DE2609115A1

DE2609115A1 - Vakuum-zerstaeubvorrichtung und -verfahren

Info

Publication number: DE2609115A1
Application number: DE19762609115
Authority: DE
Inventors: Warren Conrad Rosvold
Original assignee: Signetics Corp
Current assignee: Signetics Corp
Priority date: 1975-03-10
Filing date: 1976-03-05
Publication date: 1976-09-23
Also published as: GB1541035A; US3981791A; JPS51115290A; DE2609115C2; JPS5812340B2; FR2303867A1; CA1059465A; FR2303867B1

Description

PHA. 1001 WIJ/WR/GEL 27,2.1976

GÜNTHER-M. DAVfD

Anrnsiier: 5' / 9 h € i I CS Co r ρ ,

Ar.n,o!ü,_nr. vo,.: _;/ ^ _ _;- 0 .7 _f"

Vakuum-Zerstäubvorrichtung und -verfahren.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vakuum-Zerstäubvorrichtung sowie ein Verfahren zur Behandlung von Gegenständen. Eine Vakuum-Zerstäubvorrichtung kann eine grosse Anwendung finden. Die erfindungsgemässe Vorrichtung hat sich beispielsweise zum Ätzen durch Zerstäuben (sputter-etching) sowie zum Ueberziehen von Halbleitervorrichtungen mit Metall im Zerstäubverfahren bewährt.

Bekannte Zerstäubvorrichtungen waren bisher vom Chargen-Beladungstyp, die eine beschränkte Kapazität aufweisen. Es gibt jedoch ein Bedürfnis nach einer neuen und verbesserten Vakuum-Zerstäubvorrichtung, die im wesentlichen mehr Möglichkeiten bietet.

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Nach der Erfindung enthält die Vakuum-

Zerstäubvorrichtung ein Gehäuse, das eine Hauptvakuumkammer bildet mit einer Anzahl Bearbeitungsstationen, Mittel zur Erzeugung eines Vakuums die mit der Hauptvakuumkammer verbunden sind, wobei das Gehäuse eine ¥and hat mit einer Öffnung, durch die Gegenstände in die Kammer eingeführt und aus derselben entfernt werden können, erste und zweite Dichtungsglieder zur Bildung einer Dichtung mit einander gegenüberliegenden Seiten der ¥and des Gehäuses und die zusammen mit der Wand des Gehäuses eine Schleusenkammer bilden, Mittel zum Bewegen der ersten und zweiten Dichtungsglieder in eine Lage, in der sie mit der Wand zusammenarbeiten und aus derselben, wodurch wenn das erste Dichtungsglied nicht mit der Wand zusammenarbeitet, Gegenstände in die Schleusenkammer eingeführt werden können und, wenn das zweite Dichtungsglied nicht mit der Wand zusammenarbeitet, Gegenstände aus der Schleusenkammer entfernt werden können, Mittel zum intermittierenden Vorschieben von Gegenständen aus der Schleusenkammer und zum intermittierenden Bewegen der Gegenstände längs der Bearbeitungsstationen und zurück in die Schleusenkammer, wodurch die Gegenstände, die den Behandlungen ausgesetzt wurden, entfernt werden können.

Die einzige Schleusenkammer, die zum Beladen und Entladen der Hauptvakuumkammer benutzt wird, und das intermittierende Drehsystem, das zum Vorschieben der Gegenstände längs der Bearbeitungsstationen verwendet wird, machen es möglich, dass die Bearbeitungsweise weitgehend vereinfacht wird insbesondere dadurch, dass die Gegenstände an

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derselben Bearbeitungsstation in die Hauptvakuumkammer eingeführt und aus derselben entfernt werden..

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht, teilweise einen Schnitt durch eine Vakuum-Zerstäubvorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 2 einen Schnitt gemäss der Linie U-II in Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt gemäss der Linie HI-III in Fig. 1,

Fig. h eine Ansicht entsprechend Fig. 2 nun jedoch mit den scheibentragenden Platten an ihrem Platz,

Fig. 5 einen vergrösserten Schnitt gemäss

der Linie V-V in Fig. 4, wobei insbesondere die Schleusenstation dargestellt ist,

Fig. 6 einen Schnitt gemäss der Linie VI-VI in Fig. k, wobei die Sputterstation dargestellt wird.

Die in der Zeichnung dargestellte Valcuum-

Zerstäubvorrichtung 11 enthält ein im allgemeinen zylinderförmiges Gehäuse 12, in dem eine Hauptvakuumkammer 13 gebildet ist. Die Kammer 13 kann beispielsweise jede geeignete Abmessung haben, beispielsweise einen Durchmesser von 75 cm und eine Höhe von 10 cm. Das Gehäuse 12 hat eine zylinderfSrmige Basisplatte 14 aus einem Material wie eloxiertem Aluminium, und zwar wegen der hygroskopischen

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Eigenschaften, wie dies nachstehend noch beschrieben wird. Eine Haube 16 ist über der Basisplatte 14 angeordnet und bildet damit eine Dichtung. Die Haube 16 ist mit einer flachen Oberwand 17 versehen, die eine ringförmige Seitenwand 18 hat, die ein Ganzes damit bildet. Die Haube 16 trägt einen O-Ring 19 zur Bildung einer Abdichtung zwischen der Haube 16 und der Basisplatte 14.

Eine' Beladungsschleusevorrichtung 21 (siehe insbesondere Fig. 5) ist auf dem Gehäuse 12 angeordnet, welche Vorrichtung für einen nachstehend zu beschreibenden Zweck verwendet wird. Die Beladungsschleusevorrichtung arbeitet mit einem grossen kreisförmigen Loch bzw. einer derartigen Oeffnung 22 zusammen, die in der Basisplatte 14 vorgesehen ist und sich durch die Basisplatte Ik erstreckt und zwar in einem Gebiet aussermittich der Basisplatte 14. Die Beladungsschleusevorrichtung 21 enthält untere und obere Dichtungsplatten 23 und Zk₉ Die untere Dichtungsplatte ist mit einer rundgehenden Rille 26 versehen, die einen O-Ring 27 enthält, wodurch eine Dichtung gegenüber der unteren Fläche der Basisplatte Λk erhalten wird. Die obere Dichtungsplatte Zk ist mit einem abwärts gerichteten Rand 28 versehen, der einen O-Ring 29 enthält, wodurch eine Dichtung gegenüber der oberen Fläche der Basisplatte 14 erhalten wird, so dass wenn die Dichtungsplatten 23 und Zk in Betriebslage sind, eine Schleusenkammer 31 gebildet wird durch die Dichtungsplatten 23 und Zk und durch die Seitenwand, die das Loch 22 der Basisplatte Ik bildet.

Es gibt Mittel zum Erzeugen eines Vakuums in

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der Schleusenkammer 31 und diese bestehen aus einer Bohrung 32 an der einen Seite der Schleusenkammer und aus einer anderen Bohrung 33 ^an der anderen Seite der Schleusenkammer, wobei die beiden Bohrungen in der unteren Dichtungsplatte 23 vorgesehen sind um Durchgänge zu bilden. Die Bohrung steht mit der Rohrleitung 34 (Fig. 1) in Verbindung, die einen Hahn 36 enthält (auf schematische Yeise dargestellt), welche Rohrleitung mit einer (nicht dargestellten) Grob-Vakuumpumpe von einem herkömmlichen Typ verbunden ist. Die andere Bohrung 33 steht mit einer Diffusionspumpe und Kältefalle 37 von einem herkömmlichen Typ in Verbindung, die ebenfalle einen Hahn 38 enthält, der auf schematische Weise dargestellt ist.

Es gibt Mittel zur Regelung der Bewegung

der unteren Dichtungsplatte 23 durch Bewegung dieser Platte zu und von der unteren jfläche der Basisplatte 14 und diese Mittel bestehen aus einem Kolben 41, der, wie in Fig. 4 dargestellt, in der Basisplatte 23 geschraubt ist. Der Kolben 41 ist in einem Zylinder 42 schiebbar angeordnet, welcher Zylinder von einer Bodenträgerplatte 43 getragen wird. Der Zylinder 42 ist mit einem Gewindeloch 44 versehen, das mit (nicht dargestellten) Anschlussmitteln verbunden werden kann, die ihrerseits mit einer Druckluftquelle verbunden sind, die zum Einführen von Druckluft in eine Kammer 46 im Zylinder 42 zur Aufwärtsbewegung des Kolbens 41 in der Kammer 46 benutzt werden kann. Eine Öffnung 47 ist ebenfalls im Zylinder 42 vorgesehen und ist mit einer

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(nicht dargestellten) Leitung mit einem Hahn vex-buiiden, um Luft in der Kammer 46 in die Atmosphäre abzuführen, wenn es erwünscht ist, den Kolben 41 herunterfahren zu lassen. Eine Spiralfeder 48 befindet sich im unteren Teil der Kammer 46 und arbeitet mit dem unteren. Ende des Kolbens 41 zusammen damit die Abwärtsbewegung des Kolbens 4i abgefedert wird, wenn die untere Dichtungsplatte 23 in die geöffnete Lage gebracht wird.

Ein zylinderförmiges Trägergestell 51 aus einem geeigneten Material, wie harteloxiertem Aluminium ist auf einer zylinderförmigen Säule 52 angeordnet, die in dem Trägergestell eingeschraubt ist. Das untere Ende der Säule 52 ist in die obere Dichtungsplatte 23 eingeschraubt, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist. Die obere Fläche des Trägergestells 51 ist im allgemeinen flach. Aber der Aussenrand desselben ist mit einer einwärtsgerichteten Abschrägung 54 versehen. Das Trägergestell 51 hat eine derartige Abmessung, dass dieses eine herkömmliche Scheibenplatte 58 aus einem geeigneten Material, wie Quarz, tragen kann, welche Platte mit einer Anzahl nach oben gerichteten Bohrungen 57 (Fig. 4) versehen ist, die Scheiben 58 enthalten können.

Es gibt Mittel zum Festhalten der oberen

Dichtungsplatte 24 in abgedichteter Lage mit der oberen Fläche der Basisplatte 14. In diesem Zusammenhang dürfte es einleuchten, dass wenn die Schleusenkammer 31 evakuiert ist, der atmosphärische Druck die untere Dichtungsplatte 23

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gegen die Basisplatte lh gedrückt hält. Wenn jedocTi die grosse oder Hauptkammer 13 evakuiert ist, dürfte es einleuchten, dass dies nicht in bezug axxf die Dichtungsplatte Zh der Fall ist, wobei der atmosphärische Druck in der Schleusenkammer 31 die Dichtungsplatte 24 von der Basisplatte 14 wegdrückt. Dieses Mittel zum Halten der oberen Dichtungsplatte 24 besteht aus einer metallenen Balgenvorrichtung 61 eines herkömmlichen Typs, die an der Oberseite der oberen Dichtungsplatte Zh mittels Schrauben 62 befestigt ist. Die Balgenvorrichtung 6l erstreckt sich durch ein Loch 63 in der Haube 16 und ist mit einem Flansch 6h versehen, der mit einem O-Ring 66 zusammenarbeitet, der sich in der Haube l6 befindet zur Bildung einer Dichtung zwischen der Balgenvorrichtung 61 und der Haube 16. Eine Kolbenstange 67 ist am unteren Ende der Balgenvorrichtung 61 befestigt und erstreckt sich aufwärts durch die Balgen— vorrichtung. Die Kolbenstange 67 erstreckt sich ebenfalls aufwärts durch eine Buchse 68, die auf der Kolbenstange befestigt ist. Die Büchse 68 arbeitet mit dem Flansch 6h der Balgenvorrichtung 61 zusammen. Das obere Ende der Büchse 68 arbeitet mit einer zylinderförmigen Platte 71 zusammen. Die Platte 71 wird durch eine Anzahl Distanzglieder 72 getragen, die auf der Oberseite der Haube l6 mittels Schrauben 73 befestigt sind. Die Platte 7I bildet die untere Seite einer Kammer 74. Die Kammer ^h wird ebenfalls begrenzt durch eine zylinderförmige Wand 76, die durch geeignete Mittel wie eine Verschweissung zur Bildung

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einer luftdichten Verbindung an der Platte 71 befestigt ist. Die obere Platte 77 ist auf der zylinderfSrmigen ¥and j6 befestigt und ist ebenfalls daran angeordnet zur Bildung einer luftdichten Verbindung zur vollständigen Einschliessung der Kammer Th, Die obere Platte 77 lind die Bodenplatte 71 mit der zylinderförmigen ¥and 76 zwischen denselben sind an den Distanzgliedern J2. durch geeignete Mittel, wie die in Fig. 5 dargestellten Schrauben 7S₉ befestigt.

Die Kolbenstange 67 erstreckt sich durch eine Bohrung 81 in der Bodenplatte 7I und zwischen der Kolbenstange 67 und der Platte 71 gibi? es eine Dichtung mittels eines Paares in einem Abstand voneinander liegender O-Ringe 82. Ein Kolbenglied bzw. eine Platte 83 ist auf der Kolbenstange 67 auf eine geeignete ¥eise angeordnet, wie beispielsweise durch die Schraubverbindung, wie diese in Fig. h dargestellt ist, und !kann in der Kammer Jh bewegen. Der Aussenumfaag des Kolbengliedes 83 enthält einen 0—Ring 84 zur Bildung einer Dichtung mit der zylinder— fSrmigen Seitenwand T6. Die bbere¥and 77 ist mit einem Gewindeloch 86 versehen, wodurch der o"be:re Teil der Kammer 74 erreichbar ist. Die Bodenplatte J~i ist auf ähnliche Weise mit einem Gewindeloch 87 versehen. Das Gewindeloch lcann mit einer Druclcluftquelle verbunden werden, wodurch das Kolbenglied 83 aufwärts bewegt werden lcann und auf diese Weise das obere Dichtungsglied Zh mitninmit, umgekehrt ist das Gewindeloch 86 derart vorgesehen, dass der obere Teil

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der .Kammer 74 mit einer Druckluftquelle verbunden werden kann,so dass das Kolbenglied 83 abwärts bewegt werden kann

j und das obere Dichtungsglied 24 mit der oberen Fläche

der Basisplatte 14 zusammenarbeitet.

Die Basisplatte 14 ist mit einer Evakuierungsöffnung 91 fur die Hauptkammer I3 versehen (siehe Fig. 2). Die Evakuierungsöffnung 9I ist mit einem (nicht dargestellten) geeigneten Evakuierungssystem, wie einer Diffusionspumpe und Kältefalle, verbunden.

Die Hauptkammer I3 ist mit einer Anzahl

Arbeitsstationen versehen (siehe Fig. 2, 3 und 4). .Wie untenstehend beschrieben, ist die Basisplatte 14 mit dem Loch bzw. der Öffnung 22 versehen, die als Beladungsbearbeitungsstatiön 93 dient (siehe Fig. 2.). Von oben nach unten schauend zur Basisplatte 14 ist die Basisplatte ebenfalls mit einer Zerstäub-Jttzstation 94 versehen (siehe Figur 2, 3 und 4), die gegenüber der Mitte der Basisplatte im Uhrzeigergegensinn von der Beladungsstation verschoben vorgesehen ist. Diese Sputterätzstation besteht aus einer Plattform 96, die aus einem geeigneten Material wie Nickel besteht. Die kreisrunde Plattform 96 befindet sich im zylinderförmigen Hohlraum 97 in der oberen Fläche und erstreckt sich* nach unten durch die obere Fläche der Basisplatte 14. Der Hohlraum 97 is$ derart bemessen, dass er etwas grosser ist als der Durchmesser der Plattform Die Plattform 96 ist auf eine HF-Durchführungsstruktur eines herkömmlichen Typs angeordnet, welche: Struktur sich durch eine Bohrung 99 in der Basisplatte 14 erstreckt.

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Zur Herstellung einer Dichtung zwiscTien der HF—Durcliführungsstruktur und der Basisplatte 14 ist ein O-Ring vorgesehen. Es sei erwähnt, dass die Plattform 96 eine Abmessung hat, die etwas kleiner ist als die des Hohlraums 97, so dass die Plattform die Platte 14 nicht berührt und gegenüber der Platte 14 durch die HF-Durchführungsstruktur 98 isoliert ist. Ausserdem sei erwähnt, dass die obere Fläche der Plattform 96 im wesentlichen mit der oberen Fläche der Basisplatte 14 fluchtet. Die Basisplatte ΛΗ wird auf Erdpotential gehalten, während die Plattform Über die HF-Durchführungsstruktur mittels eines Kabels (siehe Fig. 3) mit einem Widerstandsanpassungsnetzwerk IO3 verbunden ist. Das,¥iderstandsanpassüngsnetzwerk IO3 ist mittels eines Kabels 104 mit einer HF—Speiseanordnung eines herkömmlichen Typs, zum Beispiel einer Anordnung, die mit etwa I3 MHz arbeitet und 2500 k¥ Leistung bietet, verbunden.

Eine Anodentreffplatte 111 bildet einen Teil der Zerstäub-3.tzstation 9k und ist aus einem geeigneten Material, wie Aluminium, gebildet. Es sind geeignete Mittel zur Befestigung der Anodentreff plat te 111 an der Haube vorgesehen, so dass diese Platte gegenüber der Haube isoliert ist, Weiter gibt es eine grosse Deckelschraube 113j die sich durch, ein Loch 114 in der Haube 16 hindurch erstreckt. Die Schraube 113 ist mit einem Einsatz II6 aus einem geeigneten Isoliermaterial versehen. Eine Schraube 117 ist in dem Einsatz Ho eingeschraubt und ebenfalls in

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der oberen Seite der Anodentreffplatte 111. Es ist also ersichtlich, dass die Anodentreffplatte 111 gegenüber der Schraube 113 der Haube 16 isoliert ist« Es sind Mittel vorgesehen um die Schraube 113 am Platz zu halten und diese Mittel bestehen aus einer Mutter 121, die auf der Schraube gedreht ist. Die Deckelschraube ist mit einem Schlitz 122 versehen, der sich in der Längsrichtung der Schraube erstreckt und zwar zum schnellen Entlüften beim Evakuieren.

Die Haube 16 ist mit einer kreisrunden

Ausnehmung 126 versehen, die sich von der Bodenoberfläche der Haubenplatte einwärts erstreckt und isa allgemeinen die Anodentreff platte überlappt; sie hat jedoch einen Durchmesser, der etwas kleiner ist als der der Anodentreffplatte. Damit es ermöglicht wird, dass die Treffplaite 111 das Material effektiv sammelt ist die Treffplatte 111 mit einer Anzahl kreisförmiger konzentrischer Rülen 127 versehen, die sich durch die untere Fläche der Anodentreffplatte 111 erstrecken, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist und die im allgemeinen die Plattform 96 überlappen.

Ausser der Beladungsstation 93 und der

Zerstäubätzstation 9h gibt es eine Niederschlagstation I3I (Fig. 2, 3)» die ebenfalls aussermittig und. in bezug auf die Zerstäubätzstation 9^ im Uhrzeigergegensinn angeordnet ist. Die Niederschlags tat ion I3I enthält eine Kathodenplatte 132 (Fig. 1), die im allgemeinen zylinderförmig ist. Die Kathodenplatte ist auf eine Art und Weise gestaltet, wie"

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•dies in der U.S. Patentschrift Nr. 3.855.612 beschrieben worden ist. Wie darin beschrieben, besteht diese Station aus Nickel mit darauf befestigten Platinstreifen. Die Kathodenplatte 132 ist auf nahezu dieselbe Art und Weise wie die Zerstäubätzplattform 96 angeordnet. Also in einem Hohlraum 133 durch die Bodenoberfläche der Haube 16 und ist auf einer HF-Durchführungsstrulctur 13^· angeordnet, die sich durch eine Bohrung I36 in der Haube 16 erstreckt. Ein zylinderförrniger Haltering 137 ist an der unteren Fläche der Haube mit Hilfe von geeigneten Mitteln, wie (nicht dargestellten) Schrauben, befestigt. Wie in Fig. 1 dargestellt, umfasst der Haltering 137 die Kathodenplatte 132 und erstreckt sich von derselben nach unten in die Kammer

Es gibt Mittel zum Vorschieben der Scheibenplatten 56 von der einen Station in die andere und diese Mittel bestehen aus einer Mitnehmerarmvorrichtung i4l (Fig. 2, 4). Die Mitnehmerarmvorrichtung enthält eine Achse 142, die sich nach unten durch eine abgedichtete (nicht dargestellte) Lagervorrichtung in der Basisplatte 14 erstreckt. Die Achse 142 wird von einem elektrischen Motor auf herkömmliche Weise angetrieben, welcher Motor von der bedienenden Person betätigt wird. Ein Kragen 143 ist auf der Achse angeordnet und enthält eine Anzahl gebogene Arme 44, die sich von der Achse 142 in im wesentlichen radialer Richtung nach aussen erstrecken. Wie insbesondere aus Fig.2 ersichtlich ist, sind die Arme im wesentlichen im Uhrzeigergegensinn gebogen und haben eine Krümmung, die im Aires ent—

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lichen der der Platten 56 entspricht. Die Arme Ikh können mit den Seiten der Platten zusammenarbeiten und diese mitnehmen wenn die Mitnehmerarnrvorrichtung 1^-1 vom Motor in Drehung gesetzt wird. Wegen der Tatsache, dass es in der Vakuumkammer I3 drei einzelne Stationen gibt und zwar die Beladungsstation 93 > die Zerstäubätzstation 9h und die Niederschlagstation I3I gibt es nur drei Arme, die im wesentlichen jeweils um 120° verschoben liegen, so dass die Platten auf die Art und ¥eise wie untenstehend beschrieben wird, durch die drei Stationen durchgeführt werden können. Zur Erleichterung des Vorschubs der -Platten durch die drei Stationen gibt es ein Paar in einem Abstand voneinander liegender gebogener Schienen 146 und 147 auf der obei-en Fläche der Basisplatte 1^. ¥ie ersichtlich, erstrecken sich die Schienen im wesentlichen über die ganze Platte mit Ausnahme eines kleinen Gebietes der Basisplatte innerhalb dar Niederschlagstation I3I·

Die Wirkungsweise und die Verwendung der

Vakuum-Zerstäubvorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemässen Verfahrens wird nun beschrieben. Es wird vorausgesetzt, dass die Vakuum-Zerstäubvorrichtung sich in der Lage befindet, in der die Beladungsschleusevorrichtung 21 sich in einer Lage befindet, in der die untere Dichtungsplatte 23 sich in der untersten Lage befindet. Es wird ebenfalls vorausgesetzt, dass es erwünscht ist, bestimmte Behandlungen an Scheiben eines geeigneten Typs wie Siliziumscheiben, wie dies in der U.S. Patentschrift Nr. 3*883.612 beschrieben worden ist, durchzuführen und

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diese Scheiben sind in die Bohrungen 57 den Platten $6 angeordnet. Eine der Platten ist mit den Scheiben beladen und auf das Trägergestell 51 gesetzt. Sobald dies geschehen ist betätigt die bedienende Person einen Regler wodurch Luft unter Druck in die Kammer k6 gefflhrt wird, wodurch der Kolben 41 nach oben fährt und die untere Dichtungsplatte 23 mitnimmt. Dies setzt sich fort bis die untere Dichtungsplatte 23 mit der unteren Fläche der Basisplatte 14 in Berührung kommt. Yenn vorausgesetzt wird, dass das obere Dichtungsglied 2k sich an seinem Platz befindet, kann die Kammer 3I automatisch oder durch Handregelung abgepumpt werden, sobald die untere Dichtungsplatte 23 die Basisplatte 14 berührt. Das Pumpen wird auf herkömmliche ¥eise wie zunächst durch eine Grobevakuumpumpe, die mit der Leitung "}h verbunden ist, und danach durch Abschliessung des Hahns 36 und in Betriebsetzung der Hochvakuumpumpe durchgeführt werden, wodurch das Vakuum in der Schleusenkammer auf einen geeigneten ¥ert, wie beispielsweise 5 x 10 Torr zurückgebracht wird. Entsprechend dem vorliegenden Verfahren ist es üblich, das Vakuum in der Schleusenkammer 31 auf einen ¥ert zurückzubringen, der im wesentlichen dem Vakuum entspricht, das in der Hauptkammer I3 beibehalten wird. Es wurde gefunden, dass dieser Schritt verhältnismässig wichtig ist, weil hierdurch im wesentlichen alle Verunreinigungen auf den Scheiben und der Platte die von aussen herrühren, entfernt werden und dadurch bleibt die Hauptkammer ohne Verunreinigungen.

Sobald das Vakuum in der Schleusenkammer

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das Vakuum erreicht hat, das dem in der Hauptkammer 13 nahezu entspricht, wird die obere Dichtungsplatte 24 durch Einführen von Luft unter Druck durch die Gewindebohrung 87 in die Kammer ^k entfernt, wodurch das Kolbenglied 83 und die obere Dichtungsplatte 24 durch Zusammendrücken der Balgenvorrichtung 61 nach oben bewegt wird und der ¥eg freigemacht wird, so dass die Mitnehmerarmvorrichtung 141 betätigt werden kann.

Sobald die obere Dichtungsplatte 24 in die höchste Lage gebracht worden ist, wird die Mitnehmerarmvorrichtung 141 betätigt, wodurch diese im Uhrzeigergegensinn von oben gesehen über 120° gedreht wird. Hierdurch arbeitet einer der Arme Λhh mit der Platte 56 auf der Plattform 51 zusammen und schiebt diese im Uhrzeigergegensinn von der Plattform auf die Schienen 146 und 147 und zur Sputterätz-Plattform 96 in der Zerstäubätzstation 94. Sobald diese Handlung beendet ist, werden die Mittel zum Vorschieben des Mitnehmerarms betätigt, wodurch der Mitnehmerarm um etwa 3O⁰ dtirch Drehung im Uhrzeigersinn zurückgezogen, so dass dieser frei von den Platten ist. Das Zurückziehen der Mitnehmerarmvorrichtung ist notwendig, damit sie das HF-System, das in der Sputterätzstation sowie in der Niederschlagstation verwendet wird, nicht kurzschliesst.

Nachdem dies geschehen ist, wird das obere

Dichtungsglied 24 wieder gegen die obere Fläche der Platte gebracht und zwar dadurch, dass durch die Gewindebohrung

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Luft unter Druck eingeführt wird und zwar zum Bewegen des Kolbens 83 und des oberen Dichtungsgliedes 24 in Abwärtsrichtung, so dass das obere Dichtungsglied 24 die obere Fläche der Bodenplatte 14 berührt. Die Schleusenkammer 31 wird dann in die Atmosphäre entlüftet. Danach wird die Kammer 46 durch die Öffnung 47 in die Atmosphäre entlüftet, wodurch die untere Dichtungsplatte 28 in Abwärtsrichtung bewegt werden kann. ¥enn sich eine Platte auf der Plattform befindet, die auf die Art und Weise, wie nachstehend beschrieben wird, behandelt worden ist, entfernt die bedienende Person die Platte mit den Scheiben danach von der Plattform. Eine neue Platte mit zu behandelnden Scheiben wird danach auf die Plattform gebracht und dieselbe Reihenfolge von Handlungen wird wiederholt. Die Schleusenkammer 31 wird wieder abgepumpt, die obere Dichtungsplatte 24 wird aufwärtsbewegt und die Platte wird von der Plattform 51 in der Beladungsstation in die Zerstäubätzstation vorgeschoben. Die Platte, die sich in der Zerstäubätzstation befindet wird in die Niederschlagstation bewegt und die Platte in der Niederschlagstation wird in die Beladungsstation geführt.

Aus dem obenstehenden dürfte es einleuchten, dass drei einzelne BeliaidLungen durchgeführt werden können. Also während der Zeit, in der in der Ladestation Behandlungen durchgeführt werden können, kann der Zerstäubätz— Vorgang in der einen Station und der Niederschlagvorgang in einer anderen Statxon durchgeführt werden. Diese Vorgänge

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sind vom herkömmlichen Typ und werden nicht näher beschrieben. ,Sie sind im allgemeinen von dem Typ, der in HF-Zerstäubsystemen, wie diese in der U.S. Patentschrift Nr. 3.865·612 beschrieben worden sind.

In bezug auf das Obenstehende lässt sich

sagen, dass wenn Vorgänge durchgeführt werden müssen, die zusätzliche Schritte erfordern, dies dadurch verwirklichbar ist, dass eine grössere Hauptvakuumkammer vorgesehen wird und dadurch, dass zusätzliche Stationen in der Vakuumkammer vorgesehen werden, damit' diese zusätzlichen Schritte durchgeführt werden können. Aus der obenstehend beschriebenen Wirkungsweise dürfte es einleuchten, dass ein intermittierendes Drehsystem vorgesehen ist, in dem die Mitneh.merarmvorrich.tung 141 auf intermittierende Weise vorgeschoben wird, damit scheibentragende Platten von der einen Station in die andere geschoben werden und dass während der Zeit, in der eine Platte von der Beladungs— station bewegt wird, eine vollständig behandelte Platte in die Beladungsstation bewegt wird. Dies ermöglicht es, eine einzige Schleusenstation zum Beladen und Entladen von scheibentragenden Platten in der Hauptkammer zu verwenden. Dies ist vorteilhaft und zwar dadurch, dass es möglich ist, dass eine einzige bedienende Person die Vorrichtung betätigt und die Beladung sowie Entladung mit minimaler Bewegung durchführen kann.

Die Verwendung von hartem schwarz eloxiertem Aluminium für die Basisplatte hat sich als äusserst vorteil-

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haft erwiesen. Dieses Material ist äusserst hart, wodurch es verhältnismässig unempfindlich, ist gegen mechanische Beschädigung. Ausserdem ist es vorteilhaft, da es hygroskopisch, ist,- wodurch, es Feuchtigkeit in der Hauptvakuumkammer 13 absorbiert. Dies ist insbesondere vorteilhaft, weil Wasser eine der grossten Verunreinigungen in einer Vakuumkammer ist. Es dürfte einleuchten, dass das meiste Wasser beim Pumpen der Schleusenkammer entfernt wird. Jedoch würde etwaiges zurückbleibendes Wasser in der Schleusenkammer von eloxiertem Aluminium absorbiert werden.

Aus dem obenstehenden dürfte es einleuchten,

dass eine Vakuum—Zerstäubvorrichtung geschaffen worden ist, die in handbetätigter oder automatischer Form zum Zerstäubätzen für atomreine Oberflächen und für Metallbedeckung verwendet werden kann zum Erhalten eines Schottky- oder Leitermetalls im HF-Zerstäubverfahren auf Halbleiteranordnungen. Die mit der Mitnehmerarmvorrichtung durchgeführte Drehbewegung ermöglicht es, eine hohe Materialdurchführung zu erhalten, während nur eine Beladungs- tind Entladungsöffnung mit verhältnismässig geringen Durchmessern der Platten notwendig ist. Weil es möglich ist, Zerstäubätz- und Niederschlagbehandlungen an zwei verschiedenen Stellen durchzuführen, wird der Transport durch die Vorrichtung beschleunigt. Die Vorrichtung ist ebenfalls derart konstruiert worden, dass sie verhältnismässig billig ist und leicht gereinigt werden kann. Die Verwendung der gerillten Anodentreffplatte 111 ermöglicht es, viel grössere

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Materialmengen zu sammeln bevor Abblätterung auftreten wird und deswegen wird die Leerzeit der Vorrichtung zum Reinigen derselben "verringert.

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PATENTANSPRÜCHE:

1 /\ Vakuum-Zerstäubvorrichtung zur Behandlung

von Gegenständen mit einem Gehäuse, das eine Hauptvakuumkammer bildet mit einer Anzahl BearbeitungsStationen, mit Mitteln, die mit der Vakuumkammer verbunden sind zur Erzeugung eines Vakuums in der Vakuumkammer, -wobei das genannte Gehäuse eine ¥and hat mit einer darin gebildeten öffnung, durch die die Gegenstände in die Hauptvakuumkammer eingeführt und aus derselben entfernt werden können, mit ersten und zweiten Dichtungsgliedern zur Bildung einer Dichtung zusammen mit gegenüberliegenden Seiten der Wand und zur Bildung einer Schleusenkammer zusammen mit der fand, mit Mitteln, die mit der Schleusenkammer verbunden sind zum Erzeugen eines Vakuums in der Schleusenkammer, mit Mitteln zum Bewegen des ersten Dichtungsgliedes zu und von der genannten Wand, wodurch Gegenstände in die genannte Kammer eingeführt und aus derselben entfernt werden können, mit Mitteln zum Bewegen des genannten, zweiten Dichtungsgliedes zu und von der genannten Wand, wodurch, wenn das genannte Dichtungsglied die Wand nicht berührt, Gegenstände, die in die Schleusenkammer eingeführt worden waren entfernt werden können und mit Mitteln in der Kammer zum intermittierenden Vorschieben von Gegenständen aus der Schleusenkammer und zum Bewegen derselben durch die Arbeitstationen in. der Hauptvakuumkammer und danach wieder in die Schleusenkammer, wodurch Gegenstände in die Schleusenkammer eingeführt, daraus entfernt und durch

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die"Bearbeitungsstationen hindurchgeschoben und danach in die Schleusenkammer zum Entfernen derselben eingeführt werden können,
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Dichtungsglied ausserhalb der Vakuumkammer vorgesehen ist und dass das zweite Dichtungsglied in der Vakuumkammer vorgesehen ist.
3. · Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Mittel zum intermittierenden Vorschieben von Gegenständen eine Mitnehmerarmvorrichtung umfassen mit einer Anzahl Arme, die in der genannten Hauptkammer vorgesehen sind und dass die genannte Mitnehmerarmvorrichtung derart angeordnet ist, dass die Mitnehmerarmvorrichtung durch die Schleusenkammer hindurch vorgeschoben werden kann.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Gegenstände auf Platten angeordnet sind und dass die genannte Mitnehmerarmvorrichtun^ mit den genannten Platten zusammenarbeitet, wobei das genannte Gehäuse gebogene Schienen hat, die in der Vakuumkammer vorgesehen sind und zwar zum Tragen der genannten Platten wenn diese von der einen Station in die folgende vorgeschoben werden.
5· Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch

gekennzeichnet, dass die genannten Mittel zum Bewegen des genannten ersten Dichtungsgliedes ein fluidbetriebenes Element und eine vom genannten ersten Dichtungsglied

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getragene Plattform enthält, wobei die genannte Plattform eine ebene Oberfläche hat, die wenigstens eine der genannten Platten enthalten kann.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 5i dadurch gekennzeichnet, dass die genannte ¥and die Boden— wand der genannten Kammer ist und dass das genannte erste Dichtungsglied mit der Aussenfläche der Bodenwand zusammenarbeitet und dass die obere Fläche der genannten Platte mit der oberen Fläche der Bodenwand im wesentlichen fluchtet wenn das genannte erste Dichtungsglied mit der genannten Wand zus ammenarb e i t e t.
7. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einer der genannten Bearbeitungsstationen Zerstäubmittel vorgesehen sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7> dadurch gekennzeichnet, dass Niederschlagmittel in einer anderen der genannten Stationen vorgesehen sind.
9. Vakuum-Zerstäubverfahren, wobei eine einzige Hauptvakuumkammer verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, dass in der genannten Vakuumkammer ein Vakuum beibehalten wird, wodurch in der Vakuumkammer eine Schleusenkammer gebildet wird, wobei in die Schleusenkammer Gegenstände eingeführt werden, während in der Hauptvakuumkammer das Vakuum beibehalten wird, die Schleusenkammer evakuiert wird, die Schleusenkammer geöffnet wird, so dass diese mit der Häuptvakuumkammer in Verbindung steht, die Gegenstände in

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der Schleusenkammer aus derselben entfernt und in die Hauptvakuumkammer eingeführt werden, wobei wenigstens eine Behandlung der Gegenstände durchgeführt wird, während sie in der Hauptkammer sind, die Gegenstände nachdem sie in der Hauptkammer bearbeitet worden sind, vorgeschoben und in die Schleusenkammer zurückgeführt werden, die Schleusenkammer gegenüber der Hauptvakuumkammer abgedichtet wird, das Vakuum in der Schleusenkammer aufgehoben wird und die Gegenstände aus der Schleusenkammer entfernt und in derselben Reihenfolge von Schritten durchgeführt werden, wodurch Gegenstände in die Schleusenkammer eingeführt und intermittierend in der Hauptvakuumkammer vorgeschoben und aus der Schleusenkammer entfernt werden.
10. Verfahren nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenstände durch dieselbe Schleusenkammer eingeführt und entfernt werden.
11. Verfahren nach Anspruch 9 ₅ dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenstände intermittierend durch eine Anzahl von Bearb ei tungs Stationen in der Haxipt vakuumkamm er vorgeschoben werden.

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