Claims (2)
Erfindungsanspruch:Invention claim:
1. Vorrichtung zum Beschichten von Werkstücken, insbesondere zur Hochratezerstäubung metaIlischer Werkstoffe auf Halbleitersubstrate in einer Vakuumkammer mittels elektrischer Entladung, bestehend aus einer oder mehreren, als Anode oder Katode ausgebildeten, stationär in der Vakuumkammer abstandsweise zu einer Substrataufnahme gerichtet angeordneten Zerstäubungsquelle(n) (Target), gekennzeichnet dadurch, daß dasTarget (3) in der Vakuumkammer bewegbar so angeordnet ist, daß dessen Emissions- oder Zerstäubungsfläche (9) relativ zu der Oberfläche von auf der Substrataufnahme (2) angeordneten Substraten (1) bewegbar ist, daß eine Antriebsvorrichtung (4) außerhalb der Vakuumkammer (7) angeordnet ist, daß zwischen dem Target (3) und der in der Wand (7) der Vakuumkammer vorgesehenen Öffnung eine bewegliche Abdichtung (6) vorgesehen ist und daß ferner die dem.Target (3) gegenüberliegende ein oder mehrere Substrate aufnehmende Substrataufnahme (2) eine Abschirmung (8) aufweist.1. An apparatus for coating workpieces, in particular for high rate atomization of metallic materials on semiconductor substrates in a vacuum chamber by means of electrical discharge, consisting of one or more, designed as an anode or cathode, stationary in the vacuum chamber spaced apart directed to a substrate receiving atomization source (s) (Target characterized in that the target (3) is movably arranged in the vacuum chamber so that its emission surface (9) is movable relative to the surface of substrates (1) disposed on the substrate receiver (2), 4) is arranged outside of the vacuum chamber (7), that between the target (3) and provided in the wall (7) of the vacuum chamber opening a movable seal (6) is provided and further that the dem.Target (3) opposite a or a plurality of substrates receiving substrate receptacle (2) has a shield (8).
2. Vorrichtung gemäß Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Antriebsvorrichtung so ausgebildet ist, daß dasTarget (3) in x-, y- und z-P.ichtung bewegbar ist, daß es drehbar ist sowie einezykloidische Bewegung relativ zu einem auf der Substrataufnahme (2) angeordneten Substrat (1) aufweist.2. Device according to item 1, characterized in that the drive device is designed such that the target (3) is movable in the x, y and zP directions, that it is rotatable and has a cycloidal movement relative to that on the substrate holder (2 ) arranged substrate (1).
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Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention
Das Anwendungsgebiet der Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beschichten von Werkstücken, insbesondere zur Hochratezerstäubung metallischerWerkstoffe auf Halbleitersubstrate in einer Vakuumkammer mittels elektrischer Entladung. Die Erfindung ist weiterhin anwendbar zur Metallisierung von Kunststoffen, Glas, Gewebe und anderen Werkstoffen.The field of application of the invention relates to an apparatus for coating workpieces, in particular for high-rate sputtering of metallic materials on semiconductor substrates in a vacuum chamber by means of electrical discharge. The invention is also applicable to the metallization of plastics, glass, fabric and other materials.
Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions
Die bekannten technischen Lösungen betreffen Vorrichtungen, die im wesentlichen aus einer Vakuumkammer (Rezipient) bestehen, in der Aufnahme für das zu beschichtende Werkstück und eine abstandsweise dazu angeordnete Zerstäubungsquelle (Target) vorgesehen sind. Das Target ist üblicherweise als Katode ausgebildet, während die Werkstückaufnahme bzw. das Werkstück selbst die Anode darstellt. Durch das Anlegen einer Spannung an die Elektroden und die Zuführung eines ionisierenden Gases in den Rezipienten bewirken die gebildeten Ionen ein Abtragen des Targetmaterials, das sich durch ein Magnetfeld beschleunigt, auf der Oberfläche des zu beschichtenden Werkstückes niederschlägt. Das Target befindet sich üblicherweise bezüglich des Rezipienten im statischen Zustand, während die Werkstücke oder Halbleitersubstrate bewegt werden. Diese Relativbewegung zwischen dem Target und den Werkstücken bewirkt, daß Inhomogenitäten der abgeschiedenen Schicht „verwischt" werden und eine Schicht annähernd gleicher Dickenverteilung entsteht. Die erforderlichen Hilfsprozesse während des Beschichtungsvorganges, wie die Substratheizung, Schichtdickenmessung oder HF-Bias, erfordern bei bewegten Substraten komplizierte technische Lösungen, womit ein hoher Aufwand gerätetechnisch zu realisieren ist. Durch die Bewegung werden des weiteren die am Prozeß unbeteiligten Maschinenteile mit beschichtet, wodurch ein hoher Reinigungsaufwand erforderlich ist. Die Erhöhung der Anzahl der Substrate zur Steigerung der Produktivität erfordert große Rezipienten, womit die negativen Faktoren ebenfalls erhöht werden. Es sind weiterhin Lösungen bekannt, die einerseits einen gesteuerten Abscheidungsprozeß durch dem Target zugeordnete, steuerbare Magneteinriehtungen aufweisen oder mit Korrekturblenden ausgerüstet sind, welche eine bessere Schichtdickenhomogenität erzielen sollen. Derartige Systeme sind jedoch konstruktiv schwierig zu lösen und erfordern komplizierte Mittel zur Steuerung des Magnetsystems. Der Einsatz von Blenden verschlechtertauch den Grad der Ausnutzung des Targetmaterials. ;The known technical solutions relate to devices which consist essentially of a vacuum chamber (recipient), are provided in the receptacle for the workpiece to be coated and a distance-wise arranged to sputtering source (target). The target is usually designed as a cathode, while the workpiece holder or the workpiece itself represents the anode. By applying a voltage to the electrodes and supplying an ionizing gas into the recipient, the ions formed cause the target material, which accelerates by a magnetic field, to deposit on the surface of the workpiece to be coated. The target is usually static with respect to the recipient as the workpieces or semiconductor substrates are moved. This relative movement between the target and the workpieces causes inhomogeneities of the deposited layer to be "blurred" and produce a layer of approximately equal thickness distribution. The required auxiliary processes during the coating process, such as substrate heating, layer thickness measurement or RF bias, require complicated technical moving substrates The movement also coats the machine parts unrelated to the process, which requires a high cleaning effort.The increase of the number of substrates to increase the productivity requires large receptors, thus the negative factors Solutions are also known which on the one hand have a controlled deposition process by the target associated, controllable Magneteinriehtungen or are equipped with correction apertures, which a bess to achieve even layer thickness homogeneity. However, such systems are structurally difficult to solve and require complicated means for controlling the magnet system. The use of apertures also degrades the degree of utilization of the target material. ;
Ziel der Erfindung :Object of the invention:
Das Ziel der Erfindung besteht darin, die Schichtdickenhomogenität des auf Halbleitersubstrate abgeschiedenen Werkstoffes zu verbessern.The object of the invention is to improve the layer thickness homogeneity of the material deposited on semiconductor substrates.
Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Beschichten von Werkstücken, insbesondere zur Hochratezerstäubung metallischerWerkstofffrauf-Halbleitersubstrate in einer-Vakuumkammer mittels elektrischer Entladung zu entwickeln, die es ermöglicht, eine homogene Schichtdickenverteilung hinsichtlich eines aus einem Target emittierten und auf Halbleitersubstrate abzuscheidenden Werkstoffes zu erzielen.The object of the invention is to develop an apparatus for coating workpieces, in particular for high-rate sputtering, of metallic material semiconductor substrates in a vacuum chamber by means of electrical discharge, which makes it possible to achieve a homogeneous layer thickness distribution with respect to a material emitted from a target and to be deposited on semiconductor substrates ,
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das Target einer Anlage zum Hochratezerstäuben innerhalb der Vakuumkammer bewegbar so angeordnet ist, daß dessen Emissionsfläche relativ zu der Oberfläche von auf einer Substrataufnahme angeordneten Substraten bewegbar ist. Das Target weist eine Antriebsvorrichtung außerhalb der Vakuumkammer auf, deren Einrichtung zur Bewegungsübertragung durch die Wandung geführt ist. Die dazu vorgeseheneAccording to the invention the object is achieved in that the target of a system for Hochratezerstäuben within the vacuum chamber is movably arranged so that its emission surface is movable relative to the surface of arranged on a substrate receiving substrates. The target has a drive device outside the vacuum chamber, whose device is guided for movement transmission through the wall. The intended