DE1765144C - Anordnung und Verfahren zur Herstellung von Schichten mittels Kathodenzerstäubung - Google Patents

Description

Hochfrequenzgenerator 12 angeschlossen. Durch das im Raum unmittelbar vor 6 durch die Hochfrequenzspannung an 4 erzeugte hochfrequente Wechselfeld, das aber gemäß der Aufladung des Dielektrikums von einem gegenüber 4 veränderten elektrischen Potentials ausgeht, werden insbesondere positive Ionen aus dem Plasma 8 auf die Oberfläche des Dielektrikums gezogen. Das dabei zerstäubte Material wird unter anderem auf dem, diesem Dielektrikum vorzugsweise gegenüberliegend angeordneten Substrat 14 als Schicht abgeschieden.

Die beschriebene Anordnung eignet sich bevorzugt zur Abscheidung von Epitaxieschichten auf vim-Mi iiicilui pusseiiuen auosirai; sie laut sicti aucn für die Zerstäubung elektrisch leitfähigen Materials, insbesondere aber auch eines solchen, das bevorzugt mit einer elektrisch isolierenden Oxy !schicht überzogen ist, verwenden. Dieses Material kann dann entweder auf der Elektrode 4 zusätzlich angebracht

oder auch die Elektrode4 selbst sein. Auch in diesem Falle liefert das mit Hilfe der Spule 9 erzeugte Plasma 8 in der Nähe des zu zerstäubenden Materials die für die Zerstäubung erforderlichen Ionen.
Insbesondere für den Fall eines Senders mit symmetrischen Ausgang empfiehlt es sich, den als Elektrode wirkenden Träger 4 in mehrere, insbesondere zwei oder, wie Fig. 2 zeigt, vier voneinander isolierte Einzelelektroden 21, 22, 23, 24 aufzuteilen. Zusammen mit der Spule 9 können dann diese Einzelelektroden paarweise, z. B. 21 mit 22 und 23 mit 24, mit den beiden symmetrischen Ausgängen des Senders verbunden werden. F i g. 2 zeigt gegenüber F i g. 1 eine unterstem aut aen ι rager, dci uicsci utsun-

'5 deren Ausführungsform wirken die jeweils an einem Anschluß liegenden Elekiioden, abwechselnd mit den an dem anderen Anschluß liegenden Elektroden zeitweise als Kathode gegenüber dem (Erd-)potential der Umgebung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Pfltentii^nriirhi»· besondere deren epitaktischeri Abscheidung, zu verratentansprucne. bessern. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß da-1. Vorrichtung zur Herstellung elektrisch iso- durch gelöst, daß zum Erzeugen des zur Zerstäubung lierender Schichten auf einem Substrat mittels benötigten Plasmas eine Hochfrequenzspule außer-Kathodenzerstäubung, wobei der elektrisch leit- 5 halb des Rezipienten angeordnet ist und daß Träger fähige Träger des zu zerstäubenden Materials und Hochfrequenzspule an ein und denselben Hochgegenüber seiner Umgebung mit einer - Hoch- frequenzgenerator angeschlossen sind,
   frequenzspannung beaufschlagt wird, dadurch Besonders bevorzugt sind Felder mit einer Fregekennzeichnet, daß zum Erzeugen des quenz größer als etwa 10 MHz, speziell im Bereich zur Zerstäubung benötigten Plasmas (8) eine io von 10 bis 20 MHz.

   Hochfrequenzspule (9) außerhalb des Rezipien- Es war bekannt, daß sich außer Metallen mit

   ten(l) angeordnet ist und daß Träger (4) und Hochfrequenzenergie auch dielektrische Materialien

   Hochfrequenzspule (9) an ein und denselben zerstäuben lassen. Dabei ist der Träger in bezug auf

   Hochfrequenzgenerator (12) angeschlossen sind. seine Umgebung ie nach Phase der angelegten Hoch- Z. vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- 15 frequenzspannung abwechselnd auf negativem und

   kennzeichnet, daß der Träger in mehrere Einzel- positivem Potential. Die freie Fläche des auf dem elektroden aufgeteilt ist, die zum paarweisen An- Träger befindlichen dielektrischen Materials wirkt Schluß an den Hochfrequenzgenerator vorge- jedoch auf Grund von Aufladungen, dem Phasensehen sind. wechsel entsprechend intermittierend, im wesent-

   3. Anwendung einer Anordnung nach An- 20 liehen als Kathode.

   spruch 1 oder 2 zum epitaktischen Abscheiden Es zeigte sich aber, daß die Hochfrequenzspan-

   einer Schicht auf einem der Schicht angepaßten nung am Träger bei kleinen Gasdrucken, etwa unter Substrat. K)--¹ Torr wie sie insbesondere für epitaktische Ab

   scheidungen erforderlich sind, aliein nicht mehr aus-

   25 reichend ist, um eine ausreichend intensitätsstarke

   und zudem qualitativ befriedigende Aufstäubung des

   Die Erfindung Detrifft eine Vorrichtung zur Her- Materials auf dem Substrat zu erreichen. Es war stellung elektrisch isolierender S> !lichten auf einem auch bereits zusätzlich eine Hochfrequenzspule im Substrat mittels Kathodenzerstäubung, wobei der Innern des Rezipienten zur Erzeugung eines Piaselektrisch leitfähige Träger des iu zerstäubenden 30 mas vorgesehen worden. Als nachteilig hatte sich Materials gegenüber seiner Umgebung mit einer jedoch bei der im Rezipienten angeordneten Hoch-Hochfrequenzspannung beaufschlagt wird, sowie die frequenzspule ergeben, daß durch Funkenüberbevorzugte Anwendung einer solchen Anordnung schlage und sonstige Entladungen zwischen den einzur epitaktischen Abscheidung von Schichten. zeinen Windungen der Spule Unregelmäßigkeiten

   Es ist an sich bekannt, dielektrische Stoffe mittels 35 und auch Verunreinigungen in den erzeugten Schicheines Hochfrequenzfeldes nach dem Prinzip der ten, vor allem bei epitaktischer Abscheidung, auf-Kathodenzerstäubung zu zerstäuben und auf einei traten. Zur Abhilfe war daher versucht worden, die zu bestäubenden Oberfläche eines Substrates abzu- im Innern angeordnete Spule mit einem elektrisch scheiden. In »Journal of Applied Physics«, Bd. 33, isolierenden Mantel zu versehen. Damit können Nr. K), S. 2991 und 2992 sowie in Prospekten von 40 zwar Überschläge weitgehend vermieden werden, Herstellern derartiger Geräte sind entsprechende An- aber wenn einmal ein Überschlag auftritt, was insordnungen beschrieben. Bei einer bekannten Anord- besondere nach längeren Betriebszeiten erfolgt, ernung ist vorgesehen, daß die für das Verfahren der geben sich noch zusätzlich Verunreinigungen, die Kathodenzerstäubung erforderlichen Ladungsträger, aus der Masse der Schicht stammen,
   insbesondere bei niedrigen Gasdrücken, von einer 45 Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Er-Glühkathode erzeugt werden und mittels eines elek- findung an Hand der Figuren näher erläutert.
   Irischen Feldes zwischen dieser Glühkathode und In Fig. 1 stellt 1 den Rezipienten dar, der im

   einer Anode durch den Raum driften. Es ist auch wesentlichen aus einem vorzugsweise zylindrischen schon eine Hochfrequenzspule im gasverdünnten Mantel 2 aus Isolierstoff, insbesondere aus Glas und Raum angeordnet worden, mit der ein Hochfrequenz- 50 aus dem Abschlußflansch 3 besteht. Der Träger 4 feld zur Aufrechterhaltung eines Plasmas erzeugt ist vorzugsweise an einem der Flansche elektrisch werden kann. isoliert befestigt. Mit Hilfe einer Elektrodendurch-

   In der deutschen Auslegeschrift 1 122 801 ist ein führung 5 wird dem Träger das elektrische Hoch-Verfahren zur Herstellung metallischer Schichten frequenzpotential zugeführt. Die elektrisch leitfähimittels Kathodenzerstäubung beschrieben, bei dem 55 gen Flansche sind normalerweise mit dem Erdim Zerstäubungsgefäß ein hochionisiertes Plasma potential verbunden. Auf dem Träger 4 befindet sich durch ein hochfrequentes elektromagnetisches Feld das zu zerstäubende, in diesem speziellen Falle erzeugt wird, wobei sich eine Ringentladiing aus- dielektrische Material 6. Das Dielektrikum schirmt bildet, deren Ionen zur Zerstäubung benutzt werden. den Träger gegenüber dem elektrischen Feld in dem Dabei wird das hochfrequente Feld mit Hilfe einer 60 Raum 7, in dem sich die zerstäubende Teilchen beum das Zersläubungsgefäß gelegten Spule in den wegen sollen, ab. In diesem Raum 7 vor der zu zer-Zerstäubungsraum eingekuppelt. Dieses Verfahren stäubenden Oberfläche des Dielektrikums 6 ist ein ist jedoch nicht zur Zerstäubung von elektrischen sogenanntes Ringentladungsplasma 8 vorgesehen. Es Isoliermatcrialien geeignet. wird mit Hilfe des im Raum 7 erzeugten Hoch-

   Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die 65 frequenzfeldcs der außerhalb des Rezipienten behektnnten Anordnungen zur Zerstäubung von Iso- findlichen Hochfrequenzspule 9 aufrechterhalten, liennaierial zu vereinfachen und dabei die mit dieser Diese Spule 9 ist zusammen mit dem elektrischen vereinfachten Anordnung erzeugten Schichten, ins- Anschluß Il des Trägers 4 an ein und demselben