DE10318363A1 - Process for the plasma-activated high rate vaporization of a large surface substrate in a vacuum comprises producing a magnetic field diverging in the direction of the substrate, and further processing - Google Patents

Process for the plasma-activated high rate vaporization of a large surface substrate in a vacuum comprises producing a magnetic field diverging in the direction of the substrate, and further processing Download PDF

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Abstract

Process for the plasma-activated high rate vaporization of a large surface substrate in a vacuum comprises producing a magnetic field (14) diverging in the direction of the substrate (1) between a vaporization unit and the substrate, producing a high energy plasma between the vaporization unit (3) and the substrate, vaporizing a vaporizing material using a high energetic electron beam having energies of 10-100 keV, partially ionizing the vapor with the plasma, and accelerating the ions in the direction of the substrate in the region of the magnetic field. An independent claim is also included for a vacuum coating installation for carrying out the process.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum plasmaaktivierten Hochrate-Bedampfen großflächiger Substrate im Vakuum. Die großflächigen Substrate können Platten aus Kunststoff, Glas oder Metall oder auch bandförmige Materialien wie Kunststofffolien, Papiere oder Textilien sein, wobei die genannten Substrate bereits vorbeschichtet sein können. Eine Auswahl typischer Anwendungen stellt das Auftragen reflektierender, reflexmindernder oder dekorativer Schichten sowie das Erzeugen von Abriebschutz-, Korrosionsschutz- oder Barriereschichten dar. In den meisten Fällen sind fest haftende Schichten hoher Dichte erforderlich, die nur mit Hilfe plasmaaktivierter Prozesse abgeschieden werden können.The The invention relates to a method and a device for plasma-activated High-rate vapor deposition large area substrates in a vacuum. The large substrates can Sheets made of plastic, glass or metal or also band-shaped materials such as plastic films, papers or textiles, the aforementioned Substrates can already be pre-coated. A selection of typical Applications are the application of reflective, anti-reflective or decorative layers as well as the creation of abrasion protection, Corrosion protection or barrier layers. In most cases firmly adhering layers of high density required that only with the help plasma-activated processes can be deposited.

Für die Erzielung hoher Bedampfungsraten sind entsprechend hohe Plasmadichten erforderlich.For achieving high vapor deposition rates require correspondingly high plasma densities.

Dazu ist bekannt, die hohen Plasmadichten von Niedervoltbogenentladungen – insbesondere von Hohlkatodenbogenentladungen – zu nutzen, indem der Hohlkatodenbogen zwischen einer Hohlkatode und dem zu verdampfenden Material gezündet wird und so für das plasmagestützte Bedampfen genutzt wird ( US 3,562,141 ). Der Nachteil besteht darin, dass zwar eine hohe Ionisierung des verdampften Materials dicht oberhalb des Verdampfertiegels erzielt wird, aber die Verdampfungsraten und auch die Plasmadichten, gekennzeichnet durch die Ladungsträgerdichte, unmittelbar unterhalb des Substrats sind für viele Anwendungen zu gering.To this end, it is known to use the high plasma densities of low-voltage arc discharges - in particular hollow cathode arc discharges - by igniting the hollow cathode arc between a hollow cathode and the material to be evaporated and thus using it for plasma-assisted vapor deposition ( US 3,562,141 ). The disadvantage is that a high ionization of the evaporated material is achieved just above the evaporator crucible, but the evaporation rates and also the plasma densities, characterized by the charge carrier density, immediately below the substrate are too low for many applications.

Zur Erzielung höherer Bedampfungsraten ist bekannt, zusätzlich zu einer Niedervoltbogenentladung einen hochenergetischen Elektronenstrahl auf das Verdampfungsmaterial zu richten ( CH 645 137 ). Durch den höheren Energieeintrag in das Verdampfungsmaterial wird zwar die Verdampfungsrate erhöht, der Nachteil ist aber, dass die Plasmadichte unterhalb des Substrats zu gering ist, um stengelfreie Schichtstrukturen ohne Mikrorisse bei hohen Bedampfungsraten zu erreichen.To achieve higher evaporation rates, it is known to direct a high-energy electron beam onto the evaporation material in addition to a low-voltage arc discharge ( CH 645 137 ). The higher energy input into the evaporation material increases the evaporation rate, but the disadvantage is that the plasma density below the substrate is too low to achieve stem-free layer structures without microcracks at high evaporation rates.

Es ist weiterhin bekannt, die niederenergetischen Elektronen einer Niedervoltbogenentladung zur Ionisierung des verdampften Materials zu benutzen, ohne dass die Bogenentladung direkt zum Verdampfungsmaterial brennt ( EP 0 545 863 A1 ). Der mittels einer Niedervoltbogenentladung erzeugte Niedervoltelektronenstrahl wird dabei durch die Gas phase des verdampften Materials geschossen, um dieses zu ionisieren. Zum Beschichten großflächiger Substrate werden mehrere solcher Niedervoltelektronenstrahlen nebeneinander angeordnet. Nachteilig ist, dass auch auf diese Weise nicht die erforderlichen Schichtqualitäten erreicht werden.It is also known to use the low-energy electrons of a low-voltage arc discharge to ionize the vaporized material without the arc discharge burning directly to the vaporization material ( EP 0 545 863 A1 ). The low-voltage electron beam generated by means of a low-voltage arc discharge is shot through the gas phase of the evaporated material in order to ionize it. Several such low-voltage electron beams are arranged next to one another for coating large-area substrates. The disadvantage is that the required layer qualities are not achieved in this way either.

Zur weiteren Erhöhung der Plasmadichte am Substrat ist bekannt, Niedervoltbogenquellen sehr dicht unter dem Substrat anzuordnen und die Niedervoltbogenentladung durch ein annähernd horizontales Magnetfeld dicht unterhalb des Substrates entlang zu führen ( DE 42 35 199 C1 ). Durch das Magnetfeld wird gleichzeitig eine unerwünschte Einwirkung des hochdichten Plasmas auf den für die Verdampfung benutzten hochenergetischen Elektronenstrahl vermieden. Zur Beschichtung großflächiger Substrate werden mehrere Niedervoltbogenquellen, vorzugsweise Hohlkatodenbogenquellen, nebeneinander angeordnet. Durch eine horizontale Wechselablenkung wird ein gleichmäßiges Plasma über die Substratbreite erzielt. Der Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, dass trotz der auf diese Weise erzeugten hohen Ladungsträgerdichte unterhalb des Substrats bei geforderten hohen Bedampfungsraten in der Größenordnung von 100 nm/s die geforderten Schichteigenschaften nicht erreicht werden. Insbesondere zeigen dicke Schichten von mehr als 1 μm eine Stengelstruktur und eine ungenügende Abriebfestigkeit. Auch die für hochdichte Verpackungsfolien erforderlichen Barrierewerte gegenüber Sauerstoff und Wasserdampf genügen vielfach nicht den Anforderungen.To further increase the plasma density on the substrate, it is known to arrange low-voltage arc sources very close under the substrate and to guide the low-voltage arc discharge along below the substrate by an approximately horizontal magnetic field ( DE 42 35 199 C1 ). The magnetic field simultaneously prevents the high-density plasma from having an undesirable effect on the high-energy electron beam used for the evaporation. To coat large-area substrates, several low-voltage arc sources, preferably hollow cathode arc sources, are arranged side by side. A horizontal alternating deflection ensures a uniform plasma across the substrate width. The disadvantage of this method is that, in spite of the high charge carrier density generated below the substrate at the required high vapor deposition rates of the order of 100 nm / s, the required layer properties are not achieved. In particular, thick layers of more than 1 μm show a stem structure and insufficient abrasion resistance. The barrier values for oxygen and water vapor required for high-density packaging films also often do not meet the requirements.

Es ist weiterhin bekannt, Dampf- und Plasmaquelle nebeneinander unter den zu beschichtenden Substraten anzuordnen, wobei der Dampf durch eine Transverselektronenkanone erzeugt und das Plasma magnetisch zum Substrat geführt wird ( DE 42 39 511 A1 ). Durch Anlegen einer Spannung kann zusätzlich ein Plasma zwischen dem Verdampfertiegel und der Plasmaquelle gezündet werden. Der Nachteil dieser Anordnung besteht ebenfalls in der sehr geringen Abscheiderate von nur 0,5 – 1,5 nm/s und einer geringen Ionenstromdichte zum Substrat von weniger als 1 mA/cm2.It is also known to arrange the steam and plasma sources next to one another under the substrates to be coated, the steam being generated by a transverse electron gun and the plasma being guided magnetically to the substrate ( DE 42 39 511 A1 ). By applying a voltage, a plasma can additionally be ignited between the evaporator crucible and the plasma source. The disadvantage of this arrangement is also the very low deposition rate of only 0.5-1.5 nm / s and a low ion current density to the substrate of less than 1 mA / cm 2 .

Weiterhin ist bekannt, dass im Plasma einer Niedervoltbogenentladung durch die Einwirkung eines horizontal verlaufenden Magnetfeldes in Kombination mit einer tiegelnahen Anordnung der Anode ein zusätzliches vertikales elektrisches Feld im Plasma aufgebaut werden kann, wodurch die auf das Substrat auftreffenden Ionen eine höhere Energie verliehen bekommen ( DE 196 12 344 C1 ). Diese Anordnung hat jedoch den Nachteil, dass trotz Nutzung einer Wechselablenkung des Niedervoltelektronenstrahles durch die Wechsel wirkung des horizontalen magnetischen Feldes mit dem Magnetfeld der Plasmaentladung sowie durch die starke Wechselwirkung des Dampfes mit dem intensiven Plasma starke Schichtdickeninhomogenitäten von zum Teil mehr als ±10 % entstehen.It is also known that in the plasma of a low-voltage arc discharge, through the action of a horizontal magnetic field in combination with an anode arrangement close to the crucible, an additional vertical electric field can be built up in the plasma, as a result of which the ions hitting the substrate are given a higher energy ( DE 196 12 344 C1 ). However, this arrangement has the disadvantage that despite the use of an alternating deflection of the low-voltage electron beam by the interaction of the horizontal magnetic field with the magnetic field of the plasma discharge and by the strong interaction of the steam with the intense plasma, strong layer thickness inhomogeneities of sometimes more than ± 10% arise.

Es ist weiterhin bekannt durch die Nutzung eines in Richtung des Substrates divergierenden Magnetfeldes in Kombination mit der Führung der Niedervoltelektronenstrahlen die Energie der Ionen und die Ionenstromdichte zum Substrat zu erhöhen ( DE 196 12 345 C1 ). Bei dieser Anordnung ist es ebenfalls nachteilig, dass trotz Nutzung der Wechselablenkung des Niedervoltelektronenstrahles durch die Wechselwirkung des horizontalen magnetischen Feldes mit dem Magnetfeld der Plasmaentladung sowie durch die starke Wechselwirkung des Dampfes mit dem intensiven Plasma ebenfalls starke Schichtdickeninhomogenitäten von zum Teil mehr als ±10 % entstehen.It is still known for its use a magnetic field diverging in the direction of the substrate in combination with guiding the low-voltage electron beams to increase the energy of the ions and the ion current density to the substrate ( DE 196 12 345 C1 ). With this arrangement, it is also disadvantageous that, despite the use of the alternating deflection of the low-voltage electron beam, the interaction of the horizontal magnetic field with the magnetic field of the plasma discharge and the strong interaction of the steam with the intense plasma likewise result in strong layer thickness inhomogeneities of more than ± 10% in some cases ,

Aus der Literatur ist bekannt, einen so genannten End-Hall-Plasmabeschleuniger für die Erzeugung und die Aktivierung (Ionisierung und Anregung) von Metalldampf zu verwenden [Sov. Phys. Tech. Phys. 26(3), March 1981, p. 304-315]. Dabei wird das inhomogene in Richtung Substrat divergierende Magnetfeld durch eine um den Verdampfer befindliche Spule erzeugt. Die Verdampfung des Metalls erfolgt durch eine Plasmaentladung zwischen einer um den Tiegel angeordneten Anode und dem als Katode beschalteten elektrisch leitfähigen Tiegelinhalt. Nachteilig an dieser Anordnung ist die Beschränkung des Verdampfungsgutes auf elektrisch leitfähige Materialien.Out the literature discloses a so-called end-Hall plasma accelerator for the Generation and activation (ionization and excitation) of metal vapor to use [Sov. Phys. Tech. Phys. 26 (3), March 1981, p. 304-315]. The inhomogeneous magnetic field diverging towards the substrate generated by a coil located around the evaporator. The evaporation of the metal occurs through a plasma discharge between one micron the crucible arranged anode and the electrically connected as cathode conductive Crucible contents. The disadvantage of this arrangement is the limitation of Evaporating goods on electrically conductive materials.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine zugehörige Einrichtung zum plasmaaktivierten Hochrate-Bedampfen großflächiger Substrate zu schaffen, mit denen auch bei Bedampfungsraten in der Größenordnung von 100 nm/s Schichten mit hoher Packungsdichte und hoher Haftfestigkeit sowie hoher Schichtdickengleichmäßigkeit abgeschieden werden können. Die Erfindung soll sowohl für eine Verdampfung von elektrisch leitfähigen als auch elektrisch isolierenden Verdampfungsmaterialien geeignet sein.The The object of the invention is a method and an associated device to create plasma-activated high-rate vapor deposition of large-area substrates, with which even with vapor deposition rates in the order of 100 nm / s high packing density and high adhesive strength as well as high layer thickness uniformity can be separated. The invention is intended for both evaporation of electrically conductive as well as electrically insulating Evaporation materials may be suitable.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe nach den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Ansprüchen 2 bis 9 beschrieben. Anspruch 10 beschreibt eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens, in den Ansprüchen 11 bis 26 sind vorteilhafte Ausgestaltungen derartiger Einrichtungen beschrieben.According to the Task solved according to the features of claim 1. Advantageous configurations of the method according to the invention are in the claims 2 to 9 described. Claim 10 describes a device for execution of the method, in the claims 11 to 26 are advantageous configurations of such devices described.

Ein wesentlicher Bestandteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, das Prinzip der aus der Literatur bekannten End-Hall-Ionenquelle durch Einsatz von Elektronenstrahlhochrateverdampfern und einer vom Verdampfer weitgehend unabhängigen Plasmaerzeugung auch für nichtleitende Materialen, die mit hoher Rate verdampft werden, nutzbar zu machen.On An essential part of the method according to the invention is the principle of the end Hall ion source known from the literature Use of electron beam high-rate evaporators and one from the evaporator largely independent Plasma generation also for non-conductive materials that are vaporized at a high rate can be used close.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann in konventionellen Vakuumanlagen ausgeführt werden, die in bekannter Weise zumindest einen Rezipienten mit Vakuumerzeugungseinrichtung und Mittel zur Substrataufnahme enthalten. Zur Durchführung des Verfahrens sind Verdampfereinrichtungen für eine Elektronenstrahlverdampfung enthalten. In räumlicher Nähe zu diesen Verdampfereinrichtungen sind spezielle magnetfelderzeugende Einrichtungen angeordnet.The inventive method can be carried out in conventional vacuum systems, which in known Way at least one recipient with vacuum generating device and contain means for receiving the substrate. To carry out the procedure are evaporator devices for contain electron beam evaporation. In close proximity to these evaporator devices special magnetic field generating devices are arranged.

Diese magnetfelderzeugenden Einrichtungen erzeugen ein inhomogenes, in Richtung Substrat divergierendes Magnetfeld. Vorteilhaft ist es dabei, das inhomogene, in Richtung Substrat divergierende Magnetfeld durch eine oder mehrere unter der Verdampfereinrichtung befindliche Magnetspulen oder Permanentmagneten in Kombination mit je einem Joch zu erzeugen. Dabei werden die Magnetspulen bzw. die Permanentmagneten so angeordnet, dass die gleichnamigen Pole gegenüberliegen. Besonders vorteilhaft ist eine Kombination aus Permanentmagneten und Magnetspulen. Die Verwendung von Magnetspulen hat den Vorteil, durch Änderung des durch die Magnetspule fließenden Stromes die Erregung der Magnetspule und somit die Magnetfeldstärke in einfacher Weise ändern zu können.This Magnetic field generating devices produce an inhomogeneous, in Magnetic field diverging towards the substrate. It is advantageous the inhomogeneous magnetic field diverging towards the substrate by one or more located under the evaporator device Magnet coils or permanent magnets in combination with one yoke each to create. The solenoids or permanent magnets arranged so that the poles of the same name face each other. Particularly advantageous is a combination of permanent magnets and solenoids. The Use of solenoids has the advantage of being changed of the flowing through the solenoid Current the excitation of the magnetic coil and thus the magnetic field strength in simple Change way to be able to.

Mindestens eine Elektronenkanone, die einen Elektronenstrahl mit Elektronenenergien von 10 keV bis 100 keV bereitstellt, erzeugt durch Elektronenstrahlverdampfung eine Dampfwolke hoher Dichte über der Verdampfereinrichtung. Vorteilhaft ist es dabei, die Verdampfereinrichtung als wassergekühlten Verdampfertiegel auszuführen, aus welchem das Verdampfungsgut, z. B. Metalle, Nichtmetalle oder Oxide, besonders gut mit Hilfe des Elektronenstrahles verdampft werden kann. Für bestimmte, insbesondere sublimierende Verdampfungsmaterialien ist es vorteilhaft, diese nicht aus Verdampfertiegeln zu verdampfen, sondern sie mit entsprechenden Vorrichtungen direkt zu haltern und zu verdampfen, wodurch sowohl vertikale als auch horizontale Verdampfung möglich ist. Ein Beispiel für eine solche vorteilhafte Vorrichtung ist eine Einspann- und Rotationsvorrichtung für als Verdampfungsgut dienende Quarzglaszylinder.At least an electron gun holding an electron beam with electron energies from 10 keV to 100 keV, generated by electron beam evaporation a high density vapor cloud over the evaporator device. It is advantageous here the evaporator device than water-cooled Evaporator crucible, from which the evaporation material, e.g. B. metals, non-metals or oxides, can be evaporated particularly well using the electron beam can. For it is certain, in particular subliming, evaporation materials advantageous not to evaporate them from evaporator crucibles, but to hold and vaporize them directly with appropriate devices, which allows both vertical and horizontal evaporation. An example for one such advantageous device is a clamping and rotating device for as Evaporated quartz glass cylinders.

Die bei der Verdampfung sich bildende Dampfwolke breitet sich keulenförmig in Richtung des Substrates aus, welches in vielen Fällen der Verdampfereinrichtung gegenüberliegend angeordnet ist. Dabei wird der Elektronenstrahl von der Elektronenkanone vorzugsweise longitudinal entlang der magnetischen Feldlinien in die Verdampfereinrichtung geführt. Vorteilhafterweise wird die Elektronenkanone dabei in einem Bereich positioniert, in dem das inhomogene Magnetfeld nur eine geringe Feldstärke aufweist, um einen Elektronenstrahleinschuss zu erleichtern. Sind mehrere Verdampfereinrichtungen enthalten, so wird durch eine Anordnung der Elektronenkanone im Bereich geringer Feldstärke die Ablenkung des Elektronenstrahles auf weitere Verdampfereinrichtungen ermöglicht. Bei einem starken inhomogenen Magnetfeld ist es vorteilhaft, einen Bereich des inhomogenen Magnetfeldes magnetisch abzuschirmen, um den Einschuss des Elektronenstrahles durch diesen Bereich zu ermöglichen.The vapor cloud that forms during evaporation spreads out in a club shape in the direction of the substrate, which in many cases is arranged opposite the evaporator device. The electron beam is preferably guided longitudinally along the magnetic field lines into the evaporator device by the electron gun. The electron gun is advantageously positioned in an area in which the inhomogeneous magnetic field has only a low field strength in order to facilitate electron beam injection. Are several evaporator devices gene contain, so an arrangement of the electron gun in the region of low field strength allows the deflection of the electron beam to other evaporator devices. In the case of a strong inhomogeneous magnetic field, it is advantageous to magnetically shield an area of the inhomogeneous magnetic field in order to allow the electron beam to be injected through this area.

Durch Wechselwirkung des Dampfes mit einem dichten Plasma erfolgt teilweise eine Ionisierung und Anregung des durch die Elektronenstrahlverdampfung entstehenden Dampfes. Dazu wird im Bereich zwischen Verdampfereinrichtung und Substrat ein Plasma hoher Dichte erzeugt. Vorzugsweise wird ein Hohlkathoden-Bogenplasma verwendet. Von Vorteil ist es, zu diesem Zweck mindestens eine Hohlkathoden-Bogenplasmaquelle in Substratnähe anzuordnen. Zwischen dieser und mindestens einer Anode wird ein Hohlkathoden-Bogenplasma gezündet. Besonders vorteilhaft ist es, das Hohlkathoden-Bogenplasma zwischen der Hohlkathoden-Bogenplasmaquelle und in der Nähe der Verdampfereinrichtung angeordneten als Anode beschalteten Bauteilen zu zünden. Hohlkathoden-Bogenplasmaquellen können vorteilhafterweise aus einer Hohlkathode und einer Ringanode bestehen. Zur Plasmaerzeugung sind auch komplexere Anordnungen von mehreren Hohlkathoden-Bogenplasmaquellen geeignet.By Interaction of the steam with a dense plasma occurs in part an ionization and excitation of the electron beam evaporation evolving steam. This is done in the area between the evaporator device and substrate generates a high density plasma. Preferably a Hollow cathode arc plasma used. It is beneficial to this Purpose to arrange at least one hollow cathode arc plasma source near the substrate. A hollow cathode arc plasma is formed between this and at least one anode ignited. Especially It is advantageous to use the hollow cathode arc plasma between the hollow cathode arc plasma source and close the evaporator device arranged components connected as anode to ignite. Hollow cathode arc plasma sources can advantageously consist of a hollow cathode and a ring anode. For plasma generation are also more complex arrangements of multiple hollow cathode arc plasma sources suitable.

Bei elektrisch leitfähigem Verdampfungsmaterial kann anstelle der in der Nähe der Verdampfereinrichtung angeordneten als Anode beschalteten Bauteile auch das Verdampfungsmaterial selbst als Anode beschaltet werden, wobei dann die gegebenenfalls benötigte Zufuhr von Reaktivgas durch einen separaten Gaseinlass erfolgen muss, der vorzugsweise zwischen der Verdampfereinrichtung und dem Substrat angeordnet ist. Die Verwendung eines Hohlkathoden-Bogenplasmas für die teilweise Ionisierung und Anregung des Dampfes ist besonders vorteilhaft, da die Ladungsträgerdichte in einem solchen Plasma mit einer Größenordnung von 1012 cm–3 bis 1013 cm–3 oder mehr, mindestens jedoch 1011 cm–3, sehr hoch ist. Dadurch ist die erfindungsgemäße Anforderung, ein dichtes Plasma bereitzustellen, problemlos zu erfüllen. Weiterhin ist vorteilhaft, dass ein großer Anteil von Elektronen durch die besondere Energieverteilung bei dieser Plasmaform (LVEB = Low Voltage Electron Beam) eine Energie aufweist, die für die Ionisation und Anregung von Metallen, Nichtmetallen und Gasen sehr vorteilhaft ist. Die Anordnung von als Anode beschalteten Bauteilen um die Verdampfereinrichtung hat den Vorteil der Ionisierung des Dampfes unmittelbar in der Nähe seiner Entstehung. Bei der Verdampfung von elektrisch isolierenden Materialien ist für die Gewährleistung der elektrischen Leitfähigkeit der als Anode beschalteten Bauteile sehr vorteilhaft, diese hohl zu gestalten und von Gas durchströmen zu lassen, wobei als Gas vorzugsweise ein Reaktivgas und/oder ein Inertgas verwendet wird. Die räumliche Anordnung der Hohlkathoden-Bogenplasmaquelle unterhalb und in der Nähe des Substrates in Kombination mit einer Anordnung der Anoden in der Nähe der Verdampfereinrichtung ist vorteilhaft für die Erzeugung eines annähernd den gesamten Prozessraum durchsetzenden Plasmas. Für eine gute Zündfähigkeit des Plasmas und die Verringerung der Verschmutzung der Hohlkathode ist es vorteilhaft, eine Ringanode unmittelbar vor der Hohlkathode zu positionieren. Dabei wird durch Anlegen einer Spannung zwischen der Hohlkathode und der Ringanode eine Hohlkathoden-Bogenplasmaentladung gezündet. Bei Anlegen einer weiteren Spannung zwischen der Hohlkathode und den als Anode beschalteten in der Nähe der Verdampfereinrichtung befindlichen Bauteilen wird eine weitere stromstarke Plasmaentladung gezündet, welche sich als dichtes, den Prozessraum annähernd ausfüllendes Plasma darstellt.In the case of electrically conductive evaporation material, instead of the components connected as anode connected in the vicinity of the evaporator device, the evaporation material itself can also be connected as an anode, in which case the necessary supply of reactive gas must then take place through a separate gas inlet, which is preferably arranged between the evaporator device and the substrate is. The use of a hollow cathode arc plasma for the partial ionization and excitation of the vapor is particularly advantageous since the charge carrier density in such a plasma is of the order of 10 12 cm -3 to 10 13 cm -3 or more, but at least 10 11 cm -3 , is very high. As a result, the requirement according to the invention to provide a dense plasma can be met without any problems. It is also advantageous that a large proportion of electrons, due to the special energy distribution in this plasma form (LVEB = Low Voltage Electron Beam), has an energy which is very advantageous for the ionization and excitation of metals, non-metals and gases. The arrangement of components connected as an anode around the evaporator device has the advantage of ionizing the steam in the immediate vicinity of its formation. In the vaporization of electrically insulating materials, it is very advantageous to ensure the electrical conductivity of the components connected as an anode, to make them hollow and allow gas to flow through them, a reactive gas and / or an inert gas preferably being used as the gas. The spatial arrangement of the hollow cathode arc plasma source below and in the vicinity of the substrate in combination with an arrangement of the anodes in the vicinity of the evaporator device is advantageous for the generation of a plasma which penetrates almost the entire process space. To ensure good ignitability of the plasma and to reduce the contamination of the hollow cathode, it is advantageous to position a ring anode directly in front of the hollow cathode. A hollow cathode arc plasma discharge is ignited by applying a voltage between the hollow cathode and the ring anode. When a further voltage is applied between the hollow cathode and the components located as an anode in the vicinity of the evaporator device, a further high-current plasma discharge is ignited, which presents itself as a dense plasma that almost fills the process space.

Durch das erfindungsgemäße Magnetfeld wird die Leitfähigkeit des Plasmas senkrecht zu den Magnetfeldlinien stark behindert und geladene Teilchen, vor allem die Elektronen, zu einer Gyration um die Magnetfeldlinien gezwungen. Das bei gyrierenden elektrisch geladenen Teilchen (Kreisstrom) auftretende magnetische Moment führt in Kombination mit dem zum Substrat hin divergierenden, inhomogenen Magnetfeld zu einer Beschleunigung der geladenen Teilchen zum Substrat in Richtung abnehmender Magnetfeldstärke. Dabei werden insbesondere die Ionen durch Coulombkräfte in Richtung Substrat beschleunigt, die durch die höhere Beweglichkeit der vorauseilenden Elektronen und der damit verbundenen Ladungstrennung entstehen. Durch Stoßwechselwirkung der zum Substrat beschleunigten Ionen mit nicht ionisierten Dampfteilchen wird die kinetische Energie der nicht ionisierten Dampfteilchen ebenfalls vergrößert. Dadurch ergeben sich die nachfolgenden Vorteile. Sowohl die Dampfdichteverteilung als auch die Ionenstromdichteverteilung unterliegen einer im Wesentlichen kosinusförmigen Verteilung in Richtung Substrat, so dass sich eine sehr gute Schichtdickenhomogenität durch Superposition von mehreren Verdampfereinrichtungen mit jeweils zugeordneten magnetfelderzeugenden Einrichtungen und Plasmaquellen erreichen lässt. Weiterhin besitzen die auf das Substrat auftreffenden Ionen eine für die Bildung von dichten Schichten bei hohen Beschichtungsraten in der Größenordnung von 100 nm/s vorteilhafte Energie in der Größenordnung von einigen 10 eV bis einige 100 eV bei gleichzeitig hohen Ionenstromdichten von mehr als 1 mA/cm2, die für die Abscheidung von dichten Schichten ebenfalls notwendig und vorteilhaft sind. Die erhöhte Energie der nicht ionisierten Dampfteilchen durch Stoßwechselwirkungen mit Ionen ist bei der Schichtkondensation ebenfalls vorteilhaft, da mit steigender Energie der kondensierenden Teilchen deren laterale Beweglichkeit auf der Substratoberfläche zunimmt und dadurch die abgeschiedenen Schichten eine höhere Packungsdichte aufweisen.The magnetic field according to the invention strongly impedes the conductivity of the plasma perpendicular to the magnetic field lines and forces charged particles, especially the electrons, to gyrate around the magnetic field lines. The magnetic moment occurring in gyrating electrically charged particles (circular current) in combination with the inhomogeneous magnetic field diverging towards the substrate leads to an acceleration of the charged particles towards the substrate in the direction of decreasing magnetic field strength. In particular, the ions are accelerated towards the substrate by Coulomb forces, which arise from the higher mobility of the leading electrons and the associated charge separation. The kinetic energy of the non-ionized vapor particles is also increased by the collisional interaction of the ions accelerated to the substrate with non-ionized vapor particles. This has the following advantages. Both the vapor density distribution and the ion current density distribution are subject to an essentially cosine distribution in the direction of the substrate, so that a very good layer thickness homogeneity can be achieved by superposition of several evaporator devices with associated magnetic field generating devices and plasma sources. Furthermore, the ions striking the substrate have an energy of the order of a few 10 eV to a few 100 eV, which is advantageous for the formation of dense layers at high coating rates in the order of 100 nm / s and at the same time high ion current densities of more than 1 mA / cm 2 , which are also necessary and advantageous for the deposition of dense layers. The increased energy of the non-ionized vapor particles due to collision interactions with ions is also advantageous in the layer condensation, since the lateral mobility increases with increasing energy of the condensing particles increases on the substrate surface and as a result the deposited layers have a higher packing density.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Magnetfeldes lässt sich realisieren, wenn die Magnetspulen bzw. die Permanentmagneten so angeordnet werden, dass die gleichnamigen Pole gegenüberliegen und das jeweilige Joch vom entgegengesetzten Pol bis über die Verdampfereinrichtung und als Anode beschalteten Bauteile geführt wird, um den magnetischen Feldlinienverlauf in Richtung Substrat inhomogen und divergierend zu gestalten und die Wirkung des Magnetfeldes im Wesentlichen auf den Prozessraum zu beschränken.A particularly advantageous embodiment of the magnetic field according to the invention let yourself realize if the solenoids or permanent magnets like this be arranged so that the poles of the same name face each other and the respective yoke from the opposite pole to the evaporator device and as an anode connected components is guided to the magnetic Field line course towards the substrate is inhomogeneous and diverging to shape and the effect of the magnetic field essentially on to limit the process space.

Eine weitere vorteilhafte Ausführung der magnetfelderzeugenden Einrichtung ist eine um die Verdampfereinrichtung herum angeordnete Spule ebenfalls in Kombination mit einem Joch. Das Joch ist dabei als "Topf" ausgeführt, in welchem sich die Verdampfereinrichtung, die magnetfelderzeugende Spule und als Anode beschaltete Bauteile befinden. Auch bei dieser Ausführung wird die Wirkung des Magnetfeldes im Wesentlichen auf den Prozessraum beschränkt.A further advantageous embodiment the magnetic field generating device is around the evaporator device coil arranged around it also in combination with a yoke. The yoke is designed as a "pot", in which the evaporator device, the magnetic field generating Coil and components connected as anode. This one too execution the effect of the magnetic field is essentially on the process space limited.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Plasmaerzeugung besteht darin, zusätzlich zum Plasma zwischen Hohlkathoden-Bogenplasmaquelle und Anode in Verdampfernähe eine weitere Plasmaentladung zwischen Anode und dem Verdampfungsgut selbst zu unterhalten. Das kann dadurch realisiert werden, dass mindestens zwischen einer Anode und mindestens einer Dampfquelle eine Stromversorgungseinrichtung derart geschaltet ist, dass das Verdampfungsgut gegenüber der Anode als Kathode wirkt.A Another advantageous embodiment of the plasma generation consists in additionally to the plasma between the hollow cathode arc plasma source and the anode in evaporator close Another plasma discharge between the anode and the material to be evaporated to entertain yourself. This can be realized in that at least between an anode and at least one vapor source a power supply device is connected such that the Evaporation material opposite the anode acts as a cathode.

An einem Ausführungsbeispiel wird die Erfindung näher erläutert. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen jeweils einen Schnitt durch eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens.On an embodiment the invention becomes closer explained. The associated Drawings each show a section through a device for execution of the procedure.

1 zeigt eine Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, in der eine Kunststofffolie mit einer dekorativen, dünnen, optisch hochbrechenden TiO2-Schicht bedampft wird. Derartige Schichten kommen z. B. für holografische Anwendungen zum Einsatz. Das Verfahren wird in einer Vakuumbeschichtungsanlage ausgeführt. 1 shows a device for performing the method according to the invention, in which a plastic film with a decorative, thin, optically highly refractive TiO 2 layer is vapor-deposited. Such layers come e.g. B. for holographic applications. The process is carried out in a vacuum coating system.

Das zu beschichtende Substrat 1 wird mit einer TiO2-Schicht bedampft. Das Substrat 1 wird dazu in bekannter Weise über eine Kühlwalze 2 geführt. Unterhalb und senkrecht zur Bewegungsrichtung des Substrates 1 ist ein Verdampfertiegel 3 angeordnet. Für die Abscheidung von TiO2-Schichten auf dem Substrat 1 ist der Verdampfertiegel 3 mit TiO2 gefüllt. Das TiO2 wird mit Hilfe einer Elektronenkanone 4 verdampft. Senkrecht zur Bewegungsrichtung des Substrates 1 ist dicht unterhalb des Substrates 1 eine Hohlkatoden-Bogenplasmaquelle mit Hohlkatode 5, Ringanode 6 und Stromversorgung 7 angeordnet. Die Stromversorgung 7 dient der Aufrechterhaltung der Plasmaentladung zwischen Hohlkathode 5 und Ringanode 6. Um den Verdampfertiegel 3 sind Anoden 8 angeordnet. Diese Anoden 8 werden zur Sicherstellung der elektrischen Leitfähigkeit sowie für die Gewährleistung der stöchiometerischen Abscheidung des TiO2 auf dem Substrat 1 von Sauerstoff und Argon durchströmt. Zu diesem Zweck befinden sich Gaseinlassöffnungen 9 in den Anoden 8. Durch das Anlegen einer positiven Spannung an die Anoden 8 über ein leistungsstarkes Stromversorgungsgerät 10 wird zwischen der Hohlkatoden-Bogenquelle, eine stromstarke Plasmaentladung im aus der Elektronenstrahlverdampfung resultierenden Dampf gezündet, die zur Ausbildung eines dichten Plasmas 11 im Bereich zwischen Substrat 1 und Verdampfer 3 führt. Dadurch kommt es zu einer teilweisen Ionisierung des Dampfes. Durch eine den Verdampfer 3 umgebene Spule 12 und ein topfförmiges Joch 13 wird ein vom Verdampfer 3 ausgehendes in Richtung Substrat 1 divergierendes magnetisches Feld 14 erzeugt. Durch das vertikale Magnetfeld 14 wird die Leitfähigkeit des Plasmas senkrecht zu den Magnetfeldlinien stark behindert und die geladenen Teilchen, vor allem die Elektronen, zu einer Gyration um die Magnetfeldlinien gezwungen. Das bei gyrierenden elektrisch geladenen Teilchen auftretende magnetische Moment führt in Kombination mit dem zum Substrat 1 hin divergierenden inhomogenen Magnetfeld 14 zu einer Beschleunigung der geladenen Teilchen zum Substrat 1 in Richtung abnehmender Magnetfeldstärke. Auf diese Weise werden am Substrat 1 Ionenstromdichten von ca. 30 bis 50 mA/cm2 und Ionenenergien von ca. 50 eV erreicht und es wird eine dichte stöchiometrische Schicht aus TiO2 bei einer hohen Beschichtungsrate in der Größenordnung von 100 nm/s abgeschieden. Die Elektronenkanone 4 ist in einem Bereich angeordnet, in welchem das Magnetfeld 14 nur eine geringe Feldstärke aufweist.The substrate to be coated 1 is vaporized with a TiO 2 layer. The substrate 1 is done in a known manner via a chill roll 2 guided. Below and perpendicular to the direction of movement of the substrate 1 is an evaporator crucible 3 arranged. For the deposition of TiO 2 layers on the substrate 1 is the evaporator crucible 3 filled with TiO 2 . The TiO 2 is made using an electron gun 4 evaporated. Perpendicular to the direction of movement of the substrate 1 is just below the substrate 1 a hollow cathode arc plasma source with a hollow cathode 5 , Ring anode 6 and power supply 7 arranged. The power supply 7 serves to maintain the plasma discharge between the hollow cathode 5 and ring anode 6 , To the evaporator crucible 3 are anodes 8th arranged. These anodes 8th are used to ensure electrical conductivity and to ensure the stoichiometric deposition of TiO 2 on the substrate 1 flowed through by oxygen and argon. There are gas inlet openings for this purpose 9 in the anodes 8th , By applying a positive voltage to the anodes 8th via a powerful power supply device 10 between the hollow cathode arc source, a powerful plasma discharge is ignited in the vapor resulting from the electron beam evaporation, which leads to the formation of a dense plasma 11 in the area between substrate 1 and evaporator 3 leads. This leads to partial ionization of the steam. Through an evaporator 3 surrounded coil 12 and a cup-shaped yoke 13 becomes one of the evaporator 3 outgoing towards the substrate 1 diverging magnetic field 14 generated. Through the vertical magnetic field 14 the conductivity of the plasma perpendicular to the magnetic field lines is strongly impeded and the charged particles, especially the electrons, are forced to gyrate around the magnetic field lines. The magnetic moment that occurs in gyrating electrically charged particles in combination with that leads to the substrate 1 diverging inhomogeneous magnetic field 14 to accelerate the charged particles to the substrate 1 in the direction of decreasing magnetic field strength. This way, the substrate 1 Ion current densities of approx. 30 to 50 mA / cm 2 and ion energies of approx. 50 eV are reached and a dense stoichiometric layer of TiO 2 is deposited at a high coating rate in the order of 100 nm / s. The electron gun 4 is arranged in an area in which the magnetic field 14 has only a low field strength.

2 stellt eine erfindungsgemäße Einrichtung dar, die sich von der vorangegangenen nur bezüglich der magnetfelderzeugenden Einrichtung unterscheidet. In der vorliegenden Aus führungsform wird das inhomogene Magnetfeld ausschließlich durch eine Anordnung von Permanentmagneten 15 erzeugt. Diese sind so unter dem Verdampfertiegel 3 angeordnet, dass sich gleichnamige Pole gegenüber stehen. Durch das topfförmige Joch 13 wird im Wesentlichen gewährleistet, dass sich das Magnetfeld auf den Prozessraum beschränkt. 2 represents a device according to the invention, which differs from the previous only with regard to the magnetic field generating device. In the present embodiment, the inhomogeneous magnetic field is created exclusively by an arrangement of permanent magnets 15 generated. These are so under the evaporator crucible 3 arranged that poles of the same name face each other. Through the pot-shaped yoke 13 it is essentially guaranteed that the magnetic field is limited to the process space.

3 zeigt eine erfindungsgemäße Einrichtung, bei der als magnetfelderzeugende Einrichtung Spulen 16 eingesetzt werden, die unter dem Verdampfertiegel 3 angeordnet sind. 3 shows a Einrich invention tion, in the coils as a magnetic field generating device 16 are used under the evaporator crucible 3 are arranged.

4 zeigt eine erfindungsgemäße Einrichtung, die ohne gasgespülte Anoden auskommt. Als Anode ist in diesem Fall direkt der Verdampfertiegel 3 beschaltet. Diese Ausführungsform eignet sich besonders für die Verdampfung elektrisch leitfähiger Materialien. Als magnetfelderzeugende Einrichtung dienen den Verdampfertiegel 3 umgebende Spulen 12. Oberhalb des topfförmigen Joches 13 sind separate Einlassdüsen 17 für den Einlass von Reaktivgas angeordnet. 4 shows a device according to the invention, which does not require gas-flushed anodes. In this case, the evaporator crucible is the direct anode 3 wired. This embodiment is particularly suitable for the vaporization of electrically conductive materials. The evaporator crucible serves as a magnetic field generating device 3 surrounding coils 12 , Above the pot-shaped yoke 13 are separate inlet nozzles 17 arranged for the inlet of reactive gas.

5 zeigt eine erfindungsgemäße Einrichtung, die sich bezüglich der vorangegangenen im Hinblick auf die Beschaltung des Verdampfertiegels 3 unterscheidet. Zwischen den gasgespülten Anoden 8 und dem Verdampfertiegel 3 ist eine zusätzliche Stromversorgung 18 derart zwischengeschaltet, dass der Verdampfertiegel 3 bezüglich der Anoden 8 eine weitere Kathode bildet. Dadurch kommt es zu einer zusätzlichen Plasmaentladung zwischen den gasgespülten Anoden und dem Verdampfertiegel 3. 5 shows a device according to the invention, which is in relation to the preceding with regard to the wiring of the evaporator crucible 3 different. Between the gas-flushed anodes 8th and the evaporator crucible 3 is an additional power supply 18 interposed such that the evaporator crucible 3 regarding the anodes 8th forms another cathode. This leads to an additional plasma discharge between the gas-flushed anodes and the evaporator crucible 3 ,

Claims (26)

Verfahren zum plasmaaktivierten Hochrate-Bedampfen großflächiger Substrate im Vakuum, wobei sich das Substrat gegenüber einer Verdampfereinrichtung befindet und – zwischen Verdampfereinrichtung und Substrat ein inhomogenes, in Richtung Substrat divergierendes Magnetfeld erzeugt wird, – im Bereich zwischen Verdampfereinrichtung und Substrat ein Plasma hoher Dichte erzeugt wird, – Verdampfungsgut aus der Verdampfereinrichtung durch Einwirkung eines hochenergetischen Elektronenstrahles mit Elektronenenergien zwischen 10 keV und 100 keV verdampft wird, – der Dampf teilweise durch Wechselwirkungen mit dem Plasma ionisiert wird und – die Ionen im Bereich des inhomogen Magnetfeldes in Richtung Substrat beschleunigt werden.Process for plasma-activated high-rate vapor deposition large area substrates in vacuum, with the substrate facing an evaporator device located and - between Evaporator device and substrate an inhomogeneous, in the direction Substrate diverging magnetic field is generated - in the area a plasma of high density between the evaporator device and the substrate is produced, - Evaporation material from the evaporator device by the action of a high-energy Electron beam with electron energies between 10 keV and 100 keV is evaporated, - the Steam partially ionized through interactions with the plasma will and - the Ions in the area of the inhomogeneous magnetic field towards the substrate be accelerated. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdampfung aus einem Verdampfertiegel erfolgt.A method according to claim 1, characterized in that the evaporation takes place from an evaporator crucible. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdampfung von einem Festkörper erfolgt.A method according to claim 1, characterized in that the evaporation takes place from a solid. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass während der Verdampfung Reaktivgas in den Prozessraum eingelassen wird.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that that while the evaporation reactive gas is admitted into the process space. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung des inhomogenen Magnetfeldes eine Anordnung aus Permanentmagneten und/oder Magnetspulen verwendet wird.Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that that an arrangement for generating the inhomogeneous magnetic field Permanent magnets and / or magnetic coils is used. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung des dichten Plasmas eine Anordnung aus Hohlkathoden-Bogenentladungsquellen verwendet wird.Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that that to generate the dense plasma, an array of hollow cathode arc discharge sources is used. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass während der Plasmaentladung als Anode dienende Bauteile von Reaktivgas und/oder Inertgas durchströmt werden.A method according to claim 6, characterized in that while components of reactive gas and / or serving as anode for the plasma discharge Flows through inert gas become. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass magnetische Feldstärke des inhomogenen Magnetfeldes vor oder während der Verdampfung variiert wird.Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that that magnetic field strength of the inhomogeneous magnetic field before or during evaporation becomes. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Plasma erzeugt wird, welches am Substrat eine Ionenstromdichte von mindestens 1 mA/cm2 sichert.Method according to one of claims 1 to 8, characterized in that a plasma is generated which ensures an ion current density of at least 1 mA / cm 2 on the substrate. Vakuumbeschichtungsanlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, enthaltend mindestens eine Verdampfereinrichtung, mindestens einen Elektronenstrahlerzeuger, mindestens eine magnetfelderzeugende Einrichtung, die ein inhomogenes Magnetfeld erzeugen kann, das in Richtung zum zu beschichtenden Substrat divergiert und mindestens eine Plasmaquelle, die zumindest in einem Bereich zwischen Substrat und Verdampfereinrichtung ein dichtes Plasma erzeugen kann.Vacuum coating system for carrying out the Method according to claim 1, comprising at least one evaporator device, at least one electron beam generator, at least one generating a magnetic field Device that can generate an inhomogeneous magnetic field that in Direction to the substrate to be coated diverges and at least a plasma source, at least in an area between the substrate and evaporator device can generate a dense plasma. Vakuumbeschichtungsanlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdampfereinrichtung mindestens einen Verdampfertiegel, aus welchem das zu verdampfende Material verdampft werden kann, enthält.Vacuum coating system according to claim 10, characterized characterized in that the evaporator device at least one Evaporator crucible from which the material to be evaporated is evaporated can contains. Vakuumbeschichtungsanlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdampfereinrichtung mindestens eine Halterung, die das Verdampfen bzw. Sublimieren eines Festkörpers ermöglicht, enthält.Vacuum coating system according to claim 10, characterized characterized in that the evaporator device has at least one holder, which allows the evaporation or sublimation of a solid contains. Vakuumbeschichtungsanlage nach mindestens einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Einrichtung, durch die während der Verdampfung Reaktivgas in den Prozessraum eingelassen werden kann, enthalten ist.Vacuum coating system after at least one of claims 10 to 12, characterized in that at least one device, by the while the evaporation reactive gas are admitted into the process space can, is included. Vakuumbeschichtungsanlage nach mindestens einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine magnetfelderzeugende Einrichtung enthalten ist, die mindestens eine Anordnung aus Permanentmagneten und/oder Magnetspulen zur Erzeugung eines inhomogenen Magnetfeldes, das in Richtung des zu beschichtenden Substrates divergiert, umfasst.Vacuum coating system according to at least one of claims 10 to 13, characterized in that a magnetic field generating device is included, the at least one arrangement of permanent magnets and / or magnetic spu len for generating an inhomogeneous magnetic field that diverges in the direction of the substrate to be coated. Vakuumbeschichtungsanlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorhanden sind, die es ermöglichen, die magnetische Feldstärke des inhomogenen Magnetfeldes zu variieren.Vacuum coating system according to claim 14, characterized characterized that means are available that enable the magnetic field strength of the to vary inhomogeneous magnetic field. Vakuumbeschichtungsanlage nach mindestens einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass als Plasmaquelle mindestens eine Hohlkathoden-Bogenplasmaquelle enthalten ist.Vacuum coating system after at least one of claims 10 to 15, characterized in that at least one as the plasma source Hollow cathode arc plasma source is included. Vakuumbeschichtungsanlage nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer Hohlkathode eine Ringanode zugeordnet ist.Vacuum coating system according to claim 16, characterized characterized in that at least one hollow cathode is a ring anode assigned. Vakuumbeschichtungsanlage nach mindestens einem der Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass zur Aufrechterhaltung der Plasmaentladung mindestens ein als Anode beschaltetes Bauteil enthalten ist.Vacuum coating system after at least one of claims 10 to 17, characterized in that to maintain the Plasma discharge contain at least one component connected as an anode is. Vakuumbeschichtungsanlage nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Anode in einer Weise hohl ausgeführt ist, dass sie von Reaktivgas und/oder Inertgas durchströmt werden kann.Vacuum coating system according to claim 18, characterized characterized in that the anode is made hollow in a way that they are flowed through by reactive gas and / or inert gas can. Vakuumbeschichtungsanlage nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Anode in der Nähe der Dampfquelle angeordnet ist.Vacuum coating system according to claim 18 or 19, characterized in that at least one anode near the steam source is arranged. Vakuumbeschichtungsanlage nach mindestens einem der Ansprüche 10 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdampfereinrichtung aus mehreren Einzelquellen besteht.Vacuum coating system after at least one of claims 10 to 20, characterized in that the evaporator device consists of several individual sources. Vakuumbeschichtungsanlage nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdampfereinrichtung mehrere Verdampfertiegel umfasst.Vacuum coating system according to claim 21, characterized characterized in that the evaporator device several evaporator crucibles includes. Vakuumbeschichtungsanlage nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Einzelquellen enthalten sind, denen jeweils eine magnetfelderzeugende Einrichtung, eine Hohlkathoden-Bogenplasmaquelle und mindestens ein als Anode beschaltetes Bauteil zugeordnet ist.Vacuum coating system according to claim 21 or 22, characterized in that contain several individual sources are each a magnetic field generating device, a Hollow cathode arc plasma source and at least one connected as an anode Component is assigned. Vakuumbeschichtungsanlage nach mindestens einem der Ansprüche 10 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Abschirmung eines Bereiches des inhomogenen Magnetfeldes vorhanden sind, durch den der Einschuss des Elektronenstrahles erfolgt.Vacuum coating system after at least one of claims 10 to 23, characterized in that means for shielding a Area of the inhomogeneous magnetic field are present through the the electron beam is fired. Vakuumbeschichtungsanlage nach mindestens einem der Ansprüche 10 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwischen einer Anode und mindestens einer Dampfquelle eine Stromversorgungseinrichtung derart geschaltet ist, dass das Verdampfungsgut gegenüber der Anode als Kathode wirkt.Vacuum coating system after at least one of claims 10 to 24, characterized in that at least between one Anode and at least one steam source a power supply device is switched such that the material to be evaporated compared to the Anode acts as a cathode. Vakuumbeschichtungsanlage nach mindestens einem der Ansprüche 10 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass sich Verdampfer, magnetfelderzeugende Einrichtung und als Anode beschaltete Bauteile im Inneren eines topfförmigen Joches befinden.Vacuum coating system after at least one of claims 10 to 25, characterized in that evaporators, generating magnetic fields Device and components connected as an anode inside a cup-shaped Yokes.
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