DE102009030814A1

DE102009030814A1 - Anordnung zur Rückseitenbeschichtung von Substraten

Info

Publication number: DE102009030814A1
Application number: DE200910030814
Authority: DE
Inventors: Jörg Dr. Faber; Gerd Pollack; Sven Barth; Christoph Steuer; Uwe Kralapp; Aiko Uhlemann; Martin Sens; Hendrik Hummel
Original assignee: Von Ardenne Anlagentechnik GmbH
Current assignee: Von Ardenne GmbH
Priority date: 2009-06-26
Filing date: 2009-06-26
Publication date: 2011-01-05
Anticipated expiration: 2029-06-27
Also published as: DE102009030814B4

Abstract

Der Erfindung, die eine Anordnung zur Beschichtung von Substraten betrifft, die in einem Vakuumraum eine Beschichtungsquelle und eine Substratauflage aufweist, zu der die Beschichtungsquelle einseitig angeordnet ist, so dass die Substratauflage eine zu der Beschichtungsquelle weisende Beschichtungsquellenseite und eine der Beschichtungsquelle abgewandte Rückseite aufweist und dass die Substratauflage in dem Vakuumraum einen Beschichtungsraum auf der Beschichtungsquellenseite und einen Rückseitenraum auf der Rückseite der Substratauflage definiert, liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hinterdampfung von Substraten bei deren Vakuumbeschichtung zumindest zu minimieren. Dies wird dadurch gelöst, dass in dem Rückseitenraum eine die nicht zur Beschichtung vorgesehenen Teilchen bindende Teilchenfalle angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zu Beschichtung von Substraten, die in einem Vakuumraum eine Beschichtungsquelle und eine Substratauflage aufweist, zu der die Beschichtungsquelle einseitig angeordnet ist, so dass die Substratauflage eine zu der Beschichtungsquelle weisende Beschichtungsquellenseite und eine der Beschichtungsquelle abgewandte Rückseite aufweist und dass die Substratauflage in dem Vakuumraum einen Beschichtungsraum auf der Beschichtungsquellenseite und einen Rückseitenraum auf der Rückseite der Substratauflage definiert.
Bei Beschichtungsprozessen ist es üblich, zur Schaffung einer definierten Prozessumgebung, definierter Potentialverhältnisse (bei Anwesenheit von Plasmen), für die Steuerung von Gasflüssen oder zur Regulierung der Substrattemperatur, gegenüber der (Sputter-)Dampfquelle eine temperierte Platte anzuordnen. Im Falle des Sputterns wird sie als Gegensputterebene bezeichnet. Diese temperierte Platte befindet sich meist dicht hinter dem Substrat, so dass ein ungehinderter Durchlauf des Substrats gewährleistet ist, aber auch bei Abwesenheit des Substrats eine nahezu gleiche Prozessumgebung vorliegt.
Während die Beschichtung der der Dampfquelle zugewandten Substratseite erwünscht ist, gibt es viele Anwendungsfälle, bei denen eine Beschichtung der abgewandten Seite im Rückseitenraum verboten ist. Eine solche sogenannte Hinterdampfung kann beispielsweise bei Lücken oder Unterbrechungen des Substratflusses, aber auch an Kanten vorkommen. Ursachen für die Hinterdampfung ist zum einen die Streuung der Dampfteilchen im Gas, aber auch das Herausschlagen von locker gebundenen Teilchen aus Oberflächen.
Es ist Stand der Technik, an Kanten und Schlitzen durch entsprechende Blenden und Schikanen die Hinterdampfung zu minimieren. Im Falle von Lücken oder Unterbrechungen des Substratflusses ist das nicht möglich.
Es ist Aufgabe der Erfindung eine Hinterdampfung von Substraten bei deren Vakuumbeschichtung zumindest zu minimieren.
Diese Aufgabe wird durch eine Anordnung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Ansprüche 2 bis 9 stellen weitere Ausführungsformen der Erfindung dar.
In den zugehörigen Zeichnungen zeigt
1 eine Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen Anordnung,
2 eine Darstellung der Teilchenverteilung ohne eine erfindungsgemäße Anordnung und
3 eine Darstellung der Teilchenverteilung mit einem erfindungsgemäßen Auffangelement.
Die ursprünglich ebene, hinter dem Substrat, das heißt entsprechen der eingangs genannten Definition im Rückseitenraum befindliche Platte wird mit einer Struktur versehen, in der sich Dampfteilchen, die durch Öffnungen im Substrat hindurchfliegen, fangen und die gleichzeitig dafür sorgt, dass Teilchen, die durch den Beschuss mit angeregten oder ionisierten Dampfteilchen herausgelöst werden, im wesentlichen wieder in die Ausgangsrichtung zurückreflektiert werden. Das wird durch Aufsetzen von gitterförmig gekreuzten, senkrechten Stegen auf die Platte, deren Abstände an Loch- bzw. Lückengröße, Abstand vom Substrat und die Substratgröße angepasst sein kann, erreicht. Die sich kreuzenden Stege können dabei einen Winkel bis 90° einnehmen.
Bedingt durch die Ausführungsform wird beim Sputterprozess die Reflexion von Teilchen- und Gasströmen verhindert (oder besser minimiert?) Zusätzlich wirkt diese Konstruktion als Wärmesenke.

Claims

Anordnung zu Beschichtung von Substraten, die in einem Vakuumraum eine Beschichtungsquelle und eine Substratauflage aufweist, zu der die Beschichtungsquelle einseitig angeordnet ist, so dass die Substratauflage eine zu der Beschichtungsquelle weisende Beschichtungsquellenseite und eine der Beschichtungsquelle abgewandte Rückseite aufweist und dass die Substratauflage in dem Vakuumraum einen Beschichtungsraum auf der Beschichtungsquellenseite und einen Rückseitenraum auf der Rückseite der Substratauflage definiert, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Rückseitenraum eine die nicht zur Beschichtung vorgesehenen Teilchen bindende Teilchenfalle angeordnet ist.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilchenfalle aus einem in einem Abstand zu der Substratauflage angeordneten Auffangelement besteht, auf dessen zur Beschichtungsquelle weisenden Seite zueinander beabstandete Ablenkelemente angeordnet sind, deren jeweilige Oberflächen überwiegend eine Flächensenkrechte aufweisen, die zu der Richtung zu der Beschichtungsquelle hin einen Winkel von 90° bis 45° einschließt.
Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablenkelemente als Klingen ausgebildet sind, die parallel zueinander angeordnet sind.
Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Klingen im Querschnitt keilförmig ausgebildet und mit einer zur Beschichtungsquelle weisenden Spitze versehen sind.
Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Klingen im Querschnitt rechteckig ausgebildet sind.
Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablenkelemente stiftartig ausgebildet sind und das Ablenkelement bürstenartig gestaltet sind.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Ablenkelement gekühlt ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Auffangelement auf der zur Beschichtungsquelle weisenden Seite eine senkrecht zu der Richtung zu der Beschichtungsquelle hin liegende ebene Fläche aufeist, auf der die Ablenkelemente angeordnet sind.
Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand höchsten gleich einem Abstand zwischen der Beschichtungsquelle und der Substratauflage ist.