DE10024573C1 - Vorrichtung und Verfahren zur Beschichtung von Substraten in einem Plasma-CVD-Beschichtungsverfahren mit Ionenunterstützung - Google Patents
Vorrichtung und Verfahren zur Beschichtung von Substraten in einem Plasma-CVD-Beschichtungsverfahren mit IonenunterstützungInfo
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Abstract
Eine Vorrichtung zur Beschichtung von Substraten in einem Plasma-CVD-Beschichtungsverfahren mit Ionenunterstützung besitzt eine Elektrode, die das Substrat bildet oder auf der das Substrat angeordnet ist, und einen Bereich für das sich ausbildende Plasma. Außerdem sind zwischen dem Substrat und dem Plasma metallisch leitende Elemente mit einem vorbestimmten elektrischen Potential angeordnet. Auf diese Weise findet eine Ablenkung der Ionen auf ihrem Weg vom Plasma zum Substrat statt, und es kann auch eine Beschichtung mit Ionenunterstützung in sonst unzugänglichen Bereichen innerhalb des Substrates erfolgen.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Beschichtung von
Substraten in einem Plasma-CVD-Beschichtungsverfahren mit Ionen
unterstützung.
Es sind Plasma-CVD-Beschichtungs erfahren bekannt, die mit einer Ionen
unterstützung arbeiten. Bei diesen Ionen kann es sich zum Beispiel um reaktive
Teilchen handeln, die dann selbst zu Bestandteilen der Schicht werden. Ebenso
ist es möglich, als Ionen inerte Teilchen, zum Beispiel Edelgase, einzusetzen, die
nicht oder nur in sehr geringem Umfang in die bei der Beschichtung entstehende
Schicht eingebaut werden.
Erfolgt dagegen kein Ionenbeschuss oder ist die Ionenenergie zu klein, dann
haben die dabei gebildeten Schichten ganz andere Eigenschaften als mit einem
solchen Ionenbeschuss. Zum Beispiel entsteht dann eine geringere Härte bei
sogenannten DLC (diamond-like carbon)-Hartstoffschichten, wie beispielsweise
X. L. Peng, T. W. Clyne, Mechanical stability of DLC films on metallic substrates,
in: Thin Solid Films 312 (1998) 207-218 oder auch J. Robertson, Properties of
diamond-like carbon, in: Surface and Coatings Technology, 50 (1992) 185-203
erörtert haben.
Dieser gewünschte Ionenbeschuss wird am einfachsten durch das Anlegen einer
negativen Spannung an diejenige Elektrode erreicht, auf der das zu
beschichtende Substrat angeordnet ist (sogenannter DC-Bias) oder aber auch
durch die Ausbildung einer Selfbias-Spannung am Substrat selbst beim
Hochfrequenz-Plasma (RF-Bias). Die Ionen können auch mit einer in der Be
schichtungskammer angeordneten Ionenquelle erzeugt werden. Dies hat al
lerdings bei CVD-Prozessen mit Drücken von mehr als 1 Pa einige Nachteile. Die
mittlere freie Weglänge wird dann so klein, dass die Ionenquelle sehr dicht am
Substrat platziert sein müsste, um noch effizient arbeiten zu können. Außerdem
würde die Ionenquelle im CVD-Prozess mitbeschichtet werden und nach einiger
Zeit ausfallen. Schließlich stellt die Ionenquelle eine zusätzliche thermische
Belastung für das Substrat dar, was bei der Beschichtung von Kunststoffen
natürlich nachteilig ist.
Alle beschriebenen ionenunterstützten CVD-Prozesse haben außerdem den
Nachteil, dass die Beschichtung auf Oberflächen, die senkrecht zur Elektrode
und dem Substrat angeordnet sind und in ihren Dimensionen kleiner als die
Dunkelraumbreite des Plasmas sind, und auch bei solchen Oberflächen, die
parallel zum Ionenstrahl angeordnet sind, nicht mit den gewünschten
Eigenschaften erfolgt. Diese Oberflächen werden dann nämlich durch den
Ionenbeschuss nicht getroffen und besitzen genau die vorerwähnten uner
wünschten und insbesondere anderen Eigenschaften als die übrigen Ober
flächen; es erfolgt also eine ungleichmäßige und unregelmäßige Beschichtung
des Substrates.
Ganz besonders betrifft dieses Problem die Innenwände von Löchern oder
anderen Ausnehmungen im Substrat. So gibt es beispielsweise gelochte Folien,
bei denen auch die Lochungen innen mit einer Beschichtung versehen werden
sollen, die eine statische Aufladung vermeidet. Diese statische Aufladung könnte
zum Beispiel zum Anlagern von Substanzen führen, die eigentlich durch das
Loch hindurchtransportiert werden sollen.
Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, auch eine Beschichtung von
Substraten mit solchen Ausnehmungen trotzdem gleichmäßig mit Schichten mit
den gewünschten Eigenschaften vornehmen zu können.
Diese Aufgabe wird durch eine gattungsgemäße Vorrichtung gelöst, bei der im
Dunkelraum zwischen dem Substrat und dem Plasma metallisch leitende
Elemente mit einem vorbestimmten elektrischen Potential so angeordnet sind,
dass eine Ablenkung der Ionen auf ihrem Weg vom Plasma zum Substrat
stattfindet.
Bei einem Verfahren wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Ionen auf
ihrem Weg durch elektrisch leitende metallische Elemente abgelenkt werden.
An sich würde sich zur Lösung der Aufgabe der Gedanke aufdrängen, einfach
die zu beschichtenden Substrate nicht parallel, sondern in einem Winkel zur
Fläche der Elektroden anzuordnen. Dann würden in erster Näherung die Ionen
zwar unverändert senkrecht zur Elektrode, wohl aber schräg auf das Substrat
und seine Oberfläche auftreffen. Dieser Gedanke ist jedoch bei näherer
Betrachtung falsch. Das Substrat muss im DC-Prozess zum Abbau der
Ladungen mit der Elektrode elektrisch verbunden sein oder aber in
Hochfrequenz-Plasma (RF-Plasma) auf das Eigenpotential (Selfbias-Potential)
an seiner Oberfläche aufgeladen sein. Durch diese elektrischen Eigenschaften
würde aber in jedem Fall das elektrische Feld der Elektrode durch das Substrat
abgeschirmt werden, und die Ionen würden nun weiterhin senkrecht auf die
Oberfläche des Substrats auftreffen, die Aufgabe wäre nach wie vor nicht gelöst.
Obwohl es daher für den Fachmann zunächst so aussieht, als sei die Aufgabe
gar nicht lösbar, ist es mit der Erfindung überraschend dennoch möglich. Die
Erfindung setzt nun den Gedanken ein, Elektrode und Substrat zueinander
unverändert zu lassen, aber zwischen dem Bereich des Plasmas einerseits und
der Elektrode mit dem Substrat andererseits metallisch leitende Elemente mit
einem bestimmten elektrischen Potential so anzuordnen, dass die Ionen auf
ihrem Weg vom Bereich des Plasmas zur Elektrode abgelenkt werden. Diese
Ablenkung führt dann dazu, dass sie auf die Oberfläche des Substrates nicht
mehr senkrecht, sondern schräg unter einem Winkel von mehr als 0° und
weniger als 90° auftreffen.
In unterschiedlichen Ausführungsformen der Erfindung kann die Reflexion von
Ionen einerseits oder auch entladenen Ionen, also neutralen Teilchen, an den
metallisch leitenden Elementen und auch an der Elektrode selbst gezielt
ausgenutzt werden. Es wird für den Fachmann dadurch möglich, sogar
senkrechte Flächen, also z. B. die Innenwände von Löchern oder anderen
Ausnehmungen, mit Ionenunterstützung in einem Plasma-CVD-Verfahren zu
beschichten und auf diese Weise dafür zu sorgen, dass die gewünschten
Schichteigenschaften auf dem gesamten Substrat, also auch auf diesen
unzugänglichen Flächen, vorliegen.
Durch entsprechende Anordnung und Form solcher metallisch leitenden
Elemente können die senkrechten, sonst unzugänglichen Flächen an den
Substraten sogar unabhängig von ihrer Ausrichtung beschichtet werden. Es
ergibt sich eine gleichmäßige Innenlochbeschichtung.
Eine vorteilhafte Ausführungsform setzt als metallisch leitende Elemente einen
oder mehrere Drähte ein. Die Drähte sind in einem Abstand H über der
Elektrode, also zwischen dem Substrat und dem Bereich des Plasmas,
angeordnet. Der Abstand H ist also größer als die Substrathöhe, aber kleiner als
die Dunkelraumbreite. Die Drähte besitzen einen Durchmesser, der kleiner als
der Dunkelraumabstand ist. Ferner liegen sie auf einem festen elektrischen
Potential U, das kleiner als das Plasma-Potential ist.
Die Drähte sind bevorzugt von rundem Querschnitt. Sie können allerdings auch
andere Querschnittsflächen besitzen, je nach angestrebtem Ziel und den
näheren Umständen des zu beschichtenden Substrates. Die Ionen bewegen sich
aufgrund des Bias-Potentials an der Substrat-Elektrode von dem Bereich des
Plasmas zur Elektrode und werden auf ihrem Weg an dem elektrischen Feld der
Drähte abgelenkt. Aufgrund ihrer eigenen Trägheit treffen sie dann schräg unter
einem Winkel von mehr als 0° und weniger als 90° auf der Elektrode bzw.
genauer gesagt, auf dem darauf angeordneten Substrat auf.
In einer weiteren Ausführungsform, die sich auch mit der ersten kombinieren
lässt, wird anstelle der Drähte oder aber auch zusätzlich zu den Drähten als
metallisch leitfähiges Element eine metallische Wand angeordnet. Diese Wand
wird auf Elektroden-Potential gelegt. Sie steht vorzugsweise senkrecht zur
Elektrodenoberfläche, kann aber auch einen Winkel von beispielsweise bis zu
45°, bezogen auf die senkrechte Position, haben.
Diese elektrisch leitfähige Wand ist höher oder gleich der Dunkelraumbreite über
der Elektrode. Aufgrund des Elektroden-Potentials, auf dem diese Wand liegt,
bildet sich um sie herum ein neuer Dunkelraum. In einem kleinen Bereich um
diese metallisch leitende Wand als Element herum kommt es bis zu einer
Entfernung von etwa einem Dunkelraum Abstand dann zu einem schrägen
Einfall der Ionen auf die Elektrode.
Überraschend und von besonderem Vorteil hat sich gerade bei der Ausfüh
rungsform mit der Wand als metallisch leitfähigem Element gezeigt, dass der
Bereich, in welchem eine gewünschte gleichmäßige Beschichtung auch auf zur
Elektrode senkrechten Flächen des Substrates erfolgt, wesentlich größer ist als
es durch die reine Ablenkung der Ionen durch das elektrische Feld zwischen der
Wand und dem Plasma zu erklären wäre.
Hier tritt offensichtlich ein zusätzlicher Effekt ein. Die Erfinder gehen davon aus,
dass eine hinreichende Anzahl von Ionen als Ionen oder als entladene Ionen,
also neutrale Teilchen, von der Wand zurückreflektiert wird, und zwar
gewissermaßen im elastischen Stoß. Auf diese Weise entsteht ein größerer
Bereich mit schrägem Ioneneinfall. Dieser Effekt steigert die Effektivität des
Verfahrens erheblich.
In einer weiteren Ausführungsform lässt sich auch ein Durchlaufverfahren
realisieren. Dabei wird eine Bewegung der Substrate vorgesehen, und zwar
regelmäßig in eine bestimmte Richtung. Werden dann die metallisch leitenden
Elemente geeignet angeordnet, ergibt sich, bezogen auf einen bestimmten Punkt
auf dem sich bewegenden Substrat, automatisch nacheinander eine
Ionenablenkung aus verschiedenen Richtungen.
Im folgenden werden anhand der Zeichnungen verschiedene Ausführungs
beispiele und auch die Problemstellung zu der Erfindung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische grundsätzliche Darstellung eines
ionenunterstützten Plasma-CVD-Beschichtungsverfahrens;
Fig. 2 eine schematische Darstellung zu einer Modifikation dieses
Verfahrens;
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Fig. 5 eine dritte Ausführungsform ähnlich Fig. 4, aber mit
Berücksichtigung von Reflexionen;
Fig. 6 eine schematische Darstellung einer vierten Ausführungsform;
Fig. 7 eine schematische Darstellung eines Schichtdickenprofils;
Fig. 8 Lochdurchgangswiderstände als Messreihe; und
Fig. 9 eine Anordnung für eine erfindungsgemäße Beschichtung.
Fig. 1 zeigt den grundsätzlichen Aufbau von Vorrichtungen zur Plasma-CVD-
Beschichtung mit Ionenunterstützung. Zu erkennen ist eine Elektrode 10, auf der
ein Substrat 11 angeordnet ist. Das Substrat 11 besitzt ein Loch 12. Oberhalb
der Elektrode breitet sich der Dunkelraum 20 aus, darüber befindet sich der
Bereich 21, in dem sich das Plasma ausbildet. Vom Rand dieses Bereiches 21
des Plasmas sind Ionen 22 schematisch dargestellt. Die Elektrode 10 mit dem
Substrat 11 liegt auf Biaspotential. Die positiv geladenen Ionen bewegen sich
nun vom Rand des Bereiches 21 mit dem Plasma zur Elektrode 10 längs den
Pfeilen 23. Diese Pfeile 23 zeigen senkrecht auf die Oberfläche der
Elektrode 10, in etwa gleichbedeutend mit der Oberfläche 13 des Substrates 11.
Wie leicht zu erkennen ist, werden außen an den Rändern und insbesondere
innerhalb des Loches bzw. der Ausnehmung 12 in dem Substrat 11 die dortigen
Oberflächen nicht bzw. nicht mit Ionenunterstützung beschichtet. Als Ergebnis
erhält das Substrat 11 einen großen Oberflächenbereich mit Ionenunterstützung
erfolgter Beschichtung und bestimmte Oberflächenbereiche ohne Ionenunter
stützung beschichteter Flächen.
Fig. 2 zeigt eine Modifikation der Situation aus Fig. 1, und zwar in zwei Va
rianten. In der linken Hälfte der Darstellung wird die Elektrode 10 aus der Fläche
mit dem Substrat 11 nach unten herausgekippt, in der rechten Hälfte wird die
Elektrode unverändert gelassen und stattdessen das Substrat 11 mit der Aus
nehmung 12 bzw. dem Loch schräg zur Fläche der Elektrode gestellt. In beiden
Fällen wird jedoch die Elektrode durch das auf gleichem Potential liegende Sub
strat abgeschirmt. In den Bereichen unter den Substraten 11 werden die
Ionen 22 nicht durch das Substrat-Potential in ihrer Richtung beeinflusst. Das
bedeutet, dass wie in der Fig. 1 keine Beschichtung der Innenwände der
Ausnehmungen 12 erfolgen kann. In der rechten Hälfte des Bildes wird darüber
hinaus das Feld des Plasmas insgesamt gestört.
Fig. 3 zeigt nun eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Wiederum auf der unteren Seite ist die
Elektrode 10 angeordnet. Diese kann sich beispielsweise auf -400 Volt Bias
potential befinden. Die obere Kante der dargestellten Abbildung zeigt den Be
reich 21 mit dem Plasma. Zwischen der Elektrode 10 und dem Bereich 21 des
Plasmas bildet sich der Dunkelraum 20 aus. Seine Breite beträgt größenord
nungsmäßig 10 mm. In diesem Bereich zwischen der Elektrode 10 mit dem dar
auf angeordneten, hier der Einfachheit halber weggelassenen Substrat 11 einer
seits und dem Bereich 21 des Plasmas andererseits befindet sich außerdem
nunmehr ein metallisches leitfähiges Element 30. Dieses Element 30 ist in dem
dargestellten Ausführungsbeispiel ein Draht mit einem Durchmesser von hier
größenordnungsmäßig 2 mm und kreisförmigem Querschnitt. Das Potential, auf
dem dieser Draht liegt, sei hier 0 Volt, das Plasma liege auf +5 Volt Plasma-
Potential. Der Draht bzw. das Element 30 ist hier also geerdet.
Dargestellt sind außerdem die Spuren 24, die jetzt ein Ion, beispielsweise ein
Argon-Ion hinterlassen würde, das vom Rand des Plasmas startet: Es bewegt
sich zunächst senkrecht zum Rand des Plasmas nach unten und wird dann aus
dieser senkrechten Bahn um so stärker abgelenkt, je näher es dem Element 30
kommt. Nach der stärksten Krümmung des Weges, also der Spur 24, tritt an
schließend wieder in Richtung Elektrode 10 eine Krümmung in Richtung zur ur
sprünglichen Senkrechten ein, gleichwohl aber treffen die Argon-Ionen unverän
dert schräg auf der Elektrode 10 bzw. auf dem darauf angeordneten Substrat 11
auf.
Unmittelbar unter dem Element 30 treffen keine Ionen auf, die Anordnung dieses
Elementes 30 kann aber so gestaltet werden, dass die schräg auftreffenden
Ionen gerade für die Beschichtung ausgewählte Bereiche treffen. Dazu kann
auch das Vorsehen mehrerer Drähte bzw. Elemente 30 dienen.
Der Abstand des Elementes 30 von der Oberfläche der Elektrode 10 ist als H
gewählt worden.
In Fig. 4 ist eine andere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrich
tung dargestellt. Während der grundsätzliche Aufbau mit Elektrode 10, Dunkel
raum 20, Bereich 21 für das Plasma und Substrat 11 auf der Elektrode 10 gleich
ist, ist als metallisch leitfähiges Element 30 in diesem Falle eine Wand vorge
sehen. Diese Wand steht senkrecht auf der Oberseite der Elektrode 10 und da
mit auch des Substrates 11. Sie ist mit der Elektrode 10 auch verbunden und
befindet sich damit auf dem gleichen Potential. Sie erstreckt sich etwa über die
Hälfte bis 3/4 des Bereiches des Dunkelraumes 20, bleibt also unterhalb des
Bereiches 21 des Plasmas.
Von der Unterseite dieses Bereiches 21 ausgehende Ionen haben in diesem
Falle die Tendenz, ihre Richtung zu ändern, und zwar in Richtung dieser Wand.
Anders also als bei der ersten Ausführungsform, wo eine Ablenkung durch die
drahtförmigen metallisch leitfähigen Elemente 30 als Abstoßung stattfand, zieht
hier die Wand als metallisch leitfähiges Element 30 die Ionen an. Es bildet sich
eine Art eigener Dunkelraum geringen Ausmaßes aus. Wie die Fig. 4 deutlich
zeigt, führt aber auch eine solche Richtungsänderung der Ionen zu einem
schrägen Einfall der gleichwohl noch auf der Oberseite der Elektrode 10 mit dem
Substrat 11 auftreffenden Ionen.
Eine Variante dieser Ausführungsform ist in Fig. 5 dargestellt. Hier findet an
der Wand, also dem metallisch leitfähigen Element 30, zusätzlich auch eine
Reflexion der auftreffenden Ionen in Form eines elastischen Stoßes statt. Die
reflektierten Ionen werden dabei nun wiederum in Richtung auf die Elektrode 10
abgelenkt, stoßen aber auch dort wiederum schräg auf. Auch hier ist es möglich,
Ausnehmungen 12 und Löcher des Substrates 11 mit ihren Innenwänden zu
beschichten.
Die in Fig. 6 dargestellte Ausführungsform berücksichtigt zusätzlich noch eine
mehrfache Reflexion von Ionen, die bei Vorrichtungen aus dem Stand der
Technik nicht auftreten kann, da die Teilchen dort wie erörtert stets senkrecht
auftreffen. Die Ausführungsform in Fig. 6 zeigt, dass nach dem schrägen Auf
treffen auf der Elektrode 10 bzw. dem ebenfalls hier nicht dargestellten
Substrat 11 die Teilchen wiederum als elastischer Stoß reflektiert und in den
Dunkelraum 20 zurückgeführt werden. Aufgrund des Biaspotentials von -
400 Volt an der Elektrode 10 werden sie jedoch erneut auf diese zu aus ihrer
gradlinigen Bahn herausgezogen und treffen erneut schräg auf, in diesem Falle
natürlich an einem anderen Oberflächenteil der Elektrode 10 bzw. des
Substrates 11. Auf diese Weise wird ein noch größerer Bereich mit einem
Ioneneinfall aus schrägem Winkel versorgt. Es muss ja vorgesehen werden,
auch mehrere oder unregelmäßig geformte Löcher oder Ausnehmungen 12 mit
entsprechendem Ioneneinfall zu versehen. Dies steigert die Effektivität des
Verfahrens erheblich.
Die Fig. 5 und 6 stellen zwei Fälle dar, die beide mit einer gewissen
Wahrscheinlichkeit auftreten können. In beiden Fällen bewegt sich einfach
ionisiertes Argon (deshalb z = +1, z ist die Ladung in Vielfachen der
Elementarladung) vom Plasmarand her zum Metallkörper. Das Ion kann nun an
der Wand entladen werden (und reagiert dann als neutrales Teilchen nicht mehr
auf das elektrische Feld) oder es wird nicht entladen. Auf jeden Fall führen beide
Fälle zu einem schrägen Ioneneinfall.
Die Fig. 7 zeigt ein Schichtdickenprofil, das mit einem erfindungsgemäßen Ver
fahren entsteht. Beschichtet wurde doppelseitig eine Polyimidfolie, ein
Metallquader wurde als Element 30 eingesetzt. Dieser bildete dadurch die metal
lisch leitfähige Wand in den Ausführungsformen der Fig. 4 und 5. In der
Fig. 7 ist nun nach oben jeweils die. Dicke der entstandenen Schicht aufgetra
gen, nach rechts die Entfernung von der Wand. Es zeigt sich, dass die Schicht
dicke unmittelbar benachbart an der Wand natürlich geringer ist als mit zuneh
mender Entfernung davon.
Fig. 8 zeigt bei der gleichen Beschichtung, wiederum nach rechts aufgetragen,
die Entfernung von der Wand in Millimetern [mm] und nach oben den Strom in
nanoAmpère [nA], und zwar als gemessener Strom durch die Löcher bzw. Aus
nehmungen 12. Damit ist der elektrische Strom gemeint, der bei Anlegen einer
Spannung über die Wand eines Loches von der Oberseite zur Unterseite einer
Probe fließt.
Die Spannung beträgt dabei konstant 100 V, R = U/I. Der Strom steigt mit
zunehmender Entfernung zunächst sehr schnell auf einen Spitzenwert bei
ungefähr 3 mm Abstand an, um dann langsam wieder abzufallen. Zu berück
sichtigen ist die logarithmische Skala für den Strom. Sowohl ohne den Einsatz
des Metallquaders bzw. metallisch leitfähigen Elementes 30 als auch in großer
Entfernung davon betrug der gemessene Strom stets weniger als 0,1 pA.
Fig. 9 schließlich zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, die sich für die
praktische Anwendung eignet. Sie führt zu einer Anordnung für eine homogene
Innenlochbeschichtung im Durchlaufverfahren.
Dargestellt ist eine Draufsicht auf eine Elektrode 10, die die gesamte rechteckige
Fläche bildet. Auf dieser Elektrode 10 sollen jetzt Substrate 11 mit Löchern
beschichtet werden. Diese Substrate 11 werden längs der Pfeile 14 von rechts
nach links durch die gesamte Anordnung geführt.
Oberhalb der Elektrode 10 und der Substrate 11 ist ein metallisch leitfähiges
Element 30 in Kreuzform angeordnet. Dieses metallisch leitfähige Element ist
etwa 1 mm oberhalb der Elektrode angeordnet und ist seinerseits 20 mm hoch.
An den vier Enden der diagonal zu den Pfeilen 14 angeordneten Kreuzsegmente
ist das metallisch leitfähige Element 30 mit der Elektrode 10 verschraubt. Die
flachen Substrate 11 laufen durch den sich bildenden 1 mm hohen Spalt hin
durch. Die Ionenablenkung erfolgt nun in vier Richtungen, so dass eine hinrei
chend homogene Beschichtung der Innenseiten der Ausnehmungen 12 erreicht
wird.
10
Elektrode
11
Substrat
12
Loch, Ausnehmung
13
Oberfläche
14
Pfeile
20
Dunkelraum
21
Bereich des Plasmas
22
Ionen
23
Pfeile
24
Spur
30
Element
H Abstand
U Potential des Elements
H Abstand
U Potential des Elements
30
Claims (8)
1. Vorrichtung zur Beschichtung von Substraten (11) in einem Plasma-
CVD-Beschichtungsverfahren mit Ionenunterstützung, mit einer Elek
trode (10), die das Substrat bildet oder auf der das Substrat (11) an
geordnet ist, und mit einem Bereich (21) für das sich ausbildende
Plasma,
dadurch gekennzeichnet,
dass im Dunkelraum zwischen dem Substrat (11) und dem Plasma
(21) metallische elektrisch leitende Elemente (30) mit einem
vorbestimmten elektrischen Potential so angeordnet sind, dass eine
Ablenkung der Ionen auf ihrem Weg vom Plasma (21) zum Substrat
(11) stattfindet.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die metallischen elektrisch leitenden Elemente (30) ein oder
mehrere metallisch leitende Drähte sind, die auf einem elektrischen
Potential U liegen, das kleiner als das Plasma-Potential ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Drähte einen runden Querschnitt besitzen.
4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das oder eines der metallischen elektrisch leitenden Elemente
(30) als auf Elektroden-Potential liegende metallische Wand ausge
bildet sind/ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die metallische Wand senkrecht zur Fläche der Elektrode (10)
ausgerichtet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Wand höher oder gleich der Dunkelraumbreite über der
Elektrode (10) ist.
7. Verfahren zur Beschichtung von Substraten (11) unter Einsatz eines
Plasma-CVD-Beschichtungsverfahrens mit Ionenunterstützung, wobei
die Ionen von einem Plasma (21) zu einem Substrat (12) auf einer
Elektrode (10) geführt werden,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Ionen auf ihrem Weg durch elektrisch leitende metallische
Elemente (30) abgelenkt werden.
8. Verfahren nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Ablenkung durch ein- oder mehrfache Reflexion an einer
metallischen Wand erfolgt und/oder unterstützt wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE2000124573 DE10024573C1 (de) | 2000-05-19 | 2000-05-19 | Vorrichtung und Verfahren zur Beschichtung von Substraten in einem Plasma-CVD-Beschichtungsverfahren mit Ionenunterstützung |
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8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
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