CN106661721B - 用于制造涂层的方法以及具有涂层的光电子半导体部件 - Google Patents

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Abstract

说明一种用于制造涂层的方法，其包括以下步骤：‑提供具有盖面（4a）和主涂层方向（Z）的材料源（4），‑提供具有盖面（1a）的衬底保持器（1），‑提供至少一个基础层（2），所述基础层具有在衬底的盖面（1a）上的背向衬底保持器（1）的涂层面（2a），‑将衬底保持器（1）安装在旋转臂（3）上，所述旋转臂沿着旋转臂（3）的主延伸方向具有长度（3L），‑调节旋转臂（3）的长度（3L），使得法向角（）在整个方法期间最小为30°并且最高为75°，‑借助材料源（4）将至少一个涂层（22）施加在基础层（2）的具有涂层面（2a）的侧上，其中‑衬底保持器（1）在涂层（22）的涂层过程期间围绕着衬底旋转轴旋转，所述衬底旋转轴沿着旋转臂（3）的主延伸方向伸展。

Description

用于制造涂层的方法以及具有涂层的光电子半导体部件
技术领域
要解决的任务在于，说明一种用于制造一致覆盖的涂层的方法。另一个要解决的任务在于，说明一种具有一致覆盖的涂层的光电子半导体部件。
发明内容
说明一种用于制造涂层的方法。该涂层例如可以是光电子半导体部件的金属层、半导体层或绝缘层。该涂层优选地是薄的、即例如最高10μm厚的由具有优选少的杂质的材料构成的层。即该层优选地由上述材料组成并且例如具有最高3%、特别是最高1%的杂质。涂层优选地利用以下材料构成，该材料可以利用作为材料源的蒸镀源来提供。
根据方法的至少一种实施方式，首先提供具有蒸发面和主涂层方向的材料源。材料源例如在其内部中包含用于涂层的材料。如果涂层多种材料或多种材料组分，则也可以使用多个材料源或具有多种材料的材料源。用于涂层的至少一种材料例如通过加热或通过利用带电粒子轰击从材料源分离出来。
材料源的主辐射沿着主涂层方向进行。换句话说，由材料源发出的材料流沿着主涂层方向是最大的。材料流可以沿着材料源的蒸发面的至少一个延伸方向、即垂直于主辐射方向是最小的。
根据方法的至少一种实施方式，提供具有盖面的衬底保持器。优选地平坦地构造盖面。换句话说，盖面的走向与经过盖面伸展的所设想的数学平面偏差了垂直于上述平面的转盘的厚度的最高±10%、优选最高±5%。
衬底保持器的盖面朝向材料源。盖面的假想延长在此与主涂层方向成小于90°的角度。衬底保持器当前例如可以是一种衬底保持器。通常可以的是，衬底保持器由机械自身支撑的材料构成。换句话说，对于传输衬底保持器不需要其他支撑元件，以便保护衬底保持器以免破坏。衬底保持器就此可以由多个层构造，其中衬底保持器的盖面可以利用半导体材料来构成。例如衬底保持器的盖面包括硅。
根据方法的至少一种实施方式，在衬底保持器的盖面上布置基础层。基础层具有背向衬底保持器的涂层面。基础层因此可以是待涂覆的元件、例如待涂覆的衬底。涂层面朝向材料源。因此从材料源蒸发的材料可以被施加到涂层面上。此外，基础层优选地具有四个侧面。名称“涂层面”的选择在此不应该意味着，仅仅该面配备有涂层。更确切地说，基础层的侧面也优选地配备有涂层。涂层面更确切地说是主涂层面、即那些由于其相对于材料源的位置或由于其几何尺寸在数量上被沉积材料源的大部分材料的面。
例如以长方体、平截方棱锥体或平截圆锥体的形状构造基础层。四个侧面在此可以将基础层的涂层面和朝向衬底保持器的盖面的底面相互连接。基础层例如可以是还没有完成的光电子半导体部件。基础层因此可以包括光电子半导体部件的层和/或结构。
根据方法的至少一种实施方式，衬底保持器被安装在具有主延伸方向的旋转臂上。旋转臂被安装在衬底保持器的背向衬底保持器的盖面的底面上。旋转臂优选地与衬底保持器的底面固定连接。旋转臂的主延伸方向垂直于衬底保持器的底面伸展。旋转臂沿着其主延伸方向具有一个长度。例如旋转臂在其背向衬底保持器的末端处被安装在转动关节上。该固定例如可以机械地借助螺栓连接来实现。
衬底保持器的衬底旋转轴的假想延长优选地沿着旋转臂的主延伸方向伸展。衬底旋转轴在此从衬底保持器的盖面延伸至底面。衬底旋转轴优选地经过衬底保持器的重心伸展。名称“重心”在此并且在下文中不应该理解为几何上精确的重心，而是仅仅理解为制造公差范围内的重心。例如该重心与几何上精确的重心偏差了衬底保持器的直径的高达15%、优选地高达10%。
根据方法的至少一种实施方式，调节旋转臂的长度。该调节例如可以通过选择具有相应长度的旋转臂来实现。此外，长度可以借助沿远离衬底保持器的方向移动转动关节或通过移动旋转臂在转动关节上的固定点来实现。
根据方法的至少一种实施方式，调节旋转臂的长度，使得法向角在整个方法期间最小为30°并且最高为75°。优选地，法向角最小为40°并且最高为60°。法向角在此是基础层的涂层面的经过涂层面上的样本点的面法线与样本向量所成的角度。样本向量通过从材料源的蒸发面上的任意点至基础层的涂层面上的样本点的连接向量给出。优选地，作为材料源的蒸发面上的点不选择任意点，而是选择主涂层方向经过其伸展的点。
例如法向角可以是旋转臂沿着材料源方向的假想延长与从材料源至旋转臂的固定点的连接向量所成的角度。
根据方法的至少一种实施方式，现在将至少一个涂层施加在基础层的具有涂层面的侧上。该施加在下文中也称为“涂层过程”并且在涂层时间期间进行。涂层具有涂层厚度。在此并且在下文中分别可以将涂层的背向基础层的外表面至盖面的或者至位于该涂层之下的基础层的侧面之一的最小间距理解为涂层厚度。
涂层的施加借助材料源实现。例如借助材料源蒸镀涂层。涂覆在涂层时间期间进行，其中优选地如此长地选择涂层时间，使得产生基础层的涂层面和/或侧面的完全覆盖。基础层的“完全覆盖”在此并且在下文中意指，基础层的背向衬底保持器的所有裸露的外表面在涂覆之后不再可接近并且所有面被涂层覆盖。涂层因此特别是整体的层并且不包括未与涂层的材料相互连接的多种材料。
根据方法的至少一种实施方式，衬底保持器在涂覆至少一个涂层期间围绕着衬底旋转轴旋转。该旋转优选地以恒定的旋转频率进行。换句话说，在涂层时间或涂层过程期间不改变旋转频率。衬底旋转轴沿着旋转臂的主延伸方向伸展。优选地，在此旋转臂围绕着自身旋转。旋转臂的自旋转例如可以利用旋转关节来实现，旋转臂被安装在该旋转关节上。
在此应该注意，法向角在涂层过程期间由于衬底保持器的旋转而变化。这所基于的原因在于，沿着其进行旋转的衬底旋转轴通常不经过基础层伸展。参照衬底旋转轴的位置，基础层例如在制造方法开始时更靠近材料源。由于旋转，基础层在涂层过程期间在以后的时间点、参照衬底旋转轴的位置更远离材料源。基础层与材料源的间距由于围绕着衬底旋转轴的旋转因此在时间上是可变的。这导致样本向量的改变并且因此导致法向角的改变。尽管可变，法向角在整个制造方法期间最小为30°并且最高为75°。
根据用于制造涂层的方法的至少一种实施方式，该方法利用以下步骤实现：
- 提供具有盖面和主涂层方向的材料源，
- 提供具有盖面的衬底保持器，
- 提供至少一个基础层，该基础层具有在衬底的盖面上的背向衬底保持器的涂层面，
- 将衬底保持器安装在旋转臂上，该旋转臂沿着旋转臂的主延伸方向具有一个长度，
- 调节旋转臂的长度，使得基础层的涂层面的通过涂层面上的样本点的面法线与样本向量所成的角度在整个方法期间最小为30°并且最高为75°，该样本向量通过从材料源的盖面上的一点至涂层面上的样本点的连接向量给出，
- 借助材料源在基础层的具有涂层面的侧上施加至少一个涂层，其中
- 衬底保持器在涂覆涂层期间围绕着衬底旋转轴旋转，该衬底旋转轴沿着旋转臂的主延伸方向伸展。
在这里描述的方法中，特别是遵循以下思想，即通过准确地调节旋转臂的长度使得法向角最小为30°并且最高为75°，可以实现基础层的均匀的上成形。因此能够实现基础层的角和/或棱的一致覆盖。此外，能够实现无裂缝的并且因此气密密封的涂层的制造。
根据方法的至少一种实施方式，衬底保持器附加地围绕着总旋转轴旋转，该总旋转轴在制造公差的范围内沿着材料源的主涂层方向伸展。优选地，旋转在整个涂层过程期间进行。借助围绕着总旋转轴的旋转，可以补偿从材料源蒸发的材料流中的不均匀性。
通过围绕着衬底旋转轴和总旋转轴的同时旋转，当前实现均匀的一致的涂层。通过围绕着衬底旋转轴的旋转特别是得出以下可能性，即均匀地涂覆基础层的侧面。如已经结合法向角的由旋转决定的改变所解释的那样，在围绕着衬底旋转轴旋转期间，基础层与材料源的间距发生变化。在例如两个起初具有至材料源的不同间距的基础层的涂层的情况下，因此可以补偿由于不同间距所致的涂层厚度中的不均匀性。
涂层厚度中的这样的不均匀性应该由以下决定，即由材料源发出的材料流随着至材料源的增加的间距成平方地下降（所谓的距离平方反比定律）。因此，起初比第二基础层更靠近材料源的第一基础层在以后的时间点比第二基础层距离材料源更远。此外，由于旋转可以均匀地涂覆基础层的侧面，因为在围绕着衬底旋转轴旋转期间各一个另外的侧面朝向材料源。侧面中的每个侧面与材料源、特别是与材料源的主涂层方向的相应定向因此通过围绕着衬底旋转轴的旋转在涂层过程期间变化。
围绕着总旋转轴的旋转此外引起从材料源发出的材料流中的不均匀性的补偿。理想情况下，材料流关于主涂层方向并且因此关于总旋转轴具有旋转对称。然而，实际材料源的材料流与旋转对称偏差。该偏差通过围绕着总旋转轴的旋转来补偿。
根据方法的至少一种实施方式，围绕着衬底旋转轴的旋转以第一旋转频率进行并且围绕着总旋转轴的旋转以第二旋转频率进行。第一旋转频率在此大于第二旋转频率。例如第一旋转频率至少为第二旋转频率的四倍、特别是5.25倍。换句话说，围绕着衬底旋转轴的旋转比围绕着总旋转轴的旋转显著更快。旋转频率的不同选择在此考虑以下事实，即涂层厚度中的可能由于侧面与材料源的不同定向所产生的不均匀性比涂层厚度中的可能由于材料源的材料流中的不均匀性所产生的不均匀性明显更大。
根据方法的至少一种实施方式，作为样本点，选择涂层面上的任意点。换句话说，涂层面的定义法向角的面法线可以经过基础层的涂层面上的任意点伸展。涂层面的经过涂层面上的任意样本点的任意面法线与样本向量的每个法向角于是在上述条件的整个涂层时间期间满足：法向角最小为30°并且最高为75°。
根据方法的至少一种实施方式，将具有各一个涂层面的多个基础层布置在衬底保持器的盖面上。多个基础层中每个基础层的每个涂层面的每个法向角最小为30°并且最高为75°。
根据方法的至少一种实施方式，调节旋转臂的长度，使得该长度最小为100mm并且最高为700mm。旋转臂长度的选择在此取决于涂层设施的大小并且以同一涂层设施进行缩放。优选地，该长度最小为200mm并且最高为400mm，并且特别优选地最小为220mm并且最高为300mm。旋转臂长度在该范围内的选择当前能够实现：不仅提供至少为30°的法向角而且提供大量的衬底，而所述衬底不由于空间不足而接触和/或衬底保持器的盖面不被来自材料源的材料流遮暗。
根据方法的至少一种实施方式，涂层完全覆盖基础层的背向衬底保持器的所有棱和角。换句话说，基础层被涂层一致并且无缝隙地覆盖。基础层在在其背向衬底保持器的外表面上、即当前在其涂层面和所有侧面上施加涂层之后不再可自由接近。同样完全覆盖基础层的棱和角。基础层的棱在此并且在下文中是侧面与涂层面相遇的部位。基础层的角在此并且在下文中是两个侧面与涂层面相遇的部分。例如长方体形的基础层具有四个背向衬底保持器的棱和四个背向衬底保持器的角。平截圆锥体形的基础层例如仅仅具有一个背向衬底保持器的棱，在所述棱处侧面与平截圆锥体的盖面相遇。术语“棱”和/或“角”在此不应该理解为严格几何的术语，而是更确切地说（在制造公差的范围内）例如也包括倒圆的棱和/或角。
根据方法的至少一种实施方式，圆盘形地构造衬底保持器。衬底保持器的盖面和/或底面于是具有圆的形状。衬底保持器的圆形盖面和/或圆形底面的半径在此最小为30mm并且最高为350mm。优选地，该半径最小为40mm并且最高为200mm，特别优选地最高为120mm。衬底旋转轴在此经过圆形盖面和/或圆形底面的中点伸展。术语“圆”、“圆形的”“圆盘”、“圆盘形的”、“半径”和“中点”在此不应该视为准确的几何术语，而是更确切地视为可以在制造公差的范围内解释的说明。例如盖面和/或底面可以具有近似圆形的椭圆的形状，其中椭圆的数值偏心率最高可以为10%。
在此可以的是，衬底保持器的轮廓以俯视图来看仅仅能够由圆的形状接近。例如衬底保持器以俯视图来看可以具有苜蓿叶、特别是四叶苜蓿叶的形状。苜蓿叶的形状以俯视图来看于是可以由圆来包围。衬底保持器在此以俯视图来看可以具有至少一个对称轴、优选至少两个对称轴和特别优选至少四个对称轴。衬底保持器可以在至少一个空间尺寸上具有最小30mm和最高350mm的范围。
根据方法的至少一种实施方式，提供至少两个衬底和至少两个旋转臂。在衬底的每个上优选地分别布置多个基础层。两个衬底分别布置在一个旋转臂上，其中每个衬底保持器明确地被分配给一个旋转臂。优选地，两个旋转臂具有在制造公差的范围内相同的长度。然而也可以的是，旋转臂具有不同的长度。这例如能够实现在两个衬底上布置的基础层的不同的涂层。
两个衬底分别围绕着衬底旋转轴旋转，相应旋转臂的主延伸方向分别经过所述旋转轴伸展。优选地，两个衬底以相同的第一旋转频率旋转。然而也可以的是，两个衬底的旋转频率不同。如果应该在两个衬底的基础层上施加结构不同的涂层，这例如就可以是该情况。
根据方法的至少一种实施方式，至少两个衬底和材料源没有布置在共同的球表面上。例如这两个衬底可以布置在共同的球表面上，其中材料源没有布置在该共同的球表面上。因此不能在空间中定义球，不仅两个衬底而且材料源至少部分地布置在该球的表面上。
与此相对，衬底和所谓的克努森或行星齿轮传动装置的材料源被布置在共同的球表面上。利用这样的克努森或行星齿轮传动装置的涂层方法与在此描述的方法相对具有以下缺点，不产生基础层利用涂层的均匀的棱覆盖，而是更确切地说根据衬底保持器上的基础层的定向和位置产生上成形的不匀称性。此外，在利用克努森或行星齿轮传动装置进行涂覆的情况下，在待上成形的棱的区域中在涂层中形成缝隙和裂缝。
此外说明一种光电子半导体部件。光电子半导体部件的涂层优选地利用在此描述的方法来制造。即，所有针对方法公开的特征也针对光电子半导体部件的涂层公开并且反之亦然。
根据光电子半导体部件的至少一种实施方式，该光电子半导体部件包括至少一个基础层，该基础层具有涂层面和两个相对的径向侧面。此外，基础层包括两个相对的切向侧面，所述切向侧面在制造公差的范围内正交于或垂直于径向侧面伸展。优选地，两个径向侧面分别与一个切向侧面相邻并且反之亦然。例如基础层以长方体、平截方棱锥体的形状来构造。径向侧面于是可以在制造公差的范围内彼此平行地布置。同样，切向侧面可以在制造公差的范围内彼此平行地布置。径向侧面在此可以是背向或朝向衬底旋转轴的侧面。切向侧面可以是具有至少一个面法线的侧面，该面法线沿着第一旋转频率的旋转方向伸展。
基础层还包括底面和背向底面的棱和角，在所述棱和角处切向侧面或径向侧面与涂层面相遇。
根据光电子半导体部件的至少一种实施方式，该光电子半导体部件包括至少一个涂层。涂层完全覆盖基础层的棱和角。换句话说，涂层一致覆盖基础层。例如涂层是光电子半导体部件的绝缘层。此外，涂层可以是光电子半导体部件的反射层和/或导电连接层。此外，涂层可以是光电子半导体部件的半导体层。借助一致的涂层，例如可以向外气密密封基础层并且保护基础层以免空气和/或液体的侵入。此外，一致的涂层可以用于制造高反射层。
涂层的材料可以具有高的纯度。例如涂层中的不纯的杂质原子的数量份额为涂层材料原子的最高3%、优选地最高1%。此外，在涂层材料的纯度上可以证明借助蒸镀的制造。涂层通过蒸镀来制造所依据的特征因此也是具体的特征，该特征在完成的部件上能够证明。
根据光电子半导体部件的至少一种实施方式，该光电子半导体部件包括至少一个基础层和至少一个涂层，该基础层具有涂层面、两个相对地径向侧面、两个相对的在制造公差的范围内正交于或垂直于径向侧面的切向侧面、底面和背向底面的棱和角，其中涂层完全覆盖基础层的棱和角。
根据光电子半导体部件的至少一种实施方式，涂层具有外表面。基础层的至少一个径向侧面上的涂层厚度在此为基础层的涂层面上的涂层厚度的至少25%。换句话说，均匀地构造涂层的涂层厚度。在此并且在下文中基础层的径向侧面和/或切向侧面和/或涂层面上的涂层厚度是涂层的外表面中的至少一个至径向侧面和/或涂层面的最小间距。
此外，借助至少一个径向侧面上的涂层厚度与涂层面上的涂层厚度的比较可以证明在方法期间选择的法向角。因此，在径向侧面上的涂层厚度随着增加的法向角而增大。在75°±5°的法向角的情况下，至少一个径向侧面上的涂层厚度可以对应于涂层面上的涂层厚度。因此在该角度的情况下可以得出最佳的均匀的涂层。然而，当前已经表明，在考虑其他因素、诸如安装在衬底保持器上的基础层的数量和/或衬底保持器的大小的情况下已经从30°的法向角起就可以实现均匀性的最佳。
根据光电子半导体部件的至少一种实施方式，基础层的切向侧面上的涂层厚度为基础层的外表面至涂层面的最小间距的至少30%。切向侧面因此可以比径向侧面更均匀地被涂覆。
根据光电子半导体部件的至少一种实施方式，涂层在基础层的径向侧面和/或切向侧面的范围内没有裂缝，所述裂缝完全穿透层。换句话说，通过如在此说明的用于制造涂层的方法可以制造无裂缝的和/或气密密封的涂层。
附图说明
在下文中，在此描述的用于制造涂层的方法以及在此描述的具有利用方法制造的涂层的光电子半导体部件借助实施例和所属的附图进行详细阐述。
图1借助示意性的侧视图示出用于执行在此描述的方法的装置的一个实施例。
图2、3和4示出用于详细阐述在此描述的方法的示意性简图。
图5示出涂层的涂层厚度的角度相关性以用于阐述在此描述的方法。
图6示出涂层的涂层厚度作为旋转臂长度的函数以用于阐述在此描述的方法。
图7和8示出几何关系以及涂层厚度的时间改变以用于阐述在此描述的方法。
图9A和9B借助示意性的截面图和扫描电子显微镜（REM）照片示出在此描述的光电子半导体部件的实施例。
相同的、同样的或起相同作用的元件在附图中配备相同的附图标记。附图和在附图中示出的元件彼此间的大小比例不应该视为按照比例的。更确切地说，为了更好的可视性和/或更好的理解可以夸大地示出各个元件。
具体实施方式
借助图1的示意性的侧视图来详细地阐述用于制造涂层的方法。侧视图示出用于制造涂层22的素描的装置。该装置包括具有蒸发面4a的材料源4。材料源4具有主涂层方向Z。主涂层方向Z与两个撑开蒸发面4a的平面的方向X、Y构成直角坐标系X，Y，Z。
此外，该装置包括旋转架51、固定臂52和转动关节53。转动关节53借助固定臂52安装在旋转架51上。旋转臂3安装在转动关节53上。旋转臂3沿着其主延伸方向具有长度3L。衬底保持器1安装在旋转臂3上。旋转臂3的穿过衬底保持器1的假想延长在此优选地经过衬底保持器1的重心伸展。在图1的右侧示出在第二旋转臂3上的第二衬底保持器1。该结构在此与在图1的左侧上示出的结构相同。
由旋转架51、固定臂52、转动关节53、旋转臂3和衬底保持器1构成的总装置以第二旋转频率ω2围绕着总旋转轴旋转，该总旋转轴沿着材料源4的主涂层方向Z伸展。此外，旋转臂3以第一旋转频率ω1围绕着衬底旋转轴11进行自旋转，该衬底旋转轴沿着旋转臂3的主延伸方向伸展。
衬底保持器1具有盖面1a。在盖面1a上安装有基础层2。在基础层2的涂层面2a上标记样本点2p。当前选择样本点2a，使得沿着旋转臂3伸展的衬底旋转轴11的假想延长经过样本点2p伸展。然而，一般可以随意地在基础层2的涂层面2a上选择样本点2p。
从材料源4的蒸发面4a上的点4m至样本点2p的连接向量构成样本向量42。样本向量42与经过样本点2p的面法线291成一个法向角。借助旋转臂3的长度3L的变化调节法向角。法向角在此最小为30°并且最高为75°。优选地，法向角在此最小为40°并且最高为60°。
根据图2的示意性简图详细阐述用于制造涂层的方法。图2示出具有蒸发面4a和材料源4的蒸发面4a上的点4m的材料源4。材料源4的主涂层方向Z当前通过蒸发面4a上的点4m伸展。同样素描地示出衬底保持器1，该衬底保持器被布置在旋转臂3上，衬底旋转轴11沿着该旋转臂的主延伸方向伸展。旋转臂3以第一角速度ω1围绕着衬底旋转轴11旋转。
在衬底保持器1的盖面1a上布置有基础层2。基础层2具有涂层面2a以及径向侧面2r1、2r2和切向侧面2t1、2t2。在此，正的径向侧面2r1应该位于基础层2的朝向旋转臂3的侧上并且负的径向侧面2r2应该位于基础层2的背向旋转臂3的侧上。正的切向侧面2t1在围绕着衬底旋转轴11的旋转方向上被布置在负的切向侧面2t2（在图2中未示出）之前。换句话说，正的切向侧面2t1的至少一个面法线平行于旋转方向伸展并且负的切向侧面2t2的至少一个面法线与旋转方向反向平行地伸展。径向侧面2r1、2r2相对置。同样，切向侧面2t1、2t2相对置（在图2中未示出）。切向侧面2t1、2t2在制造公差的范围内垂直于径向侧面2r1、2r2伸展。
样本点2p位于基础层2的涂层面2a上。样本点2p与旋转臂3具有一个间距32。此外，基础层2具有至材料源的平均间距D。
通过从材料源4的蒸发面4a上的点4m至基础层2的涂层面2a上的样本点2p的连接向量给出的样本向量42与主涂层方向Z成一个材料角θ。同样，样本向量42与经过样本点2p的面法线291成一个法向角。
径向向量292沿着涂层面2a伸展。径向向量292垂直于经过样本点2p的面法线291。径向向量292与样本向量42成一个径向角α。面法线291、径向向量292和在此未示出的切向向量293构成三维直角坐标系，该三维直角坐标系被旋转至通过材料源4定义的三维直角坐标系X，Y，Z。切向向量293在此垂直于面法线291和径向向量292伸展并且从图2的图形平面伸展出来。
在涂层过程期间在图2中示出的时间点，负的径向侧面2r2朝向材料源4定向并且因此可以被直接涂覆，而正的径向侧面2r1远离材料源4定向并且因此仅能够差地或完全不能被涂覆。正的径向侧面2r2因此可以更好地利用材料源4的材料来涂覆。在以后的时间点、例如在衬底保持器1围绕着衬底旋转轴11半个旋转之后，正的径向侧面2r1朝向材料源4定向并且负的径向侧面2r2远离材料源4定向。因此通过围绕着衬底旋转轴11的旋转能够实现径向侧面2r1、2r2的均匀的涂层。
根据图3的示意图详细阐述在此描述的用于制造涂层22的方法。在通过材料源4定义的坐标系X，Y，Z中示出基础层2的涂层面2a上的样本点2p1、2p2的所计算的依赖于时间的位置。零点通过材料源4的蒸发面4a上的点4m给出。
布置第一样本点2p1，使得第一样本点具有至衬底旋转轴11的大的间距32。布置第二样本点2p2，使得第二样本点与衬底旋转轴11的位置仅轻微偏移，即具有至衬底旋转轴11的无穷小的间距32。因此，第一样本点2p1的依赖于时间的位置不仅受围绕着衬底旋转轴11的旋转影响而且受围绕着总旋转轴的旋转影响。第二样本点2p2的依赖于时间的位置仅受围绕着总旋转轴的旋转影响。
所述不同的影响例如在第一样本点2p1的位置的时间变化相较于第二样本点2p2的位置的时间变化更大的方面可见。第一样本点2p1进行围绕着材料源4的加倍的旋转。与此相应地，第一样本点2p1比第二样本点2p2具有更复杂的运动并且与样本向量42成更大变化的法向角。
此外，图3为了阐述示出通过面法线291、径向向量292和切向向量293撑开的旋转的直角坐标系291,292,293的素描的三维图。切向向量293平行于以第一旋转频率ω1围绕着衬底旋转轴11的旋转的旋转方向伸展。径向向量292平行于涂层面2a伸展，样本点2p1、2p2位于该涂层面上。
根据图4的简图来详细阐述用于制造涂层的方法。在该简图中示出在涂层过程期间在任意时间点的样本点2p。此外示出旋转臂3和与旋转臂3叠合的衬底旋转轴11。在样本点2p的位置处画出旋转的直角坐标系291,292,293。
面法线291与样本向量42成一个法向角。径向向量292与样本向量42成一个径向角α。切向向量293与样本向量42成一个切向角β。
由于围绕着衬底旋转轴和/或总旋转轴的旋转，径向角α、切向角β和法向角在衬底保持器1的旋转期间变化。
根据图5的归一化的涂层厚度61、62的所计算的角度相关性，详细阐述用于制造涂层的方法。示出的是被归一化到涂层面2a的涂层厚度上的涂层厚度|d|作为以度数为单位的法向角的函数。图5示出涂层面2a上的被归一化的涂层厚度61和基础层2的侧面2r1、2r2、2t1、2t2上的被归一化的平均涂层厚度62，该平均涂层厚度是相应侧面2r1、2r2、2t1、2t2上的相应的被归一化的涂层厚度的平均值。
针对计算涂层厚度假设：从材料源4发出的材料流I具有与材料角θ和基础层2跟材料源4的平均间距D的如下的成比例的相关性：
其中材料参数n依赖于材料源4的材料。例如在金的情况下适用n=3。因此对于材料流4具有结合距离平方反比定律的旋转对称的余弦相关性。
侧面2r1、2r2、2t1、2t2上的被归一化的平均涂层厚度62随着增大的法向角而增大。在大约72.4°的法向角的情况下得出最大均匀的涂层。在该角度的情况下，侧面2r1、2r2、2t1、2t2上的被归一化的平均涂层厚度62和涂层面2a上的被归一化的涂层厚度61等大。因此，在72.4°的角度的情况下，可以预期基础层2的最大一致的和均匀的覆盖。
然而，当前惊人地表明的是，已经从至少30°的法向角起就能够实现基础层2的足够均匀的和一致的覆盖。此外，在更小的法向角的情况下，更大数量的基础层2是可以的，因为衬底保持器1可以更远离材料源4来布置并且因此更大数量的衬底保持器1和/或更大的衬底保持器1可以与唯一的材料源4结合使用。
根据图6的所计算的归一化的涂层厚度711、712、721、722、731、732，详细阐述在此描述的用于制造涂层的方法。与图5相对，在图6中分别绘出相应侧面2r1、2r2、2t1、2t2上的被归一化的涂层厚度。归一化的涂层厚度711、712、721、722、731、732作为旋转臂3的长度3L的函数来说明。
点分别如下示出：正的径向侧面2r1上的归一化的涂层厚度711、712，负的径向侧面2r1上的归一化的涂层厚度721、722，切向侧面2t1、2t2上的归一化的涂层厚度731、732和涂层面2a上的归一化的涂层厚度61。用于切向侧面2t1、2t2的归一化的涂层厚度731、732没有针对正的切向侧面2t1和负的切向侧面2t2来分开示出，因为两个切向侧面2t1、2t2的归一化的涂层厚度是相等的。实心的数据点711、721和731分别示出针对具有150mm直径的衬底保持器的归一化的涂层厚度，而空心的点712、722、732分别示出针对具有50mm直径的衬底保持器的归一化的涂层厚度的计算。
随着增加的长度3L，法向角增大并且因此侧面2r1、2r2、2t1、2t2上的被归一化的涂层厚度增加并且因此涂层厚度的均匀性增大。特别是可以均匀并且一致地涂覆切向侧面2t1、2t2。在大约460mm的长度3L的情况下实现大约72.4°的最佳的法向角。
根据在图7中示出的依赖于时间的变化曲线，详细阐述在此描述的方法。示出的是法向角、切向角β1、β2、径向角α1、α2以及材料角θ作为以秒为单位的旋转时间t的函数的计算。在此，衬底保持器的旋转通过说明第一切向角β1、第二切向角β2、第一径向角α1和第二径向角α2予以考虑。样本向量42与切向向量293或与径向向量292成第一切向角β1或第一切向角α1。此外，样本向量42与数学上相反的、即负的切向向量293或与数学上相反的、即负的径向向量292成第二切向角β2或第二切向角α2。
此外，在图7的依赖于时间的变化曲线中绘出样本向量42的以毫秒为单位的依赖于时间的长度。围绕着衬底旋转轴11的旋转在120秒后结束。因此第一旋转频率ω1为1/120Hz。与此相应地，依赖于时间的变化曲线在120秒后重复。
角度、α1、α2、β1、β2、θ和样本向量42的长度在旋转期间变化。法向角在整个旋转期间最小为30°并且最高为75°。因此法向角根据35°和65°的峰值角度例如在125°和155°之间变化。
根据图8的依赖于时间的沉积速率，详细阐述在此描述的用于制造涂层22的方法。沉积速率在此是以下速率，材料源4的材料以该速率沉积在基础层2的相应面2a、2r1、2r2、2t1、2t2上。示出的是基础层2上的依赖于时间的以任意单位（a.u.）的沉积速率作为以秒为单位的旋转时间t的函数。图8示出涂层面2a上的沉积速率81、正的径向侧面2r1上的沉积速率821、负的径向侧面2r2上的沉积速率822、正的切向侧面2t1上的沉积速率831和负的切向侧面2t2上的沉积速率832。
涂层的相应沉积速率在时间变化曲线上变化。因此，起初涂层面2a上的沉积速率81和正的径向侧面2r2上的沉积速率821是最大的。随着围绕着衬底旋转轴11的旋转，侧面2r1、2r2、2t1、2t2与材料源4的定位被改变。与此相应地，例如负的切向侧面2t2上的沉积速率832上升，而涂层面2a上的沉积速率81下降。在半个旋转之后，在时间点t=60s，负的径向侧面2r2上的沉积速率822是最大的。从大约t=80s的时间点起，正的切向侧面2t2上的沉积速率831和涂层面2a上的沉积速率81上升。在结束旋转之前，从大约t=100s的时间点起，正的径向侧面2r1上的沉积速率811重新上升。关于相应曲线的积分于是得出根据图5和6的涂层厚度。
根据图9A和9B的REM照片，详细阐述在此描述的光电子半导体部件的实施例。图9A在此示出具有涂层22的光电子半导体部件，该涂层没有借助在此描述的方法来制造。图9B示出具有涂层22的光电子半导体部件，该涂层借助在此描述的方法来制造。
在图9A的光电子半导体部件中可以识别基础层2的要覆盖的棱处的裂缝221。涂层22中的这些裂缝在图9B的光电子半导体部件中不存在。此外，在图9B中可以清楚识别光电子半导体部件或利用在此描述的方法制造的涂层22。因此涂层22在其侧面2r1、2r2上的涂层厚度223大约为基础层2的涂层面2a上的涂层厚度224的一半。这使得推断出使用大约45°的法向角。
本发明不通过借助实施例的描述进行限制。更确切地说，本发明包括每个新的特征以及特征的每个组合，这特别是包含专利权利要求中的特征的每个组合，即使该特征或该组合本身没有在专利权利要求或实施例中明确说明。
本申请要求德国申请DE 10 2014 108 348.2的优先权，该德国申请的公开内容就此并入本文。

Claims (15)

1.用于制造涂层的方法，具有以下步骤：
- 提供具有盖面（4a）和主涂层方向（Z）的材料源（4），
- 提供具有盖面（1a）的衬底保持器（1），
- 提供至少一个基础层（2），所述基础层具有在衬底的盖面（1a）上的背向衬底保持器（1）的涂层面（2a），
- 将衬底保持器（1）安装在旋转臂（3）上，所述旋转臂沿着旋转臂（3）的主延伸方向具有长度（3L），
- 调节旋转臂（3）的长度（3L），使得基础层（2）的涂层面（2a）的通过涂层面（2a）上的样本点（2p）的面法线与样本向量所成的法向角（）在整个方法期间最小为30°并且最高为75°，所述样本向量通过从材料源（4）的盖面（4a）上的一点（4m）至涂层面（2a）上的样本点（2p）的连接向量（42）给出，
- 借助材料源（4）将至少一个涂层（22）施加在基础层（2）的具有涂层面（2a）的侧上，
其中
- 衬底保持器（1）在涂层（22）的涂层过程期间围绕着衬底旋转轴旋转，所述衬底旋转轴沿着旋转臂（3）的主延伸方向伸展。
2.根据前述权利要求所述的方法，其中
- 衬底保持器（1）附加地围绕着总旋转轴旋转，所述总旋转轴在制造公差的范围内沿着材料源的主涂层方向（Z）伸展，
- 围绕着衬底旋转轴的旋转以第一旋转频率（ω1）进行并且围绕着总旋转轴的旋转以第二旋转频率（ω2）进行，其中第一旋转频率（ω1）大于第二旋转频率（ω2），
- 提供至少两个衬底（1），并且
- 所述至少两个衬底（1）和材料源（4）没有布置在共同的球表面上。
3.根据前述权利要求之一所述的方法，其中衬底保持器（1）附加地围绕着总旋转轴旋转，所述总旋转轴在制造公差的范围内沿着材料源的主涂层方向（Z）伸展。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中围绕着衬底旋转轴的旋转以第一旋转频率（ω1）进行并且围绕着总旋转轴的旋转以第二旋转频率（ω2）进行，其中第一旋转频率（ω1）大于第二旋转频率（ω2）。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其中涂层面（2a）上的任意点被选择为涂层面（2a）上的样本点（2p）。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其中具有多个涂层面（2a）的多个基础层（2）被布置在衬底保持器（1）的盖面（1a）上。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其中旋转臂（3）的长度（3L）最小为100nm并且最高为700nm。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其中旋转臂（3）的长度（3L）最小为200nm并且最高为400nm。
9.根据权利要求1或2所述的方法，其中涂层（22）完全覆盖基础层（2）的所有背向衬底保持器（1）的棱和角。
10.根据权利要求1或2所述的方法，其中圆盘形地构造衬底保持器（1），其中圆盘的圆形底面的半径最小为30mm并且最高为350mm。
11.根据权利要求1或2所述的方法，其中衬底保持器（1）在至少一个尺寸上具有至少30mm并且最高350mm的范围。
12.根据权利要求1或2所述的方法，其中提供至少两个衬底（1）。
13.根据权利要求1或2所述的方法，其中至少两个衬底（1）和材料源（4）没有布置在共同的球表面上。
14.一种光电子半导体部件，具有：
- 至少一个基础层，所述基础层具有
--涂层面（2a），
--两个相对的径向侧面（2r1、2r2），
--两个相对的切向侧面（2t1、2t2），所述切向侧面在制造公差的范围内正交于或垂直于所述径向侧面（2r1、2r2）伸展，
--底面（2c）和
--背向所述底面（2c）的棱和角，
以及
- 至少一个涂层（22），其中
- 所述涂层（22）完全覆盖基础层（2）的棱和角并且具有外表面，其中外表面至基础层（2）的至少一个径向侧面（2r1、2r2）的最小间距为外表面至基础层（2）的涂层面（2a）的最小间距的至少25%，和/或外表面至基础层（2）的至少一个切向侧面（2t1、2t2）的最小间距为外表面至基础层（2）的涂层面（2a）的最小间距的至少25%。
15.根据前述权利要求所述的光电子半导体部件，其中涂层（22）在基础层（2）的径向侧面（2r1、2r2）和/或切向侧面（2t1、2t2）的范围内没有裂缝（221），所述裂缝完全穿透所述涂层（22）。
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