-
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Vakuumbehandlung von Substraten gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs.
-
In konventionellen Vakuumbeschichtungsvorrichtungen wird mittels festmontierten Abschirmungen der Prozessraum, in dem die eigentliche Vakuumbeschichtung mittels Plasma erfolgt, zur Vermeidung von parasitären Beschichtungen gegenüber der übrigen Vakuumkammer abgeschirmt. Festmontierte Abschirmungen können jedoch die Zugänglichkeit des Prozessraumes beeinträchtigen.
-
Aus dem Dokument
US 2011/0089023 A1 ist bereits ein Plasmaprozess-Apparat bekannt, der eine Kammer, eine Substratbühne, eine Elektrode zur Erzeugung von Plasma innerhalb der Kammer und eine Abschirmungseinrichtung, die einen Plasmaraum zwischen Elektrode und Substratbühne umgibt, umfaßt. Die Abschirmeinrichtung umfasst einen Hauptteil und einen separierten Teil, wobei der Hauptteil und der separierte Teil jeder einen inneren Abschnitt und einen äußeren Abschnitt aufweist, wobei der äußere Abschnitt jeweils als Gasleitungseinrichtung ausgebildet ist. Der innere Abschnitt des Hauptteils und der innere Abschnitt des separierten Teils sind so geformt, dass sie nicht in Kontakt miteinander stehen.
-
Aus dem Dokument
US 7,318,869 B ist ferner ein Beschichtungssystem mit variablen Gasleitwerten für eine Prozesskammer zur Beschichtung von integrierten Schaltungen bekannt. Eine bewegbare Abschirmung umgibt ein Piedestal, wobei die Abschirmung eine Struktur aufweist, die eine variable Öffnung in der Kammer erzeugt, wenn die Abschirmung unterschiedliche Positionen entlang eines linearen Pfades einnimmt. Die bewegbare Abschirmung umfasst einen ersten Aparturbereich, der einen ersten Strömungspfad bildet, und einen zweiten Aparturbereich, der einen zweiten Strömungspfad bildet. Die Strömungspfade haben variable Leitwerte. Ein oberer Strömungspfad wird gebildet durch die innere Oberfläche der Abschirmung und die äußere Oberfläche der Prozesskammer-Abdeckung. Ein unterer Strömungsweg wird gebildet durch einen Abschattungsring und den unteren Teil der Abschirmung zusammen mit einer Abschattungsringhalterung. Durch die Änderung der relativen Positionen der Abschirmung und des Abschattungsrings können die Gasleitwerte der Prozesskammer moduliert werden. In einer Beladungsposition nimmt die Abschirmung relativ zum Piedestal eine obere Position ein. In einer Bearbeitungsposition nimmt die Abschirmung eine mittlere Position ein. In einer Reinigungsposition sind die Abschirmung und die Abschattungsringhalterung in einer unteren Position, wobei der Abschattungsring auf einer Ablage ruht.
-
Aus der
DE 11 2006 003 294 T5 ist ein Absperrventil für eine Vakuumvorrichtung zum Trennen einer Prozesskammer und einer Elektronenstrahlkanone der Vakuumvorrichtung bekannt. Ferner sind ein Ventilgehäuse mit Öffnung, die an Seitenwänden einander gegenüberliegend vorgesehen sind, und ein Ventilkörper zum Öffnen/Schließen der Öffnungen vorgesehen. Eine zylindrische und bewegliche Abschirmung ist einführbar über eine Öffnung auf der Seite der Prozesskammer in das Ventilgehäuse hinein, wenn das Ventil geöffnet ist. Dazwischen ist die Abschirmung frei hin- und her bewegbar. Das Innere der beweglichen Abschirmung und das Innere des Ventilgehäuses sind voneinander atmosphärisch trennbar.
-
Ferner ist aus dem Dokument
US 6,730,174 B2 eine entfernbare Abschirmanordnung für ein Halbleiterprozesssystem bekannt mit einer oberen Adapteranordnung, wenigstens eine Abschirmeinheit, die am oberen Ende der oberen Adapteranordnung fixiert ist, einem Abdeckring und einer Isolatoreinrichtung, wobei die obere Adapteranordnung, die zumindest eine Abschirmungseinheit, der Abdeckring und der Isolator simultan als Einheit entfernbar sind.
-
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Vakuumbehandlung von Substraten zu schaffen, bei der die Vakuumkammer gegenüber einem in der Prozesskammer einem erfolgenden Behandlungsprozess abgeschirmt werden kann, um parasitäre Beschichtungen der Vakuumkammer zu vermeiden, wobei gleichzeitig das Innere der Prozesskammer eine gute Zugänglichkeit aufweist und die Pumpleistung für den Innenbereich der Prozesskammer einstellbar ist.
-
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs gelöst.
-
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Vakuumbehandlung von Substraten mit einer Vakuumkammer mit einer Prozeßkammer und einer Plasmaeinrichtung und einer in der Prozeßkammer unterhalb der Plasmaeinrichtung angeordneten Aufnahmeeinrichtung für Substrate zeichnet sich dadurch aus, dass
- – die Prozeßkammer einen oberen Teilabschnitt mit Seitenwänden und einen unteren Teilabschnitt mit Seitenwänden umfaßt
- – der obere Teilabschnitt und der untere Teilabschnitt relativ zu einander bewegbar sind
- – zwischen der Seitenwand des oberen Teilabschnitts und der Seitenwand des unteren Teilabschnitts ein unterer Strömungspfad zwischen dem Innenbereich der Prozeßkammer und dem außerhalb des oberen Teilabschnitts angeordneten Innenbereich der Vakuumkammer vorgesehen ist
- – zwischen einem oberen Randbereich des oberen Teilabschnitts und einem in einem oberen Teil des Innenbereichs der Vakuumkammer angeordneten Dichtelement ein oberer Strömungspfad zwischen dem Innenbereich der Prozeßkammer und dem außerhalb des oberen Teilabschnitts angeordneten Innenbereich der Vakuumkammer vorgesehen ist
- – der obere Teilabschnitt relativ zur Vakuumkammer in eine untere Position bewegbar ist, in der der obere Strömungspfad geöffnet ist
- – der obere Teilabschnitt relativ zur Vakuumkammer in eine obere Position bewegbar ist, in der der obere Strömungspfad geschlossen ist.
-
Der obere Teilabschnitt der Prozeßkammer kann das Innere der Vakuumkammer vor parasitärer Beschichtung während der Vakuumkammer abschirmen, ohne dass die Zugänglichkeit des Inneren der Prozeßkammer beeinträchtigt für Pumpzwecke und Substrathandling beeinträchtigt wird.
-
Dadurch, dass zwischen der Seitenwand des oberen Teilabschnitts und Seitenwand des unteren Teilabschnitts ein unterer Strömungspfad zwischen dem Innenbereich der Prozesskammer und dem außerhalb des oberen Teilabschnitts angeordneten Innenbereich der Vakuumkammer vorgesehen ist, wird der untere Strömungspfad auf konstruktiv besonders einfache Weise realisiert. Dadurch, dass zwischen einem oberen Randbereich des oberen Teilabschnitts und einem in einem oberen Teil des Innenbereichs der Vakuumkammer angeordneten Dichtelement ein oberer Strömungsbereich zwischen dem Innenbereich der Prozesskammer und dem außerhalb des oberen Teilabschnitts angeordneten Innenbereich der Vakuumkammer vorgesehen ist, wird der obere Strömungspfad ebenfalls auf besonders konstruktiv einfache Weise realisiert. Vorteilhaft ist dabei ferner, dass der obere Strömungspfad geöffnet ist, falls der obere Teilabschnitt relativ zur Vakuumkammer in eine untere Position bewegt ist. Ferner ist vorteilhaft, dass der obere Strömungspfad geschlossen ist, falls der obere Teilabschnitt relativ zur Vakuumkammer in eine obere Position bewegt ist. Vorteilhaft ist dabei, falls der obere Teilabschnitt relativ zur Vakuumkammer in der oberen Position ist, die Prozesskammer gegenüber dem außerhalb des oberen Teilabschnitts und des unteren Teilabschnitts angeordneten Innenbereich der Vakuumkammer optisch dicht abgeschlossen. Damit wird eine parasitäre Beschichtung des Innenbereichs der Vakuumkammer zuverlässig verhindert, wobei gleichzeitig über den unteren Strömungspfad eine Versorgung der Prozesskammer mit Prozessgasen erfolgen kann.
-
Bei den Substraten kann es sich insbesondere um Brillengläser oder dergleichen handeln, die als Batch in die Vakuumkammer eingeschleust, vakuumbehandelt und wieder ausgeschleust werden.
-
Der untere Teilabschnitt kann in einer vorteilhaften Ausführungsform als Einsatzkomponente ausgebildet sein, die in eine Ausnehmung im Bodenbereich der Vakuumkammer eingesetzt oder einsetzbar ist.
-
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der untere Teilabschnitt durch eine Ausnehmung im Boden der Vakuumkammer gebildet ist. Hiermit kann zwar Material gespart werden, allerdings muss die Beschichtung dieses Bereichs der Vakuumkammer in Kauf genommen werden.
-
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Seitenwand des oberen Teilabschnitts als ein oberer Zylinderring ausgebildet ist, womit der obere Strömungspfad und der untere Strömungspfad auf konstruktiv sehr einfache Weise realisiert werden können.
-
Insbesondere kann der obere Zylinderring einen Außendurchmesser aufweisen, der etwas geringer ist als der Innendurchmesser des unteren Teilabschnitts, und dabei eine Überlappung der Seitenwand des oberen und der Seitenwand des unteren Teilabschnitts vorgesehen sein, so dass ein Spalt zwischen Teilen der Seitenwand des oberen Teilabschnitts und Teilen der Seitenwand des unteren Teilabschnitts entsteht. Der untere Strömungspfad verläuft dabei durch den zwischen den Seitenwänden des oberen Teilabschnitts und des unteren Teilabschnitts gebildeten Spalt. Ein Leitwert des unteren Strömungspfads kann festgelegt werden durch den Spaltraum. Vorteilhaft kann auch dann, wenn der obere Teilabschnitt die obere Position einnimmt, noch eine Überlappung vorgesehen sein. Der obere Strömungspfad ist dann verschlossen, während der untere Strömungspfad offen ist.
-
Ferner kann die Seitenwand des unteren Teilabschnitts als ein unterer Zylinderring ausgebildet sein.
-
In einer anderen Ausführungsform weist der obere Zylinderring einen Innendurchmesser aufweisen, der etwas größerer ist ein Außendurchmesser des unteren Zylinderrings.
-
Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Aufnahmeeinrichtung in der Prozeßkammer relativ bewegbar zur Vakuumkammer ausgebildet. Damit kann, ohne dass die Leitwerte der Strömungspfade geändert werden, der Abstand der Substrate zur Plasmaeinrichtung geändert werden, womit separat von den Leitwerten Parameter der Vakuumbehandlung der Substrate, wie beispielsweise Ionenenergien des Plasmas auf der Substratoberfläche, beeinflussbar sind.
-
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Aufnahmeeinrichtung in der oberen Position über die Substratschleuseneinrichtung mit Substraten beladbar ist. In diesem Fall ist der obere Teilabschnitt in eine untere Position gebracht.
-
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Aufnahmeeinrichtung eine Bodenplatte aufweist, die einen Zwischenbodenbereich in der Prozesskammer bildet, so dass die Kammergröße variabel ist. Gegebenenfalls vorhandene Elemente einer Hubeinrichtung, mit der die Aufnahmeeinrichtung bewegbar ist, sind so vor parasitärer Beschichtung geschützt.
-
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Seitenwand des oberen Teilabschnitts und/oder die Seitenwand des unteren Teilabschnitts zumindest teilweise aus einem leitenden Material gefertigt sind und als Anode oder Teilanode fungieren können.
-
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der obere Teilabschnitt elektrisch isoliert gegenüber der Vakuumkammer ist, womit ein weiterer Freiheitsgrad zur Einstellung der Potentialverhältnisse innerhalb der Prozeßkammer gewonnen ist.
-
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der untere Teilabschnitt elektrisch isoliert gegenüber der Vakuumkammer ist, womit ein weiterer Freiheitsgrad zur Einstellung der Potentialverhältnisse innerhalb der Prozeßkammer gewonnen ist.
-
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß der obere Teilabschnitt elektrisch mit der Vakuumkammer verbunden ist, womit ein weiterer Freiheitsgrad zur Einstellung der Potentialverhältnisse innerhalb der Prozeßkammer gewonnen ist.
-
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der untere Teilabschnitt elektrisch mit der Vakuumkammer verbunden ist, womit ein weiterer Freiheitsgrad zur Einstellung der Potentialverhältnisse innerhalb der Prozeßkammer gewonnen ist.
-
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass zumindest die Bodenplatte der Aufnahmeeinrichtung aus einem elektrisch leitfähigen Material besteht und elektrisch gegenüber der Vakuumkammer, dem oberen Teilabschnitt oder dem unteren Teilabschnitt isoliert ist, womit ein weiterer Freiheitsgrad zur Einstellung der Potentialverhältnisse innerhalb der Prozeßkammer gewonnen ist. In einer weiteren Ausführungsform ist die Bodenplatte aus einem elektrisch leitfähigen Material gefertigt und elektrisch mit der Vakuumkammer, dem oberen Teilabschnitt oder dem unteren Teilabschnitt verbunden.
-
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der untere Teilabschnitt einen Bodenteil aufweist, der mit der Seitenwand des unteren Teilabschnitts verbunden ist. Vorteilhaft kann der untere Teilabschnitt als Ganzes in eine Ausnehmung im Boden der Vakuumkammer eingesetzt und auch wieder entfernt werden.
-
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Schleuseneinrichtung eine Einschleus- und Ausschleuskammer umfasst, die einen Bereitstellungsbereich zum Bereitstellen von Substraten beinhaltet, wobei ein Transportpfad zum Transport von Substraten von dem Bereitstellungsbereich zur Aufnahmeeinrichtung und von der Aufnahmeeinrichtung zu dem Bereitstellungsbereich führt. Der Transport erfolgt damit bei geöffneter Schleuse barrierefrei.
-
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass zum Transport entlang des Transportpfades zwischen Bereitstellungsbereich und Aufnahmeeinrichtung eine Schwenkplatte vorgesehen ist, die zwischen Bereitstellungsbereich und Aufnahmeeinrichtung um eine Schwenkachse schwenkbar ist, womit konstruktiv einfach eine gute Raumausnutzung erreicht werden kann.
-
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Schwenkplatte eine Auflagestruktur mit Auflagemitteln für Substrate aufweist, so dass die Substrate während des Transports sicher geführt werden.
-
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Aufnahmeeinrichtung Substrataufnahmeelemente aufweist, wobei die Schwenkplatte im Bereich der Aufnahmestruktur zumindest eine Ausnehmung aufweist, die den Substrataufnahmeelementen zugeordnet ist und es zulässt, dass die Schwenkplatte ohne eine Bewegungsbehinderung in den Bereich der Substrataufnahmeelemente schwenkbar ist. Die zumindest eine Ausnehmung erlaubt es, die Substrate unmittelbar in dem Bereich der Aufnahmeeinrichtung zu positionieren, während sie noch auf der Auflagestruktur der Schwenkplatte liegen.
-
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Substrataufnahmeelemente zur Übernahme der Substrate sowie zur Übergabe der Substrate höhenverstellbar ausgebildet sind. Die Substrate sind dann während der Plasmabehandlung sicher von den Substrataufnahmeelementen aufgenommen.
-
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Aufnahmeeinrichtung als Beschichtungsrotor mit einer Hauptdrehachse ausgebildet ist, womit eine Gleichmäßigkeit einer Beschichtung erhöht wird.
-
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Plasmaquelle als Sputterkathode, Elektronenstrahlverdampfer oder Plasmapolymerisationsquelle ausgebildet ist.
-
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Beschreibung unter Verwendung von Zeichnungen. In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
-
Es zeigen beispielhaft:
-
1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer Prozesskammer mit einem oberen und einem unteren Teilabschnitt;
-
2 eine vereinfachte schematische Darstellung der Vorrichtung in 1 ohne den unteren Teilabschnitt der Prozesskammer;
-
3 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Bereitstellungseinrichtung für Substrate;
-
4 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung nach 3 in einem horizontal Schnitt.
-
Die 1 und 2 zeigen eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer Vakuumkammer 1 mit einer Substratschleuseneinrichtung 116 und einer Plasmaeinrichtung, die auf einer eine entsprechende Öffnung aufweisende oberen Abdeckung 108 der Vakuumkammer 1 angeordnet ist. Die in dieser Ausführungsform als Kathodeneinrichtung 160 ausgebildete Plasmaeinrichtung umfaßt insbesondere ein Sputtertarget 165. Es versteht sich, dass auch eine anders ausgebildete Plasmaeinrichtung von der Erfindung umfasst ist.
-
Wie in 2 dargestellt ist, umfasst die Substratschleuseneinrichtung 116 insbesondere eine Schleusenöffnung 115, die in der Kammerwandung 101 der Vakuumkammer 1 angeordnet ist. Ferner ist in der Kammerwandung 101 eine Pumpöffnung 102 angeordnet. Es versteht sich, dass in der Kammerwandung 101 auch weitere Öffnungen vorgesehen sein können, falls dies zum Evakuieren, Belüften oder Betreiben der Vakuumkammer 1 zweckmäßig ist.
-
Im Innenbereich 1a der Vakuumkammer 1 ist eine Prozesskammer 110 angeordnet, die einen oberen Teilabschnitt 105a mit einer Seitenwand 106a und einen unteren Teilabschnitt 105b mit einer Seitenwand 106b umfasst. Eine Oberseite der Prozeßkammer 110 umfaßt das Sputtertarget 165 und eine Targethalterung 165a. Die Seitenwände 106a, 106b sind zumindest teilweise aus einem leitendem Material, beispielsweise Edelstahl gefertigt. Die Seitenwände 106a und 106b sind zylinderringförmig ausgebildet. Der untere Teilabschnitt 105b ist fest in einer Ausnehmung 152 im Bodenbereich 120 der Vakuumkammer 1 angeordnet und weist einen Bodenteil 195 auf, der mit der Seitenwand 106b verbunden ist.
-
Die Prozesskammer 110 weist einen Innenbereich 140 auf, in dem eine Vakuumbehandlung von in einer Substrathalterung 150 gehalterten Substraten 130 erfolgen kann. Bei der Vakuumbehandlung handelt es sich vorzugsweise um eine Beschichtung von Oberflächen der Substrate 130 mittels eines Sputterplasmas. Es versteht sich, dass auch andere Vakuumbehandlungen, insbesondere Vorbehandlungen oder Reinigungsprozesse in der Prozesskammer 110 erfolgen können.
-
Im Innenbereich 140 der Prozesskammer ist eine Aufnahmeeinrichtung 135 für Substrate 130 angeordnet. Mittels der oberhalb der Aufnahmeeinrichtung 135 angeordneten Kathodeneinrichtung 160 kann beispielsweise eine Beschichtung der Substrate 130 erfolgen. Die Aufnahmeeinrichtung 135 umfasst eine Bodenplatte 136, deren Ränder einen geringen Abstand zur Seitenwand 106b aufweisen und einen Zwischenbodenbereich in der Prozeßkammer bilden. Auf diese Weise wird mittels der Seitenwände 106a und 106b sowie der Bodenplatte 136 im Inneren der Prozesskammer ein Prozessraum gebildet.
-
Die Aufnahmeeinrichtung 135 ist über eine Vakuumdurchführung mit einer Hubeinrichtung 185 verbunden, durch die eine vertikale Bewegung der Aufnahmeeinrichtung 135 innerhalb der Prozesskammer 110 realisiert werden kann.
-
Der obere Teilabschnitt 105a weist einen oberen Rand 107 auf, der gegen ein Dichtelement 109 im oberen Teil der Vakuumkammer gedrückt werden kann, wenn der obere Teilabschnitt 105a sich relativ zur Vakuumkammer 1 in einer oberen Position befindet. Das Dichtelement 109 kann beispielsweise ein in einer Öffnung der oberen Abdeckung 108 angebrachter Dichtring sein, dessen Form dem oberen Rand 107 angepaßt ist. Ein zwischen dem oberen Randbereich 107 und dem Dichtelement 109 verlaufender oberer Strömungspfad 190 ist dann geschlossen, wenn der obere Randbereich 107 gegen das Dichtelement 109 gedrückt ist.
-
Der obere Teilabschnitt 105a kann relativ zur Vakuumkammer 1 in untere Positionen bewegt werden, in der der obere Strömungspfad 190 geöffnet ist. Wie in der 2 dargestellt ist, kann der Randbereich 107 dann so positioniert sein, dass über die Schleusenöffnung 115 eine gute Zugänglichkeit des Innenbereichs 140, beispielsweise zur Beladung mit Substraten vorliegt.
-
Der obere Teilabschnitt 105a ist über eine Vakuumdurchführung mit einer Hubeinrichtung 125 verbunden, die mit einem Montageelement 126 beispielsweise an der Unterseite der Vakuumkammer 1 im Bodenbereich befestigt ist. Mittels der Hubeinrichtung 125 kann der obere Teilabschnitt vertikal bewegt werden. In einer unteren Position des oberen Teilabschnitts 105a ist ein besonders einfaches Abpumpen bzw. Belüften der Prozeßkammer 110 über die Pumpöffnung 102 möglich.
-
Der obere Teilabschnitt 105a und/oder der untere Teilabschnitt 105b können elektrisch gegenüber der Vakuumkammer 1 isoliert sein. Ferner können der obere Teilabschnitt 105a und/oder der untere Teilabschnitt 105b elektrisch mit der Vakuumkammer verbunden sein. Der obere Teilabschnitt 105a und/oder der untere Teilabschnitt 105b können ferner auf ein vorgegebenes oder floatendes elektrisches Potential gegenüber der Vakuumkammer 1 gelegt sein. Insbesondere können die obere Seitenwand 106a und/oder die untere Seitenwand 106b elektrisch gegenüber der Vakuumkammer 1 isoliert sein. Ferner können die obere Seitenwand 106a und/oder die untere Seitenwand 106b elektrisch mit der Vakuumkammer 1 verbunden sein. Ferner kann die Aufnahmeeinrichtung 135 oder die Bodenplatte 136 elektrisch gegenüber der Vakuumkammer 1, dem oberen Teilabschnitt 105a und/oder dem unteren Teilabschnitt 105b isoliert sein. Ferner kann die Aufnahmeeinrichtung 135 oder die Bodenplatte 136 elektrisch mit der Vakuumkammer 1, dem oberen Teilabschnitt 105a und/oder dem unteren Teilabschnitt 105b verbunden sein. Die Aufnahmeeinrichtung 135 oder die Bodenplatte 136 können ferner auf ein vorgegebenes oder floatendes elektrisches Potential gegenüber der Vakuumkammer 1 gelegt sein.
-
Während einer Vakuumbehandlung wird vorzugsweise der obere Teilabschnitt 105a in eine obere Position gebracht, sodass der Innenbereich 1a der Vakuumkammer 1 keiner parasitären Beschichtung unterliegt.
-
Die 3 und 4 zeigen in schematischer Darstellung eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer Schleuseneinrichtung 116, die eine Einschleus- und Ausschleuskammer 205 umfasst. In der Einschleus- und Ausschleuskammer 205 ist ein Bereitstellungsbereich 205a zum Bereitstellen von Substraten 130 angeordnet. Ein Transportpfad 206, durch einen Pfeil angedeutet, führt von dem Bereitstellungsbereich 205a zur Aufnahmeeinrichtung 135 bzw. von der Aufnahmeeinrichtung 135 zu dem Bereitstellungsbereich 205a. Der Transportpfad 206 führt durch die Öffnung der Schleuseneinrichtung 116.
-
In der 4 ist eine Abdeckblende 295 zu erkennen, die um eine Schwenkachse 295a bewegbar ist. Die Abdeckblende ist formangepasst an eine Ausnehmung 108a in der Abdeckung 108 angepasst und ermöglicht es, das Innere 1a der Vakuumkammer gegenüber der Plasmaeinrichtung 160 abzuschirmen. Vorteilhaft kann damit eine Konditionierung, beispielsweise einer Sputterkathode bei geschlossener Öffnung 108a erfolgen.
-
In den 3 und 4 ist als Transportmittel entlang des Transportpfades 206 eine Schwenkplatte 250 dargestellt, die um eine Schwenkachse 251 schwenkbar ist. Die Schwenkplatte 250 ist in der Einschleus- und Ausschleuskammer 205 relativ zur Schleuseneinrichtung 116 so angeordnet, daß die Schleuseneinrichtung 116 unbeeinträchtigt von der Schwenkplatte 250 geöffnet oder geschlossen werden kann, wenn die Schwenkplatte 250 in eine Bereitstellungsposition gebracht ist.
-
Die Schwenkplatte 250 weist eine Auflagestruktur mit Auflagemitteln 235 für Substrate 130 auf, mittels denen die Substrate 130 lösbar auf der Auflagestruktur fixiert werden können. Die Schwenkplatte 250 weist im Bereich der Aufnahmestruktur zumindest eine Ausnehmung 252 auf; in der Darstellung der 4 sind drei derartige Ausnehmungen vorgesehen, durch die eine kammartige Form der Schwenkplatte realisiert wird. Die Öffnung der Ausnehmung 252 erstreckt sich in Schwenkrichtung der Schwenkplatte 250 bei einer Schwenkbewegung hin zur Aufnahmeeinrichtung 135.
-
Die Aufnahmeeinrichtung 135 weist Substrataufnahmeelemente 265 auf, die pilzartig relativ zur Bodenplatte 136 der Aufnahmeeinrichtung 135 ausgebildet sind. Die Ausnehmungen 252 erlauben es, die Schwenkplatte 250 in den Bereich der Substrataufnahmeelemente zu schwenken, wobei Schäfte 265a der Substrataufnahmeelemente 265 in den Ausnehmungen 252 angeordnet sind. Zu den Ausnehmungen 252 korrespondierende Fingerelemente 252a liegen dann neben den Schäften 265a, wenn die Schwenkplatte zum Beladen oder Entladen der Aufnahmeeinrichtung 135 in den Bereich der Substrataufnahmeelemente 265a geschwenkt ist.
-
Zum Beladen der Aufnahmeeinrichtung 135 mit Substraten wird eine Schleusentür der Schleuseneinrichtung 116 mittels einer über eine Drehdurchführung 275 mit der Schleuse gekoppelten Hubeinrichtung 280 geöffnet. Die Schwenkplatte 250 wird aus dem Bereitstellungsbereich 205a mittels einer Schwenkbewegung um die Schwenkachse 251 in das Innere 1a der Vakuumkammer 1 bewegt, wo sich die Fingerelemente 252a mit den Substraten 130 im Bereich der Substrataufnahmeelemente 265 befinden. Die Substrataufnahmeelemente 265 sind zu diesem Zeitpunkt relativ tiefliegend, sodass die Substrate mit ihrer Unterseite über ihnen liegen. Anschließend werden die Substrataufnahmeelemente 265 nach oben bewegt, bis sie von unten die Substrate 130 aufnehmen. Die Substrate 130 werden dabei von den Auflagemitteln 235 gelöst. Anschließend wird die Schwenkplatte 250 wieder in den Bereitstellungsbereich 205a zurückgeschwenkt. Die Substrataufnahmeelemente 265 können, nachdem die Schwenkplatte 250 aus dem Bereich der Aufnahmeeinrichtung 135 entfernt worden ist, nach unten bewegt werden, insbesondere so weit, dass Öffnungen, in denen die Schäfte 265a bewegbar sind, in der Bodenplatte 136 durch die Substrataufnahmeelemente 265 geschlossen werden. Die Aufnahmeeinrichtung 135 kann als Beschichtungsrotor mit einer Hauptrotorachse 260 ausgebildet sein. Ferner können die Substrataufnahmeelemente 265 einem Planetengetriebe 270 zugeordnet sein und sich während der Rotation um die Hauptdrehachse 260 ihrerseits in einer Rotationsbewegung um lokale Drehachsen bewegen.
-
Die Vorrichtung, insbesondere die Plasmaeinrichtung 160 sowie die bewegbaren Komponenten, einschließlich nicht dargestellter Komponenten, wie Pumpen und Sensoren werden mittels einer Steuereinrichtung gesteuert und/oder geregelt. Ferner versteht es sich, dass zur Einstellung der elektrischen Potentiale an den oberen und/oder unteren Teilabschnitten 105a, 105b sowie der Aufnahmeeinrichtung 135 oder ihren Komponenten entsprechende Spannungsquellen vorgesehen sind.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Vakuumkammer
- 1a
- Innenbereich Vakuumkammer
- 101
- Kammerwandung
- 102
- Pumpöffnung
- 105a
- oberer Teilabschnitt
- 105b
- unterer Teilabschnitt
- 105c
- unterer Strömungspfad
- 106a
- Seitenwände des oberen Teilabschnitts
- 106b
- Seitenwände des unteren Teilabschnitts
- 107
- Oberer Randbereich
- 108
- Obere Abdeckung
- 109
- Dichtelement
- 110
- Prozesskammer
- 111
- Seitenwandung der Prozesskammer
- 115
- Schleusenöffnung
- 116
- Schleuseneinrichtung
- 120
- Bodenbereich der Vakuumkammer
- 125
- Hubmechanismus für den oberen Teilabschnitt
- 126
- Montageelement
- 130
- Substrat
- 135
- Aufnahmeeinrichtung für Substrate
- 136
- Bodenplatte
- 140
- Innenbereich der Prozeßkammer, Prozessraum
- 150
- Substrathalterung
- 152
- Ausnehmung
- 160
- Kathodeneinrichtung
- 165
- Sputtertarget
- 165a
- Targethalterung
- 185
- Hubeinrichtung für Aufnahmeeinrichtung
- 190
- oberer Strömungspfad
- 195
- Bodenteil
- 205
- Bereitstellungsbereich/Ablagebereich Ausschleuskammer
- 205a
- Bereitstellungsbereich/Ablagebereich Einschleuskammer
- 206
- Transportpfad
- 230
- Substrat
- 235
- Aufnahmemittel für Substrate (Schwenkplatte)
- 250
- Schwenkplatte
- 251
- Schwenkachse
- 252
- Ausnehmung
- 252a
- Fingerelemente
- 255
- Montageöffnungen
- 260
- Hauptdrehachse
- 265
- Substrataufnahmeelement
- 265a
- Schaft
- 270
- Planetengetriebe
- 275
- Drehdurchführung
- 280
- Hubzylinder
- 285
- Hubeinrichtung
- 295
- Abdeckblende
- 295a
- Schwenkachse
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- US 2011/0089023 A1 [0003]
- US 7318869 B [0004]
- DE 112006003294 T5 [0005]
- US 6730174 B2 [0006]
