DE19911046A1 - Plasmaanlage - Google Patents

Plasmaanlage

Info

Publication number
DE19911046A1
DE19911046A1 DE1999111046 DE19911046A DE19911046A1 DE 19911046 A1 DE19911046 A1 DE 19911046A1 DE 1999111046 DE1999111046 DE 1999111046 DE 19911046 A DE19911046 A DE 19911046A DE 19911046 A1 DE19911046 A1 DE 19911046A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
plasma
substrate
source
time
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE1999111046
Other languages
English (en)
Other versions
DE19911046B4 (de
Inventor
Thomas Weber
Johannes Voigt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE1999111046 priority Critical patent/DE19911046B4/de
Publication of DE19911046A1 publication Critical patent/DE19911046A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE19911046B4 publication Critical patent/DE19911046B4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431Constructional details of the reactor
    • H01J37/32623Mechanical discharge control means
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431Constructional details of the reactor
    • H01J37/32697Electrostatic control
    • H01J37/32706Polarising the substrate

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)

Abstract

Es wird eine Plasmaanlage mit mindestens einer Plasmaquelle (10) und mindestens einem Substrat (11) in einem Vakuumrezipienten (13) vorgeschlagen, wobei die Plasmaquelle (10) ein Plasma (16) erzeugt, das auf das Substrat (11) einwirkt und wobei an dem Substrat (11) eine Substratspannung anliegt. Weiterhin sind erste Mittel, die am Substrat (11) eine zeitlich variierende Plasmaintensität erzeugen, und zweite Mittel, die die Substratspannung zeitlich variieren, vorgesehen. In einer Weiterführung wird vorgeschlagen, weitere Mittel vorzusehen, um die zeitlich variierende Plasmaintensität und die zeitlich variierende Substratspannung zeitlich miteinander zu korrelieren oder zu synchronisieren. Die vorgeschlagene Plasmaanlage eignet sich besonders für die plasmagestützte Beschichtungstechnik, die Plasmareinigung und -aktivierung von Oberflächen, zum Plasmaätzen und zur Plasmastrukturierung sowie zur plasmaunterstützten Gasbehandlung und -reinigung.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Plasmaanlage nach der Gattung des unabhängigen Anspruches.
Plasmaanlagen sind aus dem Stand der Technik vielfach be­ kannt. Weiterhin ist in der unveröffentlichten Anmeldung DE 197 40 792.7 bereits eine gepulst betriebene Mikrowellen­ plasmaquelle mit einer Pulsfrequenz von 100 Hz bis 10 kHz vorgeschlagen worden.
Weiterhin ist in US 3,860,507 bereits beschrieben, in einer RF-Plasmaanlage mit zwei Elektroden, die aus einem Targetma­ terial bestehen und die in einer Ionisationskammer ange­ bracht sind, an die Elektroden eine Hochfrequenzspannungs­ quelle anzuschließen.
Eine neuere Plasmaanlage, die eine ECR- Mikrowellenplasmaquelle (electron cyclotron resonance) ver­ wendet und weitgehend noch dem Stand der Technik entspricht und mit der auch die erfindungsgemäße Plasmaanlage durch entsprechende Modifikationen realisiert werden kann, ist überdies aus US 5,427,827 bekannt. Dort wird an eine Sub­ stratelektrode mit einem aufliegenden Substrat eine zusätz­ liche hochfrequente Wechselspannungsquelle anschlossen ist, die zu einer zeitlich variierenden negativen Substratspan­ nung mit einer Amplitude von beispielsweise 100 Volt führt.
Die Wirkung der Substratspannung ein einem Plasmaprozeß, bei dem beispielsweise positiv geladene Ionen eingesetzt werden, beruht darauf, diese über eine geeignete negative Sub­ stratspannung zum Substrat hin zu beschleunigen. Mögliche Einsatzgebiete derartiger Substratspannungen sind bekannter­ maßen beispielsweise eine Modifikation einer abzuscheidenden Schicht in einem Plasmabeschichtungsprozeß, eine Erhöhung der Reinigungswirkung in einem Plasmafeinreinigungsverfahren oder die Beeinflussung der Abtragsleistung in einem Plas­ maätzverfahren. Während bei elektrisch leitenden Substraten dazu in der Regel eine Gleichspannung am Substrat ausreicht, ist bei isolierenden Substraten eine hochfrequente Wech­ selspannung erforderlich.
Gepulste oder zeitlich variierende Plasmaquellen werden im Stand der Technik insbesondere zur Reduktion des Energieein­ trages in den Plasmaprozeß und/oder der thermischen Bela­ stung des Substrates eingesetzt, so daß beispielsweise Plas­ maprozesse mit gleichbleibender Qualität bei niedrigen Pro­ zeßtemperaturen oder Plasmaprozesse mit höheren Abscheide- oder Abtragsraten bei gleicher Temperatur und Qualität mög­ lich werden. Daneben vermeiden bekannte gepulste Quellen un­ vorteilhafte Lichtbögen beim Plasmaprozeß, wobei män aus­ nutzt, daß diese Bögen mit abklingender Plasmaquelleninten­ sität verlöschen und beim nächsten Puls nicht sofort wieder zünden.
Zusammenfassend sind demnach bisher kontinuierlich, gepulst oder allgemein zeitlich in ihrer Plasmaintensität variieren­ de Plasmaquellen bekannt. Andererseits ist auch bereits be­ kannt, bei kontinuierlich betriebenen Plasmaquellen eine zeitlich variierende Hochfrequenzspannung, eine gepulste Gleichspannung oder eine konstante Gleichspannung an eine Substratelektrode und darüber an einem der Plasmabehandlung ausgesetzen Substrat anzulegen.
Bisher ist jedoch nicht bekannt, eine zeitlich variierende Plasmaquelle und eine zeitlich variierende Substratspannung miteinander zu kombinieren. Insbesondere ist auch nicht be­ kannt, eine zeitlich variierende Substratspannung mit einer zeitlich variierenden Plasmaquelle oder Plasmaintensität am Ort des zu bearbeitenden Substrates über entsprechende appa­ rative Maßnahmen gezielt zu synchronisieren oder zu korre­ lieren.
Im Stand der Technik erfolgt insbesondere der Ionenbeschuß eines Substrates völlig unkorreliert zu den verschiedensten Phasen des Plasmaquellenbetriebszustandes d. h. der Plasma- bzw. Ionendichten oder Plasmaintensitäten. Die sich einstel­ lende, von der Plasmaanlage erzeugte Wirkung auf dem zu be­ arbeitenden Substrat ist demnach lediglich ein zeitliches Mittel über wechselnde Bedingungen. Im einzelnen erfolgt bei bekannten Plasmaanlagen beispielsweise eine momentane Schichtabscheidung zu verschiedenen Zeiten jeweils mit und ohne Substratspannung, oder eine anliegende Substratspannung erzeugt bei konstanter Plasmaintensität einmal sehr hohe und andererseits auch sehr niedrige Ionenströme auf dem Sub­ strat. Genauso erfolgt ein Ionen- oder Teilcheneinfall auf das Substrat zeitlich einmal aus einem frisch gezündeten Plasma und andererseits aus einem bereits an Teilchen oder Ionen verarmten Plasma. Wohldefinierte Abscheidebedingungen sind somit im strengen Sinne mit den aus dem Stand der Tech­ nik bekannten Plasmaanlagen nicht erreichbar, da insbesonde­ re keinerlei Korrelation zwischen Plasmaerzeugung oder Plas­ maintensität und der Substratspannung vorgesehen ist.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Plasmaanlage mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruches hat gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, daß eine gezielte Steuerung der Bear­ beitung wie Ätzen, Absputtern oder Strukturieren von Ober­ flächen und/oder eine gezielte Erzeugung von Oberflächenbe­ schichtungen in einem Plasmaverfahren ermöglicht wird, wobei das Plasmaverfahren unter wohldefinierten Prozeßbedingungen abläuft und damit in einfacher Weise zu reproduzierbaren Ei­ genschaften hinsichtlich der Zusammensetzung und der mecha­ nischen und elektrischen Eigenschaften der erzeugten Schich­ ten führt. Dabei kann die erfindungsgemäße Anlage und die damit durchführbaren Plasmaverfahren bei Vakuum- und Plasma­ prozessen im weitesten Sinne Anwendung finden. Beispiele da­ für sind die plasmaunterstützte Beschichtungstechnik, die Plasmafeinreinigung von Oberflächen, die Plasmaaktivierung von Oberflächen, das Plasmaätzen oder die plasmaunterstützte Gasbehandlung oder -reinigung.
Weitere, sehr wesentliche Vorteile der erfindungsgemäßen Plasmaanlage liegen neben der gezielten Bearbeitung von Oberflächen und/oder der gezielte Erzeugung von Oberflächen­ beschichtungen unter wohldefinierten Prozeßbedingungen, in einer damit erzielbaren sehr vorteilhaften Beeinflussung des Prozeßergebnisses. So wird mit der erfindungsgemäßen Plasma­ anlage die Temperaturbelastung der Oberfläche eines bearbei­ teten Substrates deutlich vermindert. Daneben liegt auch die Effizienz der Plasmabearbeitung bzw. der Plasmaanlage erheb­ lich über derjenigen bisher bekannter Anlagen bei gleichzei­ tig deutlich verbesserten Schichteigenschaften.
Die erfindungsgemäße Plasmaanlage läßt sich weiterhin vor­ teilhaft mit Hilfe bestehender und kommerziell erhältlicher Plasmaanlagen realisieren, indem zusätzliche, im einzelnen jeweils bekannte Mittel angebracht werden, die dazu führen, daß die Intensität der Plasmaquelle bzw. die Plasmaintensi­ tät am Ort des zu bearbeitenden Substrates und die Sub­ stratspannung jeweils zeitlich variieren.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den in den Unteransprüchen genannten Maßnahmen.
So ist es besonders vorteilhaft, wenn die Plasmaanlage wei­ tere Mittel aufweist, die die zeitlich variierende Plasmain­ tensität und die zeitlich variierende Substratspannung mit­ einander korrelieren oder zeitlich synchronisieren. Insbe­ sondere eine zeitliche Synchronisation mit vorgegebener fe­ ster Phasenverschiebung hat sich als sehr vorteilhaft her­ ausgestellt. Eine derartige Korrelation oder Synchronisation läßt sich zudem in einfacher Weise über an sich bekannte elektronische Bauteile oder Schaltungen realisieren.
Weiterhin ist sehr vorteilhaft, wenn die Plasmaquelle zeit­ lich gepulst betrieben wird, wobei für die Plasmaquelle eine Vielzahl an sich bekannter Quellen in Frage kommen. So ist die erfindungsgemäße Plasmaanlage mit einer Plasmaquelle in Form einer Sputterquelle, einer CVD-Quelle (chemical vapour deposition), einer PVD-Quelle (physical vapour depositon), einer MW-Plasmaquelle (Mikrowellenplasmaquelle), einer RF- Plasmaquelle (Hochfrequenzplasmaquelle), einer PIE- Plasmaquelle (propagating ion etching), einer ICP- Plasmaquelle (inductively coupled plasma), einer ECR- Plasmaquelle (electron cyclotron resonance), einer Strahl­ quelle, einer Elektronenquelle oder einer Bogenquelle aus­ führbar. Auch hinsichtlich des Bearbeitungsprozesses d. h. des Einwirkens des Plasmas auf das Substrat kommen eine Vielzahl von Anwendungen der erfindungsgemäßen Plasmaanlage wie Sputtern, Ätzen, Strukturieren, Abscheiden, Dotieren, oder das Modifizieren der mechanischen und elektrischen Ei­ genschaften einer Schicht oder eines Substrates in Frage.
Im übrigen ist es vorteilhaft, wenn die Frequenz der zeit­ lich variierten Substratspannung zumindest größenordnungsmä­ ßig gleich oder kleiner der Frequenz der zeitlich variierten Plasmaintensität am Substrat ist.
Vorteilhaft ist überdies, wenn die Mittel zur zeitlichen Va­ riation der Plasmaintensität, der zeitlichen Variation der Substratspannung und der Korrelation oder Synchronisation beider zeitlichen Variationen in einem Bauteil integriert sind.
Die erfindungsgemäße Plasmaanlage verfügt somit gegenüber dem Stand der Technik sehr vorteilhaft über einen weiteren Freiheitsgrad, um gezielt Prozeßbedingungen einzustellen. So werden über eine Synchronisation und eine gezielte Phasen­ verschiebung zwischen Plasmaintensität oder Plasmaerzeugung und der Substratspannung beispielsweise Ionen gezielt aus einem bestimmten Plasmazustand extrahiert.
So ist es bei einem ionenunterstützen, insbesondere zeitlich variierenden Plasmaprozeß beispielsweise sehr vorteilhaft möglich, eine negative Substratspannung zeitlich immer dann anzulegen, wenn gerade im Plasma eine hohe Ionendichte vor­ liegt, da so vermieden wird, daß etwa bei gerade hohen Io­ nendichten ohne negative Substratspannung oder gar mit re­ pulsiver Spannung gearbeitet wird, oder daß die negative Spannung in Phasen anliegt, in denen die Ionendichte im Plasma nur gering ist. Somit wird der Plasmabearbeitungspro­ zeß wesentlich effektiver, kostengünstiger und schneller und er belastet das zu bearbeitende Substrat thermisch in gerin­ gerem Ausmaß.
Bei einem Plasmaprozeß, bei dem Ionen und Neutralteilchen auftreten, kann in der erfindungsgemäßen Plasmaanlage über­ dies vorteilhaft gezielt eingestellt werden, daß der Ionen­ beschuß des Substrates aus dem Plasma und das Auftreffen der Neutralteilchen aus dem Plasma entweder gleichzeitig, zeit­ lich getrennt oder zeitlich teilweise überlappend erfolgt. Diese neue Möglichkeit eröffnet den Zugang zur definierten Einstellung der Eigenschaften einer abzuscheidenden Schicht auf dem Substrat hinsichtlich deren Härte, Elastizität, Ei­ genspannungen oder der elektrischen und optischen Eigen­ schaften.
Daneben ermöglicht es die erfindungsgemäße Plasmaanlage sehr vorteilhaft im Fall einer gepulst betriebenen Plasmaquelle, bei der die Verweilzeit des zugeführten Prozeßgases im Vaku­ umrezipienten kleiner ist, als die typische Zeit zwischen zwei Pulsen, das Prozeßgas über entsprechende gesteuerte Gas­ einlaßventile in den Pulspausen durch frisches Gas zu er­ setzen oder dem Prozeßgas in den Pulspausen Bestandteile zu­ zufügen, an denen es verarmt ist, so daß für jeden folgenden Plasmapuls zumindest ein nahezu frisches Prozeßgas zur Ver­ fügung steht.
Die zeitliche Korrelation zwischen erzeugter Plasmaintensi­ tät und anliegender Substratspannung ermöglicht es weiterhin in sehr vorteilhafter Weise, gezielt hochangeregte Zustände im Plasma, insbesondere zu Beginn des Plasmaquellenpulses oder durch auftretende Überspannungen, zu extrahieren, um somit Plasmaprozesse mit höheren Geschwindigkeiten oder ver­ besserten Eigenschaften durchzuführen.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Plasmaanlage im Fall der gezielten zeitlichen Korrelation von Substratspan­ nung und gepulster Plasmaintensität liegt darin, daß das Plasma zu Beginn eines Plasmapulses bei entsprechender Steuerung der Substratspannung besonders nah am zu bearbei­ tenden Substrat ist und dadurch eine bessere Konturenfolgung und Gleichmäßigkeit des Plasmaprozesses bei komplizierten Geometrien gewährleistet ist.
Die erfindungsgemäße Plasmaanlage hat daneben den Vorteil, daß bei Verwendung mehrerer verschiedener Plasmaquellen und/oder mehreren, verschiedenen Substraten eine oder mehre­ re an den Substraten anliegende Substratspannungen gezielt mit einer oder mehreren der Quellen zeitlich korreliert oder synchronisiert werden kann. So kann in dem Fall, daß eine der Plasmaquellen eine gepulst betriebene Bogenquelle ist, die sich durch einen hohen Ionenanteil auszeichnet, durch gezielte Synchronisation sehr vorteilhaft ein energetischer Beschuß eines Substrates gerade mit diesen Ionen genutzt werden. Umgekehrt ist es auch möglich, gerade diese Plas­ maquelle und eine Substratspannung antizyklisch zu koppeln, um mögliche Effekte wie eine hohe Temperaturbelastung oder einen Abtrag der Substratoberfläche durch einen ansonsten energetischen Ionenbeschuß gezielt zu unterdrücken.
Die Frequenz der zeitlich variierenden Substratspannung ist im übrigen vorteilhaft nicht deutlich höher als die der Plasmaquelle, da in diesem Fall eine zeitliche Synchronisa­ tion keine Vorteile mehr bringt. Ein Abschalten der Sub­ stratspannung oder der Substratspannungspulse für die Plas­ maquellenpausenzeiten ist jedoch denkbar.
Zeichnung
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung und der nachfolgen­ den Beschreibung näher erläutert. Die Figur zeigt eine Prin­ zipskizze einer Plasmaanlage.
Ausführungsbeispiel
Die Figur zeigt eine Plasmaanlage 5 mit einer Plasmaquelle 10, die ein Plasma 16 erzeugt, das auf ein Substrat 11 ein­ wirkt, in einem Vakuumrezipienten 13. Das Einwirken ist da­ bei beispielsweise ein Sputtern, ein Ätzen, ein Strukturie­ ren oder ein Abscheiden einer Schicht. Die Plasmaanlage 5 geht in diesem Ausführungsbeispiel von einer dem Fachmann an sich bekannten Ausführungsform aus, wie sie beispielsweise bereits in US 5,427,827 beschrieben ist und dort mit den Fig. 1 und 2 näher erläutert wird. Daher wird auf Ausfüh­ rungen zu bereits bekannten Details der technischen Reali­ sierung der Plasmaerzeugung und des bekannten apparativen Aufbaus verzichtet und lediglich auf die für die Erfindung relevanten Bauteile eingegangen.
In der Plasmaanlage 5 befindet sich das Substrat 11 auf ei­ ner Substratelektrode 12 und steht über die Substratelektro­ de 12 mit einem Substratgenerator 14 in Verbindung, der eine zeitlich variierende Substratspannung erzeugt. Die Plas­ maquelle 10 wird über in der Plasmaquelle 10 integrierte oder mit ihr in Verbindung stehende, nicht dargestellte be­ kannte Bauteile gepulst betrieben und erzeugt dadurch eine zeitlich variierende Plasmaintensität am Ort des Substrates 11. Weiterhin ist eine elektronische Verarbeitungseinheit 15 vorgesehen, die die zeitlich variierende Plasmaintensität am Substrat 10 und die zeitlich variierende Substratspannung miteinander synchronisiert oder korreliert.
Die zeitlich variierende Substratspannung ist beispielsweise eine hochfrequente Wechselspannung mit einer Frequenz von 1 Hz bis 1 MHz, vorzugsweise von 100 Hz bis 100 kHz und ei­ ner Amplitude von 10 Volt bis 2000 Volt, vorzugsweise von 100 Volt bis 500 Volt.
Als Plasmaquelle 10 kommen vielfältige, jeweils an sich be­ kannte Quellen in Frage wie beispielsweise eine Sputterquel­ le, eine CVD-Quelle, eine PVD-Quelle, eine MW-Plasmaquelle, eine RF-Plasmaquelle, eine PIE-Plasmaquelle, eine ICP- Plasmaquelle, eine ECR-Plasmaquelle, eine Elektronenquelle oder eine Bogenquelle.
Im konkreten Beispiel ist die Plasmaquelle 10 eine ECR- Plasmaquelle, die in dem Vakuumrezipienten 10 ein Gasplasma 16 erzeugt, das auf dem Substrat 11 eine Schichtabscheidung bewirkt. Das Gasplasma 16 ist beispielsweise ein Argonplasma zum Sputtern des Substrates 11. Die ECR-Plasmaquelle wird über eine zeitlich variierende Mikrowellenintensität, die über ein innerhalb der Plasmaquelle 10 integriertes Bauteil erzeugt wird, im Pulsbetrieb betrieben. Geeignete Frequenzen der Variation der Plasmaintensität sind 1 Hz bis 1 MHz. Vor­ zugsweise werden 100 Hz bis 100 kHz eingesetzt. Die von der Plasmaquelle 10 erzeugten Ionen des Plasmas 16 werden durch die anliegende Substratspannung in Richtung auf das Substrat 10 beschleunigt. Die Substratspannung ist eine sinusförmige Wechselspannung oder eine unipolar oder bipolar gepulste Gleichspannung.
Weiterhin steht die Plasmaquelle 10 und der Substratgenera­ tor 14 mit der Verarbeitungseinheit 15 in Verbindung, die eine zeitliche Korrelation oder eine Synchronisation der zeitlich variierenden Substratspannung mit der zeitlich va­ riierenden Plasmaintensität bewirkt. Dies geschieht durch ein Antriggern des Substratgenerators 14 über die Verarbei­ tungseinheit 15, die selbst zuvor ein Signal der gepulsten Plasmaquelle 10 beispielsweise über den Zeitpunkt des er­ zeugten Plasmapulses erhalten hat. Das der Verarbeitungsein­ heit 15 zugeführte Signal wird dabei in an sich bekannter Weise aus elektronischen Bauteilen zur Leistungsversorgung der Plasmaquelle 10, zur Ansteuerung eines Gaseinlaßventils, aus einer direkten Prozeßüberwachung wie einer Strommessung oder aus einem in die Plasmaanlage 5 integrierten optischen Spektrometer zur Überwachung des Plasmas 16 bzw. der Plas­ maintensität bereitgestellt.
Die Verarbeitungseinheit 15 ist insbesondere auch in der La­ ge, eine zeitliche Synchronisation der Substratspannung mit der Plasmaintensität mit einer definierten Phasenverschie­ bung zwischen beiden zeitlich variierenden Größen zu lei­ sten, indem sie beispielsweise das Triggersignal der gepul­ sten Plasmaquelle 10 erst mit definierter zeitlicher Verzö­ gerung an den Substratgenerator weitergibt.
Die Frequenz der zeitlich variierten Substratspannung ist im übrigen zumindest größenordnungsmäßig gleich oder kleiner der Frequenz der zeitlich variierten Plasmaintensität am Substrat 11.
Es ist offensichtlich, daß das erläuterte Ausführungsbei­ spiel auch dahingehend erweitert werden kann, daß der Sub­ stratgenerator 14, die Verarbeitungseinheit 14 und die Plas­ maquelle 10 in einem Bauteil integriert sind.
Weiterhin können auch mehrere, bei Bedarf unterschiedliche Plasmaquellen 10 mit mehreren, bei Bedarf unterschiedlichen Substraten 11 in einer Plasmaanlage 5 kombiniert werden, wo­ bei unterschiedliche Korrelationen zwischen den Plasmaquel­ len 10 und den Substraten 10 bestehen und unterschiedliche zeitliche Variationen von Plasmaquellenintensitäten und Sub­ stratspannungen vorliegen. Dazu ist lediglich eine entspre­ chende Dimensionierung bzw. Leistungsfähigkeit der Verarbei­ tungseinheit 15 erforderlich.

Claims (13)

1. Plasmaanlage mit mindestens einer Plasmaquelle (10) und mindestens einem Substrat (11) in einem Vakuumrezipien­ ten (13), wobei die Plasmaquelle (10) ein Plasma (16) er­ zeugt, das auf das Substrat (11) einwirkt und wobei an dem Substrat (11) eine Substratspannung anliegt, dadurch gekenn­ zeichnet, daß erste Mittel vorgesehen sind, die am Substrat (11) eine zeitlich variierende Plasmaintensität erzeugen und daß zweite Mittel vorgesehen sind, die die Substratspannung zeitlich variieren.
2. Plasmaanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß weitere Mittel vorgesehen sind, um die zeitlich variie­ rende Plasmaintensität und die zeitlich variierende Sub­ stratspannung miteinander zu korrelieren oder zu synchroni­ sieren.
3. Plasmaanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Mittel eine Strom- oder Spannungsquelle, ein Gaseinlaßventil oder eine elektronische Steuereinheit ist.
4. Plasmaanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Mittel ein Substratgenerator (14) ist, der die Substratspannung erzeugt und der mit dem Substrat (11) in Verbindung steht.
5. Plasmaanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Mittel eine elektronische Verarbeitungsein­ heit (15) ist.
6. Plasmaanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Mittel die Plasmaquelle (10) zeitlich gepulst betreibt.
7. Plasmaanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Plasmaquelle (10) eine Sputterquelle, eine CVD- Quelle, eine PVD-Quelle, eine MW-Plasmaquelle, eine RF- Plasmaquelle, eine PIE-Plasmaquelle, eine ICP-Plasmaquelle, eine ECR-Plasmaquelle, eine Strahlquelle, eine Elektronen­ quelle oder eine Bogenquelle ist.
8. Plasmaanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zeitlich variierende Substratspannung eine hochfre­ quente Wechselspannung ist.
9. Plasmaanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrelation eine zeitliche Synchronisation mit einer vorgegebenen Phasenverschiebung ist.
10. Plasmaanlage nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Frequenz der zeitlichen Variation oder die Pulsfrequenz der Plasmaquelle (10) oder der Plasmaintensität zwischen 1 Hz und 1 MHz, vorzugsweise zwischen 100 Hz und 100 kHz liegt.
11. Plasmaanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz der zeitlich variierten Substratspannung zumindest größenordnungsmäßig gleich oder kleiner der Fre­ quenz der zeitlich variierten Plasmaintensität am Substrat (11) ist.
12. Plasmaanlage nach mindestens einem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Mittel und/oder das zweite Mittel und/oder das weitere Mittel in einem Bauteil integriert sind.
13. Plasmaanlage nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Plasmaquellen (10) und/oder mehrere Substrate (11) vorgesehen sind, von denen mindestens eine Plasmaquelle (10) eine zeitlich vari­ ierende Plasmaintensität erzeugt und wobei mindestens eine Verarbeitungseinheit (15) vorgesehen ist, die mindestens ei­ ne der von einer Plasmaquelle (15) erzeugten Plasmaintensi­ tät mit mindestens einer an einem Substrat (11) anliegenden Substratspannung korreliert oder synchronisiert.
DE1999111046 1999-03-12 1999-03-12 Plasmaverfahren Expired - Fee Related DE19911046B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1999111046 DE19911046B4 (de) 1999-03-12 1999-03-12 Plasmaverfahren

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1999111046 DE19911046B4 (de) 1999-03-12 1999-03-12 Plasmaverfahren

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE19911046A1 true DE19911046A1 (de) 2000-09-21
DE19911046B4 DE19911046B4 (de) 2006-10-26

Family

ID=7900732

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1999111046 Expired - Fee Related DE19911046B4 (de) 1999-03-12 1999-03-12 Plasmaverfahren

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE19911046B4 (de)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10100439A1 (de) * 2001-01-08 2002-07-18 Mu Sen Mikrosystemtechnik Gmbh Verfahren zur Herstellung von mikrostrukturierten Bauelementen
WO2002062115A1 (de) * 2001-02-02 2002-08-08 Robert Bosch Gmbh Plasmaanlage und verfahren zur erzeugung einer funktionsbeschichtung
WO2002062114A1 (de) * 2001-02-02 2002-08-08 Robert Bosch Gmbh Plasmaanlage und verfahren zur erzeugung einer funktionsbeschichtung
GB2417251A (en) * 2004-08-18 2006-02-22 Nanofilm Technologies Int Removing material from a substrate surface using plasma
DE102007021386A1 (de) * 2007-05-04 2008-11-06 Christof-Herbert Diener Kurztaktniederdruckplasmaanlage

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3860507A (en) * 1972-11-29 1975-01-14 Rca Corp Rf sputtering apparatus and method
JPS6479372A (en) * 1987-09-18 1989-03-24 Citizen Watch Co Ltd Coating method with hard carbon film
US4891118A (en) * 1987-11-25 1990-01-02 Fuji Electric Co., Ltd. Plasma processing apparatus
US5013578A (en) * 1989-12-11 1991-05-07 University Of California Apparatus for coating a surface with a metal utilizing a plasma source
US5160397A (en) * 1989-04-27 1992-11-03 Fujitsu Limited and Fuji Electric Co., Ltd. Plasma process apparatus and plasma processing method
US5427827A (en) * 1991-03-29 1995-06-27 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Deposition of diamond-like films by ECR microwave plasma
EP0729173A1 (de) * 1995-02-15 1996-08-28 Nissin Electric Company, Limited Metallionen-Implantationsgerät
DE19740792A1 (de) * 1997-09-17 1999-04-01 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Erzeugung eines Plasmas durch Einstrahlung von Mikrowellen

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0154483B1 (de) * 1984-03-03 1989-12-27 Stc Plc Pulsierendes Plasmaverfahren
GB8516537D0 (en) * 1985-06-29 1985-07-31 Standard Telephones Cables Ltd Pulsed plasma apparatus
US5304282A (en) * 1991-04-17 1994-04-19 Flamm Daniel L Processes depending on plasma discharges sustained in a helical resonator
US5476691A (en) * 1994-01-21 1995-12-19 International Business Machines, Inc. Surface treatment of magnetic recording heads
JPH09129596A (ja) * 1995-10-26 1997-05-16 Toshiba Corp 反応室のクリーニング方法
TW335517B (en) * 1996-03-01 1998-07-01 Hitachi Ltd Apparatus and method for processing plasma
JPH1079372A (ja) * 1996-09-03 1998-03-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3860507A (en) * 1972-11-29 1975-01-14 Rca Corp Rf sputtering apparatus and method
JPS6479372A (en) * 1987-09-18 1989-03-24 Citizen Watch Co Ltd Coating method with hard carbon film
US4891118A (en) * 1987-11-25 1990-01-02 Fuji Electric Co., Ltd. Plasma processing apparatus
US5160397A (en) * 1989-04-27 1992-11-03 Fujitsu Limited and Fuji Electric Co., Ltd. Plasma process apparatus and plasma processing method
US5013578A (en) * 1989-12-11 1991-05-07 University Of California Apparatus for coating a surface with a metal utilizing a plasma source
US5427827A (en) * 1991-03-29 1995-06-27 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Deposition of diamond-like films by ECR microwave plasma
EP0729173A1 (de) * 1995-02-15 1996-08-28 Nissin Electric Company, Limited Metallionen-Implantationsgerät
DE19740792A1 (de) * 1997-09-17 1999-04-01 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Erzeugung eines Plasmas durch Einstrahlung von Mikrowellen

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10100439A1 (de) * 2001-01-08 2002-07-18 Mu Sen Mikrosystemtechnik Gmbh Verfahren zur Herstellung von mikrostrukturierten Bauelementen
WO2002062115A1 (de) * 2001-02-02 2002-08-08 Robert Bosch Gmbh Plasmaanlage und verfahren zur erzeugung einer funktionsbeschichtung
WO2002062114A1 (de) * 2001-02-02 2002-08-08 Robert Bosch Gmbh Plasmaanlage und verfahren zur erzeugung einer funktionsbeschichtung
DE10104614A1 (de) * 2001-02-02 2002-08-22 Bosch Gmbh Robert Plasmaanlage und Verfahren zur Erzeugung einer Funktionsbeschichtung
DE10104613A1 (de) * 2001-02-02 2002-08-22 Bosch Gmbh Robert Plasmaanlage und Verfahren zur Erzeugung einer Funktionsbeschichtung
GB2417251A (en) * 2004-08-18 2006-02-22 Nanofilm Technologies Int Removing material from a substrate surface using plasma
DE102007021386A1 (de) * 2007-05-04 2008-11-06 Christof-Herbert Diener Kurztaktniederdruckplasmaanlage

Also Published As

Publication number Publication date
DE19911046B4 (de) 2006-10-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0275018B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Beschichten elektrisch leitender Gegenstände mittels Glimmentladung
EP2272080B1 (de) Vorrichtung und verfahren zum vorbehandeln und beschichten von körpern
EP1864314B1 (de) Verfahren zum betrieb einer gepulsten arcverdampferquelle sowie eine vakuumprozessanlage mit gepulster arcverdampfungsquelle
DE69509591T2 (de) Kathodenzerstäubung, Bevorzugt von Isolatoren auf leitenden Targets
DE19702187C2 (de) Verfahren und Einrichtung zum Betreiben von Magnetronentladungen
CH689767A5 (de) Verfahren zur Werkstueckbehandlung in einer Vakuumatmosphaere und Vakuumbehandlungsanlage.
WO2006099759A2 (de) Vakuumplasmagenerator
RU2364661C2 (ru) Осаждение импульсным магнетронным распылением с предыонизацией
EP0529259A1 (de) Einrichtung zum Behandeln von Substraten
DE3802852C2 (de)
DE102006021994B4 (de) Beschichtungsverfahren
EP0888463A1 (de) Einrichtung zum vakuumbeschichten von schüttgut
EP2439763B1 (de) Magnetron-Vorrichtung und Verfahren zum gepulsten Betreiben einer Magnetron-Vorrichtung
EP2175044B1 (de) PVD-Beschichtungsverfahren, Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und nach dem Verfahren beschichtete Substanzen
DE4228499C1 (de) Verfahren und Einrichtung zur plasmagestützten Beschichtung von Substraten
DE19911046A1 (de) Plasmaanlage
DE102016116762B4 (de) Verfahren zum Abscheiden einer Schicht mittels einer Magnetronsputtereinrichtung
EP1712655A1 (de) Vorrichtung zur Plasmabehandlung und/oder zur Beschichtung von Werkstücken
EP2087503B1 (de) Vorrichtung zum vorbehandeln von substraten
EP0725161B1 (de) Verfahren zur Plasmabehandlung von Werkstücken
DE10303428A1 (de) Verfahren und Einrichtung zur plasmaaktivierten Schichtabscheidung durch Kathodenzerstäubung nach dem Magnetron-Prinzip
DE102004015231B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Behandeln von Substratoberflächen mittels Ladungsträgerbeschuss
DE69808267T2 (de) Verfahren und vorrichtung für pvd beschichtung
EP3821118B1 (de) Verfahren zum beschichten wenigstens eines metallischen bauteils
DD246571A1 (de) Einrichtung zur plasmagestuetzten abscheidung von mischschichten

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8364 No opposition during term of opposition
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20121002