DE19506515C1

DE19506515C1 - Verfahren zur reaktiven Beschichtung

Info

Publication number: DE19506515C1
Application number: DE19506515A
Authority: DE
Inventors: Peter Dr Frach; Christian Gottfried; Hendrik Walde; Klaus Goedicke
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 1995-02-24
Filing date: 1995-02-24
Publication date: 1996-03-07
Anticipated expiration: 2015-02-25
Also published as: WO1996026302A1; EP0812368A1; US6132563A; EP0812368B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur reaktiven Beschichtung von Substraten in einer Zerstäubungseinrichtung nach dem Magnetronprinzip. Mit diesem Verfahren können z. B. Schichten mit optischen Eigenschaften oder Korrosionsschutzschich ten hergestellt werden.

Beim reaktiven Beschichten wird ein elektrisch leitfähiges Target, vorzugsweise Al, Ti, In, C zerstäubt. Werden Reaktivgase wie O₂, N₂, H₂, C_xH_y u. a. in den Entla dungsraum eingelassen, kommt es zur Bildung von Verbindungen, wie z. B. Al₂O₃, SiO₂, TiN.

Durch die Führung des Entladungsplasmas in einem in sich geschlossenen, aus bogenförmig gekrümmten Magnetfeldlinien gebildeten magnetischen Tunnel vor dem Target wird die Plasmadichte und die Zerstäubungsrate erhöht. Die reaktive Magnetronentladung wird u. a. vom Targetmaterial und von vom Reaktivgas ab hängigen Parametern bestimmt. Diese Parameter sind die Entladungsstromstärke und die Entladungsspannung, die im wesentlichen den Arbeitspunkt des Verfah rens festlegen. Durch die Reaktivgaskomponente weist die Magnetronentladung einen zusätzlichen Freiheitsgrad auf. Bei sehr vielen Target-Reaktivgaskombi nationen treten zumindest in Teilen des Arbeitsbereiches Instabilitäten auf. Die Entladung bewegt sich in einen vollständig anderen Arbeitspunkt, der andere Pa rameter und somit andere Schichteigenschaften zur Folge hat.

Es ist bekannt, zur Stabilisierung der reaktiven Magnetronentladung die Par tialdrücke des Edelgases und Reaktivgases derart zu wählen, daß der Entla dungsstrom oder die Entladungsspannung bei Änderung des Reaktivgaspar tialdruckes konstant bleibt und die Abhängigkeit des Entladungsstromes oder der Entladungsspannung vom Reaktivgaspartialdruck zur Regelung des Reaktivgases verwendet wird (DD 1 46 306). Weiterhin ist ein analoges Regelverfahren bekannt, womit der Arbeitspunkt beim zugehörigen Reaktivgasfluß durch Dosierung des eingeleiteten Reaktivgases eingestellt und konstant gehalten wird (DE 41 06 513 A1). Diese Verfahren haben den Nachteil, daß sie sich nur zur relativ kurzzeiti gen Stabilisierung für einen Bruchteil der Targetstandzeit eignen, da im Laufe der Gebrauchsdauer des Targets sich mit steigender Erosionstiefe die wirksame Ma gnetfeldstärke und damit die Entladungsparameter und die Reaktionskinetik än dern, was zur Änderung der Eigenschaften der abgeschiedenen Schichten führt. Aus diesem Grund muß eine ständige Nachführung des Arbeitspunktes anhand gemessener Schichteigenschaften erfolgen. Des weiteren eignen sich diese Ver fahren nur für Magnetronzerstäubungsquellen mit nur einem Entladungsplasma.

Weiterhin kommt es durch die fokussierende Wirkung des Erosionsgrabens zur Ausbildung einer sich verbreiternden Rückstäubzone an den Targeträndern. Ins besondere bei isolierenden Schichten wie Al₂O₃ oder SiO₂ führen diese Rück stäubzonen zu Bogenentladungen und damit zu störenden Partikeln in der abge schiedenen Schicht. Ein weiterer entscheidender Nachteil der gegenwärtig be kannten technischen Lösungen ist, daß sie es nicht erlauben mit mehreren Teil targets gleicher oder unterschiedlicher Teilleistung einen reaktiven Zerstäu bungsprozeß langzeitstabil und reproduzierbar über eine Targetstandzeit zu rea lisieren.

Des weiteren ist bekannt, zur Schichtabscheidung auf Substraten mit einem Durchmesser größer 100 mm - mit einer sehr guten Homogenität von Schichtdicke und Schichteigenschaften - das Target in Teiltargets aufzuteilen. Bei einer sol chen Magnetronzerstäubungsquelle - auch Zweiringquelle genannt - sind zwei Teiltargets konzentrisch angeordnet, wobei vor jedem Teiltarget ein Entladungs plasma brennt (DE 41 27 262 C1). Die Leistungsdichten und damit die Targete rosion auf den konzentrischen Teiltargets unterscheiden sich je nach Beschich tungsgeometrie um den Faktor 2 bis 5 voneinander. Die Änderung der Plasmapa rameter mit zunehmender Targeterosion ist deshalb sehr unterschiedlich. Bei nichtreaktiver Betriebsweise ist die Einstellung der Schichtdickengleichmäßigkeit durch Wahl der Teilentladungsleistungen möglich und ausreichend. Ein großer Nachteil der reaktiven Betriebsweise einer derartigen Magnetronzerstäubungs quelle sind die außerordentlich hohen Anforderungen, die an das Verfahren ge stellt werden, um u. a. die Stöchiometriehomogenität langzeitstabil und reprodu zierbar zu erzielen. Die Gründe dafür sind, daß die Stabilität der Entladung, ihr Arbeitspunkt und damit die Stöchiometrie entscheidend vom Verhältnis Lei stungsdichte zum Reaktivgasangebot bestimmt wird. Außerdem hängen einige Schichteigenschaften (z. B. die Härte) und die Beschichtungsrate außer von der Stöchiometrie auch von den eingestellten Werten der Entladungsspannung und/oder des Entladungsstromes ab [P. Frach et al, Surface and Coating Techno logy, 59 (1993) 177]. Stabilisiert man nur die Teilentladungsleistung, führt dies letztlich zu einer Drift der Schichteigenschaften und deren Homogenität. So führt z. B. eine kurzzeitige lokale Schwankung des Sauerstoffflusses beim reaktiven Ab scheiden von Al₂O₃ vom Al-Target zum Verschieben des Arbeitspunktes der Ent ladung des jeweiligen Teiltargets und damit zu Eigenschaftsveränderungen.

Es ist weiterhin bekannt, reaktive Magnetronzerstäubung derart durchzuführen, daß an zwei Targets unterschiedlichen Materials eine Impulsspannung (Wechsel spannung) angelegt wird. Mittels Sensoren werden Prozeßparameter von Entla dungsstrom und -spannung und der Gasdruck gemessen und mit einem Sollwert verglichen. Um gleiche Zerstäubungsgeschwindigkeit beider Targets zu erzielen, werden die erhaltenen Signale in einem Steuerprogramm verarbeitet, um qualita tiv gute Schichteigenschaften auf dem Substrat zu erhalten (DE 43 24 683). Das Verfahren hat aber den Mangel, daß es nicht oder nur schwer möglich ist, die Entladungsleistung oder Leistungsdichte der einzelnen Targets bzw. Teiltargets, unabhängig voneinander zu regeln. Der Grund dafür ist, daß die erforderlichen Parameter zum Vergleich mit dem Sollwert nicht für jedes Target bzw. Teiltarget erfaßbar sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Eigenschaften der abgeschiedenen Schicht, wie chemische Zusammensetzung, physikalische Eigenschaften, sowohl während der Beschichtung eines Substrates als auch über die gesamte Ge brauchsdauer eines Targets unabhängig vom Erosionszustand konstant zu hal ten. Auch nach einem Targetwechsel soll keine erneute Justage des Prozesses, d. h. Einstellung und ständige Korrektur des Arbeitspunktes entsprechend der erreichten Schichteigenschaften, erforderlich sein. Die Bestimmung charakteristi scher Schichteigenschaften soll nur noch der abschließenden Qualitätskontrolle dienen. Mit dem Verfahren sollen die Rückstäubzonen vermieden bzw. ihre Ver breiterung verhindert werden. Das Verfahren soll für verschiedene Typen von Magnetronzerstäubungsquellen mit einem oder aus mehreren Teilen bestehen den Targets geeignet sein. Das Verfahren soll auch bei unterschiedlicher Teilent ladungsleistung oder Leistungsdichte für die Teiltargets anwendbar sein. Das Verfahren soll es auch ermöglichen, elektrisch schlecht leitende oder isolierende Verbindungen wie Al₂O₃, SiO₂ kurzzeitig mit gleichbleibenden Eigenschaften und geringer Partikeldichte der abgeschiedenen Schicht herzustellen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe nach den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen sind in den Ansprüchen 2 bis 21 beschrieben.

Die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigt, daß sich das für die reaktive Schichtbildung notwendige Verhältnis der Plasmaparameter zum Reak tivgas ausschließlich mit elektrischen Meßwerten erfassen und charakterisieren läßt, und mittels Regel kreisen über die Stellung geeigneter Einflußgrößen - wie Magnetfeld, Einspeisungszeit der Leistungseinspeisung und Reaktivgasfluß - der Abscheidungsprozeß langzeitstabil und reproduzierbar gestaltbar ist. Des weiteren ist es möglich, für die Plasmaentladung charakteristische Meßgrößen auch op tisch und/oder elektrisch zu erfassen. Es ist vorteilhaft, das Verhältnis der opti schen Intensitäten zweier charakteristischer Spektrallinien der Plasmaentladung als optische Meßgröße zu verwenden. Mit diesem Verfahren ist es möglich, den reaktiven Abscheideprozeß über die Standzeit eines Targets und von Target zu Target mit gleichbleibenden Schichteigenschaften durchzuführen. Eine ständige Kontrolle der Schichteigenschaften und Nachjustierung der Prozeßparameter ent sprechend dieser Kontrollergebnisse ist damit für eine langzeitige Prozeßführung nicht notwendig. Dadurch wird die Ausschußquote für die beschichteten Substrate erheblich reduziert und eine Automatisierung führt zu höherer Produktivität und Kostensenkung.

Durch die Einstellung der individuellen Magnetfeldstärke und/oder der individuel len Leistungseinspeisungszeit für jedes Teiltarget ist es möglich, die Plasmapa rameter ohne Reaktivgaseinfluß über die Targeterosionsdauer konstant zu halten. Als Maß für die Einstellung dient ein individuelles Wertepaar, z. B. von Entla dungsspannung und Entladungsstrom, bei einer über die Periodendauer gemittel ten individuellen Leistung. Diese elektrischen Kenngrößen können über die Tar geterosion konstant gehalten werden oder auch nach einem einmalig zuvor durchgeführten Einstellvorgang, z. B. für ein Al-Target, in Abhängigkeit von der Targeterosion ermittelt und dann als Vorgabewerte für weitere, aus gleichem Material bestehende Targets verwendet werden. Eine weitere positive Wirkung ist, daß die Targeterosion gleichmäßiger erfolgt und die progressive Entwicklung von Rückstäubzonen dauerhaft vermieden bzw. stark reduziert wird. Damit wird die Neigung zu Bogenentladungen und die Entstehung von Partikeln in der abge schiedenen Schicht vermieden bzw. drastisch vermindert.

Während der reaktiven Beschichtung erfolgt keine Veränderung der Magnetfeld stärke.

Als Maß für die Einstellung des Arbeitspunktes der reaktiven Entladung dient ein individuelles Wertepaar, z. B. von Entladungsspannung und Entladungsstrom, bei einer über die Periodendauer gemittelten individuellen Leistung. Diese elektri schen Kenngrößen können über die Targeterosion konstant gehalten werden, oder auch nach einem zuvor durchgeführten Einstellvorgang in Abhängigkeit von der Targeterosion ermittelt und dann als Vorgabewerte für weitere Targets aus gleichem Material verwendet werden.

Soll die Beschichtung bei unveränderlicher Leistungseinspeisungszeit erfolgen, wird die Einstellung und Stabilisierung des Arbeitspunktes der reaktiven Entla dung durch Stellung des Reaktivgasflusses mittels einer Reaktivgasregelschleife vorgenommen.

Bei der Durchführung des Verfahrens mit einem gemeinsamen Reaktivgaseinlaß für mehrere Teiltargets kann zu dessen Regelung in vorteilhafter Weise der Wertesatz von für die reaktive Entladung charakteristischen Meßgrößen eines ausgewählten Teiltargets, z. B. desjenigen mit der größten Teilentladungslei stung, verwendet werden. Für weitere Teiltargets wird die Einstellung und Stabili sierung des Arbeitspunktes der reaktiven Entladung durch Stellung der individuel len Leistungseinspeisungszeit mittels einer Regelschleife vorgenommen. Dieses Verfahren ist aber ebensogut für Magnetronzerstäubungsquellen mit nur aus ei nem Teil bestehenden Targets geeignet.

Das Magnetfeld läßt sich sowohl mittels Permanentmagneten als auch mittels Elektromagneten oder einer Kombination von beiden erzeugen. Die Veränderung der Magnetfeldstärke kann z. B. entweder durch mechanische Verstellung des Abstandes eines Permanentmagnetsystems von der Targetoberfläche und/oder durch Änderung des Spulenstromes eines Elektromagneten erfolgen.

Die Periodendauer der intermittierenden Leistungseinspeisung in das Plasma kann vorteilhafterweise im Bereich einiger Mikrosekunden bis einiger Sekunden erfolgen. Insbesondere bei Periodendauern im Bereich von 5 Mikrosekunden bis 50 Mikrosekunden ergibt sich eine Betriebsweise mit besonders wenigen Bo genentladungen.

Eine zusätzliche Reduktion der Neigung zu Bogenentladungen läßt sich durch eine niederohmige leitende Verbindung zwischen Teiltarget und Anodenpotential erreichen, wobei die Spannung zwischen Teiltarget und Anode kleiner als 15 V betragen sollte. Der Einsatz einer Bogenerkennungsschaltung in der Leitung zwi schen Teiltarget und Anode der Entladung zur vorzeitigen Abschaltung der Lei stungseinspeisung und anschließenden niederohmigen leitenden Verbindung führt zu einer Verringerung der Energieeinspeisung in den Bogen, so daß ein Partikeleinbau in die abgeschiedene Schicht ausgeschlossen oder stark vermin dert wird.

Zur Durchführung des Verfahrens ist es vorteilhaft, die Leistungseinspeisung der art vorzunehmen, daß die Teiltargets während der Einspeisungszeit stets Katoden der Entladung sind. Die Entladung erfolgt gegen eine als Anode geschaltete wei tere Elektrode, die gegen die Vakuumkammer elektrisch isoliert, elektrisch leitend mit ihr verbunden oder ein Bestandteil der Vakuumkammer sein kann.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens besteht darin, daß bei der Verwendung von zwei Teiltargets ein Teiltarget Katode und das zweite Teiltarget Anode der Entladung ist. In der darauffolgenden Periodendauer ist das jeweils andere Target Katode bzw. Anode der Entladung. Der Wechsel der Polung der Teiltargets soll derart erfolgen, daß regelmäßig periodisch jedes Teiltarget einmal Anodenfunktion hat, um damit in bestimmten Abständen die Reinigung des Teil targets zu erreichen. Die während der Einspeisungszeiten eingespeisten Leistun gen sind für beide Polungsrichtungen unabhängig voneinander wählbar. Wahl weise kann mindestens eine Zusatzelektrode während aller Periodendauern auf ein wahlfreies elektrisches Potential eingestellt werden. Dieses wahlfreie Potential kann z. B. Anodenpotential sein, was sich günstig auf das Zündverhalten aus wirkt. In bestimmten Fällen ist es jedoch sinnvoll, mindestens eine Zusatzelektro de elektrisch floatend anzuordnen. Dies hat stabilisierenden Einfluß auf die Ent ladung und reduziert die Neigung zu Bogenentladungen.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens besteht darin, daß die Zündung der reaktiven Entladung im Edelgas-Reaktivgas-Gemisch mit einem vor gegebenen Wert des Reaktivgasflusses oder Reaktivgaspartialdruckes erfolgt und anschließend durch die Reaktivgas-Regelschleife selbsttätig der Arbeitspunkt der Entladung eingestellt wird. Dadurch lassen sich Zwischenschichten mit uner wünschten Zusammensetzungen vermeiden, wie sie z. B. bei Zündung der Entla dung im Edelgas auftreten. Bei einigen Kombinationen von Targetmaterial und Reaktivgas zündet die Entladung im Edelgas-Reaktivgas-Gemisch und bei niedri geren Entladungsspannungen bzw. Gesamtdrücken wesentlich besser. Außerdem läßt sich dadurch eine Beschichtung ohne Bewegung einer Blende zwischen der Magnetronzerstäubungsquelle und dem Substrat erreichen. Diese Blende ist er forderlich, wenn die Entladung im reinen Edelgas gezündet wird, weil dadurch bis zum Erreichen des Arbeitspunktes eine nichtreaktive Zwischenschicht entstehen würde. Andererseits hat diese Ausgestaltung der Erfindung den Vorteil, daß nicht die Gefahr einer zu starken Bedeckung des Targets mit Reaktionsprodukten ent steht, da bei einigen Reaktivprozessen das Einstellen des Arbeitspunktes mit be decktem Target erst nach unvorteilhaft langer Zerstäubungszeit möglich ist.

An zwei Ausführungsbeispielen wird die Erfindung näher erläutert. In den zuge hörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 einen Halbschnitt durch eine Magnetronzerstäubungsquelle im unipola ren Betrieb,

Fig. 2 einen Halbschnitt durch eine Magnetronzerstäubungsquelle im bipolaren Betrieb.

Die Magnetronzerstäubungsquelle gemäß Fig. 1 besteht aus den Teiltargets 1, 1′, die auf Kühlplatten 2, 2′ befestigt sind. Die hinter den Teiltargets 1, 1′ angeordne ten Magnete 3, 3′ des Magnetsystems lassen sich in bekannter Weise in Richtung der Teiltargets 1, 1′ mechanisch verstellen. Neben den Teiltargets 1, 1′ ist je ein Reaktivgaseinlaß 4, 4′ angeordnet. Mit 5 und 5′ sind die Regelventile für den Re aktivgaseinlaß 4 und 4′ bezeichnet. Des weiteren gehören zu dieser Magnetron zerstäubungsquelle eine Zusatzelektrode 6, eine Meßwerterfassungs- und Rege leinheit 7 und eine Leistungseinspeisungseinheit 8. Die Leistungseinspeisungs einheit 8 hat die Aufgabe, eine pulsförmige Leistung für die Teiltargets 1, 1′ be reitzustellen. Über den Teiltargets 1, 1′ ist hinter einer Schwenkblende 9 ein Substrat 10 angeordnet. Mit 11 ist ein Edelgaseinlaß bezeichnet, der in Targetnä he angeordnet ist.

Das Verfahren wird erfindungsgemäß wie folgt ausgeübt: In einem ersten Schritt wird vor dem reaktiven Beschichten der Substrate 10 die jedem Teiltarget 1, 1′ zugeordnete Magnetfeldstärke im Edelgas (Argon) ohne Reaktivgaszuführung eingestellt. Zu diesem Zweck wird über einen Edelgaseinlaß 11 Argon eingelas sen. Die Regelventile 5, 5′ sind bei diesem Verfahrensschritt geschlossen. Bei einer vorgegebenen Leistung für jedes Teiltarget 1, 1′ brennt die Entladung zwi schen jedem Teiltarget 1, 1′ und der als Anode geschalteten Zusatzelektrode 6. Dabei stellt sich für jedes Teiltarget 1, 1′ ein bestimmter Entladungsstrom und ei ne bestimmte Entladungsspannung ein. Durch ein Verschieben der den Teiltar gets 1, 1′ zugeordneten Magnete 3, 3′ ändert sich die Magnetfeldstärke jedes Teiltargets 1, 1′. Dieser Vorgang wird solange durchgeführt, bis sich an jedem Teiltarget 1, 1′ die vorgegebenen charakteristischen Meßgrößen (Entladungs spannung und Entladungsstrom) einstellen. Die Schwenkblende 9 schirmt bei diesem Schritt das Substrat 10 von den Teiltargets 1, 1′ ab.

In einem nächsten Schritt wird die Magnetfeldstärke konstant gehalten, d. h. die Magnete 3, 3′ werden nicht bewegt. Am Edelgaseinlaß 11 wird ein konstanter Ar gonfluß eingestellt. An der Leistungseinspeisungseinheit 8 wird eine vorgegebene Entladungsspannung eingestellt und konstant gehalten. Über den Reaktivgasein laß 4, 4′ wird Sauerstoff eingelassen, so daß nunmehr die Entladung in einer re aktiven Atmosphäre brennt. Dabei stellt sich für jedes Teiltarget 1, 1′ ein bestimm ter Entladungsstrom und damit eine bestimmte Entladungsleistung ein. Der jewei lige Entladungsstrom wird in bekannter Weise von der Meßwerterfassungs- und Regeleinheit 7 erfaßt und ein Signal derart an das entsprechende Regelventil 5, 5′ gegeben, daß dadurch der Sauerstofffluß so verändert wird, bis die jeweilige Entladungsleistung mit der für jedes Teiltarget 1, 1′ vorgegebenen Leistung über einstimmt. Während dieses Schrittes bleibt die Schwenkblende 9 geschlossen.

Im nächsten Schritt erfolgt die Beschichtung des Substrats 10. Dazu erfolgt die pulsförmige Leistungseinspeisung durch die Leistungseinspeisungseinheit 8, so daß die Entladung in einer Argon-Sauerstoff-Atmosphäre zwischen jedem Teiltar get 1, 1′ und der Zusatzelektrode 6 brennt. Dabei wird der jeweilige Entladungs strom der Teiltargets 1, 1′ von der Meßwerterfassungs- und Regeleinheit 7 erfaßt und mit Hilfe der Regelventile 5, 5′ wird der Sauerstofffluß so geregelt, daß die Entladungsleistung jedes Teiltargets 1, 1′ mit der für jedes Teiltarget 1, 1′ vorge gebenen Leistung übereinstimmt. Bei geöffneter Schwenkblende 9 erfolgt nun die Beschichtung des Substrats 10.

Um gleichbleibende Entladungsbedingungen und damit gleichbleibende Schicht eigenschaften zu gewährleisten, werden nach einer bestimmten Anzahl von Be schichtungen die ersten zwei Schritte der Magnetfeldeinstellung für jedes Teiltar get 1, 1′ und die Regelung des Sauerstoffflusses für jedes Teiltarget 1, 1′ zur An gleichung der Entladungsleistung an eine vorgegebene Leistung (ohne Substrat) wiederholt. Anschließend wird die Beschichtung der Substrate 10 fortgesetzt.

In Fig. 2 ist ebenfalls eine Magnetronzerstäubungsquelle dargestellt, mit dem Unterschied, daß nur ein Reaktivgaseinlaß 4 zwischen den Teiltargets 1, 1′ ange ordnet ist. Die Zusatzelektrode 6 entfällt, da diese Magnetronzerstäubungseinrich tung bipolar betrieben wird, d. h. die Teiltargets 1, 1′ werden abwechselnd als Katode bzw. Anode der Entladung geschaltet.

Die ersten beiden Schritte des Verfahrens, die Einstellung der Magnetfeldstärke und des Arbeitspunktes, erfolgen wie im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben. Da aber nur ein Reaktiv gaseinlaß 4 vorhanden ist und die Entladungen bedingt durch die unterschiedli che Geometrie unterschiedliche Entladungsparameter besitzen, wird erst das Teiltarget 1 durch die Regelung des Sauerstoffflusses an eine vorgegebene Lei stung angeglichen. Das zweite Teiltarget 1′ besitzt dadurch Entladungsparameter, die von einer vorgegebenen Leistung abweichen. Um die Entladungsleistung des zweiten Teiltargets 1′ an die vorgegebene Leistung anzugleichen, wird die Peri odendauer der Leistungseinspeisung derart verändert, bis die gemessene Lei stung mit der vorgegebenen Leistung für dieses Teiltarget 1′ übereinstimmt.

Claims

1. Verfahren zur reaktiven Beschichtung von Substraten mittels einer Zerstäu bungsquelle nach dem Magnetronprinzip, bestehend aus einem aus minde stens einem Teil bestehenden Target, einem hinter dem Target diesem an gepaßten Magnetsystem und mindestens einem regelbaren Gaseinlaß, mit pulsförmiger Leistungseinspeisung in das Plasma bei einer Periodendauer, die sich aus Einspeisungszeit und Pausendauer zusammensetzt, gekenn zeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

a. vor dem Beschichten der Substrate wird die jedem Teiltarget zugeordne te Magnetfeldstärke und/oder Einspeisungszeit der pulsförmigen Lei stungseinspeisung im Edelgas ohne Reaktivgas bei einem Entladungs druck so lange verändert, bis ein für jedes Teiltarget vorgegebener Wertesatz von für die nichtreaktive Plasmaentladung charakteristischen Meßgrößen erreicht wird,
b. vor dem Beschichten der Substrate werden die Entladungsparameter bei Konstanthalten der eingestellten Werte der Magnetfeldstärke durch Einlaß von Reaktivgas oder eines Gemisches aus Reaktivgas und Edel gas und/oder der Einspeisungsdauer der pulsförmigen Leistungsein speisung so lange verändert, bis ein für jedes Teiltarget vorgegebener Wertesatz von für die reaktive Entladung charakteristischen Meßgrößen erreicht wird,
c. während der nun folgenden Beschichtung der Substrate wird durch Re gelung des Gasflusses oder des Gasdruckes mittels des regelbaren Gaseinlasses und/oder der Einspeisungsdauer der pulsförmigen Lei stungseinspeisung der für jedes Teiltarget zumindest für einen bestimm ten Bruchteil der Gebrauchsdauer des Teiltargets fest vorgegebene Wertesatz von für die reaktive Entladung charakteristischen Meßgrößen konstant gehalten,
d. in bestimmten Zeitabständen während der Gebrauchsdauer der Teiltar gets werden die Verfahrensschritte a und b wiederholt, ehe die Be schichtung der Substrate fortgesetzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wertesatz für die Plasmaentladung charakteristischer Meßgrößen aus einem Wertetri pel von Entladungsspannung, Entladungsstrom und in das Plasma einge speister, über die Periodendauer ermittelter Leistung gebildet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wertesatz für die Plasmaentladung charakteristischer Meßgrößen aus einem Werte paar von Entladungsspannung und einem optisch oder elektrisch gewonne nen, den Plasmazustand kennzeichnendes Signal gebildet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wertesatz für die Plasmaentladung charakteristischer Meßgrößen aus einem Werte paar von Entladungsleistung und einem optisch oder elektrisch gewonne nen, den Plasmazustand kennzeichnendes Signal gebildet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wertesatz für die Plasmaentladung charakteristischer Meßgrößen aus einem Werte paar von Entladungsstrom und einem optisch oder elektrisch gewonnenen, den Plasmazustand kennzeichnendes Signal gebildet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1 und einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch ge kennzeichnet, daß der Wertesatz für die Plasmaentladung charakteristi scher Meßgrößen in Abhängigkeit vom Erosionszustand über die Ge brauchsdauer der Teiltargets vorgegeben wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die gebildeten Wertesätze für die einzelnen Verfahrensschritte gleich oder unterschiedlich sind.

8. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn zeichnet, daß die Periodendauer im Bereich von einigen Mikrosekunden bis einigen Sekunden eingestellt wird.

9. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn zeichnet, daß die Leistung derart eingespeist wird, daß die Teiltargets wäh rend der Einspeisungszeit stets Katoden der Entladung sind und die Entla dung gegen mindestens eine im Entladungsraum befindliche Zusatzelektro de brennt, die als Anode geschaltet wird.

10. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn zeichnet, daß die Leistung derart eingespeist wird, daß bei mehreren Teil targets in einer Periodendauer während der Einspeisungszeit ein Teil der Teiltargets als Katode und jeweils mindestens ein Teiltarget als Anode ge schaltet werden, daß während der darauf folgenden Periodendauer während der Einspeisungszeit jeweils mindestens ein bisher als Katode geschaltetes Teiltarget als Anode und umgekehrt geschaltet werden, daß jedes Teiltarget regelmäßig periodisch Anodenfunktion hat und daß für beide Polungsrich tungen die Einspeisungszeiten und die dabei eingespeisten Leistungen un abhängig voneinander gewählt werden.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Zusatzelektrode während der Periodendauern als Anode geschaltet wird.

12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Zusatzelektrode während der Periodendauern auf ein wahlfreies elek trisches Potential eingestellt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Lei stungseinspeisung derart erfolgt, daß die Teiltargets während der Pausen dauer derartig niederohmig mit Anodenpotential verbunden werden, daß da bei die Spannung zwischen dem Teiltarget und der Anode von 15 V nicht überschritten wird.

14. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch ge kennzeichnet, daß der zur Regelung benutzte Istwert der einzuspeisenden Leistung aus der zeitgenauen Multiplikation von Entladungsspannung und Entladungsstrom durch Mittelwertbildung über eine Periodendauer ermittelt wird.

15. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch ge kennzeichnet, daß das Reaktivgas oder Reaktivgasgemisch in den Entla dungsraum in der Nähe des Targets bzw. Teiltargets zugeführt wird.

16. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch ge kennzeichnet, daß die Entladung im Edelgas ohne Zuführung von Reaktiv gas gezündet wird und anschließend mittels einer Reaktivgas-Regelschleife selbsttätig der Arbeitspunkt der Entladung eingestellt wird.

17. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch ge kennzeichnet, daß mit einem vorgegebenen Wert des Reaktivgasflusses oder Reaktivgases die reaktive Entladung im Edelgas-Reaktivgas-Gemisch gezündet wird und anschließend mittels einer Reaktivgas-Regelschleife selbsttätig der Arbeitspunkt der Entladung eingestellt wird.

18. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch ge kennzeichnet, daß die Leistung während der reaktiven Beschichtung nach einer Leistungs-Konstanz-Verfahrensweise eingespeist wird und mittels der Reaktivgas-Regelschleife der Reaktivgasfluß derart eingestellt wird, daß die Entladungsspannung oder der Entladungsstrom auf einen vorgegebenen Wert stabilisiert werden.

19. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch ge kennzeichnet, daß die Leistung während der reaktiven Beschichtung nach einer Spannungs-Konstanz-Verfahrensweise eingespeist wird und mittels der Reaktivgas-Regelschleife der Reaktivgasfluß derart eingestellt wird, daß die Entladungsleistung oder der Entladungsstrom auf einen vorgegebenen Wert stabilisiert werden.

20. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch ge kennzeichnet, daß die Leistung während der reaktiven Beschichtung nach einer Strom-Konstanz-Verfahrensweise eingespeist wird und mittels der Re aktivgas-Regelschleife der Reaktivgasfluß derart eingestellt wird, daß die Entladungsspannung oder die Entladungsleistung auf einen vorgegebenen Wert stabilisiert werden.

21. Verfahren nach Anspruch 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß mittels mehrerer Regelschleifen für einen Teil der Teiltargets der Reaktivgasfluß und für den anderen Teil der Teiltargets die Einspeisungszeit der pulsförmi gen Leistungseinspeisung der für jedes Teiltarget vorgegebene Wertesatz von für die reaktive Entladung charakteristischen Meßgrößen konstant ge halten wird.