DE102010030933A1

DE102010030933A1 - Verfahren und Anordnung zur Gasführung an rotierenden Magnetrons in Vakuumbeschichtungsanlagen

Info

Publication number: DE102010030933A1
Application number: DE201010030933
Authority: DE
Inventors: Dr. Linß Volker; Götz Teschner
Original assignee: Von Ardenne Anlagentechnik GmbH
Current assignee: Von Ardenne Asset GmbH and Co KG
Priority date: 2010-02-26
Filing date: 2010-07-05
Publication date: 2011-09-01
Anticipated expiration: 2030-07-06
Also published as: DE102010030933B4

Abstract

Der Erfindung, die ein Verfahren und eine Anordnung zur Gasführung an rotierenden Magnetrons in Vakuumbeschichtungsanlagen betrifft, wobei ein Substrat an einem rotierenden Magnetron vorbei geführt wird, wobei Reaktivgas beiderseits entlang der Längserstreckung des Rohrtargets in den Prozessraum eingeleitet wird, liegt die Aufgabe zugrunde, die Stöchiometrie im Plasma des Racetrack beim reaktiven Sputtern von Einzel-Rohrmagnetrons zu homogenisieren. Dies wird dadurch gelöst, dass der Reaktivgasfluss auf beiden Seiten getrennt voneinander steuerbar so eingestellt wird, dass das Verhältnis des Flusses des Reaktivgases auf beiden Seiten zueinander eine gleiche Stöchiometrie des Plasmas über den Racetrack einstellt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gasführung an rotierenden Magnetrons in Vakuumbeschichtungsanlagen wobei ein Substrat in einer quer zur axialen Längserstreckung des rotierenden Magnetron verlaufenden Längserstreckung der Vakuumbeschichtunganlage an dem rotierenden Magnetron vorbei geführt wird und sich entlang der Richtung der Längserstreckung des rotierenden Magnetrons ein Plasma über einem Racetrack mit einem in Drehrichtung des Substrats vorderen und hinteren Plasmazonenteil ausbildet. Dabei wird Reaktivgas beiderseits entlang der Längserstreckung des Rohrtargets in den Prozessraum eingeleitet.
Die Erfindung betrifft auch eine Anordnung zur Gasführung an rotierenden Magnetrons in Vakuumbeschichtungsanlagen mit einem mit seiner Längserstreckung parallel zur axialen Richtung des Rohrtargets angeordneten Prozessgaskanal und zwei mit ihren Längserstreckungen parallel zur axialen Richtung des Rohrtargets und beiderseits des Rohrtargets seitlich neben dem Rohrmagnetron angeordneten Reaktivgaskanälen, wobei die Anordnung ein einzelnes Rohrmagnetron umfasst.
Beim Magnetronsputtern wird im Prozessgas zwischen dem zu beschichtenden Substrat und einer Magnetronkathode ein Plasma gezündet, dessen positive Ladungsträger durch den sogenannten Sputtereffekt (Abstäuben, d. h. durch Ionenbombardement induziertes Herausschlagen von Atomen aus der Festkörperoberfläche) die oberen Schichten einer Targetoberfläche abtragen. Zur Unterstützung der Plasmabildung wie auch der Beschleunigung der Ionen auf die Targetoberfläche ist auf der dem Plasma abgewandten Seite des Targets ein Magnetsystem mit nebeneinander liegenden Magneten örtlich wechselnder Polung angeordnet.
Bekanntermaßen kann ein solches, zum Magnetronsputtern eingesetztes Magnetsystem aus einem zentralen Magnetpol den ein zweiter entgegengesetzter Magnetpol ringförmig umgibt, bestehen. Es sind jedoch andere Magnetsysteme mit zueinander wechselnden Polaritäten möglich. Entscheidend ist, dass sich durch diese Magnetanordnung ein tunnelförmiges Magnetfeld entlang einer geschlossenen – wie auch immer geformten Bahn – ausbildet.
Aufgrund des sich als Ring ausbildenden, tunnelförmigen Magnetfeldes wird das Plasma im Wesentlichen auf diesen Bereich begrenzt und infolge dessen das Targetmaterial in besonderem Maße in diesem Bereich abgetragen, so dass sich bei Targets in Planarmagnetrons mit einem zentralen Magneten und ringförmig umgebenden Magneten in diesem Bereich ein ringförmiger Sputter- oder Erosionsgraben ausbildet. Der örtliche Verlauf des magnetisch geführten, in sich geschlossenen Plasmarings lässt bei statischen Planarmagnetrons einen Erosionsgraben entstehen, der die Form einer Rennbahn aufweist. Diese Erscheinung führt zu der Bezeichnung „Racetrack”.
Verallgemeinert, wird nun als Racetrack die Erosionsspur entlang einer sich im Vakuum ausbildenden bahnförmig geschlossenen Plasmazone entlang eines tunnelförmigen Magnetfeldes bezeichnet. Darin tritt die maximale Erosion dort auf, wo die Komponente der Magnetfeldstärke, die parallel zu einem differenziellen Oberflächenelement verläuft, den größten Betrag hat.
Die Bildung des Erosionsgrabens bei Planarmagnetrons im Bereich des Racetrack führt dort zu einem beschleunigten Verschleiß des Targets, da dieses im Bereich des Erosionsgrabens abgesputtert ist, das Target also als verbraucht anzusehen ist, obwohl in Bereichen außerhalb des Erosionsgrabens durchaus noch ausreichend Material vorhanden ist.
Um dieses Problem zu lösen, haben sich in der Vakuumbeschichtungstechnologie rotierende Magnetrons oder sogenannte Rohrmagnetrons 1 sehr bewährt. Diese sind in 1 und 2 dargestellt. Hierbei ist ein rohrförmiges Target 2 (Rohrtarget) vorgesehen, in dessen innerem Hohlraum 3 das Magnetsystem 4 längs der axialen Richtung 5 des Rohrtargets 2 angeordnet ist. Bei dem Sputtervorgang wird das Rohrtarget 2 in einer Drehrichtung 6 gedreht, so dass es sich ständig um das feststehende Magnetfeld 7 dreht. Damit wird erreicht, dass immer die gesamte Oberfläche des Rohrtargets 2 vom Sputterprozess bearbeitet wird. Es können sich also keine Zonen unterschiedlichen Targetabtrages herausbilden wie beim planaren Target. Damit wird u. a. gewährleistet, dass das Rohrtarget 2 gleichmäßig absputtert, wodurch eine bessere Targetausnutzung erreicht wird. Der Racetrack 8 ist zwar immer noch vorhanden, verursacht aber keine Erosionsgräben.
Rohrmagnetrons werden üblicherweise in in-line-Vakuumbeschichtungsanlagen eingesetzt. Dies ist schematisch in 3 dargestellt. Dabei handelt es sich um längserstreckte Vakuumanlagen mit einem Substrattransportsystem (nicht dargestellt), mittels dem Substrate 9 durch die Vakuumbeschichtungsanlage in einer Transportrichtung 10 unter Passieren verschiedener Bearbeitungsstationen, u. a. auch Rohrmagnetron-Beschichtungsstationen 11, hindurch bewegt werden.
Das Rohrmagnetrons 1 ist mit seiner axialen Richtung 5 quer zur Transportrichtung 10 angeordnet.
Zum Zwecke des reaktiven Sputterns werden dem Prozessraum neben einem inerten Prozessgas, wie beispielsweise Argon, auch Reaktivgase, wie beispielsweise Sauerstoff, zugeführt. Dies geschieht nach dem Stand der Technik, wie er in 3 dargestellt ist, über Reaktivgaskanäle 12 und über einen Prozessgaskanal 13.
Der Prozessgaskanal 13 ist mit ihrer Längserstreckung ebenfalls quer zur Transportrichtung 10 angeordnet. In der Regel ist der Prozessgaskanal 13 auf der dem Substrat 9 abgewandten Seite des Rohrtargets 2, vom Substrat 9 aus gesehen hinter dem Rohrtarget 2 angeordnet.
Beispielsweise kann der Prozessgaskanal 13 oberhalb des Substrates 9 aber unterhalb oder in einer gedachten parallel zum Substrat 9 liegenden Ebene in der die Mittelachse 14 des Rohrtargets 2 liegt, angeordnet sein.
Die Reaktivgaskanäle 12 können beispielsweise seitlich neben dem Rohrmagnetrons 1 beidseitig, vorzugsweise symmetrisch zum Rohrmagnetron 1, mit ihren Längserstreckungen ebenfalls quer zur Transportrichtung 10 angeordnet sein. Beispielsweise können die Reaktivgaskanäle 12 oberhalb oder in der Ebene 15 angeordnet sein.
Der Prozessgaskanal 13 ist über eine Zuführleitung 16, und über eine Stelleinrichtung 17 zur Steuerung der Durchflussmenge mit einer Prozessgasquelle 18 verbunden. In gleicher sind die Reaktivgaskanäle 12 über eine Zuführleitung 19, und über eine Stelleinrichtung 20 zur Steuerung der Durchflussmenge mit einer Reaktivgasquelle 21 verbunden.
Mit der Anordnung nach 3 wurde eine deutlich unterschiedliche Stöchiometrie der schichtbildenden Teilchen, die von den beiden Plasmazonenteilen a und b aus emittiert werden, festgestellt, so dass sich unterschiedliche Schichteigenschaften einstellen. Beim reaktiven Sputtern von z. B. ZnO:Al ist ein Optimum an Transmission als auch an Widerstand somit über die gesamte Schichtdicke hinweg nicht einstellbar.
Es hat sich also herausgestellt, dass eine Gleichmäßigkeit der Stöchiometrie der schichtbildenden Teilchen im Plasma nicht in befriedigendem Maße erreicht werden konnte, was sich in einer Ungleichmäßigkeit der Parameter für den Flächenwiderstand und der Transmission der erzeugten Schicht gezeigt hat. In sofern blieb das reaktive Sputtern, beispielsweise von ZnO:Al gegenüber dem nicht- oder teilreaktiven Sputtern von einem keramischen Rohrtarget bisher benachteiligt.
Die Aufgabe der Erfindung besteht nunmehr darin, die Stöchiometrie im Plasma des Racetrack beim reaktiven Sputtern vom Einzel-Rohrmagnetron zu homogenisieren.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, indem der Reaktivgasfluss auf beiden Seiten getrennt voneinander steuerbar so eingestellt wird, dass das Verhältnis des Flusses des Reaktivgases auf beiden Seiten zueinander eine gleiche Stöchiometrie des Plasmas über dem Racetrack einstellt.
In einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass das optische Emissionspektrum des Plasmas in beiden Plasmazonenteilen gemessen wird und die Intensitäten von signifikanten Emissionslinien über das Verhältnis des Reaktivgasstromes beider Seiten gleich eingestellt werden.
Eine andere Möglichkeit ist darin zu sehen, dass das optische Emissionspektrum des Plasmas in beiden – Plasmazonenteilen gemessen wird und das Verhältnis von zwei Intensitäten von signifikanten Emissionslinien über das Verhältnis des Reaktivgasstromes beider Seiten eingestellt wird. Insbesondere wird dabei das Verhältnis der Intensitäten zweier signifikanter Spektrallinien auf der einen Seite mit dem entsprechenden Verhältnis auf der anderen Seite verglichen und gleich eingestellt.
Es hat sich als geeignet herausgestellt, das Verhältnis aus einer Linie des Reaktivgases und einer Line des Prozessgases oder aus einer Linie des Targetmateriales und des Reaktivgases zu bilden und dieses Verhältnis als Regelgröße einzusetzen.
Da die Störungen der Stöchiometrie über die Zeit schwanken können, hat es sich als zweckmäßig erwiesen, dass die Stöchiometrie der beiden Seiten jeweils über eine zeitliche Mittlung bestimmt wird.
Die Aufgabe wird auch durch eine Anordnung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass Stellglieder angeordnet sind, die den Fluss in den Reaktivgaskanälen getrennt voneinander ansteuerbar ausgebildet sind. Weiterhin sind Mittel zum getrennten Messen des Emissionsspektums der beiden sich im Plasma unter dem Rohrmagnetron ausbildenden Plasmateile angeordnet, die mit einer das Verhältnis des Reaktivflusses in den beiden Reaktivgaskanälen steuernden Steuereinrichtung verbunden sind. Diese Reaktivgaskanäle werden können möglichst nahe an dem Rohrtarget angeordnet werden. Diese beiden Reaktivgaskanäle können getrennt voneinander angesteuert werden. Damit wird erreicht, dass in der Kammer auf beiden Seiten des Rohrmagnetrons unterschiedliche Reaktivgaskonzentrationen eingestellt werden können, um somit eine unterschiedliche Plasmazonenausbildungen über dem Racetrack zu kompensieren.
Vorzugsweise sind die Reaktivgaskanäle symmetrisch zum Rohrmagnetron angeordnet.
Die Homogenisierung kann weiter verbessert werden, wenn der Prozessgaskanal auf der dem Substrat abgewandten Seite des Rohrtargets, vom Substrat aus gesehen hinter dem Rohrtarget, angeordnet ist. Dort sind geeignete Vorkehrungen zu treffen, dass das Gas dort nicht düsenförmig austritt sondern aus den Leitungen herausdiffundiert. Die Stöchiometrie der beiden Plasmazonenteile wird dabei anhand wenigstens zweier Emissionslinien aus dem Plasma, vorzugsweise der des Targetmaterials und der des Reaktivgases überprüft und abgeglichen. Dazu werden die Flussverhältnisse an dem vorderen und hinteren Reaktivgaskanal so lange angepasst, bis ein gleiches Linienverhältnis festgestellt wird.
Das Einstellen kann durch die sofort erfolgende Verteilung des Reaktivgases in der Kammer aber nur in bestimmten Grenzen erfolgen. Verbessert werden kann dies vermutlich durch eine Art Gasseparation zwischen vorderer und hinterer Prozesskammerhälfte, wobei der Raum über dem Target gasundurchlässig gestaltet ist. Der Prozessgaseinlass ist dabei so gestaltet, dass das Prozessgas das Rohrtarget umspült. Dabei wird der Nebeneffekt erzielt, dass das Target bei einer Umdrehung auf der plasma- oder substratabgewandten Seite nicht verstärkt oxidiert, wie das andernfalls erfolgt.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Prozessgaskanal mit das Rohrtarget abstandsweise teilweise umschließenden Gasleitungsmitteln derart verbunden ist, dass das Prozessgas in den Raum zwischen Gasleitungsmitteln und Oberfläche des Rohrtargets strömt. Damit wird vermindert, dass die Targetrückseite, d. h. die dem Substrat abgewandte Seite, oxidiert und dass infolge des Drehsinns des Targets der vordere Plasmazonenteil eine stärker mit Sauerstoff belegte Oberfläche zunächst reinigt, bevor diese vom hinteren Plasmazonenteil mit einer dann anderen Zusammensetzung abgestäubt wird.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden.
In den zugehörigen Zeichnungen zeigt
1 einen Querschnitt durch ein Rohrmagnetron nach dem Stand der Technik,
2 eine perspektivische Schnittdarstellung durch ein Rohrmagnetron nach dem Stand der Technik,
3 eine Prinzipdarstellung der Gasführung an einem Rohrmagnetron nach dem Stand der Technik,
4 die prozentualen Schwankungen der Intensitäten der Zn-Linie (636 nm) und der O-Linie (777 nm) durch die Targetrotation beobachtet i vorderen Plasmazonenteil, nach dem Stand der Technik,
5 die prozentualen Schwankungen der Intensitäten der Zn-Linie (636 nm) und der O-Linie (777 nm) durch die Targetrotation beobachtet im hinteren Plasmazonenteil, nach dem Stand der Technik,
6 das Verhältnis aus Intensität O-Linie zu Intensität Zn-Linie für vorderen und hinteren Plasmazonenteil. Die Intensitäten wurden jeweils über 18 Rohrumdrehungen gemittelt, nach dem Stand der Technik,
7 eine Prinzipdarstellung einer ersten Ausführung einer erfindungsgemäßen Gasführung an einem Rohrmagnetron und
8 eine Prinzipdarstellung einer zweiten Ausführung einer erfindungsgemäßen Gasführung an einem Rohrmagnetron.
Beim reaktiven Sputtern von ZnO:Al hat sich gezeigt, die Schichteigenschaften im Vergleich zu den im keramischen Prozess bei vergleichbarer Temperatur/Druck erzielten Schichteigenschaften schlechter waren. Das betrifft sowohl Widerstand als auch Transmission. Bei der Erfindung wurde von der Vermutung ausgegangen, dass beim reaktiven Prozess durch die Substratdurchfahrt Mischschichten abgeschieden werden, wie das auch vom keramischen Prozess bekannt ist. Hier ändern sich bei der Durchfahrt unter dem Plasma über dem Racetrack die Partikelströme und die Temperatur auf dem Substrat, was effektiv durch ein Dreischichtsystem beschrieben werden kann (Annäherung an den Racetrack/Durchfahrt unter dem Racetrack/Entfernung vom Racetrack). Selbiges ist beim reaktiven Sputtern auch zu vermuten. Erschwerend kommt beim reaktiven Sputtern die Zubringung des Reaktivgases hinzu.
Die Erfinder haben nun festgestellt, dass die Verschlechterung der Schichteigenschaften in unterschiedlichen Schwankungen der Intensitäten von signifikanten Emissionsspektrallinien im vorderen und hinteren Plasmazonenteil b begründet sind. Hierzu wurden Versuche durchgeführt, indem ein Kollimator einmal auf den vordere und einmal auf den hintere Plasmazonenteil b ausgerichtet wurde. Die Spektren wurden im Abstand von 1 s aufgenommen, das Rohr drehte sich mit T = 5.5 s, so dass die Auswirkungen der Rotation auf das Plasma zeitlich aufgelöst wurden. Für den direkten Vergleich der Intensitäten wurde zudem über mehrere Rohrumdrehungen integriert, um die Schwankungen des Plasmas auszumitteln.
In 5 ist zu erkennen, dass bei dem hinteren Plasmazonenteil b die O-Linie bei 777 nm um ca. ±5% schwankt, während die Zn-Linie um ca. ±16% schwankt. Zudem läuft die O-Linie der Zn-Linie leicht voraus. Deutlich anders sieht es beim Blick in den vorderen Plasmazonenteil a aus, wie die in 4 dargestellt ist. Hier schwankt die O-Linie auch um ca. ±5%, die Zn-Linie aber nur noch um ca. ±12%. Außerdem sind die Schwankungen fast gegenläufig. Wie die Erfinder damit festgestellt haben, führt dieses Verhalten zu deutlich unterschiedlicher Stöchiometrie der schichtbildenden Teilchen, die von den beiden Plasmazonenteil a, b aus emittiert werden, so dass sich unterschiedliche Schichteigenschaften einstellen. Ein Optimum an Transmission als auch an Widerstand ist somit über die gesamte Schichtdicke hinweg nicht einstellbar. Das spiegelt sich auch im zeitintegrierten OES-Signal wider. 6 zeigt den Vergleich des Verhältnisses der zeitintegrierten Intensität der O-Linie und der Zn-Linie für den vorderen und den hinteren Plasmazonenteil b. Die unterschiedliche Stöchiometrie lässt auf unterschiedliche Eigenschaften der Schichtteile schließen, die jeweils unter dem vorderen und hinteren Plasmazonenteil b abgeschieden werden. Vermutlich haben die beiden Plasmazonenteile a, b einen unterschiedlichen Oxidationszustand, was bei gleicher Targetspannung auch unterschiedlich eingespeiste Leistung für die Plasmazonenteile bedeutet. Ziel muss es daher sein, den Oxidationszustand für beide Plasmazonenteile möglichst gleich einzustellen. Da die Targetspannung nicht geteilt werden kann, kann dieser Ausgleich über die geregelte Zufuhr von Sauerstoff erfolgen.
Um beide Plamazonenteile im gleichen Oxidationszustand zu halten ist nach 7 vorgesehen, den Prozessgaskanal 13 hinter dem Rohrmagnetron 1 zu positionieren, um eine gleichmäßige Verteilung zu gewährleisten. Es werden zwei Reaktivgaskanäle 12 vorgesehen, die möglichst nahe am Rohrmagnetron 1 jeweils links und rechts der Längserstreckung in axialer Richtung 5 positioniert, das heißt in Transportrichtung 10 gesehen, an vorderer und hinterer Position angeordnet werden. Es sind geeignete Vorkehrungen zu treffen, dass das Gas dort nicht düsenförmig austritt, sondern aus den Leitungen heraus diffundiert.
Mittels zweier Kollimatoren 26, die die Mittel zum getrennten Messen des Emissionsspektums darstellen, wird nun die Stöchiometrie anhand wenigstens zweier Linien (Targetmaterial und Reaktivgas) überprüft und abgeglichen.
Es sind Stelleinrichtungen 20 angeordnet, die den Fluss in den Reaktivgaskanälen 12 getrennt voneinander ansteuern. Die Kollimatoren 26, die das Emissionsspektums der beiden sich im Plasma unter dem Rohrmagnetron ausbildenden Plasmateile der Plasmazonenteils a und b messen, sind mit einer das Verhältnis des Reaktivflusses in den beiden Reaktivgaskanälen 12 steuernden Steuereinrichtung 27 verbunden. Damit werden die Flussverhältnisse an dem vorderem und hinterem Reaktivgaskanal 12 so lange angepasst, bis ein gleiches Linienverhältnis festgestellt wird. Das Einstellen kann durch die sofort erfolgende Verteilung des Reaktivgases in der Kammer aber nur in bestimmten Grenzen erfolgen.
Verbessert werden kann dies durch eine Gasseparation zwischen vorderer und hinterer Prozesskammerhälfte, wie das in 8 dargestellt ist. In der Anordnung nach 7 bleibt beim angegebenen Drehsinn des Rohrtargets 2 nämlich immer noch das Problem, dass der vordere Plasmazonenteil a eine stärker mit Sauerstoff belegte Oberfläche zunächst reinigt, bevor diese vom hinteren Plasmazonenteil b mit einer dann anderen Zusammensetzung abgestäubt wird.
Wie in 8 dargestellt, kann die Verteilung des Reaktivgases in der Kammer durch eine Art Gasseparation zwischen vorderer 22 und hinterer 23 Prozesskammerhälfte beeinflusst werden, wobei der Raum über dem Rohrtarget 2 gasundurchlässig gestaltet ist. Der Prozessgaseinlass ist dabei so gestaltet, dass Prozessgas das Rohrtarget 2 umspült, indem der Prozessgaskanal 13 mit das Rohrtarget 2 abstandsweise teilweise umschließenden Gasleitungsmitteln 24 derart verbunden ist, dass Prozessgas in den Raum 25 zwischen Gasleitungsmitteln 24 und Oberfläche des Rohrtargets 2 strömt. Damit wird verhindert, dass der in Transportrichtung 10 gesehene vordere Plasmazonenteil a die infolge des Drehsinns 6 des Rohrtargets 2 stärker mit Sauerstoff belegte Oberfläche zunächst reinigt, bevor diese vom Transportrichtung 10 gesehenen hinteren Plasmazonenteilteil b mit einer dann anderen Zusammensetzung abgestäubt wird. Für über beide Reaktivgaskanäle kann ein unterschiedlicher Fluss an Sauerstoff eingestellt werden, so dass beide Plasmazonenteile annähernd dieselbe Stöchiometrie aufweisen.
Bezugszeichenliste

1: Rohrmagnetron
2: Rohrtarget
3: Hohlraum des Rohrtargets
4: Magnetsystem
5: axiale Richtung des Rohrtargets
6: Drehrichtung
7: Magnetfeld
8: Racetrack
9: Substrat
10: Transportrichtung
11: Rohrmagnetron-Beschichtungsstation
12: Reaktivgaskanal
13: Prozessgaskanal
14: Mittelachse
15: Ebene
16: Zuführleitung für Prozessgas
17: Stelleinrichtung
18: Prozessgasquelle
19: Zuführleitung für Reaktivgas
20: Stelleinrichtung
21: Reaktivgasquelle
22: vordere Prozesskammerhälfte
23: hintere Prozesskammerhälfte
24: Gasleitungsmittel
25: Raum zwischen Gasleitungsmittel und Rohrtarget
26: Kollimator
27: Steuereinrichtung
a: vorderer Plasmazonenteil
b: hinterer Plasmazonenteil

Claims

Verfahren zur Gasführung an rotierenden Magnetrons in Vakuumbeschichtungsanlagen wobei ein Substrat (9) in einer quer zur axialen Richtung (5) des rotierenden Magnetron (1) verlaufenden Längserstreckung (10) der Vakuumbeschichtunganlage an dem rotierenden Magnetron (1) vorbei geführt wird und sich entlang der Längserstreckung des rotierenden Magnetrons (1) in axialer Richtung (5) ein Plasma über einem Racetrack (8) mit einem in Drehrichtung (6) des Substrats (9) vorderen (a) und hinteren Plasmazonenteil (b) ausbildet und wobei Reaktivgas beiderseits entlang der Längserstreckung in axialer Richtung (5) des Rohrtargets (2) in den Prozessraum eingeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Reaktivgasfluss auf beiden Seiten getrennt voneinander steuerbar so eingestellt wird, dass das Verhältnis des Flusses des Reaktivgases auf beiden Seiten zueinander eine gleiche Stöchiometrie des Plasmas über dem Racetrack einstellt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Emissionspektrum des Plasmas in beiden Plasmazonenteilen (a; b) gemessen wird und die Intensitäten von signifikanten Emissionslinien über das Verhältnis des Reaktivgasstromes beider Seiten eingestellt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Emissionspektrum des Plasmas in beiden Plasmazonenteilen (a; b) gemessen wird und das Verhältnis von zwei Intensitäten von signifikanten Emissionslinien über das Verhältnis des Reaktivgasstromes beider Seiten eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Intensitäten zweier signifikanter Spektrallinien auf der einen Seite mit dem entsprechenden Verhältnis auf der anderen Seite verglichen und gleich eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis aus einer Linie des Reaktivgases und einer Line des Prozessgases gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis aus einer Linie des Targetmateriales und des gebildet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Stöchiometrie der beiden Seiten jeweils über eine zeitliche Mittlung bestimmt wird.
Anordnung zur Gasführung an rotierenden Magnetrons in Vakuumbeschichtungsanlagen mit einem mit seiner Längserstreckung parallel zur axialen Richtung (5) des Rohrtargets (2) angeordneten Prozessgaskanal (13) und zwei mit ihren Längserstreckungen parallel zur axialen Richtung (5) des Rohrtargets (2) und beiderseits des Rohrtargets (2) seitlich neben dem Rohrmagnetron (1) angeordneten Reaktivgaskanälen (12), wobei die Anordnung ein einzelnes Rohrmagnetron (1) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass Stelleinrichtungen (17) angeordnet sind, die den Fluss in den Reaktivgaskanälen (12) getrennt voneinander ansteuerbar ausgebildet sind, und dass Mittel (26) zum getrennten Messen des Emissionsspektrums der beiden sich im Plasma unter dem Rohrmagnetron (1) ausbildenden Plasmazonenteile (a; b) angeordnet sind, die mit einer das Verhältnis des Reaktivflusses in den beiden Reaktivgaskanälen (12) steuernden Steuereinrichtung (27) verbunden sind.
Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktivgaskanäle (12) symmetrisch zum Rohrmagnetron (1) angeordnet sind.
Anordnung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Prozessgaskanal (13) auf der dem Substrat (9) abgewandten Seite des Rohrtargets (2), vom Substrat (9) aus gesehen hinter dem Rohrtarget (2) angeordnet ist.
Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gasseparation zwischen vorderer (22) und hinterer (23) Prozesskammerhälfte eingerichtet ist, wobei der Raum über dem Rohrtarget (2) gasundurchlässig gestaltet ist.
Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass Prozessgaseinlass derart gestaltet ist dass das Prozessgas das Rohrtarget (2) umspült.
Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Prozessgaskanal mit das Rohrtarget (2) abstandsweise teilweise umschließenden Gasleitungsmitteln (24) derart verbunden ist, dass das Prozessgas in den Raum (25) zwischen Gasleitungsmitteln (24) und Oberfläche des Rohrtargets (2) strömt.