DE102012110284B3

DE102012110284B3 - Sputterbeschichtungseinrichtung und Vakuumbeschichtungsanlage

Info

Publication number: DE102012110284B3
Application number: DE201210110284
Authority: DE
Inventors: Thorsten Sander; Michael Hentschel
Original assignee: Von Ardenne Anlagentechnik GmbH
Current assignee: Von Ardenne Asset GmbH and Co KG
Priority date: 2012-10-26
Filing date: 2012-10-26
Publication date: 2013-11-14
Anticipated expiration: 2032-10-27
Also published as: JP2014084530A; KR101386200B1; JP5467173B1; CN103789737A; CN103789737B

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Sputterbeschichtungseinrichtung, umfassend eine Trageinrichtung mit einem Befestigungsflansch und mindestens einem Trägerprofil, das ein freies Ende und ein mit dem Befestigungsflansch verbundenes Anschlussende aufweist, mindestens ein an der Trageinrichtung parallel zum Trägerprofil angebrachtes Sputtermagnetron mit einem freien Ende und einem Anschlussende, wobei das Anschlussende mit einer Versorgungseinrichtung verbunden ist, die an der dem Sputtermagnetron gegenüberliegenden Seite des Befestigungsflansches angeordnet ist, wobei das Trägerprofil in eine erste Saugöffnung des Befestigungsflansches mündet und an der dem Trägerprofil gegenüberliegenden Seite des Befestigungsflansches an der ersten Saugöffnung eine Vakuumpumpe angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Sputterbeschichtungseinrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie eine Vakuumbeschichtungsanlage nach dem Oberbegriff von Anspruch 9.
Bekannte Sputterbeschichtungseinrichtungen umfassen eine oder mehrere Sputtermagnetrons, die üblicherweise ein Target aus Beschichtungsmaterial und eine Magnetanordnung zur Erzeugung eines Magnetfelds über dem Target aufweisen. Dieses Magnetsystem konzentriert ein Plasma über der abzutragenden Oberfläche des Targets, um die Wahrscheinlichkeit des Auftreffens von Ionen auf die abzutragende Oberfläche des Targets zu erhöhen und so die Sputterrate zu vergrößern. Die Magnetanordnung ist dabei üblicherweise auf der der abzutragenden Oberfläche gegenüberliegenden Seite des Targets angeordnet, d.h. das von der Magnetanordnung erzeugte Magnetfeld durchdringt das Target.
Bekannt sind Planartargets, d.h. ebene Targets, die entweder vollständig aus Targetmaterial bestehen oder bei denen auf einer Trägerplatte Targetmaterial angebracht ist. Auf der Rückseite des Targets ist eine Magnetanordnung statisch oder beweglich angeordnet, wobei eine Bewegung der Magnetanordnung dazu dient, eine gleichmäßige Abtragung des Targetmaterials über die gesamte abzutragende Oberfläche des Targets zu erreichen.
Weiterhin sind Rohrmagnetrons bekannt, bei denen das Target rohrförmig ist, wobei das Targetrohr vollständig aus Targetmaterial bestehen kann oder Targetmaterial auf der äußeren Oberfläche eines Targetträgerrohrs angebracht ist. Bei diesen Magnetrons ist die Magnetanordnung im Innern des Targetrohrs angebracht. Die Magnetanordnung kann dabei statisch oder beweglich angeordnet sein. Ebenso kann das Targetrohr statisch oder beweglich, meist drehbar, angeordnet sein, wobei eine Relativbewegung zwischen Targetrohr und Magnetanordnung in analoger Weise wie bei Planarmagnetrons dazu dient, eine gleichmäßige Abtragung des Targetmaterials über die gesamte abzutragende Oberfläche des Targets zu erreichen.
Die Sputtermagnetrons werden in einer Prozesskammer einer Vakuumbeschichtungsanlage angeordnet. Zu beschichtende Substrate werden in der Nähe des Sputtermagnetrons angeordnet oder an einem Sputtermagnetron vorbei bewegt, so dass sich das vom Target abgetragene Targetmaterial auf einer Oberfläche des Substrats abscheiden kann, wodurch abhängig von dem oder den verwendeten Targetmaterialien verschiedenste Schichten oder Schichtsysteme erzeugt werden können.
Zur Anbringung der Sputtermagnetrons in der Prozesskammer werden verschiedenartige Trageinrichtungen verwendet. Dies können einfachste Befestigungsmittel sein. In anderen Fällen, insbesondere für Rohrmagnetrons, werden sogenannte Endblöcke verwendet, wobei ein Rohrtarget entweder nur mit einem seiner beiden Enden in einem solchen Endblock gehalten ist (so genannte Cantilever-Anordnung) oder mit jedem seiner beiden Enden in je einem Endblock gehalten ist. Diese Trageinrichtungen, beispielsweise die Endblöcke eines Rohrmagnetrons, weisen meist Mittel zur Versorgung des Sputtermagnetrons mit elektrischer Spannung oder/und Kühlmittel oder/und Mittel zum Antrieb des Targets oder/und der Magnetanordnung auf. Die Trageinrichtungen können entweder mit dem Sputtermagnetron im Innern der Prozesskammer oder außerhalb der Prozesskammer angeordnet sein, wobei die Trageinrichtung im letzteren Fall beispielsweise an einer Kammerwand der Prozesskammer befestigt, beispielsweise angeflanscht sein kann.
Besonders wichtig ist es bei solchen Vakuumbeschichtungseinrichtungen, dass die Umgebung des Sputtermagnetrons auf einen sehr geringen Restdruck evakuiert wird und dieser geringe Restdruck während des Beschichtungsverfahrens aufrechterhalten wird, um eine hohe Qualität des Beschichtungsergebnisses zu gewährleisten.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Sputterbeschichtungseinrichtung anzugeben, die die laufende Evakuierung der Umgebung eines Sputtermagnetrons effektiv und mit geringem anlagentechnischem Aufwand ermöglicht.
Zur Lösung dieser Aufgabe werden nachfolgend Ausgestaltungen von Sputterbeschichtungseinrichtungen und Vakuumbeschichtungsanlagen vorgeschlagen und beschrieben, bei denen eine Trageinrichtung neben der Stützfunktion für ein Sputtermagnetron in Cantilever-Anordnung gleichzeitig eine effektive fortlaufende Evakuierung der Umgebung des Sputtermagnetrons ermöglicht. Die vorgeschlagene Sputterbeschichtungseinrichtung funktioniert für Planarmagnetrons und Rohrmagnetrons gleichermaßen, und ebenso für mehrere Sputtermagnetrons, die parallel zueinander an derselben Trageinrichtung angeordnet sind.
Vorgeschlagen wird zunächst eine Sputterbeschichtungseinrichtung, umfassend eine Trageinrichtung mit einem Befestigungsflansch und mindestens einem Trägerprofil, das ein freies Ende und ein mit dem Befestigungsflansch verbundenes Anschlussende aufweist, mindestens ein an der Trageinrichtung parallel zum Trägerprofil angebrachtes Sputtermagnetron mit einem freien Ende und einem Anschlussende, wobei das Anschlussende mit einer Versorgungseinrichtung verbunden ist, die an der dem Sputtermagnetron gegenüberliegenden Seite des Befestigungsflansches angeordnet ist, wobei das Trägerprofil in eine erste Saugöffnung des Befestigungsflansches mündet und an der dem Trägerprofil gegenüberliegenden Seite des Befestigungsflansches an der ersten Saugöffnung eine Vakuumpumpe angeordnet ist.
Der Grundgedanke der Erfindung besteht damit darin, bei einer Sputterbeschichtungseinrichtung, die eines oder mehrere Sputtermagnetrons in Cantilever-Anordnung aufweist, in dem Befestigungsflansch in dem Bereich, in dem das Trägerprofil befestigt ist, eine erste Saugöffnung vorzusehen. Diese erste Saugöffnung ermöglicht es, direkt am Befestigungsflansch eine Vakuumpumpe anzubringen, so dass der Bereich des oder der Sputtermagnetrons während des Beschichtungsverfahrens fortlaufend effektiv evakuiert werden kann. Dabei bildet das Trägerprofil ein Strömungsleitelement für eine effektive Funktionsweise der Vakuumpumpe.
Der Befestigungsflansch dient gleichzeitig der Anbringung einer Versorgungseinrichtung, durch welche das Sputtermagnetron mit elektrischer Energie oder/und einem Kühlmittel versorgt werden kann. Die Versorgungseinrichtung kann außerdem dazu dienen, das Target oder/und die Magnetanordnung zu bewegen. Hierzu kann die Versorgungseinrichtung beispielsweise einen Elektromotor und ein Getriebe zum rotierenden Antrieb eines Rohrtargets umfassen. Bei der vorgeschlagenen Sputterbeschichtungseinrichtung können sowohl Planarmagnetrons als auch Rohrmagnetrons verwendet werden, und es kann ein einzelnes Sputtermagnetron vorgesehen sein oder an der Trageinrichtung sind zwei oder mehr Sputtermagnetrons angeordnet. Das Trägerprofil kann dabei in unterschiedlicher Weise ausgestaltet sein. Beispielsweise kann das Trägerprofil ein U-Profil sein, aber auch als geschlossenes Rohr ausgeführt sein.
In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Trägerprofil mindestens einen Wanddurchbruch aufweist.
Diese Ausgestaltung bietet sich insbesondere für geschlossene Hohlprofile an. Geschlossene Hohlprofile, beispielsweise Rechteckhohlprofile oder Rohre mit kreisringförmigem Querschnitt, weisen ein besonders gutes Verhältnis von Gewicht und Festigkeit auf. Werden solche geschlossenen Hohlprofile verwendet, so können diese zunächst dazu dienen, den Bereich des freien Endes des Sputtermagnetrons zu evakuieren.
Mit der hier vorgeschlagenen Ausgestaltung, bei der das Trägerprofil mindestens einen Wanddurchbruch aufweist, ist es darüber hinaus möglich, die Umgebung des Trägerprofils im Bereich dieses Wanddurchbruches zu evakuieren. Unter einem Wanddurchbruch soll dabei eine beliebig gestaltete Durchbrechung der Wandung des geschlossenen Hohlprofiles verstanden werden. Solche Wanddurchbrüche können beispielsweise Bohrungen sein. Alternativ können größere Wanddurchbrüche beispielsweise durch Fräsen hergestellt werden.
Dabei kann weiter vorgesehen sein, dass das Trägerprofil mindestens eine lineare Anordnung von gleichmäßig beabstandeten Wanddurchbrüchen aufweist.
Durch diese Ausgestaltung kann erreicht werden, dass die Umgebung des Sputtermagnetrons auf der gesamten Länge vom freien Ende bis zum Anschlussende effektiv evakuiert wird. Gleichzeitig werden eine sehr gleichmäßige Prozessgasverteilung und sehr homogene Druckverhältnisse in der Umgebung des oder der der Sputtermagnetrons, und zwar über deren gesamte Längsausdehnung, erreicht. Dabei wirkt das Trägerprofil wiederum als Strömungsleitelement. Gegenüber einem offenen Trägerprofil weist ein geschlossenes Trägerprofil mit einer linearen Anordnung von Wanddurchbrüchen eine günstigeres Verhältnis von Gewicht und Festigkeit, beispielsweise Biegesteifigkeit, auf.
In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Trägerprofil an seinem freien Ende eine mit dem freien Ende des Sputtermagnetrons verbundene Stützeinrichtung aufweist.
Weist die Sputterbeschichtungseinrichtung eines oder mehrere Planarmagnetrons auf, so können diese mit dem Trägerprofil der Trageinrichtung direkt oder indirekt über Konsolen oder dergleichen fest verbunden werden. Soll die Sputterbeschichtungseinrichtung hingegen eines oder mehrere Rohrmagnetrons aufweisen, so ist es zur Erhaltung der Drehbarkeit des Rohrtargets unumgänglich, dass eine feste Verbindung zwischen dem Rohrtarget und dem Trägerprofil der Trageinrichtung vermieden wird.
Insbesondere bei langen Rohrtargets ist es jedoch sinnvoll, dieses zur Aufnahme des Eigengewichtes und zur Verhinderung von durch das Eigengewicht verursachten Verformungen an der Trageinrichtung abzustützen. Dies wird dadurch möglich, dass am freien Ende des Trägerprofils eine Stützeinrichtung angeordnet wird, mit der das freie Ende des Sputtermagnetrons verbunden werden kann. Eine solche Stützeinrichtung kann beispielsweise als Gleitlager oder als Wälzlager ausgeführt sein, wobei insbesondere bei Prozessen, die unter hohen Temperaturen ablaufen, Gleitlager zu bevorzugen sind.
In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass an der Trageinrichtung mindestens eine Anode parallel zum Sputtermagnetron angeordnet ist.
Gut geeignet hierfür sind stabförmige Anoden, die sich über die gesamte Länge des Sputtermagnetrons vom freien Ende bis zum Anschlussende erstrecken. Diese Anoden können elektrisch vom Befestigungsflansch her versorgt werden. Sind mehrere parallele Sputtermagnetrons an der Sputterbeschichtungseinrichtung angeordnet, so können die Anoden beispielsweise jeweils zwischen zwei benachbarten Targets angeordnet sein.
In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass an der Trageinrichtung mindestens zwei Sputtermagnetrons parallel zueinander und parallel zum Trägerprofil angeordnet sind.
Dadurch ist es möglich, an ein und derselben Trageinrichtung und dadurch gegenüber einer Einzelanordnung mit deutlich verringertem anlagentechnischem Aufwand gleichzeitig mehrere Beschichtungsquellen anzuordnen, wodurch bei der Verwendung desselben Targetmateriales eine deutlich erhöhte Sputterrate erzielt werden kann oder bei Verwendung unterschiedlicher Targetmaterialien Mischschichten oder Schichtsysteme erzeugt werden können.
Weiterhin wird es dadurch möglich, zwei parallel angeordnete Magnetrons im Dual-Magnetron-Sputtering-Modus zu betreiben, bei dem die beiden Magnetrons gegensinnig mit Wechselspannung betrieben werden, so dass jedes Magnetron abwechselnd Kathode und Anode ist und stets eines der beiden Magnetrons Anode ist, wenn das andere Magnetron Kathode ist. Dadurch wird insbesondere bei der reaktiven Abscheidung nichtleitender Schichten ein Selbstreinigungseffekt der Magnetrons erzielt.
In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass zwischen zwei benachbarten, in einer Ebene angeordneten Sputtermagnetrons eine senkrecht zu dieser Ebene ausgerichtete Blende angeordnet ist.
Insbesondere für den Fall, dass zwei oder mehr Sputtermagnetrons vorgesehen sind, die unterschiedliche Targetmaterialien aufweisen, wird durch die Anordnung der Blende zwischen zwei benachbarten Sputtermagnetrons die Vermischung der verschiedenen Targetmaterialien unterbunden.
In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Blende mit mindestens einer Anode elektrisch leitend verbunden ist.
Hierdurch wird erreicht, dass die Blende selbst als Anode wirkt.
Weiterhin wird zur Lösung der Aufgabe eine Vakuumbeschichtungsanlage vorgeschlagen, umfassend mindestens eine von Kammerwänden begrenzte, evakuierbare Prozesskammer mit einer Substratbehandlungseinrichtung, wobei die Substratbehandlungseinrichtung mindestens eine Sputterbeschichtungseinrichtung der oben beschriebenen Art umfasst, deren Befestigungsflansch an einer Befestigungsöffnung einer Kammerwand befestigt ist.
Beispielsweise können mehrere der beschriebenen Sputterbeschichtungseinrichtungen mit ihrem jeweiligen Befestigungsflansch an der Kammerwand befestigt und dabei so angeordnet sein, dass die Sputtermagnetrons der Sputterbeschichtungseinrichtungen mit geringem Abstand zur Oberfläche einer in der Prozesskammer angeordneten, drehbar gelagerten Kühlwalze angeordnet sind, d.h. die Sputterbeschichtungseinrichtungen über die Mantelfläche der Kühlwalze verteilt sind.
Derartige Konfigurationen bieten sich insbesondere für Bandbeschichtungsanlagen an, bei denen ein bandförmiges Substrat, beispielsweise eine Kunststofffolie oder ein Metallband, auf einem Abwickel bereitgestellt wird, im Spalt zwischen der Kühlwalze und den Sputtermagnetrons der Sputterbeschichtungseinrichtungen um die Kühlwalze herum geführt und dabei beschichtet wird und anschließend auf einen Aufwickel gewickelt wird. Aufwickel und Abwickel können dabei in der Prozesskammer oder in einer gemeinsamen Haspelkammer oder zwei separaten Haspelkammern angeordnet sein, die mit der Prozesskammer kommunizierend so verbunden ist bzw. sind, dass das Substrat von der oder einer Haspelkammer in die Prozesskammer und von der Prozesskammer in die oder eine Haspelkammer transportiert werden kann. Hierfür können in der Prozesskammer sowie, sofern vorhanden, in der oder den Haspelkammern Umlenkwalzen angeordnet sein, um das bandförmige Substrat vom Abwickel zur Kühlwalze und von der Kühlwalze zum Aufwickel zu leiten.
Dabei kann beispielsweise die Kammerwand, an der die Sputterbeschichtungseinrichtung mit dem Befestigungsflansch der Trageinrichtung befestigt ist, beispielsweise als sogenannte Kammertür ausgeführt sein, die von der Prozesskammer gelöst und parallel verschoben werden kann, so dass die Sputterbeschichtungseinrichtung zu Wartungszwecken aus der Prozesskammer entnommen werden kann.
Bei einer Bandbeschichtungsanlage der oben beschriebenen Art ist durch die parallele Verschiebung der Kammertür eine Entnahme der Sputterbeschichtungseinrichtungen zu Wartungszwecken aus der Prozesskammer möglich, ohne dass die Sputtermagnetrons die Kühlwalze berühren. Die Kühlwalze ist in der Prozesskammer an der der verschiebbaren Kammertür gegenüberliegenden Kammerwand befestigt und so angeordnet, dass ihre Rotationsachse relativ zu der verschiebbaren Kammerwand, an der die Sputterbeschichtungseinrichtungen befestigt sind, rechtwinklig und damit parallel zur Richtung der Verschiebung der Kammerwand ausgerichtet ist. Wird die Kammerwand verschoben, um die Sputterbeschichtungseinrichtungen aus der Prozesskammer zu entfernen, so verbleibt die Kühlwalze in der Prozesskammer, d.h. es werden nur die Sputterbeschichtungseinrichtungen entnommen, so dass sie zu Wartungszwecken gut zugänglich sind.
In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass an einer der Befestigungsöffnung gegenüberliegenden Kammerwand eine zweite Saugöffnung angeordnet ist, an der zweiten Saugöffnung außerhalb der Prozesskammer eine Vakuumpumpe angeordnet ist und das freie Ende des Trägerprofils auf die zweite Saugöffnung gerichtet ist.
Auf diese Weise wird die Saugwirkung durch die zweite Vakuumpumpe, die der ersten Vakuumpumpe gegenüberliegend angeordnet ist, erhöht. Ist die Sputterbeschichtungseinrichtung beispielsweise, wie oben beschrieben, an einer verschiebbaren Kammertür befestigt, so wird das freie Ende des Trägerprofils beim Verschließen der Prozesskammer in die Nähe der zweiten Saugöffnung bewegt. Dadurch wirkt auch diese zweite Vakuumpumpe an der Evakuierung der Umgebung des oder der Sputtermagnetrons mit. Da die vorgeschlagenen Sputterbeschichtungseinrichtung eines oder mehrere Sputtermagnetrons Cantilever-Anordnung aufweist, ist es ausreichend, dass das freie Ende des Trägerprofils berührungslos lediglich auf die zweite Saugöffnung gerichtet ist, ohne physischen Kontakt zu der zweiten Saugöffnung beziehungsweise der dortigen Kammerwand zu haben.
In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das freie Ende des Trägerprofils innerhalb der Prozesskammer mit der zweiten Saugöffnung verbindbar ist.
Hierdurch wird einerseits erreicht, dass das Gewicht des oder der Sputtermagnetrons auch an der gegenüberliegenden Kammerwand teilweise abgestützt wird, andererseits wird die Saugwirkung der zweiten Vakuumpumpe verbessert.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und zugehöriger Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen
1 die Trageinrichtung einer Sputterbeschichtungseinrichtung der vorgeschlagenen Art,
2 eine Draufsicht auf die vollständige Sputterbeschichtungseinrichtung,
3 die Sputterbeschichtungseinrichtung aus 2 in einer anderen Perspektive,
4 einen Querschnitt durch eine Sputterbeschichtungseinrichtung mit zwei Sputtermagnetrons, zwischen denen eine Blende angeordnet ist, und
5 einen Längsschnitt durch eine Sputterbeschichtungseinrichtung, die ein einstellbares Gelenk aufweist.
In 1 ist zunächst nur die Trageinrichtung 1 eines Ausführungsbeispieles der vorgeschlagenen Sputterbeschichtungseinrichtung dargestellt. Die Trageinrichtung 1 umfasst einen Befestigungsflansch 11, an dem ein Trägerprofil 12 angeordnet ist. Das Trägerprofil 12 ist im Ausführungsbeispiel als Rohr ausgesführt, das über seine gesamte Länge eine lineare Anordnung von Wanddurchbrüchen aufweist. Auf der dieser Anordnung gegenüberliegenden Seite des Trägerprofils 12 ist eine gleichartige lineare Anordnung von Wanddurchbrüchen 16 angeordnet. Durch die beiden linearen Anordnungen von Wanddurchbrüchen 16 werden eine sehr gleichmäßige Prozessgasverteilung und sehr homogene Druckverhältnisse über die gesamte Längsausdehnung der Sputtermagnetrons 2 erreicht.
An der Oberseite des Trägerprofils 12 sind drei Konsolen 13 angeordnet, die im Ausführungsbeispiel der Befestigung von (hier nicht dargestellten) Anoden 17 dienen. Parallel zum Befestigungsflansch 11 ist an diesem eine Blende 18 angeordnet, die der Begrenzung des Prozessraumes dient, in welchem die Abtragung des Targetmaterials sowie die Abscheidung des erzeugten Targetmaterialdampfes auf der Substratoberfläche stattfindet.
Das Trägerprofil 12 mündet am Befestigungsflansch 11 in einer ersten Saugöffnung 15, an der eine (hier nicht dargestellte) Vakuumpumpe 4 anbringbar ist. Über der ersten Saugöffnung 15 sind sowohl im Befestigungsflansch 11 als auch in der Blende 18 je zwei weitere Öffnungen angeordnet, die der Durchführung der Rohrtargets von zwei (hier nicht dargestellten) Sputtermagnetrons 2 dienen.
Die vollständige Sputterbeschichtungseinrichtung ist in den 2 und 3 in zwei unterschiedlichen Ansichten dargestellt. Wie daraus ersichtlich ist, sind auf der am freien Ende des Trägerprofils 12 angeordneten Konsole 13 zwei Stützeinrichtungen 14 in Form von Gleitlagern angeordnet. In diesen Stützeinrichtungen 14 sind die freien Enden 21 von zwei Sputtermagnetrons 2, die hier als Rohrmagnetrons ausgeführt sind, angeordnet.
Die gegenüberliegenden Anschlussenden 22 der beiden Sputtermagnetrons 2 sind durch die Öffnungen der Blende 18 sowie des Befestigungsflansches 11 geführt. An der gegenüberliegenden Seite des Befestigungsflansches 11 sind zwei Versorgungseinrichtungen 23 angeordnet, durch die die Sputtermagnetrons 2 zum einen mit elektrischer Energie und Kühlmittel versorgt werden und die gleichzeitig dem rotierenden Antrieb der Sputtermagnetrons 2 dienen.
Unterhalb der beiden Sputtermagnetrons 2 und seitlich versetzt zu diesen sind mehrere Anoden 17 auf den Konsolen 13 befestigt. Bedarfsweise kann an diesen Anoden 17 eine (hier nicht dargestellte) Blende 19 senkrecht so angeordnet werden, dass sie sich zwischen den beiden Sputtermagnetrons 2 erstreckt, so dass die von den beiden Sputtermagnetrons 2 erzeugten Dampfwolken voneinander getrennt werden.
In 4 ist ein Querschnitt durch eine Sputterbeschichtungseinrichtung dargestellt, bei der eine derartige Blende 19 zwischen zwei Sputtermagnetrons 2 angeordnet ist. Die Sputtermagnetrons 2 sind analog zum Ausführungsbeispiel der 1 bis 3 auf einem Trägerprofil 12 einer Trageinrichtung angeordnet. Links und rechts von jedem der beiden Sputtermagnetrons 2 sind je eine stabförmige Anode 17 angeordnet. Dadurch sind zwischen den beiden Sputtermagnetrons 2 zwei Anoden 17 angeordnet. Die Blende 19 hat einen umgekehrt T-förmigen Querschnitt und ist aus zwei Blechen gebildet, die rechtwinklig miteinander verbunden sind. Alternativ könnte anstelle von Blech auch nichtleitendes Plattenmaterial verwendet werden. Das umgekehrt T-förmige Profil der Blende 19 ist im hier dargestellten Ausführungsbeispiel mit den beiden zwischen den Sputtermagnetrons 2 angeordneten Anoden 17 leitend verbunden.
Wie insbesondere aus 2 ersichtlich ist, kann an der ersten Saugöffnung 15 eine erste Vakuumpumpe 4 angeflanscht werden. Sowohl in 2 als auch in 3 ist gegenüber dem freien Ende der Trageinrichtung 1 sowie der beiden Sputtermagnetrons 2 ein Pumpenflansch 3 angeordnet, der an einer (hier nicht dargestellten) Kammerwand der Prozesskammer einer Vakuumbeschichtungsanlage befestigt ist. Dieser Pumpenflansch 3 weist eine zweite Saugöffnung 31 auf, an der außerhalb der Prozesskammer eine zweite Vakuumpumpe 4 befestigt ist.
Zwischen dem freien Ende des Trägerprofils 12 und dem Pumpenflansch 3 besteht keine physische Verbindung. Allerdings weist das freie Ende des Trägerprofils 12 genau auf die zweite Saugöffnung des Pumpenflansches 3, so dass die zweite Vakuumpumpe 4 die Saugwirkung der ersten Vakuumpumpe 4 verstärkt.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 5 weist das Trägerprofil 12 der Trageinrichtung 1 in der Nähe des Befestigungsflansches 11, der an einer Kammerwand 5 einer Vakuumbeschichtungsanlage befestigt ist, ein einstellbares Gelenk 20 auf, das der Ausrichtung des Trägerprofils 12 auf die zweite Saugöffnung 31 im Pumpenflansch 3 der gegenüberliegenden Kammerwand 5 dient. Im Ausführungsbeispiel weist das einstellbare Gelenk 20 zwei Flansche mit je einer sphärischen Kontaktfläche auf, die einander berühren. Dadurch ist eine Ausrichtung des Trägerprofils 12 in jeder Richtung möglich, so dass eine optimale Einstellung erreicht werden kann, bei der das freie Ende des Trägerprofils 12 exakt auf die zweite Saugöffnung 31 gerichtet ist. Diese Position kann durch geeignete Befestigungsmittel, beispielsweise Schrauben, Klemmspangen oder dergleichen, fixiert werden, die hier nicht dargestellt sind.
Für den Fachmann versteht sich von selbst, dass die konkrete Ausgestaltung des Gelenks 20 auch anders als hier dargestellt erfolgen kann, ohne vom beschriebenen Grundgedanken abzuweichen, eine Einstellbarkeit des Trägerprofils hinsichtlich seines Winkels zum Befestigungsflansch 11 zu ermöglichen.
Bezugszeichenliste

1: Trageinrichtung
11: Befestigungsflansch
12: Trägerprofil
13: Konsole
14: Stützeinrichtung
15: erste Saugöffnung
16: Wanddurchbruch
17: Anode
18: Blende
19: Blende
20: einstellbares Gelenk
2: Sputtermagnetron
21: freies Ende
22: Anschlussende
23: Versorgungseinrichtung
3: Pumpenflansch
31: zweite Saugöffnung
4: Vakuumpumpe
5: Kammerwand

Claims

Sputterbeschichtungseinrichtung, umfassend eine Trageinrichtung (1) mit einem Befestigungsflansch (11) und mindestens einem Trägerprofil (12), das ein freies Ende und ein mit dem Befestigungsflansch (11) verbundenes Anschlussende aufweist, mindestens ein an der Trageinrichtung (1) parallel zum Trägerprofil (12) angebrachtes Sputtermagnetron (2) mit einem freien Ende (21) und einem Anschlussende (22), wobei das Anschlussende (22) mit einer Versorgungseinrichtung (23) verbunden ist, die an der dem Sputtermagnetron (2) gegenüberliegenden Seite des Befestigungsflansches (11) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerprofil (12) in eine erste Saugöffnung (15) des Befestigungsflansches (11) mündet und an der dem Trägerprofil (12) gegenüberliegenden Seite des Befestigungsflansches (11) an der ersten Saugöffnung (15) eine Vakuumpumpe (4) angeordnet ist.
Sputterbeschichtungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerprofil (12) mindestens einen Wanddurchbruch (16) aufweist.
Sputterbeschichtungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerprofil (12) mindestens eine lineare Anordnung von gleichmäßig beabstandeten Wanddurchbrüchen (16) aufweist.
Sputterbeschichtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerprofil (12) an seinem freien Ende eine mit dem freien Ende (21) des Sputtermagnetrons (2) verbundene Stützeinrichtung (14) aufweist.
Sputterbeschichtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass an der Trageinrichtung (1) mindestens eine Anode (17) parallel zum Sputtermagnetron (2) angeordnet ist.
Sputterbeschichtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass an der Trageinrichtung (1) mindestens zwei Sputtermagnetrons (2) parallel zueinander und parallel zum Trägerprofil (12) angeordnet sind.
Sputterbeschichtungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zwei benachbarten, in einer Ebene angeordneten Sputtermagnetrons (2) eine senkrecht zu dieser Ebene ausgerichtete Blende (19) angeordnet ist.
Sputterbeschichtungseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Blende (19) mit mindestens einer Anode (17) elektrisch leitend verbunden ist.
Vakuumbeschichtungsanlage, umfassend mindestens eine von Kammerwänden (5) begrenzte, evakuierbare Prozesskammer mit einer Substratbehandlungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Substratbehandlungseinrichtung mindestens eine Sputterbeschichtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 umfasst, deren Befestigungsflansch (11) an einer Befestigungsöffnung einer Kammerwand (5) befestigt ist.
Vakuumbeschichtungsanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass an einer der Befestigungsöffnung gegenüberliegenden Kammerwand (5) eine zweite Saugöffnung (31) angeordnet ist, an der zweiten Saugöffnung (31) außerhalb der Prozesskammer eine Vakuumpumpe (4) angeordnet ist und das freie Ende des Trägerprofils (12) auf die zweite Saugöffnung (31) gerichtet ist.
Vakuumbeschichtungsanlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das freie Ende des Trägerprofils (12) innerhalb der Prozesskammer mit der zweiten Saugöffnung (31) verbindbar ist.