DE102006049608A1

DE102006049608A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Einstellen eines Arbeitspunktes beim reaktiven Sputtern

Info

Publication number: DE102006049608A1
Application number: DE200610049608
Authority: DE
Inventors: Waldemar SCHÖNBERGER; Matthias Dr. Fahland; Nicolas Dr. Schiller; Eberhard Prof. Dr. Schultheiß
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 2006-10-20
Filing date: 2006-10-20
Publication date: 2008-04-24

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Einstellen eines Arbeitspunktes beim reaktiven Sputtern, bei denen zunächst im metallischen Mode innerhalb eines Sputterleistungsbereiches Intensitätsverhältniswerte aus Intensitätswerten einer Spektrallinie eines Targetmaterials und Intensitätswerten einer Spektrallinie eines Inertgases berechnet werden. Anschließend wird bei einer Leistung innerhalb des Sputterleistungsbereiches ein Arbeitspunkt eingestellt und aus den in diesem Zustand erfassten Intensitätswerten ein Intensitätsverhältnis im Arbeitspunkt berechnet. Aus den bei dieser Sputterleistung ermittelten Intensitätsverhältnis im metallischen Mode und im Arbeitspunkt wird ein Abhängigkeitsfaktor ermittelt, mittels dem zu jeder Leistung im Sputterleistungsbereich ein Sollwert für das Intensitätsverhältnis im jeweils zugehörigen Arbeitspunkt berechnet und mittels eines Regelkreises über die Steuerung der Reaktivgaszufuhr eingestellt werden kann.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Einstellen eines Arbeitspunktes bei einem reaktiven Sputterprozess. Insbesondere beziehen sich Verfahren und Vorrichtung auf derartige Sputterprozesse, bei denen eine Regelgröße mittels optischer Spektroskopie bestimmt wird und gewünschte Prozessbedingungen in einer Vakuumarbeitskammer durch eine geeignete Kombination der Steilgrößen Sputterleistung und Reaktivgaszufluss eingestellt werden.
Stand der Technik
Beim Abscheiden von Schichten mittels reaktiver Sputterporzesse ist ein wesentlicher Aufwand bezüglich des Einstellens und Stabilisierens eines Arbeitspunktes zwischen dem metallischem und dem oxidischen Mode zu betreiben, um Schichten mit gleich bleibenden Eigenschaften abzuscheiden. Hierzu werden üblicherweise bei einer vorgegebenen Sputterleistung erst einmal verschiedene Arbeitspunkte eingestellt und experimentell derjenige Arbeitspunkt ermittelt, bei welchem die gewünschten Schichteigenschaften vorliegen. Ist dieser Arbeitspunkt ermittelt, werden in diesem Werte von physikalischen Größen erfasst und als Referenzwerte für Regelgrößen während des Beschichtungsvorgangs festgelegt.
Es ist bekannt, dass der Reaktivgaszufluss in eine Vakuumarbeitskammer als Stellgröße verwendet wird, um mittels eines Regelkreises einen Arbeitspunkt zu stabilisieren. Das Einstellen eines Arbeitspunktes mit einem derartigen Regelkreis ist aufgrund äußerer Einflüsse oft nicht ausreichend, um den Arbeitspunkt hinreichend stabilisieren zu können. Äußere Einflüsse können beispielsweise aus einer Veränderung im Temperaturfeld der Vakuumkammer oder einer Veränderung der Restgaszusammensetzung resultieren. Letzteres ist insbesondere beim Beschichten von Kunststoffen zu beachten, da diese im Vakuum ein nicht zu vernachlässigendes Ausgasverhalten aufweisen.
Ebenfalls bekannt ist es, aus der Spektrallinie einer Emission in einer Vakuumkammer Werte mittels optischer Spektroskopie zu ermitteln, die als Regelgrößen bei der Schichtabscheidung dienen.
So wird in DE 1003 41 513 A1 vorgeschlagen, den Quotienten aus einem Intensitätswert einer Spektrallinie aus der Emission eines Reaktivgases und dem Intensitätswert einer Spektrallinie aus der Emission eines Targetmaterials zu bilden und diesen als Regelgröße beim Stabilisieren eines Arbeitspunktes beim reaktiven Sputtern zu verwenden.
Allen bekannten Verfahren ist jedoch gemein, dass bei diesen zu jedem Sputterleistungswert Referenzwerte bezüglich des Arbeitspunktes experimentell erfasst werden müssen, was sich insbesondere deshalb als aufwendig erweist, weil ein Arbeitspunkt zwischen dem metallischen und dem oxidischen Mode mit einem Hystereseverhalten behaftet ist.
Aus dem Stand der Technik bekannte Verfahren und Vorrichtung beschreiben ausschließlich das Stabilisieren eines Arbeitspunktes. Dadurch wird jedoch nicht das oben beschriebene aufwändige Verfahren der experimentellen Findung des Arbeitspunktes vermieden. Insbesondere ist es bei mehreren parallel laufenden Prozessen oftmals notwendig, die Abscheideraten untereinander anzupassen. In diesem Falle müssen die Abscheiderate und die damit gekoppelte Sputterleistung in einem sehr weiten Bereich variabel sein, bei Beibehaltung des Arbeitspunktes. Für einen optimalen Prozess muss daher bei bekannten Verfahren der Arbeitspunkt für jede gewünschte Abscheiderate bei einer entsprechend ausgewählten Leistung experimentell bestimmt und Referenzwerte erfasst werden. Als weiter Bereich kann hierbei die Änderung der Abscheiderate zwischen 20 und 100% angesehen werden. Ferner kann es während eines Abscheideprozesses notwendig werden, aufgrund der oben genannten Einflüsse kleine Änderungen der Abscheiderate vorzunehmen. Auch in diesem Falle ist es notwendig, den Arbeitspunkt bei der Leistungsverstellung neu einzustellen. Kleine Änderungen sind in diesem Falle Änderungen von bis zu 10% eines ursprünglich eingestellten Wertes.
Aufgabenstellung
Der Erfindung liegt daher das technische Problem zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Einstellen eines Arbeitspunktes beim reaktiven Sputtern zu schaffen, mit denen die dargestellten Nachteile des Standes der Technik überwunden werden. Insbesondere sollen es Verfahren und Vorrichtung ermöglichen, einen Arbeitspunkt bei einer beliebigen Sputterleistung innerhalb eines vorgegebenen Sputterleistungsbereiches einzustellen, ohne dass zu jeder Leistung innerhalb des Sputterleistungsbereiches Referenzwerte für Regelgrößen im Arbeitspunkt experimentell erfasst werden müssen.
Die Lösung des technischen Problems ergibt sich durch die Gegenstände mit den Merkmalen der Patentansprüche 1 und 4. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.
Unter Intensitätsverhältnis sei nachfolgend der Quotient aus dem Intensitätswert einer Spektrallinie aus der Emission eines Targetmaterials und dem Intensitätswert einer Spektrallinie aus der Emission eines Inertgases zu verstehen, die zeitgleich innerhalb einer Vakuumarbeitskammer eines Sputterprozesses erfasst wurden. In der nachfolgenden Beschreibung wird durchgehend der Intensitätswert aus der Spektrallinie des Targetmaterials als Zähler bei der Berechnung von Intensitätsverhältnissen verwendet. Für eine erfindungsgemäße Vorgehensweise könnte bei der Berechnung von Intensitätsverhältnissen jedoch auch durchgehend der Intensitätswert aus der Spektrallinie des Inertgases als Zähler verwendet werden.
Die erfindungsgemäße Lösung des technischen Problems beruht auf der Erkenntnis, dass bei einer ersten Sputterleistung der Quotient aus dem Intensitätsverhältniswert im metallischen Mode und dem Intensitätsverhältniswert in einem Arbeitspunkt weitgehend genauso groß ist wie der Quotient aus dem Intensitätsverhältnis im metallischen Mode und dem Intensitätsverhältinis im selben Arbeitspunkt bei einer zweiten Sputterleistung. Unter selbem Arbeitspunkt ist zu verstehen, dass sowohl bei der ersten Sputterleistung als auch bei der zweiten Sputterleistung identische Schichtstöchiometrien bei konstanter sputterleistungsbezogener Beschichtungsrate abgeschieden werden sollen. Mit anderen Worten ausgedrückt bedeutet dies, dass die Intensitätsverhältnisse innerhalb eines Sputterleistungsbereiches im metallischen Mode in einem weitgehend konstanten Verhältnis zu den Intensitätsverhältnissen der jeweils zugehörigen Arbeitspunkte (identische Schichtstöchiometrien bei konstanter sputterleistungsbezogener Beschichtungsrate) innerhalb dieses Sputterleistungsbereiches stehen.
Wenn also die Intensitätsverhältnisse innerhalb eines Sputterleistungsbereiches im metallischen Mode bekannt sind, braucht nur noch das Internsitätsverhältnis bei einer Leistung innerhalb des Sputterleistungsbereiches im gewünschten Arbeitspunkt experimentell erfasst zu werden, um den Abhängigkeitsfaktor der Intensitätsverhältnisse im metallischen Mode und im gewünschten Arbeitspunkt zu ermitteln. Mit Hilfe dieses Faktors kann dann zu jeder Leistung, ausgehend vom bekannten Intensitätsverhältniswert zu dieser Leistung im metallischen Mode ein Sollparameter für den Intensitätsverhältniswert im Arbeitspunkt berechnet werden. Mittels eines Regelkreises wird anschließend über die Menge des zugeführten Reaktivgases der Istwert des Intensitätsverhältnisses auf den berechneten Sollwert eingestellt. Bei dieser Vorgehensweise kann ein identischer Arbeitspunkt (gleiche Schichtstöchiometrie bei konstanter leistungsbezogener Beschichtungsrate) bei unterschiedlichen Sputterleistungen eingestellt werden, wobei nur zu einem Sputterleistungswert Sollparameter für den Regelkreis im Arbeitspunkt experimentell erfasst werden müssen.
Dies ist vorteilhaft, weil der metallische Mode bei einem Sputterprozess einen stabilen Zustand darstellt, in dem sich demzufolge ein Intensitätsverhältniswert mit geringem Aufwand experimentell ermitteln lässt. Bei einem Arbeitspunkt hingegen, der beim reaktiven Sputtern einen instabilen Zustand zwischen dem metallischen und dem oxidischen Mode darstellt, der sich durch ein Hystereseverhalten auszeichnet, ist dies mit einem höheren Aufwand verbunden. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren braucht das Intensitätsverhältnis innerhalb des ausgewählten Sputterleistungsbereiches nur einmal experimentell im Arbeitspunkt erfasst werden.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren werden daher zunächst in einem für die Schichtabscheidung relevanten Sputterleistungsbereich die Intensitätswerte aus einer Spektrallinie der Emission des Targetmaterials und einer Spektrallinie der Emission des Inertgases im metallischen Mode (ohne Reaktivgas in der Vakuumarbeitskammer) erfasst. Dabei können die Intensitätswerte kontinuierlich über den gesamten Sputterleistungsbereich erfasst werden oder aber es werden nur zu ausgewählten Sputterleistungswerten innerhalb des Sputterleitsungsbereiches die zugehörigen Intensitätswerte erfasst und anschließend die Intersitätsverhältnisswerte im metallischen Mode berechnet, indem der zu einem Sputterleistungswert zugehörige Intensitätswert der Spektrallinie aus der Emission des Targetmaterials durch den Intensitätswert der Spektrallinie aus der Emission des Inertgases dividiert wird. Wurden die Intensitätswerte der Spektrallinie aus der Emission des Targetmaterials und der Spektrallinie aus der Emission des Inertgases im gesamten Sputterleistungsbereich erfasst, erhält man auf diese Weise eine Kennlinie des Intensitätsverhältnisses im metallischen Mode, aufgetragen über den Sputterleistungsbereich.
Beim folgenden Verfahrensschritt wird bei einem Leistungswert innerhalb des Sputterleistungsbereiches der Arbeitspunkt zwischen metallischem und oxidischem Mode eingestellt, bei dem eine Schicht mit der gewünschten Abscheiderate und Stöchiometrie abgeschieden wird. Der ausgesuchte Leistungswert sollte hierbei auf jeden Fall ein Leistungswert sein, zu dem bereits im metallischen Mode ein Intensitätswert aus der Spektrallinie des Targetmaterials und des Inertgases erfasst und daraus ein Intensitätsverhältniswert berechnet wurde. Bei dem nun zu diesem Leistungswert eingestellten Arbeitspunkt wird abermals ein Intensitätswert aus der Spektrallinie des Targetmaterials und der Spektrallinie des Inertgases erfasst und daraus der Intensitätsverhältniswert im Arbeitspunkt berechnet. Durch Division dieses Intensitätsverhältniswertes im Arbeitspunkt durch den zu dieser Sputterleistung zugehörigen Intensitätsverhältniswert im metallischen Mode wird ein Faktor (nachfolgend auch Abhängigkeitsfaktor genannt) berechnet, der das Abhängigkeitsverhältnis der Intensitätsverhältniswerte im metallischen Mode und den Intensitätsverhältniswerten im Arbeitspunkt innerhalb des Sputterleistungsbereiches darstellt. Bei jedem Sputterleistungswert, zu dem auch ein Intensitätsverhältniswert im metallischen Mode vorliegt, kann der Arbeitspunkt, aus dem die oben genannte gewünschte Schichtstöchiometrie resultiert, eingestellt werden, indem der Reaktivgaszufluss in die Vakuumarbeitskammer mittels eines Regelkreises derart gesteuert wird, dass der Istwert des Intensitätsverhältnisses, berechnet aus dem aktuell erfassten Intensitätswert aus der Emissionslinie des Targetmaterials und dem Internsitätswert der Spektrallinie des Inertgases, einem Sollwert entspricht, der sich aus dem Produkt des zu diesem Sputterleistungswert zugehörigen Intensitätsverhältniswertes im metallischen Mode und dem Abhängigkeitsfaktor ergibt.
Das erfindungsgemäße Verfahren konnte erfolgreich angewendet werden bei Targetmaterial welches eines der Elemente AL, Ti, Sn, Zn, Nb, In oder eine Legierung aus zwei oder mehreren dieser Elemente umfasste und mit Reaktivgasen, welche eines der Elemente O, N, C, H, S, Se oder eine Mischung von zwei oder mehreren dieser Elemente enthielten. Als Inertgas wurde Argon verwendet. Es ist jedoch davon auszugehen, dass die erfindungsgemäße Vorgehensweise auch mit allen anderen bekannten Targetmaterialien, Reaktivgasen und Inertgasen durchführbar ist.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst neben bekannten Bestandteilen einer Sputtereinrichtung zur reaktiven Schichtabscheidung

a) eine Messeinrichtung zum Erfassen von Intensitätswerten aus einer Spektrallinie der Emission des Targetmaterials und einer Spektrallinie der Emission des Inertgases im metallischen Mode und im Arbeitspunkt;
b) eine Auswerteeinrichtung, mittels der aus den erfassten Intensitätswerten die zugehörigen Intensitätsverhältniswerte, der Abhängigkeitsfaktor und ein jeweiliger Sollwert für den intensitätsverhältniswert im Arbeitspunkt nach den oben beschriebenen Vorgehensweisen berechnet werden können;
c) einen Regelkreis, mittels dem der Reaktivgaszufluss in die Vakuumarbeitskammer der Sputtereinrichtung derart gesteuert werden kann, dass ein aus aktuell erfassten Intensitätswerten berechneter Intensitätsverhältniswert dem mittels der Auswerteeinrichtung berechneten Sollwert entspricht.

Zum Erfassen der Intensitätswerte einer Spektrallinie können beispielsweise optische Spektrometer verwendet werden, die ein Gesamtspektrum erfassen aus dem dann mittels einer Auswerteeinrichtung der Intensitätswert der gesuchten Spektrallinie herausgefiltert wird. Vorteilhafter ist es jedoch, wenn für jede zu erfassende Spektrallinie ein lichtempfindlicher Sensor mit einem entsprechenden optischen Filter eingesetzt wird, weil hiermit eine schnellere Istwerterfassung möglich ist.
Messeinrichtung und Auswerteeinrichtung können als separate Bestandteile vorliegen oder auch als eine Einheit ausgebildet sein.
Zum Zerstäuben eines Targetmaterials sind sowohl Einzelmagnetrons als auch Doppelmagnetrons geeignet. Vorteilhafterweise werden beide Magnetronvarianten mit einer gepulsten Energieversorgung betrieben.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Fig. zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
2 eine graphische Darstellung, bei der Intensitätsverhältniswerte über einem Sputterleistungsbereich abgebildet sind.
In 1 ist schematisch eine Vorrichtung 10 dargestellt, mittels der bei einem reaktiven Sputterprozess eine Aluniniumoxidschicht auf einem Substrat 11 abgeschieden werden soll. Vorrichtung 10 umfasst eine Vakuumarbeitskammer 12 in der ein Aluminiumtarget 13 mittels eines nicht dargestellten, gepulst betriebenen Doppelmagnetrons zerstäubt wird. Zum Aufrechterhalten eines Plasmas innerhalb der Vakuumkammer 12 wird in diese das Inertgas 14 (Argon) eingelassen.
Im metallischen Mode wurde zunächst mittels einer Messeinrichtung 15 zu jedem Leistungswert im Sputterleistungsbereich P_X bis P_Y (P_X = 2 kW, P_Y, = 7 kW) ein Intensitätswert IT_MX bis IT_MY der Spektrallinie (bei 396 nm) aus der Emission des Targetmaterials 13 (Aluminium) und ein Intensitätswert IG_MX bis IG_MY der Spektrallinie (bei 752 nm) aus der Emission des Inertgases 14 (Argon) erfasst und an eine Auswerteeinrichtung 16 übermittelt.
Mittels der Auswerteeinrichtung wurden aus den erfassten Intensitätswerten die Intensitätsverhältnisse V_MX bis V_MY im metallischen Mode berechnet, indem ein zu jeder Leistung P_X bis P_Y erfasster Intensitätswert IT_MX bis IT_MY durch den zu dieser Leistung zugehörigen Identitätswert IG_MX bis IG_MY dividiert wurde. Aus diesem Rechenvorgang resultiert eine Wertemenge von Intensitätsverhältnissen V_MX bis V_MY, die in 2 als Kurve 21 graphisch über dem Sputterleistungsbereich P_X bis P_Y abgebildet ist.
In einem nächsten Schritt wurde das Reaktivgas Sauerstoff 17 in die Vakuumarbeitskammer 12 eingelassen und bei einer Sputterleistung P_Z (P_Z = 6kW) ein Arbeitspunkt experimentell eingestellt, bei dem eine Aluminiumoxidschicht mit gewünschter Abscheiderate und Stöchiometrie auf dem Substrat 11 abgeschieden wurde. In diesem Arbeitspunkt, bei der Sputterleistung P_Z wurde abermals mittels der Messeinrichtung 15 ein Intensitätswert IT_AZ der Spektrallinie (bei 396 nm) aus der Emission des Targetmaterials 13 und ein Intensitätswert IG_AZ der Spektrallinie (bei 752 nm) aus der Emission des Inertgases 14 erfasst, an Auswerteeinrichtung 16 übermittelt und mittels dieser das Intensitätsverhältnis
berechnet. Aus dem Intensitätsverhältnis V_AZ im Arbeitspunkt bei der Sputterleistung P_Z und dem Intensitätsverhältnis V_MZ im metallischen Mode bei der Sputterleistung P_Z lässt sich mittels Auswerteeinrichtung 16 der Abhängigkeitsfaktor F wie folgt berechnen:
Mittels dieses Abhängigkeitsfaktors ist es nun möglich, zu jedem Sputterleistungswert P_X bis P_Y einen Sollwert für den Arbeitspunkt zu berechnen, wobei bei jeder Leistung im Sputterleistungsbereich P_X bis P_Y identische Stöchiometrien bei konstanter sputterleistungsbezogener Abscheiderate abgeschieden werden sollen. Unter konstanter sputterleistungsbezogener Abscheiderate ist zu verstehen, dass sich die Abscheiderate propotional mit der Sputterleistung verändert, d. h. bei verdoppelter Sputterleistung soll sich auch die Abscheiderate verdoppeln.
Ein Sollwert für das Intensitätsverhältnis V_AW bei einer beliebigen Sputterleistung P_W kann nun mittels Auswerteeinrichtung 16 berechnet werden, indem das Intensitätsverhältnis V_MW im metallischen Mode bei der Sputterleistung P_W mit dem Abhängigkeitsfaktor F multipliziert wird. Das Durchführen dieser Rechenprozedur für alle Sollwerte im Sputterleistungsbereich P_X bis P_Y führt zu einer Werteschar V_AX bis V_AY, die in 2 als Kurve 22 dargestellt ist.
Bei der Sputterleistung P_W wird der Arbeitspunkt in Vakuumarbeitskammer 12 während der Schichtabscheidung eingestellt, indem mittels Messeinrichtung 15 aktuelle Werte für den Intensitätswert aus der Spektrallinie der Emission des Targetmaterials 13 und für den Intensitätswert aus der Spektrallinie der Emission des Inertgases 14 erfasst werden, daraus mittels der Auswerteeinrichtung 16 ein aktuelles Intensitätsverhältnis berechnet, dieses mit dem Sollwert V_AW verglichen und aus der Abweichung ein Signal generiert wird, welches über eine Regeleinrichtung 18 veranlasst, dass der Reaktivgaszufluss 17 in die Vakuumarbeitskammer 12 derart gesteuert wird, dass der Istwert für das Intensitätsverhältnis auf den Sollwert V_AW eingestellt wird.
Vergleiche mit bekannten Verfahren haben aufgezeigt, dass mit der erfindungsgemäßen Vorgehensweise ein Arbeitspunkt immer so genau getroffen werden konnte, dass die Parameter bezüglich der Schichtstöchiometrie eingehalten wurden und die Abweichung von der optimalen Beschichtungsrate stets kleiner als 10% war.

Claims

Verfahren zum Einstellen eines Arbeitspunktes beim reaktiven Sputtern innerhalb eines Sputterleistungsbereiches P_X bis P_Y, umfassend die Schritte: a) Erfassen der Intensitätswerte IT_MX bis IT_MY aus einer Spektrallinie der Emission eines zu zerstäubenden Targetmaterials und der Intensitätswerte IG_MX bis IG_MY aus einer Spektrallinie der Emission eines Inertgases im Sputterleistungsbereich P_X bis P_Y im metallischen Mode; b) Berechnen der Intensitätsverhältinsse V_MX bis V_MY, indem die Intensitätswerte IT_MX bis IT_MY, durch die zugehörigen Intensitätswerte IG_MX bis IG_MY dividiert werden; c) Erfassen des Intensitätswertes IT_AZ aus der Spektrallinie der Emission des zu zerstäubenden Targetmaterials und des Intensitätswertes IG_AZ aus der Spektrallinie der Emission des Inertgases bei einem Arbeitspunkt mit einer Sputterleistung P_Z innerhalb des Sputterleistungsbereiches P_X bis P_Y und berechnen des Intensitätsverhältnisses
d) Berechnen des Abhängigkeitsfaktors
e) Einstellen des Reaktivgaszuflusses bei einer Sputterleistung P_W innerhalb des Bereiches P_X bis P_Y derart, dass das unter diesen Bedingungen ermittelte Intensitätsverhältnis V_W dem Produkt aus dem Abhängigkeitsfaktor F und dem Intensitätsverhältnis V_MW entspricht.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Targetmaterial ein Material verwendet wird, welches eines der Elemente AL, Ti, Sn, Zn, Nb, In oder eine Legierung aus zwei oder mehreren dieser Elemente umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Reaktivgas ein Gas verwendet wird, welches eines der Elemente O, N, C, H, S, Se oder eine Mischung von zwei oder mehreren dieser Elemente umfasst.
Vorrichtung zum Einstellen eines Arbeitspunktes beim reaktiven Sputtern, umfassend eine Vakuumarbeitskammer, eine Sputtereinrichtung, ein zu zerstäubendes Targetmaterial, einen Inertgaseinlass und einen steuerbaren Reaktivgaseinlass, gekennzeichnet durch, a) eine Messeinrichtung, mittels der Intensitätswerte IT_MX bis IT_MY, IT_AZ einer Spektrallinie der Emission des Targetmaterials und Intensitätswerte IG_MX bis IG_MY, IG_AZ einer Spektrallinie der Emission des Inertgases erfassbar sind; b) eine Auswerteeinrichtung, mittels der Intensitätsverhältnisse V_MX bis V_MY, V_AZ; der Abhängigkeitsfaktor F und ein jeweiliger Sollwert für den Intensitätsverhältniswert im Arbeitspunkt nach den im Anspruch 1 beschriebenen Formeln und Vorgehensweisen berechenbar sind; c) einen Regelkreis mittels dem der Reaktivgaszufluss in die Vakuumarbeitskammer derart steuerbar ist, dass ein aktueller Intensitätsverhältniswert dem mittels der Auswerteeinrichtung berechneten Sollwert entspricht.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Targetmaterial eines der Elemente AL, Ti, Sn, Zn, Nb, In oder eine Legierung aus zwei oder mehreren dieser Elemente umfasst.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Reaktivgas eines der Elemente O, N, C, H, S, Se oder eine Mischung von zwei oder mehreren dieser Elemente umfasst.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung und die Auswerteeinrichtung als eine Einheit ausgebildet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Sputtereinrichtung als Einzelmagnetron ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Sputtereinrichtung als Doppelmagnetron ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sputtereinrichtung mit einer gepulst betriebenen Energieversorgung verbunden ist.