DE2251954A1 - Einrichtung zum aufdampfen von polymerfilmen auf einen metalltraeger - Google Patents

Einrichtung zum aufdampfen von polymerfilmen auf einen metalltraeger

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DE2251954A1
DE2251954A1 DE19722251954 DE2251954A DE2251954A1 DE 2251954 A1 DE2251954 A1 DE 2251954A1 DE 19722251954 DE19722251954 DE 19722251954 DE 2251954 A DE2251954 A DE 2251954A DE 2251954 A1 DE2251954 A1 DE 2251954A1
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Walery Yakowlewitsch Aiwasow
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AIWASOW
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AIWASOW
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Description

Patentanwälte* Dlpf.-Ir.n. FJ. C~ETZ Dip!.-:-».j. '·, ;./ tp.>: "·->:■■&. -jr.
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530-19.569P 23- 10· !972
1. Valery Yäkovlevich Aivazov, Kiev (UdSSR)
2. Valery Grigorievich Kobka, Kiev (UdSSR)
Einrichtung zum Aufdampfen von Polymerfilmen auf einen Metallträger
Die Erfindung betrifft Einrichtungen zur Herstellung von Mehrschichten-Dünnfilmstrukturen, insbesondere Einrichtungen zum Aufdampfen von Polymerfilmen auf einen metallischen Träger (Substrat, Unterlage), die beispielsweise in der Mikroelektronik zur Herstellung von Dünnfilmkondensatoren, Isolier- und Schutzschichten für Mikroschaltungen eingesetzt werden.
Es ist bereits eine Einrichtung zum Aufdampfen von Polymerfilmen auf einen Metallträger bei einer Glimmentladung bekannt (T. V. Williams, j. Oil and CoI. Chem, Assoc., 1965, **8, 10, 936).
530-(P. ^45^1/1)-Hd-r (8)
4098 17/0977
Die bekannte Einrichtung stellt eine Vakuumkammer mit Metallelektroden dar, die gleichzeitig als Träger dienen, auf die der Polymerfilm aufgedampft wird.
Bei Verwenuang der bekannten Einrichtung, die es gestattet, den Polymerfilm auf einen mit der Elektrode vereinigten Metallträger aufzudampfen, ist es unmöglich, wegen der Inhomogenität des elektrischen Feldes an den Elektrodenrändern eine gleichmäßige Filmdicke zu erhalten. Die Ausnutzung eines derartigen Filmes beispielsweise in DünnfiImköndensatoren führt zur Herabsetzung der dielektrischen Festigkeit der Dünnfilmkondensatoren und zur Abhängigkeit der effektiven spezifischen Kapazität der Kondensatoren von deren Nennwerten. Die bekannte Einrichtung gestattet es daher nicht, bei einer Glimmentladung aufgedampfte Polymerfilme zur Erhaltung der Dünnfilmkondensatoren für Mikroschaltung en zu benutzen.
Die Herstellung von Filmen komplizierterer Konfiguration mit Hilfe der bekannten Einrichtung, die das Anlegen des elektrischen Potentiale an jeden Abschnitt des Metallträgers erfordert, ist also eine schwierige und in einer Reihe von Fällen praktisch unerfüllbare technische Aufgabe.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Beseitigung der genannten Nachteile eine Einrichtung zum Aufdampfen von Polymerfilmen auf einen von der Elektrode getrennten Metallträger zu schaffen, die es gestattet, auf den Metallträger einen gleich dicken und in Hinblick auf die elektrophysikalisehen Parameter homogenen Polymerfilm beliebiger vorgegebener Konfiguration aufzudampfen, und eine niedrige Ausschußquote sicherstellt.
409817/0977
Die gestellte Aufgabe wird bei einer Einrichtung zum Aufdampfen von Polymerfilmen auf einen Metallträger, die eine Vakuumkammer mit darin untergebrachten Elektroden enthält* erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung zur Halterung der Träger, die so angeordnet ist, daß sich der darin gehalterte Träger im Zwischenelektrodenraum der Elektroden befindet, wobei die Vorrichtung gegen die Kammer und die Elektroden elektrisch isolieft ist.
Zur Begrenzung der Entladung litt Zwischenelektrodenraum werden zweckmäßigerweise an den Elektroden an der vom Träger abgewandten Seite Platten aus Dielektrikum angeordnet.
Es ist ebenfalls zweckmäßig, die Einrichtung mit einem Mittel zum Zusammenführen der Träger mit Masken zu versehen.
Die erfindungsgemäße Einrichtung gestattet es, gleichdicke und im Hinblick auf die elektrophysikalischen Parameter homogene Polymerfilme beliebiger vorgegebener Konfiguration auf einem Metallträger herzustellen und sie als Dielektrikum bei Dünnfilmkondensatoren, Isolier- und Schutzschichten von Mikroschaltungen zu benutzen, wobei die Ausschußquote gering gehalten wird·
Die Erfindung soll nachstehend anhand einer Beschreibung von Ausführungsbeispielen und beiliegender Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen: . - .·
Fig. 1 das Schema einer Einrichtung zum Aufdämpfen von Polymerfilmen gemäß der Erfindung;
Fig. 2 das Schema eines anderen Ausführungsbeispiels der Einrichtung zum gleichzeitigen Aufdampfen von Polymerfilmen auf eine größere Anzahl von Trägern.
409817/0977
2251354
Die in Fig. 1 wiedergegebene Einrichtung enthält eine Vakuumkammer 1, ein Pumpsystem 2 für die Kammer, ein Dampfeinlaßsystem 3 für das in Form eines Filmes aufzudampfende Polymer mit einem Ventil k für die Abschaltung des Einlaßsystems 3 beim Abpumpen der Kammer 1 sowie beim Erreichen eines Arbeitsdruckes in dieser. Innerhalb der Kammer 1 sind flache Metallelektroden 5 (beispielsweise aus rostfreiem Stahl), eine Vorrichtung 6 zur Halterung von Trägern 7 in einem Zwischenelektrodenraum 8 und ein Mittel 9 zum Zusammenführen der Träger 7 mit einer Maske 10 untergebracht.
Die Vorrichtung 6 stellt eine Metallscheibe 11 dar, in deren auf dem Umfang der Scheibe 11 verteilten Löchern 12 mittels Blattfedern 13 Halter 14 der Träger 7 befestigt sind. Die Scheibe 11 ist in ihrem Zentralteil mit einem (in Fig. nicht gezeigten) Antrieb für die Bewegung der Scheibe 11 längs deren Drehachse in vertikaler und zur Drehung der Scheibe 11 um die Drehachse in horizontaler Ebene gekuppelt. Das Mittel 9 hat rechteckige Metalleisten 15, die in der Kammer 1 mittels Stützen i6 befestigt sind. An den Leisten 15 ist mit Hilfe von Blattfedern 17 ein zur Befestigung der Maske 10 vorgesehener Metallrahmen 18 angeordnet. Der Rahmen 18 wird bei der Bewegung der Scheibe 11 längs der Drehachse mittels Stiften (in Fig. 1 nicht gezeigt), mit denen er versehen ist, mit dem Halter ~\k zusammengeführt. ■ Die Elektroden 5 sind mit Platten 19 aus Vakuumdielektrikum (beispielsweise aus Ftoroplast (SU-Wz) versehen, die an der vom Träger 7 abgewandten Seite angeordnet sind. Die Vorrichtung 6 und das Mittel 9 sind von der Kammer 1 durch Flansche 20 aus Vakuumdielektrikum isoliert und haben keinen elektrischen Kontakt mit den Elektroden 5· Die in Fig. 1 dargestellte Einrichtung ist zum abwechselnden Auftragen der Polymerfilme auf die in den Zwischenelektrodenraum 8 einzeln einzusetzenden Träger vorgesehen.
40981 7/0977
■ - 5 -
Bei der in Fig. 2 wiedergegebenen Einrichtung ist im Unterschied zu der in Fig. 1 dargestellten Einrichtung die Vorrichtung 6 zur Halterung der Träger 7 eine an der Kammer 1 mittels Stützen 22 aus einem Isolierstoff unbeweglich befestigte rechteckige Platte 21.
Über die gesamte Oberfläche der Platte 21 sind Löcher 23 verteilt. In den Löchern 23 sind beidseitig der Platte mit Hilfe von Klemmstücken 24 die Halter 14 der Träger befestigt, deren jeder mit dem die Maske 10 tragenden Rahmen 18 vereinigt ist. Die Einrichtung nach Fig. 2 hat rechteckige Elektroden 25t deren Fläche die der Platte 21 annähernd um das 1,5fache übertrifft.
Darüber hinaus kann die Einrichtung zum gleichzeitigen Aufdampfen von Polymerfilmen auf eine größere Anzahl der Träger in der Weise ausgeführt werden, daß die Elektroden und die Vorrichtung zur Halterung der Träger in Form von Koaxialzylindern hergestellt werden, wobei die Vorrichtung zwischen den Elektroden liegt.
Die in Fig. 1 dargestellte Einrichtung arbeitet wie folgt:
In die Vakuumkammer 1 setzt man den Rahmen 18 mit der Maske 10 erforderlicher Konfiguration und die Halter 14 mit den Trägern 7 ein. Dann schließt man die Vakuumkammer 1, pumpt sie mittels des Systems 2 bis zu einem Druck unterhalb von 10~ Torr ab, und, indem man das Ventil k des Systems 3 öffnet, läßt man in die Kammer 1 Dämpfe der Arbeitsflüssigkeit bis zu einem Druck von 0,1 bis 0,5 Torr einströmen. Mit Hilfe des Antriebs für die Bewegung der Scheibe 11 senkt man sie vertikal nach unten ab und bringt den Träger.7
409817/097.7
mit der Maske 10 zusammen. Dann führt nan den Elektroden eine Spannung U = 500 bis 800 V mit einer Frequenz von bis 1000 Hz von einer (in Fig. 1 nicht gezeigten) Speisequelle zu, was xin Zwischenelektrodenraum 8 eine Glimmentladung entstehen läßt. Da die Vorrichtung 6 zur Fixierung der Träger 7 gegen die Elektroden 5 elektrisch- isoliert ist, wird der Polymerfilm auf dem Träger 7 durch einen Diffusionsstrom von Ionen und angeregten Molekülen aus einem sich bei der Entstehung einer Glimmentladung im Zwischenelektrodenraum 8 bildenden Plasma erzeugt.
Zur Erhaltung eines gleichdicken und in Hinblick auf elektrische Eigenschaften homogenen Polymerfilmes ist es notwendig, daß das Plasma auf der gesamten Oberfläche des Trägers 7 gleichmäßig ist. Dies ist nur dann der Fall, wenn der Ladungsverlust im Entladungsraum unter dessen maximaler Begrenzung im Zwischenraum 8 der Elektroden 5 verhindert ist. Diese Bedingung wird durch Isolierung der Vorrichtung 6 zur Halterung der Träger 7 mittels der Flansche 20 und eine dielektrische Abschirmung des Glimmentladungsraumes mittels der Platten 19 erfüllt. Nach den Aufdampfen des Filmes vorgegebener Dicke wird die Scheibe 11 mittels des Antriebs für deren Bewegung vertikal nach oben gefahren, um einen durch die Anzahl der Halter lU bestimmbaren Winkel verschwenkt, und es wird in Analogie zum oben Beschriebenen der nächste Träger behandelt.
Bei Verwendung der in Fig. 2 dargestellten Einrichtung werden im Unterschied zur Einrichtung nach Fig. 1 vor Beginn des Prozesses sämtliche Träger nit deren Masken zusammengeführt und mit Polymerfilmen gleichzeitig bedampft.
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Claims (3)

Patentansprüche
1. Einrichtung zum Aufdampfen von Polymerfilmen auf einen Metallträger, die eine Vakuumkammer mit darin untergebrachten Elektroden enthält, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (6) zur Halterung der Träger (7)» die so angeordnet ist, daß sich der darin gehalterte Träger (7) im Zwischenelektrodenraum (8) der Elektroden (5) befindet, wobei die Vorrichtung (6) gegen die Kammer (1) und die Elektroden (5) elektrisch isoliert ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Elektroden (5) an der zum Träger (7) abgewandten Seite zur Begrenzung der Entladung im Zwischenelektrodenraum (8) Platten (i9) aus Dielektrikum angeordnet sind.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein Mittel (9) zum Zusammenführen der Träger (7) mit Masken (1O).
409817/0977
DE19722251954 1972-10-30 1972-10-23 Einrichtung zum aufdampfen von polymerfilmen auf einen metalltraeger Pending DE2251954A1 (de)

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