anlage gemäss Fig. 2;

Fig. 7 schematisch im Längsschnitt eine bevorzugte Weiterbildung der anhand von Fig. 1 gezeigten Kammer, erfindungsgemäss an der Anlage gestapelt, mit zur Erläuterung einer an der erfindungsgemässen Anlage vorzugsweise genutzten, gezielten Staubausnützung für die Plasmabehandlung;

Fig. 8a bis 8e bevorzugte Varianten der Absaugung an den an der Anlage gemäss Fig. 2 vorgesehenen gestapelten Plasmakammern zur Realisierung des bevorzugterweise eingesetzten, anhand von Fig. 7 erläuterten Verfahrens;

Fig. 9 anhand einer der erfindungsgemäss an der Anlage gestapelten Kammern eine bevorzugte Bedienungssequenz unter Ausnützung des Verfahrens, wie es anhand von Fig. 7 erläutert wurde, einerseits zur Beherrschung der Staubbildung in der Plasmaentladung, anderseits zu ihrer gezielten Ausnützung zur Erhöhung der Behandlungs-, insbesondere Beschichtungsrate.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

2

3

CH 687 986 A5

4

In der vorliegenden Beschreibung wird unter dem Ausdruck «Plasmakammer» ein evakuierter Raumbereich verstanden, worin eine selbständige Plasmaentladung unterhalten wird, sei dies eine DC-, AC-, gemischt AC und DC-Plasmaentladung, insbesondere auch eine Hochfrequenzentladung, kontinuierlich unterhalten oder mindestens zeitweise gepulst. Es wird auf die EP-A 0 221 812 sowie die EP-A 0 312 447 verwiesen, die zum integrierten Bestandteil der vorliegenden Beschreibung erklärt werden. Die Plasmakammer kann dabei bevorzugterweise mindestens teilweise durch Abschottungswände begrenzt sein. Typischerweise wird in den Plasmakammern ein Druck von 10~2 mbar bis 10 mbar, vorzugsweise von 10~1 mbar bis 1 mbar unterhalten.

In Fig. 1 ist als Beispiel und als bevorzugte Ausführungsvariante schematisch im Längsschnitt eine Plasmakammer 1 dargestellt. Sie umfasst in ihrem oberen Bereich eine flächig ausgedehnte Elektrode 3, welche DC-, AC- oder gemischt AC- und DC-ge-spiesen wird, wobei unter AC auch und insbesondere HF verstanden sei und unter AC + DC Gemischtspeisung, insbesondere auch gepulste DC-bzw. gepulste HF-Speisung. Unter HF sei ein Frequenzbereich von 1 bis 100 MHz verstanden. Bei der dargestellten Ausführungsvariante weist die flächige Elektrode 3 flächig verteilte Austrittsöffnungen 5 auf, durch welche ein Gas G mindestens mit einem Reaktivgasanteil dem Plasmaentladungsraum PL zugespiesen wird. Im Boden 7 der Plasmakammer 1 ist in einer bevorzugten Ausführungsvariante ein Hubmechanismus 9 vorgesehen mit einem Antrieb 11 zum Ablegen des Substrates. Er umfasst beispielsweise drei mit dem Antrieb 11 auf und ab bewegliche Stössel 13, welche, wie schematisch dargestellt, mittels des Antriebes 11 synchron betrieben werden und beispielsweise mittels Federbalgen 15 gegen die Umgebung abgedichtet sind. Es ist auch möglich, die Stössel 13 so auszubilden, dass sie, abgesenkt, selbstdichtend wirken.

Eine Plasmakammer, beispielsweise und vorzugsweise der dargestellten Art, ist Grundbaustein für die nachfolgend beschriebene Anlage, bei welcher es sich nicht zwingend, aber weitaus bevorzugt, um eine Anlage zum plasmaunterstützten chemischen Dampfabscheidungsbeschichten von Werkstücken handelt, bekannt unter der Abkürzung PECVD, dabei insbesondere unterstützt durch ein Hochfrequenzplasma.

In Fig. 2 ist schematisch eine Minimalkonfiguration der Anlage schematisch dargestellt. Sie umfasst, wie erwähnt in Minimalkonfiguration, einen Stapel 20 übereinanderliegender Plasmakammern 1. Letztere sind in den Fig. 2a bis 2d nurmehr schematisch dargestellt und vorzugsweise aufgebaut, wie anhand von Fig. 1 erläutert wurde.

Die Plasmakammern 1 weisen seitlich je Bedienungsöffnungen 17 auf, welche mithin einen Bedie-nungsöffnungsstapel bilden und alle in einen gemeinsamen Vakuumraum 23 ausmünden. Der ausserhalb der Plasmakammern 1 liegende Vakuumraum 23 bildet einen Transportraum 23t. Darin ist eine Transporteinrichtung 25 vorgesehen, welche eine Anzahl horizontaler Träger 27 umfasst, bevorzugterweise ausgebildet als Trägergabeln. Die Anzahl vorgesehener horizontaler Träger 27 ist gleich der am Stapel 20 vorgesehenen Anzahl Plasmakammern 1. Die Träger 27 sind, wie mit dem Pfeil H dargestellt, vorzugsweise synchron, horizontal verschieblich, wie dargestellt, beispielsweise, indem sie gemeinsam an einem in Horizontalrichtung H getrieben hin und her verschieblichen Trägerbaum 29 montiert sind. Durch dieses horizontale Vorschieben bzw. Rückholen werden bevorzugterweise flächige Werkstücke 31 durch die Bedienungsöffnungen 17 der Plasmakammern 1 in letztere eingeführt bzw. daraus rückgeholt, wie aus den Fig. 2b bis 2d ersichtlich.

Zum Beladen aller Plasmakammem 1 des Stapels 20 wird in Fig. 2a die Transporleinrichtung 25 nach rechts vorgeschoben, bis sie die in Fig. 2b dargestellte Position erreicht. Daraufhin wird der anhand von Fig. 1 dargestellte Hubmechanismus 9 mit den Stösseln 13 angehoben und hebt in allen Plasmakammern 1 gleichzeitig die Werkstücke 31 von den Trägern 27 ab. Dies ist in Fig. 2b durch den Pfeil V schematisch dargestellt.

Nach Abheben der Werkstücke 31 durch den Hubmechanismus 9 mit den Stösseln 13 gemäss Fig. 1 und Erreichen der Relativpositionen gemäss Fig. 2c wird die Transporteinrichtung 25 mit den Trägern 27 in der in Fig. 2c dargestellten Richtung horizontal rückgeholt, gemäss Fig. 2d werden daraufhin die Werkstücke 31 durch Absenken der Hubeinrichtung 9 gemäss Fig. 1 in ihre Behandlungsposition abgesenkt.

Es versteht sich von selbst, dass die beschriebene vertikale Relativbewegung der Werkstücke 31 bezüglich der Träger 27 auch dadurch realisiert werden kann, dass synchron alle Träger 27 in den Kammern 1 abgesenkt bzw., zum Rückholen der Werkstücke, angehoben werden und letztere auf stationären Ablagen in den Plasmakammern für die Bearbeitung abgelegt werden können.

In der Minimalkonfiguration der Behandlungsanlage, welche, wie bereits beschrieben wurde, einen Vakuumraumbereich mit dem Plasmakammerstapel 20 umfasst, weiter einen Transportraumabschnitt 23t, worin die Transporteinrichtung 25 vorgesehen ist und sich darin bewegt, weist weiter, gemäss Fig. 2a, eine Schleusenkammer 30 auf, welche, wie schematisch dargestellt, gegen den Transportraumbereich 23t ein erstes Schleusenventil 32 und gegen Anlagenumgebung ein weiteres Schleusenventil 34 aufweist. In der Schleusenkammer ist ein Magazin 36 für die Zwischenlagerung noch zu behandelnder und/oder bereits behandelter Werkstücke vorgesehen.

Um nebst dem Stapel 20 von Plasmakammern 1 auch das Magazin 36 in der Schleusenkammer 30 zu bedienen, ist die Transporteinrichtung 25 nicht nur in Horizontalrichtung H bzw. -H verschieblich, sondern zusätzlich, wie bei a> dargestellt, um eine Vertikalachse getrieben drehbeweglich, damit die Träger 27 auch in Bedienungsposition für die Schleusenkammer 30 gedreht werden können.

Wie erwähnt wurde, handelt es sich bei den Plasmakammern 1 des Stapels 20 in bevorzugter Art und Weise um PECVD-Behandlungskammern.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

3

5

CH 687 986 A5

6

Je nach durchzuführendem Behandlungsprozess werden die Bedienungsöffnungen 17 der Plasmakammern 1 während der Werkstückbehandlung gegen den Transportraum 23t nicht verschlossen, oder es wird lediglich eine Druckstufe zwischen dem Inneren der Plasmakammern 1 und dem Transportraum 23t erstellt, oder die Plasmakammern 1 werden während der Werkstückbehandlung vakuumdicht verschlossen.

In Fig. 3 ist schematisch eine Ausführungsvariante dargestellt, um während der Werkstückbehandlung die erwähnten Bedienungsöffnungen 17 vakuumdicht oder lediglich unter Aufbau einer Druckstufe gegen den Transportraum 23t zu schliessen. Hierzu wird ein vertikaler, in Richtung ± V getrieben verschieblicher Jalousieschieber 38 vorgesehen, welcher, entsprechend den am Stapel 20 vorgesehenen Bedienungsöffnungen 17 gerastert, Durchreichöffnungen 39 aufweist, die bei geöffnetem Jalousieschieber gemäss Fig. 3(b) mit den Bedienungsöffnungen 17 der Plasmakammern 1 fluchten. Die Träger 27 können in dieser Position die Kammern 1 des Stapels 20 bedienen.

Am Jalousieschieber 38 sind weiter horizontal getrieben verschiebliche Verschliessplatten 41 vorgesehen, versehen mit balggekapselten Stösseln und Antrieben 43.

Zum Schliessen der Behandlungsräume in den Kammern 1 wird der Jalousieschieber 38 vertikal in die in Fig. 3(a) dargestellte Position bewegt, worauf die Verschliessplatten 41 nach rechts vorgetrieben werden, um die Bedienungsöffnungen 17 der Plasmakammern 1 vakuumdicht zu verschliessen oder zwischen Transportraum 23t und den Behandlungsräumen in besagten Kammern 1 eine Druckstufe zu bilden.

In Fig. 4 ist, ausgehend von der anhand von Fig. 2 dargestellten Minimalkonfiguration, schematisch die Aufsicht auf eine weiter ausgebaute Anlage dargestellt, mit zwei Plasmakammerstapeln 20a und 20b, einem Transportraumbereich 23t und einer Schleusenkammer 30. Anhand der Sequenz gemäss Fig. 3a bis 3e soll ein bevorzugter Betrieb einer solchen Anlage insbesondere für einen PECVD-Behandlungsprozess beschrieben werden.

In der Betriebsphase gemäss Fig. 4(a) werden die Werkstücke in den beiden Plasmakammerstapeln 20a und 20b PECVD-behandelt, wozu, wie anhand von Fig. 3 erläutert wurde, mindestens eine Druckstufe zwischen den Behandlungsräumen der Plasmakammem 1 und dem Transportraum 23t erstellt ist. Das Schleusenventil 32 gemäss Fig. 2a ist geöffnet, das Schleusenventil 34 gegen die Umgebung geschlossen.

Nach Beendigung des Behandlungsprozesses werden, wie in Fig. 3b dargestellt, mit der Trans-porteinrichtung 25 gemäss Fig. 2a die Stapel 20a, 20b, vorzugsweise nacheinander entladen, und es werden die behandelten Werkstücke in das Magazin 36 in der Schleusenkammer 30 abgelegt. Wie noch zu beschreiben sein wird, umfasst das Magazin 36 vorzugsweise so viele Magazinfächer, wie gesamthaft an der Anlage Werkstücke behandelt werden können, d.h. bei Vorsehen von zwei Plasmakammerstapeln gemäss Fig. 4 so viele Magazinfächer, wie an den beiden Stapeln gesamthaft Plasmakammern 1 vorhanden sind.

Gemäss Fig. 4(c) wird das Schleusenventil 32 nun gegen den Transportraum 23t geschlossen, das Schleusenventil 34 geöffnet, und es werden die behandelten Werkstücke im Magazin 36 durch zu behandelnde ersetzt. Während dieser Umladezeitspanne des Magazins 36 werden die Plasmakammern 1 der Stapel reinigungsgeätzt, vorzugsweise HF-plasmageätzt. Um dabei zu verhindern, dass Reinigungsgas und Reaktionsprodukte von Reinigungsgas und geätzter Schicht von den reinigungs-geätzten Plasmakammern in den Transportraum 23t eindringt, wird bevorzugterweise mit der Anordnung, wie sie anhand von Fig. 3 beschrieben wurde, eine Druckstufe zwischen den Plasmakammern 1 und dem Transportraum 23t erstellt und in den Transportraum 23t ein neutrales Gas, wie beispielsweise Stickstoff, so eingelassen, dass vom Transportraum 23t in die Plasmakammern 1 ein Druckgefälle entsteht. Damit wird verhindert, dass Reinigungsstaub in den Transportraum 23t eindringt. Die Kammern 1 werden ihrerseits während des Reinigungsätzens abgepumpt.

Während dieser Zeitspanne ist das Magazin 36 mit zu bearbeitenden Werkstücken geladen worden. Diese werden, gemäss Fig. 4(d), im nächstfolgenden Schritt an die gereinigten Plasmakammern der Stapel verteilt.

Aufgrund des Reinigungsätzschrittes sind die Wandungen und Elektrodenflächen der Plasmakammern 1 relativ stark erwärmt worden. Diese Wärme wird nun bevorzugterweise gemäss Schritt 4(e) zum Vorerwärmen der in die Plasmakammern 1 frisch geladenen Werkstücke verwendet. Da die Verteilung der Werkstücke gemäss Phase 4(d) in Vakuum erfolgt, ist die Wärmeabfuhr der erwähnten, beim Reinigungsätzen erwärmten Teile der Plasmakammern 1 relativ gering. Nachdem nun die frisch zu bearbeitenden Werkstücke in die Plasmakammern 1 geladen sind und gemäss den Ausführungen zu Fig. 3 mindestens über eine Druckstufe vom Transportraum 23t abgetrennt sind, wird ein Wärmeleitungsgas, beispielsweise Wasserstoff oder Helium, in die Plasmakammern 1 eingelassen, unter einem solchen Druck, dass eine namhafte Wärmeleitung zwischen vorgenannten erwärmten Kammerteilen und den nun in die Kammern geladenen Werkstücken einsetzt.

Nach dieser Vorheizung der Werkstücke, wodurch sie, waren sie doch vor Bearbeitungsbeginn Normalatmosphäre ausgesetzt, entgast werden, werden sie gemäss Phase 4(a) beschichtet, insbesondere PECVD-beschichtet.

An der dargestellten Anlage werden in einer bevorzugten Ausführungsvariante alle Plasmakammern 1 separat gepumpt, insbesondere auch für das Reinigungsätzen und für das Heizentgasen der Werkstücke.

Wie schematisch in Fig. 5 dargestellt, werden für reaktive Behandlungsprozesse, insbesondere für das bevorzugte PECVD-Verfahren, gemäss Fig. 5(a) alle Plasmakammern 1 mindestens eines Stapels von einer zentralen Reaktivgasspeisung ge-spiesen und dabei sichergestellt, dass alle Kam-

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

4

7

CH 687 986 A5

8

mern 1 des Stapels gleichermassen reaktivgasbe-aufschlagt werden. Dies, indem beispielsweise von relativ grossvolumigen Druckverteilkammern 50 zu allen Kammern 1 gleiche Gasströmungswege 51 erstellt werden.

Gemäss Fig. 5(b) werden, da synchron betrieben, auch alle Kammern 1 mindestens eines Stapels durch eine zentrale Pumpanordnung synchron gepumpt.

Auch die elektrische Speisung der an allen Plasmakammern mindestens eines Stapels unterhaltenen Plasmaentladungen erfolgt bevorzugterweise aus Gründen der Wirtschaftlichkeit ab einer zentralen Generatoreinheit, gemäss Fig. 5(c) im bevorzugten Fall des Unterhalts eines Hochfrequenzplasmas, ab einem zentralen HF-Generator mit zentralem Anpassnetzwerk und gegebenenfalls kammerspezifischen Abgleichnetzwerken, dargestellt durch die kammerspezifischen Induktivitäten, um unterschiedliche Hochfrequenz-Leitungsverhältnisse zu den Kammern abzugleichen.

Werden an der beschriebenen Anlage die Prozesse in den Plasmakammern 1 überwacht, gesteuert oder geregelt, so erfolgt dies vorzugsweise wiederum über eine zentrale Einheit, welch letztere nach Bedarf den einzelnen Kammern aufgeschaltet wird, sei dies im Sinne eines Multiplexsystems, in starrer Abfolge oder in variierender Abfolge, je nach Erfordernis an den Stapelkammern.

Dies ist schematisch in Fig. 5(d) dargestellt, anhand des Beispiels, die Plasmaentladung mittels eines zentralen Plasmaemissionsmonitors zu überwachen.

In Fig. 6 ist schematisch eine bevorzugte Ausführungsvariante eines Magazins 36 in der Magazinkammer 30 gemäss Fig. 2a dargestellt. Das Magazin 36 umfasst eine Anzahl Magazinablagen 37, welche mindestens der Anzahl an der Anlage synchron behandelter Werkstücke entspricht, vorzugsweise der doppelten, um das Werkstück-Durch-schleusen zu vereinfachen. Wenn, wie anhand von Fig. 2a gezeigt wurde, zwischen den Ablageflächen für Werkstücke und den Trägern 27 dadurch eine Relativbewegung realisiert wird, dass an den Plasmakammern 1 Hubvorrichtungen 9, wie sie anhand von Fig. 1 erläutert wurden, vorgesehen sind und mithin die Träger 27, vertikal, keine Belade- bzw. Entladebewegung durchführen, so wird gemäss Fig. 6 das Magazin 36 vorzugsweise gesamthaft vertikal bewegt, wie mit dem Doppelpfeil ± V dargestellt, um jeweils von den Trägern 27 die Werkstük-ke aufzunehmen bzw. sie an die Träger 27 zu übergeben.

Bis dahin wurde eine neuartige Anlagekonfiguration sowie ihr Betrieb beschrieben, insbesondere für Hochfrequenz-PECVD-Beschichtungen.

Nachfolgend wird nun ein insbesondere auch im Zusammenhang mit der beschriebenen Anlage einsetzbares Verfahren beschrieben, mit entsprechenden anlagespezifischen Vorkehrungen, womit die Beschichtungsrate und -qualität von Plasmabe-schichtungsprozessen wesentlich verbessert wird. Das zu beschreibende Vorgehen bzw. zugeordnete Anlagemerkmale eignen sich grundsätzlich für Plas-mabeschichtungsprozesse, seien dies DC-, AC-

oder gemischt AC- + DC-Plasmaprozesse der eingangs definierten Arten. Es gelten aber die nachfolgenden Ausführungen insbesondere für reaktive hochfrequenz-plasmaunterstützte Beschichtungspro-zesse, wie für HF-PECVD-Prozesse. Sie gelten aber auch z.B. für HF ion plating-Prozesse. Wie erwähnt, sei unter HF vorzugsweise ein Frequenzbereich von 1 bis 100 MHz verstanden.

Allerdings soll, wenn im nachfolgenden auf derartige HF-plasmaunterstützte reaktive Prozesse eingegangen wird, das erwähnte Vorgehen nicht als auf solche Prozesse beschränkt ausgelegt werden.

In Fig. 7 ist schematisch eine Plasmakammer, beispielsweise der in Fig. 1, 2 vorbeschriebenen Art, dargestellt. Eine flächige HF-Elektrode 60 bildet gleichzeitig eine flächig verteilte Gasausdüsanord-nung mindestens für ein Reaktivgas G, welches dem Plasmaentladungsraum PL zugedüst wird. Der RF-Elektrode 60 gegenüberliegend ist eine Werkstückträger-Elektrode 62 in bekannter Art und Weise angeordnet.

Bezüglich der DC-Potentialverhältnisse ist selbstverständlich, dass das Kammergehäuse 63 und/ oder die Werkstückträger-Elektrode 62 in üblicher Art und Weise auf Bezugspotential, wie beispielsweise Massepotential, gelegt sein können. Der Fachmann kennt alle diesbezüglich bekannten Varianten.

Bei der reaktiven Plasmabeschichtung von Werkstücken an der Werkstückträger-Elektrode 62 bildet sich in der Plasmaentladung Staub, dessen Dichte mit ps bezeichnet sei. Staub in der Plasmaentladung kann von sehr vielen Quellen herrühren, hauptsächlich vom Beschichtungsprozess selbst, aber auch von mechanischem Abrieb während der Kammerbeladung und -entladung etc. Grundsätzlich nimmt aber die Staubdichte ps während eines reaktiven Beschichtungsprozesses zu. Dies, wie in Fig. 7 unten beispielsweise qualitativ mit einer im wesentlichen stetig anwachsenden Staubdichte (a) dargestellt.

Ohne geeignete Gegenmassnahmen wird der Staub mit der Zeit aus dem Plasma ausgefällt und schlägt sich im Reaktorraum nieder. Dadurch werden die Schichten mit Staubpartikeln kontaminiert (Schichtdefekte).

Zusätzlich verändert sich das Verhalten des Reaktors, womit ein Abdriften des Prozesses verursacht wird. Die heutigen Produktionsanlagen mit staubbehafteten Prozessen erreichen deshalb weder die geforderte Defektfreiheit der Schichten noch das geforderte kleine Verhältnis von Reinigungs- zu Produktionszeit (Produktionsverfügbarkeit, equip-ment availability).

Bis heute liefen die Bestrebungen dahin, so wenig wie möglich Staub zu erzeugen und, da dies nicht völlig verhindert werden kann, entstandenen Staub aus dem Beschichtungsraum möglichst vollständig zu entfernen. Damit nimmt man allerdings eine Einbusse an Schichtqualität in Kauf.

Nun wurde erkannt, dass in einer Plasmaentladung und insbesondere in einer Hochfrequenzentladung vorhandener Staub die Einkopplung elektrischer Energie und insbesondere von Hochfrequenzenergie wesentlich erhöht und dass grundsätzlich in

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

5

9

CH 687 986 A5

10

einem «staubigen» Plasma, insbesondere HF-Plasma, die Beschichtungsrate, insbesondere die Be-schichtungsrate in einem reaktiven Beschichtungs-prozess, namhaft erhöht wird. Somit nahm man bei obgenanntem Vorgehen auch eine Einbusse bezüglich Rate in Kauf. Dies allerdings nur, solange die Staubdichte in der Plasmaentladung einen Grenzwert nicht überschreitet. Überschreitet die Staubdichte den erwähnten Grenzwert, so muss damit gerechnet werden, dass sich die Staubpartikel zu grösseren Staubteilchen zusammenballen bzw. dass sie sich auf die im Entstehen begriffene Schicht niederschlagen. Dies muss meistens verhindert werden, insbesondere bei der Halbleiterherstellung und der Herstellung flacher, aktiver Bildschirme.

Damit beruht die neuartige Erkenntnis darauf, Staub in einem Plasmaentladungsraum, insbesondere einem Hochfrequenz-Plasmaentladungsraum, wie insbesondere für einen reaktiven plasmaunterstützten Beschichtungsprozess, nicht auszuräumen, sondern seine Dichte auf bzw. unterhalb einem vorgegebenen Pegel pmax zu halten. Es wird mithin die Zahl der Staubpartikel pro Volumeneinheit und/oder deren Grösse und damit die Staubdichte und deren Verteilung beherrscht eingestellt. Dies auf Verhältnisse, die anlässlich von Vorversuchen als optimal für den jeweiligen Behandlungs-prozess befunden wurden. Dies ist, wie in Fig. 7 unten, mit der Kurve (b) schematisch dargestellt.

Realisiert wird dies gemäss Fig. 7 grundsätzlich dadurch, dass durch die Plasmaentladung eine Partikelquerströmung Wp gesteuert erstellt wird, durch Errichten eines Querkräftefeldes, womit Über-schuss-Staubpartikel aus dem beschichtungswirksa-men Bereich der Plasmaentladung gefördert werden und schliesslich nach Bedarf entfernt werden.

Gemäss Fig. 7 besteht eine bevorzugte Ausführungsvariante, ein solches Kräftefeld zu erzeugen, darin, die Querpartikelströmung durch eine Quergasströmung zu erstellen. Dies wird durch Realisieren eines Querdruckgradienten erzielt. Wie schematisch dargestellt, wird hierzu seitlich ein Gas eingelassen und Gas dem Einlass gegenüber abgesaugt. Zusätzlich oder anstelle der Errichtung eines Querdruckgradienten können elektrostatische Gradienten und/oder thermische Gradienten eingesetzt werden, um die Staubdichte im beschichtungswirksamen Plasmaentladungsraum nicht über einen gewissen Wert ansteigen zu lassen.

Unten in Fig. 7 ist mit der Charakteristik (c) qualitativ dargestellt, wie die eingelassene Gasmenge riiG angesteuert wird.

Obwohl es durchaus möglich ist, durch Vorversuche festzustellen, ab wann und wie gross das Kräftefeld zu erstellen ist, um die Staubdichte im Entladungsraum im genannten Sinne zu beherrschen, ist es in einer bevorzugten Variante ohne weiteres möglich, beispielsweise durch Lichtreflexions- oder -absorptionsmessung, wie mit einem in Fig. 7 schematisch dargestellten Detektor 65, die momentane Staubdichte im Plasma zu ermitteln, den ermittelten Wert mit einem SOLL-Wert Fp zu vergleichen und das Kräftefeld, gemäss Fig. 7 den Druckgradienten, in regelndem Sinne so zu stellen, dass sich die

Staubdichte auf einen erwünschten Pegel einstellt. Da die Staubdichte die Plasmaimpedanz stark be-einflusst, kann eine solche Regelung auch über eine Messung dieser Impedanz erfolgen.

Bei Ausnützung einer Quergasströmung erfolgt die Einstellung bevorzugterweise durch Stellen der pro Zeiteinheit eingedüsten Gasmenge, wie an der Stelleinheit 67 von Fig. 7 dargestellt.

Selbstverständlich kann das Kräftefeld, welches dazu dient, Überschuss-Staubpartikel aus dem Be-schichtungsbereich zu bewegen, auch intermittierend angelegt werden, d.h., im Falle von Fig. 7, das im weiteren als Spülgas bezeichnete Gas Gs, welches die Querströmung W bewirkt, kann gepulst eingelassen werden.

Wie bereits erwähnt, hat sich dieses Vorgehen insbesondere bei reaktiven HF-Plasmabeschich-tungsprozessen ausgezeichnet bewährt, indem bei solchen Prozessen, und insbesondere bei Reaktivprozessen, prozessinhärent eine Pulver- bzw. Staubbildung in der Plasmaentladung erfolgt. Wenn gemäss Fig. 7 mittels eines Spülgases Gs die Querströmung W erstellt wird, so wird vorzugsweise als Spülgas ein neutrales Plasmaarbeitsgas, wie z.B. Argon oder He, oder ein nicht für den Schichtaufbau benötigtes Gas, wie H2, eingesetzt. Der Einsatz eines massgeblich am Schichtaufbau beteiligten Gases als Spülgas kann die Schichtverteilung ungünstig beeinflussen.

Wesentlich ist zu erkennen, dass Staub bzw. Pulver, solange die Plasmaentladung brennt, in letzterer gefangen bleibt. Soll mithin dann, wenn der Plasmabehandlungsprozess oder generell die Plasmaentladung abgestellt wird, verhindert werden, dass sich der in der Entladung verbleibende Staub in der Behandlungskammer niedersetzt, so wird bevorzugterweise wie folgt vorgegangen:

- Anstelle des Reaktivgases wird ein neutrales Gas eingelassen, womit dann, wenn der Schichtbil-dungsprozess zu gegebener Zeit abgebrochen werden soll, ein weiterer Schichtaufbau unterbunden wird. Durch Weiterbetrieb des nun neutralen Plasmas bleibt der Staub in der Plasmaentladung gefangen und wird «ausgespült». Im neutralen Plasma ist dabei die Staubbildung drastisch reduziert.

- In der aufrechterhaltenen Reaktivgas-Plasmaent-ladung oder der eben erwähnten neutralen Entladung wird das Querkräftefeld erhöht, im bevorzugten Fall einer «Spülgasströmung» wird letztere durch Erhöhung der eingelassenen Gasmenge und/ oder Erhöhung der Absaugleistung verstärkt.

- Es kann die Plasmaintensität kontinuierlich verringert werden, ohne dass jedoch die Entladung aussetzt. Dadurch wird die Wirkung der als Staubfalle wirkenden Plasmaentladung stetig reduziert, was das Wegbewegen der Staubpartikel durch das erwähnte Kräftefeld erleichtert.

Durch gleichzeitiges Reduzieren der Entladungsintensität und Erhöhen der seitlichen Pumpleistung und/oder der eingelassenen Spülgasmenge wird eine maximale Wegdrift der Staubpartikel aus der Beschichtungszone über der Elektrode 62 nach Fig. 7 erreicht.

Grundsätzlich kann das erfindungsgemäss eingesetzte Kräftefeld dadurch unterstützt werden, dass

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

6

11

CH 687 986 A5

12

die Plasmaentladung gepulst betrieben wird. Dadurch wird die Staubfallenwirkung des Plasmas reduziert und das gezielte Wegbefördern überschüssigen Staubes erleichtert. Dies gilt nicht nur für das Stillsetzen des Beschichtungsprozesses, sondern auch während des Beschichtungsprozesses selbst.

Wesentlich ist, dass die Plasmaentladung so lange aufrechterhalten bleibt, bis für das Stillsetzen des Prozesses der darin angesammelte Staub entfernt ist.

Diese Erkenntnis führt weiter zu einer bevorzugten Betriebsweise, wonach eine Plasmaentladung in der Plasmakammer auch dann unterhalten wird, wenn z.B. Werkstücke geladen bzw. behandelte Werkstücke entladen werden.

Eine Plasmaentladung, bezüglich des reaktiven Beschichtungsprozesses unwirksam, also in einem diesbezüglich neutralen Gas, kann ohne weiteres auch dazu eingesetzt werden, sei dies am unbeschichteten oder am bereits beschichteten Werkstück oder an der Plasmakammer, eine Ätzreinigung vorzunehmen, beispielsweise, indem ein Wasserstoffplasma unterhalten wird. Dabei ist von Bedeutung, dass die auf dem Substrat angelagerten Partikel von der Plasmaentladung eingefangen und «weggespült» werden können.

Somit kann beispielsweise in der Schlussphase eines Behandlungsprozesses ein H2-Reinigungs-plasma unterhalten werden, beispielsweise während der Entladung und Neubeladung der Plasmakammer. Da beim Ätzen Staub in der Plasmaentladung nur störend ist, wird dabei das errichtete Querkräf-tefeld maximal eingestellt.

Durch Einsatz des beschriebenen Vorgehens in einer Hochfrequenz-Plasmaentladung eines reaktiven Beschichtungsprozesses zum Ablegen von defektfreien a-Si-Schichten, ohne Staubniederschlag im Reaktor, konnte die Beschichtungsrate um den Faktor 2,5 erhöht werden, gleichzeitig die Schichtspannungen um einen Faktor von 2,5 reduziert werden, wobei wegen der erhöhten Beschichtungsrate die Schichtfeinheit um einen Faktor von ca. 2 erhöht wurde. Dies verglichen mit der Beschichtung in derselben Plasmakammer, bei welcher mittels bekannter Techniken, wie eingangs beschrieben wurde, versucht wurde, die Staubdichte zu minima-lisieren, nämlich durch Wahl eines Prozessarbeits-punktes bei tiefen Drücken und kleiner Leistung.

So betragen bei Anwendung der erwähnten, bekannten Technik (Staubbildungsminimierung) Be-schichtungsraten für a-Si-Schichten < 4Ä/sec, bei Schichtspannungen > 5 109 dyn/cm2, demgegenüber erfindungsgemäss die Raten 10 A/sec bei Schichtspannungen <2 109 dyn/cm2.

Wie erwähnt wurde, besteht eine bevorzugte Realisationsform des Querkräftefeldes darin, eine Quergasströmung, wie in Fig. 7 dargestellt, durch die Plasmaentladung zu realisieren.

In Fig. 8 sind mehrere Varianten A bis E dargestellt, um, saugseitig, das erwähnte Kräftefeld bzw. den erwähnten Druckgradienten zu erstellen.

Gemäss Fig. 8A wird die Absaugung von Gas aus dem Behandlungsraum bzw. Entladungsraum durch einen schmalen Schlitz 69 in der Wand der Plasmakammer 1 vorgenommen, welche elektrisch auf definiertes Potential, wie auf Massepotential, gelegt ist. Die Breite des Schlitzes ist so bemessen, dass das Plasma sich nicht durch den Schlitz 69 hindurch ausdehnen kann, und beträgt vorzugsweise 2 bis 4 mm. Bevorzugterweise wird die anhand von Fig. 7 besprochene Querströmung zusätzlich durch den dort gezeigten Quergaseinlass massgeblich unterstützt, was auch bei den Ausführungsvarianten gemäss Fig. 8B bis E vorzugsweise erfolgt.

Gemäss Fig. 8B wird ein Absaugschlitz 71 im Bereiche der Kante der Elektrode 60 vorgesehen. Dies einem weiteren bevorzugterweise befolgten Prinzip folgend. Es wurde erkannt, dass die Staubdichte dort am grössten ist, wo das die Plasmaentladung speisende elektrische Feld maximal ist. Dies ist bekanntlich bei potentialbeaufschlagten Flächen an Kanten und Spitzen etc. der Fall. Deshalb wird gemäss Fig. 8B vorgeschlagen, die Absaugung mittels des Schlitzes 71 am Randbereich der Elektrode 60, mithin in einem Bereich vorzunehmen, wo wegen der erhöhten Feldstärke eine erhöhte Staubdichte vorliegt.

Konsequent wird dieses Vorgehen gemäss Fig. 8C weiterverfolgt, indem beidseitig in Randbereichen der Elektrode 60 und der Gegenelektrode 62 Saugschlitze 71a und 71b vorgesehen werden.

Die Quergasgeschwindigkeit wird bei einer Ausführungsvariante gemäss Fig. 8D mit sich stetig konisch verengendem Schlitz 73 in einen ausgedehnteren Plasmaentladungsbereich hinein erhöht, wodurch die Effizienz der Querströmung erhöht wird.

Gemäss Fig. 8E wird der Wandungsbereich 75 der Plasmakammer 1, worin der Saugschlitz 77 vorgesehen ist, elektrisch auf Schwebepotential betrieben. Damit wird erreicht, dass die Potentialbarriere, welche durch Staubpartikel bei ihrer Extraktion aus der Entladung zu überwinden ist, reduziert wird, weil sich das Potential des schwebend betriebenen Wandabschnittes auf ein Zwischenpotential zwischen den Potentialen der Elektroden 60 und 62 einstellt.

Eine weitere Möglichkeit, die selbstverständlich ist, ist die, am Saugschlitz ein Sieb vorzusehen, womit die Schlitzöffnung und damit der Pumpquerschnitt vergrössert werden kann, ohne dass das Plasma durch den Schlitz tritt.

Es versteht sich im weiteren von selbst, dass Merkmale der dargestellten Gasabsaugungen kombiniert werden können.

In Fig. 9 ist, z.B. rückblickend auf die oben beschriebene neuartige Anlagekonfiguration mit Plasmareaktorstapel, dargestellt, wie auch dort bevorzugterweise und unter Berücksichtigung der eben beschriebenen Erkenntnisse die Beladung und Entladung der Plasmakammern 1 erfolgt.

Gemäss Fig. 9(a) wird das Werkstück 31 (Fig. 2a) auf den Hubmechanismus 9 mit den Stösseln 13 abgelegt. Gemäss Fig. 9(b) wird daraufhin ein neutrales Plasma in der Plasmakammer 1 gezündet, nachdem bezüglich des Transportraumes 23t gemäss Fig. 3 vorzugsweise mindestens eine Druckstufe mit den Verschliessplatten 41 erstellt worden ist. Dabei wird ein nicht reaktives Gas, beispielsweise Argon und/oder Wasserstoff, wie darge5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

7

13

CH 687 986 A5

14

stellt, eingelassen. Dabei wird, wie vorgängig beschrieben wurde, das Werkstück 31 auch erhitzt, u.a. zu seiner Entgasung. Die Absaugung A ist gestartet.

Sich z.B. bei der mechanischen Absenkung des Werkstückes 31 gemäss Fig. 9(c) bildender Staub wird im weiterhin unterhaltenen neutralen Plasma gefangen und durch die Neutralgas-Querströmung bei A abgesaugt. Ist gemäss Fig. 9(d) das Werkstück abgesenkt, wird der Reaktivgaseinlass initialisiert, vorzugsweise sowohl durch die eine Gasdusche bildende HF-Elektrode 62 wie auch durch den seitlichen Spülgaseinlass, wie dargestellt. Während des nun folgenden Beschichtungsprozesses wird, wie anhand von Fig. 7 beschrieben wurde, die Staubdichte in der Plasmaentladung nicht zum Verschwinden gebracht, sondern so beherrscht, dass sie ein vorgegebenes Mass nicht übersteigt.

Nach Beendigung des Beschichtungsprozesses wird gemäss Fig. 9(e) die Querströmung von Reaktivgas erhöht oder eines neutralen Gases oder auf eine neutrale Plasmaentladung (nicht dargestellt), wie beschrieben wurde, übergegangen. Wichtig ist, dass auch während des Anhebens des beschichteten Werkstückes gemäss Fig. 9(f) eine staubfangende Plasmaentladung aufrechterhalten bleibt, sei dies als neutrale Plasmaentladung oder weiterhin als Reaktivplasmaentladung, wenn der Beschich-tungsprozess nicht in einem bestimmten Zeitpunkt zu beenden ist.

Gemäss Fig. 9(g) wird daraufhin das Werkstück 31 aus den Plasmakammern 1 entfernt, wobei in dieser Betriebsphase, wie auch in derjenigen nach Fig. 9(a), bevorzugterweise eine Plasmaentladung, wie gestrichelt dargestellt, aufrechterhalten bleibt, nicht eine Reaktivplasmaentladung, sondern eine Neutralplasmaentladung, insbesondere eine Wasserstoff-Plasmaentladung, einerseits zum weiteren Auffangen von Staubpartikeln, anderseits zum Reinigungsätzen der Kammer.

Wie in Fig. 9(a) und 9(g) eingetragen, wird dann Wasserstoff einerseits eingelassen und anderseits abgesaugt, so dass im Plasma gefangener Staub in diesen Phasen möglichst vollständig ausgeräumt wird.

Zusätzlich zu der beschriebenen Gasabsaugung zum Erstellen der Querströmung können weitere Absaugungen vorgesehen sein, z.B. an der Elektrode 60 ebenso verteilt wie die Reaktivgas-Eindüsöff-nungen. Durch gezielte Auslegung der verteilten Gas-Ein- und/oder -Absaugung kann die Behandlungsgleichförmigkeit gegebenenfalls optimiert werden.

Die beschriebene Anlage und das beschriebene Verfahren eignen sich insbesondere für die Herstellung von flachen, aktiven Bildschirmen.

Claims

Patentansprüche

1. Anlage für die Vakuumplasmabehandlung, dadurch gekennzeichnet, dass sie umfasst:

- eine Mehrzahl übereinander gestapelter Plasmakammern, je mit

- einer horizontalen, flächigen Elektrode mit einer verteilten Anordnung von Auslassöffnungen, welche mit einem Gasvorrat verbunden sind, der mindestens Reaktivgas enthält,

- einer Werkstückhalterung für mindestens ein Werkstück, unterhalb der Elektrode gegenüberliegend,

- einer seitlichen Bedienungsöffnung,

wobei die seitlichen Bedienungsöffnungen vertikal aufeinander ausgerichtet sind und in einen gemeinsamen Kammerraum einmünden, worin vorgesehen ist:

- eine sich vertikal entlang den Bedienungsöffnungen des Kammerstapels erstreckende, um eine Vertikalachse drehbewegliche Transporteinrichtung mit sich horizontal erstreckenden Werkstückaufnahmen zur gleichzeitigen Bedienung der Bedienungsöffnungen am Stapel, wobei die Werkstückaufnahmen horizontal linear verschieblich sind.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der gemeinsame Kammerraum eine Schleusenkammer ist.

3. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der gemeinsame Kammerraum ein Transportraum ist, woran mindestens eine Schleusenkammer angeordnet ist und vorzugsweise in welche mehr als ein Kammerstapel mit der Transporteinrichtung bedienbar angeordnet ist.

4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schleusenkammer ein durch eine mit der Umwelt kommunizierende Schleusenöffnung einbringbares Werkstückmagazin zugeordnet ist mit einer Anzahl horizontaler Magazinfächer je für Werkstücke und dass die Anzahl Magazinfächer vorzugsweise gleich der Anzahl Bedienungsöffnungen der Stapel oder gleich einem ganzzahligen Vielfachen, vorzugsweise der doppelten Zahl, dieser Anzahl ist.

5. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kammerraum ein Transportraum ist und die Bedienungsöffnungen mittels Schliessorganen vakuumdicht oder zur Bildung einer Druckstufe verschliessbar sind.

6. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kammerraum ein Transportraum ist und dass die Kammern des Stapels gemeinsam über einen Pumpanschluss am Transportraum evakuiert werden.

7. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammern des Stapels von einem zentralen Gastank und/oder einer zentralen elektrischen Speiseeinheit und/oder einer zentralen Pumpstation bedient sind.

8. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Anzahl Werkstückaufnahmen, die der Anzahl Bedienungsöffnungen an einem Kammerstapel entspricht, gemeinsam horizontal linear verschieblich sind, um die Bedienungsöffnungen dieses Stapels zu bedienen, dass sie vorzugsweise zur Ausführung dieser Bewegung mechanisch verbunden sind.

9. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstückaufnahmen horizontale Gabelelemente umfassen und dass die Werkstückhalterungen in den Kammern des Stapels und die Gabelelemente zur Ausführung ei-

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

8

15

CH 687 986 A5

ner gegenseitigen relativen vertikalen Bewegung ausgebildet sind zum Ablegen oder Aufnehmen von Werkstücken in den Kammern durch die Gabelelemente und dass, bei Ausbildung des gemeinsamen Kammerraumes als Transportraum mit Schleusenkammer und Magazin, zwischen den Gabelelementen und Ablageflächen in den Magazinfächern eine ebensolche vertikale Relativbeweglichkeit besteht.

10. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammern Werkstückbehandlungskammern für plasmaunterstütztes chemisches Dampfabscheiden sind.

11. Verfahren zum Betrieb einer Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens die Kammern eines Stapels synchron betrieben werden.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens die Kammern des Stapels während Entladen und Beladen der Anlage plasmagereinigt werden, vorzugsweise reaktiv plasmageätzt.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Plasmareinigungsverfahren die Kammern des Stapels mit Werkstücken beladen werden und ein Gas, wie He oder H2, als Wärmeleitungsgas in die Kammern eingelassen wird zur Aufheizung der Werkstücke durch Gaswärmeleitung.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass Aufheizen der Werkstücke plasmaunterstützt wird und das Plasma vorzugsweise auch als Reinigungs-Ätz-Plasma eingesetzt wird, dabei vorzugsweise ein H2-Plasma eingesetzt wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens während der Reinigung ein Druckgradient vom gemeinsamen Kammerraum in die Kammern des Stapels installiert wird.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass Messsignale, Steuersignale oder Stellsignale im Sinne der Regelungstechnik von und/oder zu den Kammern mindestens eines Stapels im Multiplexbetrieb von zentralen Einheiten aufgenommen und/oder erzeugt werden.

17. Verwendung der Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 10 für die PECVD-Beschichtung.

18. Verwendung der Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 10 bzw. Anwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 11 bis 16 bei der Herstellung von flachen, aktiven Bildschirmen.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

9