DE2636293A1

DE2636293A1 - Cathodic sputtering appts. - using several work stations where screens isolate sputtered materials

Info

Publication number: DE2636293A1
Application number: DE19762636293
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl Phys Dr Kienel
Original assignee: Leybold Heraeus GmbH
Current assignee: Balzers und Leybold Deutschland Holding AG
Priority date: 1976-08-12
Filing date: 1976-08-12
Publication date: 1978-02-16

Abstract

A cathodic sputtering appts. has a vacuum chamber contg. several work stations for cleaning, etching, or coating substrates mounted in at least one holder travelling between the stations, each of which contains electrodes. A screen is used between each pair of electrodes, leaving a gap which permits substrate travel; and each screen has side flanges with a width >=3 (pref. 5) times the gap width. The sputtering cathodes are pref. arranged in a circle, and the substrate holder is rotated so that the substrates can be aligned under each cathode; and the side flanges on the screens are pref. parallel with the surfaces of the electrodes. The flanges are pref. circular, and may be provided with projecting ring ribs.

Description

"Katodenzerstäubungsvorrichtung " "Cathode sputtering device"

Die Erfindung bezieht sich auf eine Katodenzerstäubungsvorrichtung für die-wahlweise unterschiedliche Behandlung von Substraten in verschiedenen Behandlungsstationen wie Reinigungs-', Beschichtungs- und Atzstationen, bestehend aus einer alle Behandlungsstationen umschlieSenden Vakuumkammer, mehreren Elektroden und mindestens einem Substrathalter, wobei zwischen Elektroden und Substrathalter eine Relativbewegung ausführbar ist und wobei der Raum zwischen den Elektroden und den Substraten im Bereich einer jeden Elektrode durch Abschirmungen überbrückt ist, welche die Form einer Zarge aufweisen, deren Hauptrichtung im wesentlichen senkrecht zur Elektrodenoberfläche verläuft und die einen Transport der Substrate zwischen den Behandlungsstationen durch Spalte zulassen.The invention relates to a cathode sputtering device for the-optionally different treatment of substrates in different treatment stations such as cleaning, coating and etching stations, consisting of all treatment stations surrounding vacuum chamber, several electrodes and at least one substrate holder, a relative movement being able to be carried out between the electrodes and the substrate holder and wherein the space between the electrodes and the substrates is in the region of each Electrode is bridged by shields, which have the shape of a frame, the main direction of which is essentially perpendicular to the electrode surface and the one transporting the substrates between the treatment stations through gaps allow.

Eine bekannte Katodenzerstäubungsvorichtung dieser Art besitzt beispielsweise drei Behandlungsstationen, deren Mittenachsen auf einem Kreis angeordnet sind. Konzentrisch zu diesem Kreis liegt die Drehachse eines Substrathalters.A known cathode sputtering device of this type has, for example three treatment stations, the center axes of which are arranged on a circle. Concentric the axis of rotation of a substrate holder lies on this circle.

Die Behandlungsstationen werden dabei im wesentlichen durch drei Elektroden gebildet, die in der Regel als Katode geschaltet sind. Es ist wahlweise möglich, in allen drei Stationen die gleiche Behandlung vorzunehmen oder aber in den einzelnen Stationen unterschiedliche Behandlungen durchzuführen, wie beispielsweise Vorzerstäuben, Beschichten und Atzen. Die einzelnen Substrate können dabei nacheinander den verschiedenen Behandlungsstationen zugeführt werden, ohne daß hierzu die Vorrichtung belüftet und wieder evakuiert werden muß.The treatment stations are essentially made up of three electrodes formed, which are usually connected as a cathode. It is optionally possible to carry out the same treatment in all three wards or in each of them Stations to carry out different treatments, such as pre-atomization, Coating and etching. The individual substrates can be used one after the other Treatment stations are supplied without the device being ventilated for this purpose and has to be evacuated again.

Bei der bekannten Anordnung stellt auch der Substrathalter eine Elektrode dar, die gegenüber der Katode atfpositivem Potential liegt. Eine sogenannte Atzstation wird innerhalb des Substrathalters dadurch gebildet, daß dieser mit einer Ausnehmung versehen ist, in der unter Zwischenschaltung von Isoliermaterial bzw. isolierenden Abständen eine an negatives Potential legbare Elektrode angeordnet ist, die auch als Atzkatode bezeichnet wird.In the known arrangement, the substrate holder also provides an electrode represents, which is opposite the cathode atfpositivem potential. A so-called etching station is formed within the substrate holder in that it has a recess is provided in the with the interposition of insulating material or insulating An electrode that can be placed at negative potential is arranged at intervals, which also is referred to as etching cathode.

Bei dem sogenannten Vorzerstäuben, das zur Reinigung einer beispielsweise frisch eingesetzten Katode dient, werden die Substrate durch eine zwischengeschaltete Auffangplatte gegenüber einem Auftreffen der Verunreinigungen geschützt.With the so-called pre-atomization, which is used for cleaning a, for example Freshly inserted cathode is used, the substrates are replaced by an intermediary Collecting plate protected against the impact of impurities.

Beim Ätzvorgang, der ein Zerstäubungsvorgang mit entgegengesetzter Wanderungsrichtung der Ionen ist, wird die ansonsten als Katode verwendete Elektrode durch eine Auffangplatte gegenüber einem Auftreffen des von den Substraten abgestäubten Materials geschützt. Es versteht sich, daß die Auffangplatten jeweils gegenüber den ihr zugeordneten Katoden bzw. Elektroden mit negativem Potential einen solchen Mindestabstand besitzen, daß bei dem gegebenen Vakuum eine Glimmentladung in dem gebildeten Raum möglich ist.During the etching process, which is a sputtering process with the opposite Is the direction of migration of the ions, the electrode is otherwise used as a cathode by a collecting plate against an impact of the dusted from the substrates Material protected. It goes without saying that the collecting plates are opposite her assigned Cathodes or electrodes with negative potential have such a minimum distance that at the given vacuum a glow discharge is possible in the space formed.

Falls unterschiedliche Behandlungsverfahren in einer einzigen Vakuumkammer durchgeführt werden, ist unbedingt zu verhindert daß Substrate und/oder Elektroden, die an der betreffenden Behandlung nicht beteiligt sind, Niederschläge erhalten, die von einer Behandlung herrühren, die in der Nachbarschaft durchgeführt wird. Wird z.B. in der einen Behandlungsstation ein Aufstäuben von beispielsweise Silber vorgenommen, so darf in der angrenzenden Behandlungsstation, in der beispielsweise Kupfer aufgestäubt wird, keine Verunreinigung des Kupfers durch Silber stattfinden. Auch darf beispielsweise beim Vorzerstäuben der noch nicht gereinigten Katode ein dieser Katode zugeordnetes Substrat nicht beschichtet und damit verunreinigt werden. Umgekehrt darf beim ätzen die der Atzstation gegenüberliegende Katode, die nachfolgend noch für eine .andere Behandlungsart benötigt wird, nicht von dem abgestäubten Material getroffen werden. Die weiter oben beschriebenen Auffangplatten sperren zwar den kürzesten Weg zwischen Katode und Substrat bzw. Substrat und Katode, können aber nicht verhindern, daß Verunreinigungen auf Umwegen zu den an sich zu schützenden Gegenelektroden gelangen.If there are different treatment processes in a single vacuum chamber carried out, it is essential to prevent substrates and / or electrodes, that are not involved in the treatment concerned receive precipitation, resulting from treatment carried out in the neighborhood. If, for example, silver is sputtered in one treatment station made, so may in the adjacent treatment station, in which, for example When copper is sputtered, there is no contamination of the copper by silver. Also, for example, when pre-atomizing the cathode that has not yet been cleaned, a The substrate associated with this cathode is not coated and thus contaminated. Conversely, when etching, the cathode opposite the etching station, the following is still required for another type of treatment, not from the dusted material to be hit. The catch plates described above lock the shortest path between cathode and substrate or substrate and cathode, but can do not prevent contaminants from reaching those to be protected in a roundabout way Counter electrodes arrive.

Um wechselseitige Verunreinigungen zu unterbinden, besitzt die eingangs beschriebene Katodenzerstäubungsvorrichtung im Bereich einer jeden Elektrode Abschirmungen, die sich zwischen den Elektroden und der betreffenden Gegenelektrode erstrecken und die Form einer Zarge aufweisen, deren Hauptrichtung im wesentlichen senkrecht zur Elektrodenoberfläche verläuft. Diese Abschirmungen bzw. Zargen bestehen aus U-förmig gebogenen Blechstreifen, die sich, ausgehend von ihrer gemeinsamen Drehachse, bis in unmittelbare Nähe der rotationssymmetrischen Vakuumkammer erstrecken und einen Raum einschliessen, in dem eine örtlich begrenzte Glimmentladung stattfindet. Die Abschirmungen liegen dabei auf Erdpotential.In order to prevent mutual contamination, the described cathode sputtering device in the area of each electrode shields, which extend between the electrodes and the relevant counter-electrode and have the shape of a frame, the main direction of which is substantially perpendicular runs to the electrode surface. These shields or frames consist of U-shaped bent sheet metal strips which, starting from their common axis of rotation, up to the immediate vicinity of the rotationally symmetrical vacuum chamber extend and enclose a space in which a localized glow discharge takes place. The shields are at ground potential.

Es hat sich Jedoch gezeigt, daß die bekannten Abschirmungen hinsichtlich ihrer Wirksamkeit nicht ausreichend sind und daß eine beträchtliche Verunreinigung beispielsweise von Substraten stattfindet, die sich in einer benachbarten Behandlungsstation befinden.However, it has been shown that the known shields with respect to their effectiveness are insufficient and that a considerable pollution for example, takes place from substrates that are in an adjacent treatment station are located.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Katodenzerstäubungsvorrichtung der eingangs beschriebenen Gattung anzugeben, deren Abschirmungen eine wesentlich verbesserte Abschirmwirkung besitzen.The invention is therefore based on the object of a cathode sputtering device of the type described at the beginning, whose shielding is an essential have improved shielding effect.

Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt bei der eingangs beschriebenen Katodenzerstäubungsvorrichtung erfindungsgemäß dadurch, daß die Abschirmungen an ihren auf die Elektroden zu gerichteten Kanten eine solche Erstreckung "L" parallel zur Elektrodenoberfläche aufweisen, daß diese die Spaltweite "S" um mindestens das Dreifache, vorzugsweise das Fünffache übersteigt.The task at hand is achieved with the one described at the beginning Cathode sputtering device according to the invention in that the shields on such an extension "L" parallel to their edges directed towards the electrodes have to the electrode surface that this the gap width "S" by at least the Three times, preferably five times.

Bei Anwendung der erfindungsgemäßen Maßnahme hat sich gezeigt, daß die Verunreinigung von Substrat- oder Elektrodenoberflächen, die einer Behandlungsstation benachbart sind, jedoch nicht unmittelbar an der Behandlung teilnehmen, nicht mehr sichtbar in Erscheinung tritt. Auf die angegebene Weise entsteht für die Ionen eine Strecke erhöhten Widerstandes, die sie trotz der relativ begrenzten Länge dieser Strecke nicht mehr im merklichen Umfange durchdringen können.When applying the measure according to the invention it has been shown that the contamination of substrate or electrode surfaces in a treatment station neighbors, but not directly participating in the treatment, no longer visibly appears. In the way indicated, a is created for the ions The increased resistance they stretch despite the relatively limited length of this Can no longer penetrate to a noticeable extent.

Dieser Effekt.-wird im Anschluß an die Spezialbeschreibung durch Vergleichswerte gegenüber dem Stand der Technik noch näher belegt.This effect is made possible by comparison values following the special description compared to the state of the art more closely documented.

Eine besonders vorteilhafte Form des Erfindungsgegenstandes ist gemäß der weiteren Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die auf die Elektroden zugerichteten Kanten der Abschirmungen auf ihrem Umfang mit Stegen versehen sind, die im wesentlichen parallel zur Elektrodenoberfläche ausgerichtet sind. Auf diese Weise ist es möglich, die Abschirmungen nach wie vor aus relativ dünnem Blech zu fertigen und an ihnen lediglich Stege der angegebenen Erstreckung "L" anzubringen, so daß eine erhöhte Steifigkeit der Abschirmungen bei geringem Gewicht die Folge ist.A particularly advantageous form of the subject matter of the invention is in accordance with of the further invention characterized in that the trimmed on the electrodes Edges of the shields are provided with webs on their circumference, which essentially are aligned parallel to the electrode surface. In this way it is possible to manufacture the shields from relatively thin sheet metal and attach them to them only to attach webs of the specified extension "L", so that an increased Rigidity of the shields with low weight is the result.

Eine besonders vorteilhafte und wirksame Konstruktion der erfindungsgemäßen Abschirmungen läßt sich bei Katodenzerstäubungsvorrichtungen anwenden, bei denen die Vakuumkammer, die Elektrodenanordnung, Substrathalter etc. im wesentlichen rotationssymmetrisch sind. Hierbei sind die Mittenachsen der Elektroden auf einem Kreis angeordnet, der Substrathalter ist rotationssymmetrisch ausgebildet und seine Drehachse istkonzentrisch zu dem genannten Kreis angeordnet. Die besonders vorteilhafte Gestaltung der Abschirmung ist dabei gemäß der weiteren Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Stege von zwei parallelen Kreisscheiben gebildet werden, deren Außendurchmesser im wesentlichen dem Durchmesser des Substrathalters entspricht, und daß die Kreisscheiben mit mehreren kongruenten Ausnehmungen versehen sind, deren Zahl der Zahl der Elektroden und deren Querschnittdem Querschnitt der Elektroden entspricht, und daß die Kreisscheiben auf dem Umfang der Ausnehmungen durch die zargenförmigen Abschirmungen miteinander verbunden und im Abstand voneinander gehalten sind.A particularly advantageous and effective construction of the invention Shielding can be used in sputtering devices in which the vacuum chamber, the electrode arrangement, substrate holder, etc. are essentially rotationally symmetrical are. Here, the center axes of the electrodes are arranged on a circle, the The substrate holder is designed to be rotationally symmetrical and its axis of rotation is concentric arranged to the said circle. The particularly advantageous design of the shield is characterized according to the further invention in that the webs of two parallel circular disks are formed, the outer diameter of which is substantially corresponds to the diameter of the substrate holder, and that the circular disks with several Congruent recesses are provided, their number, the number of electrodes and their Cross-section corresponds to the cross-section of the electrodes, and that the circular disks on the circumference of the recesses through the frame-shaped shields with each other are connected and kept at a distance from each other.

Eine derartige Abschirmung besitzt eine hervorragende Abschirmwirkung bei hoher Eigensteifigkeit, so daß Abweichungen von der optimalen Einbaulage nicht möglich sind. Praktisch die gesamten Kreisscheiben bilden Stege "L", die Spalte mit erhöhtem Widerstand gegen die Ionenwanderung darstellen.Such a shield has an excellent shielding effect with high inherent rigidity, so that deviations from the optimal installation position do not occur possible are. Virtually all of the circular disks form webs "L", the gaps with increased resistance to ion migration.

Die Wirksamkeit der Stege kann noch weiter dadurch erhöht werden, daß sie auf ihren den Elektroden zugekehrten Flächen mit rippenförmigen Vorsprüngen versehen sind.The effectiveness of the bars can be further increased by that they have rib-shaped projections on their surfaces facing the electrodes are provided.

Der Erfindungsgegenstand kann sowohl für eine Zerstäubung mittels Gleichspannung als auch mittels Wechselspannung, insbesondere mittels Hochfrequenz verwendet werden.The subject matter of the invention can be used both for atomization by means of Direct voltage as well as by means of alternating voltage, in particular by means of high frequency be used.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes, seine Einzelheiten und Variationsmöglichkeiten seien nachfolgend anhand der Figuren 1 bis 4 näher erläutert.An embodiment of the subject matter of the invention, its details and possible variations are explained in more detail below with reference to FIGS.

Es zeigen: Figur 1 einen Vertikalschnitt durch eine schematisch dargestellte, vollständige Katodenzerstäubungsvorrichtung, Figur 2 einen vergrößerten Teilausschnitt aus Figur 1 innerhalb des Kreises "A", Figur 3 eine Variante des Gege-nstandes nach Figur 2 und Figur 4 einen vergröß-erten Teilausschnitt der rechten Hälfte des Gegenstandes nach Figur 1.They show: FIG. 1 a vertical section through a schematically illustrated, complete cathode sputtering device, FIG. 2 an enlarged partial section from Figure 1 within the circle "A", Figure 3 shows a variant of the object according to FIG. 2 and FIG. 4 show an enlarged partial section of the right half of the object according to Figure 1.

In Figur 1 ist mit 10 eine Vakuumkammer bezeichnet, in der über einen Saugstutzen 11 und einen nicht dargestellten Pumpsatz ein Betriebsdruck von beispielsweise 8 10 3 Torr aufrechterhalten werden kann Innerhalb der Vakuumkammer sind fünf Elektroden 12, 13, 14, 15 angeordnet, von denen die Elektroden 12 und 13 als Zerstäubungskatoden ausgebildet und über Spannungsdurchführungen 17 und 18 an - negative - Hochspannung gelegt sind. Eine weitere Zerstäubungskatode ist hinter der Symmetrieachse angeordnet und in Figur 1 nicht sichtbar.In Figure 1, 10 denotes a vacuum chamber in which a Suction nozzle 11 and a pump set, not shown, an operating pressure of, for example 8 10 3 Torr can be maintained Inside the vacuum chamber are five electrodes 12, 13, 14, 15, of which the electrodes 12 and 13 as Sputtering cathodes and connected via voltage bushings 17 and 18 to - negative - high voltage are applied. Another sputtering cathode is behind arranged on the axis of symmetry and not visible in FIG.

Die Mittenachsen der Zerstäubungskatoden 12, 13 sowie der nicht sichtbaren Zerstäubungskatode sind äquidistant auf einem Kreis angeordnet, der zur im wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildeten Vakuumkammer 10 konzentrisch verläuft. Es ergibt sich hieraus, daß die Schnittebenen durch die Spannungsdurchführungen 17 und 18 unter einem Winkel von 120 Grad zueinander stehen.The center axes of the sputtering cathodes 12, 13 and those that are not visible Sputtering cathode are arranged equidistantly on a circle that essentially leads to rotationally symmetrical vacuum chamber 10 runs concentrically. It results from this that the cutting planes through the voltage feedthroughs 17 and 18 are at an angle of 120 degrees to each other.

Die Elektrode 14 ist gleichzeitig als Substrathalter ausgebildet, konzentrisch in der Vakuumkammer 10 angeordnet und besitzt einen Außendurchmesser, der im wesentlichen dem gemeinsamen Umkreis der Zerstäubungskatoden entspricht. Die Elektrode 14 (Substrathalter) ist mittels einer Welle 19 drehbeweglich durch die Wandung der Vakuumkammer 10 hindurchgeführt. Sie besitzt eine Ausnehmung, in der die Elektrode 15 angeordnet ist, welche die Funktion einer Atzkatode hat, also gegenüber der Elektrode 14 auf negativem Potential liegt. Bezüglich weiterer Einzelheiten wird jedoch auf Figur 4 verwiesen.The electrode 14 is also designed as a substrate holder, arranged concentrically in the vacuum chamber 10 and has an outer diameter, which essentially corresponds to the common perimeter of the sputtering cathodes. The electrode 14 (substrate holder) is rotatable by means of a shaft 19 the wall of the vacuum chamber 10 passed through. It has a recess in which the electrode 15 is arranged, which has the function of an etching cathode, so with respect to the electrode 14 is at negative potential. For more details however, reference is made to FIG.

Zwischen den Elektroden 12 und 13 einerseits und der Elektrode 14 andererseits befinden sich Abschirmungen 20, weiche die Form einer Zarge aufweisen, deren Hauptrichtung senkrecht zur Elektrodenoberfläche verläuft. Diese Abschirmungen überbrücken nahezu den gesamten Zwischenraum zwischen den Elektroden 12, 13 einerseits und den Elektroden t4, 15 andererseits bis auf beiderseitige enge Spalte, die gerade eben einen Transport von Substraten 21 zulassen, die auf der Elektrode 14 (Substrathalter) sowie auf der Elektrode 15 zkatode) angeordnet sind.Between the electrodes 12 and 13 on the one hand and the electrode 14 on the other hand, there are shields 20, which have the shape of a frame, whose main direction is perpendicular to the electrode surface. These shields bridge almost the entire space between the electrodes 12, 13 on the one hand and the electrodes t4, 15 on the other hand, except for narrow gaps on both sides that are straight just allow a transport of substrates 21 that are on the electrode 14 (substrate holder) as well as on the electrode 15 zkatode) are arranged.

Die Abschirmungen 20 entsprechen in ihrem Querschnitt dem Querschnitt der Elektroden 12 bzw. 13, d.h. sie sind als Kreisringe ausgebildet. Die Abschirmungen besitzen auf den auf die Elektroden zugerichteten Kanten auf ihrem gesamten Umfang Stege 22, die parallel zur Oberfläche der Elektroden 12, 13, 14 und 15 ausgerichtet sind. Die Stege 22 werden von zwei parallelen Kreisscheiben 23 und 24 gebildet, deren Außendurchmesser im wesentlichen dem Durchmesser der Elektrode 14 (Substrathalter) entspricht.The cross-section of the shields 20 corresponds to the cross-section of electrodes 12 and 13, i.e. they are designed as circular rings. The shields have on the edges trimmed on the electrodes over their entire circumference Bars 22 which are aligned parallel to the surface of the electrodes 12, 13, 14 and 15 are. The webs 22 are formed by two parallel circular disks 23 and 24, whose outside diameter is essentially the same as the diameter of the electrode 14 (substrate holder) is equivalent to.

Die Kreisscheiben werden durch die zargenförmigen Abschirmungen 20 parallel zueinander und im Abstand voneinander gehalten. Die innerhalb der Abschirmungen 20 liegenden Flächateile der Kreisscheiben 23 und 24 sind entfernt, so daß Ausnehmungen entstehen, die nach Lage und Querschnitt den Elektroden 12, 13 sowie der nicht sichtbaren Elektrode entsprechen. Die Kreisscheibe 23 ist an einer Welle 25 befestigt, welche die Vakuumkammer 10 koaxial zur Welle 19 durchdringt.The circular disks are surrounded by the frame-shaped shields 20 held parallel to each other and at a distance from each other. The ones inside the shields 20 lying flat parts of the circular disks 23 and 24 are removed, so that recesses arise, the position and cross-section of the electrodes 12, 13 and the non-visible Electrode. The circular disk 23 is attached to a shaft 25 which the vacuum chamber 10 penetrates coaxially to the shaft 19.

Mit der Vorrichtung gemäß Figur 1 ist es möglich, jeweils Gruppen von Substraten 21 durch Drehen der Elektrode 14 (Substrathalter) in den Einflußbereich einer der Elektroden 12, 13 zu bringen und zwar durch Drehung der Welle 19. Andererseits sind die Abschirmungen 20 mittels der Welle 25 gleichfalls in unterschiedliche Lage zu den Elektroden 12, 13 zu bringen. Diese Maßnahme hat ihre besondere Bedeutung in Verbindung mit den gestrichelt dargestellten Auffangplatten 26 und 27. Die Auffangplatte 26 dient beispielsweise dazu, bei einer Vorzerstäubung der Elektrode 12 (Zerstäubungskatode) das unreine Material von den darunterliegenden Substraten 21 fernzuhalten. Sie kann nachfolgend durch Drehen der Welle 25 ausgeschwenkt werden, wodurch dann ein Zerstäubungsvorgang zwischen der Elektrode 12 und den betreffenden Substraten 21 möglich wird. Beim Vorzerstäuben entsteht eine Glimmentladung lediglich zwischen der Elektrode 12 und der Auffangplatte 26, so daß deren Abstand die Länge des Crook'schen Dunkeiraumes übersteigen muß.With the device according to Figure 1, it is possible to set up groups of substrates 21 by rotating the electrode 14 (substrate holder) into the area of influence to bring one of the electrodes 12, 13 by rotating the shaft 19. On the other hand the shields 20 are also in different positions by means of the shaft 25 to bring the electrodes 12, 13. This measure is of particular importance in connection with the collecting plates 26 and 27 shown in dashed lines. The collecting plate 26 is used, for example, for a pre-atomization of the electrode 12 (atomization cathode) keep the impure material away from the underlying substrates 21. she can subsequently swung out by rotating the shaft 25, whereby a Atomization process between the electrode 12 and the substrates 21 concerned becomes possible. At the Pre-sputtering creates a glow discharge only between the electrode 12 and the collecting plate 26, so that the distance between them is the length of the Crook's dark space must exceed.

Die Auffangplatte 27 in der rechten Hälfte der Vorrichtung gemäß Figur 1 dient beispielsweise dazu, das beim ätzen mittels der Elektrode 15 (Xtzkatode) von den darauf befindlichen Substraten 21 abgestäubte Material aufzufangen und nicht auf die darüberliegende Elektrode 13 auftreffen zu lassen. Nach dem seitlichen Ausschwenken der Elektrode 15 und der Auffangplatte 27 kann die Elektrode 13 ihrem Verwendungszweck als Zerstäubungskatod-e zugeführt werden. Es versteht sich auch hier, daß die Abstände zwischen der-Auffangplatte 27 und den darunter befindlichen Substraten 21 im Hinblick auf die erforderliche Glimmentladung entsprechend der Länge des Crook'schen Dunkel raumes gewählt werden.The collecting plate 27 in the right half of the device according to FIG 1 is used, for example, to ensure that when etching by means of the electrode 15 (Xtzkatode) to collect and not material sputtered from the substrates 21 located thereon to hit the overlying electrode 13. After swiveling out to the side of the electrode 15 and the collecting plate 27, the electrode 13 can be used for its intended purpose are supplied as atomizing cathodes. It goes without saying that the distances between the collecting plate 27 and the underlying substrates 21 in view to the required glow discharge corresponding to the length of the Crook's dark room can be chosen.

In den Figuren 2, 3 und 4 sind gleiche Teile oder Teile mit gleicher Funktion wie in Figur 1 mit gleichen Bezugszeichen versehen, so daß sich Wiederholungen erübrigen.In Figures 2, 3 and 4, the same parts or parts with the same Function as in FIG. 1 is provided with the same reference numerals, so that repetitions superfluous.

In Figur 2 ist die Spaltweite ''S' zwischen der unteren Begrenzungsfläche des Steges 22 und der oberen Begrenzungsfläche der Elektrode 14 dargestellt. Ferner ist die Erstreckung "L" des Steges 22 parallel zur Oberfläche-der Elektrode 14 angegeben. Es ist-ersichtlich, daß die Erstreckung "L" ein mehrfaches der Spaltweite "S" beträgt.In Figure 2, the gap width is' 'S' between the lower boundary surface of the web 22 and the upper boundary surface of the electrode 14 is shown. Further the extension “L” of the web 22 is indicated parallel to the surface of the electrode 14. It can be seen that the extension "L" is a multiple of the gap width "S".

Auf diese Weise wird ein Spalt entsprechend hohen Widerstandes für die lonenwanderung gebildet. Es versteht sich, daß die Spaltweite 1151 ein Mindestmaß nicht unterschreiten kann, um eine ungehinderte Relativbewegung zwischen den Sub--straten 21 und dem unmittelbar oberhalb angeordneten Steg 22 bzw. der Abschirmung 20 zu ermöglichen. Die Spaltweite ES kann aber noch dadurch verringert werden, daß in der Elektrode 14 (Substrathalter) Vertiefungen 28 angebracht werden, in der die Substrate 21a untergebracht werden, so daß die Oberfläche dieser Substrate in der gleichen Ebene wie die Oberfläche der Elektrode 14 liegt.In this way, a gap is created for a correspondingly high resistance the ion migration formed. It goes without saying that the gap width 1151 is a minimum can not fall short of an unhindered relative movement between the substrates 21 and the web 22 arranged immediately above or the shield 20 to enable. The gap width ES can, however, be reduced by the fact that in the electrode 14 (substrate holder) recesses 28 are attached, in which the Substrates 21a are accommodated so that the surface of these substrates in the the same plane as the surface of the electrode 14 lies.

In Figur 3 ist der Steg 22 mit rippenförmigen Vorsprüngen 29 versehen, die auf die Elektrode 14 zugerichtet sind.In Figure 3, the web 22 is provided with rib-shaped projections 29, which are tailored to the electrode 14.

Auf diese Weise wird die Wirksamkeit der Stege 22 noch verbessert. Es versteht sich, daß analoge Verhältnisse hinsichtlich der Spaltweite und der horizontalen Erstreckung der Stege auch für das Zusammenwirken der oberen Kreis scheibe 23 und der Elektroden 12 und 13 gelten.In this way, the effectiveness of the webs 22 is further improved. It goes without saying that analogous conditions with regard to the gap width and the horizontal Extension of the webs for the interaction of the upper circular disc 23 and of electrodes 12 and 13 apply.

Figur 4 zeigt Einzelheiten in der Umgebung der Elektrode 15 (Atzkatode). Die Elektrode 14 (Substrathalter) ist auf ihrem Umfang mit einer Ausnehmung 30 versehen, in der die Elektrode 15 isoliert angeordnet ist. Dies geschieht unter Zwischenschaltung einer isolierenden Durchführung 31, die an ihrem unteren Ende einen elektrischen Kontakt 32 aufweist, der mit der Elektrode 15 verbunden ist. Die Anordnung ist so getroffen, daß die Oberflächen der Elektroden 14 und 15 in der gleichen Ebene liegen. Im Boden der Vakuumkammer 10 ist ein Gegenkontakt 33 angeordnet, der mit dem Kontakt 32 bei entsprechender Winkelstellung der Elektrode 14 verbindbar ist und ein Verschwenken der Elektrode 15 in der Vakuumkammer 10 erlaubt. Die Verhältnisse der Spaltweiten "S" zur radialen Erstreckung "L" der Stege 22 ist besonders hervorgehoben.FIG. 4 shows details in the vicinity of the electrode 15 (etched cathode). The electrode 14 (substrate holder) is provided with a recess 30 on its circumference, in which the electrode 15 is arranged in an insulated manner. This is done with the interposition an insulating bushing 31, which has an electrical at its lower end Has contact 32 which is connected to the electrode 15. The arrangement is like this taken that the surfaces of the electrodes 14 and 15 lie in the same plane. In the bottom of the vacuum chamber 10, a mating contact 33 is arranged, which with the contact 32 can be connected with a corresponding angular position of the electrode 14 and pivoting the electrode 15 in the vacuum chamber 10 is allowed. The proportions of the gap widths "S" to the radial extension "L" of the webs 22 is particularly emphasized.

In der kreisringförmigen Abschirmung 20 ist eine Auflage 34 angeordnet, auf der die Auffangplatte 27 auswechselbar aufliegt. Die Elektrode 13 (Zerstäbungskatode) ist von einer auf Erdpotential liegenden Einfassung 35 umgeben.A support 34 is arranged in the circular shield 20, on which the collecting plate 27 rests interchangeably. The electrode 13 (atomization cathode) is surrounded by an enclosure 35 which is at ground potential.

B E 1 5 P 1 E L E: In einer Vorrichtung gemäß Figur 1 - jedoch ohne die Auffangplatten 26 und 27 - wurde unterhalb der Elektrode 13 eine Glasplatte von 20 m Durchmesser angeordnet. Die Elektrode 13 wurde jedoch nicht in Betrieb genommen. Die Elektrode 12 (Zerstäubungskatode) bestand bei einem Versuch aus Silber, bei einem weiteren Versuch aus Kupfer. Die Elektrode 12 wurde bei beiden Versuchen mit einer Spannung von etwa 2,5 kV und einer Entladungsleistung von 1 kW beaufschlagt. Das Vakuum betrug 8 10-3 Torr. Die Kondensationsrate lag bei Silber bei 45 R/sek und führte zu einer Schichtdicke von 9 bis 10 µ. Die.Kondensationsrate lag bei Kupfer bei -22 R/sek und führte zu einer Schichtdicke von 8 Beide Versuche wurden sowohl mit als auch ohne die Stege 22 durchgeführt. Bei Verzicht auf die Stege 22 ergab sich ein deutlich sichtbarer Metallniederschlag, der ausgehend vom Rand der Glasplatte, der der Elektrode 12 am nächsten lag wie folgt abnahm. Gemessen wurde die Transmissionsminderung der Glasplatte in Prozent: Abstand vom Rand Transmission Transmission der Glasscheibe Glasscheibe Glasscheibe (cm) (X) (%) Silber Kupfer 1 43,5 87 2 64 88 3 78 89 4 87 90 5 88,5 91 6 89 7 90 8 91 Die maximale Transmission betrug in jedem Falle 91% (unbeschichtete Glasscheibe).B E 1 5 P 1 E L E: In a device according to FIG. 1 - but without the collecting plates 26 and 27 - became a glass plate below the electrode 13 arranged with a diameter of 20 m. However, the electrode 13 did not operate taken. The electrode 12 (sputtering cathode) consisted of silver in an experiment, in another experiment made of copper. Electrode 12 was used in both experiments applied with a voltage of about 2.5 kV and a discharge power of 1 kW. The vacuum was 8 10-3 torr. The condensation rate for silver was 45 R / sec and resulted in a layer thickness of 9 to 10 µ. The condensation rate was with copper at -22 R / sec and resulted in a layer thickness of 8 Both attempts were both carried out with and without the webs 22. If the webs 22 were omitted a clearly visible metal deposit, starting from the edge of the glass plate, that was closest to the electrode 12 decreased as follows. The reduction in transmission was measured of the glass plate in percent: Distance from the edge transmission Transmission of the glass plate Glass pane glass pane (cm) (X) (%) silver copper 1 43.5 87 2 64 88 3 78 89 4 87 90 5 88.5 91 6 89 7 90 8 91 The maximum transmission was in 91% in each case (uncoated glass pane).

Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Stege 22 ergab sich an allen Stellen der Glasplatte eine Transmission von 91%, d.h.When the webs 22 according to the invention were used, this resulted in all of them Provide the glass plate with a transmission of 91%, i.e.

ein Metallniederschlag war optisch nicht feststellbar.a metal deposit was not visually detectable.

Das Maß "L", d.h.- die Steglänge. betrug 18 mm, die Spaltweite "S" betrug ca. 4 mmThe dimension "L", i.e. - the length of the bridge. was 18 mm, the gap width "S" was approx. 4 mm

Claims

A N 5 P R 0 C H E: 1.) Sputtering device-for the optional different treatment of substrates in different treatment stations such as cleaning, coating and etching stationsa consisting of all treatment stations surrounding vacuum chamber, several electrodes and at least one substrate holder, a relative movement being able to be carried out between the electrodes and the substrate holder and wherein the space between the electrodes and the substrates is in the region of each Electrode is bridged by shields, which have the shape of a frame, the main direction of which is essentially perpendicular to the electrode surface, and the one transporting the substrates between the treatment stations through gaps allow, characterized in that the shields (20) on their 'on the Electrodes (12, 13, 14, 15) such an extension "L" parallel to directed edges have to the electrode surface that this the gap width "S" by at least the Exceeds three times, preferably five times.

iE. Cathode sputtering device according to Claim 1, characterized in that that the edges of the shields directed towards the electrodes (12, 13, 14, 15) (20) are provided on their circumference with webs (22) which are essentially parallel are aligned with the electrode surface.

3. Sputtering device according to claim 2, wherein the central axes of the electrodes (12, 13) are arranged on a circle, which serve as substrate holders Electrode (14) is designed to be rotationally symmetrical and its rotating shaft (19) is concentric is arranged in the said circle, characterized in that the webs (22) are formed by two parallel circular disks (23, 24), the outer diameter of which essentially the diameter of the electrode (14) serving as substrate holder corresponds, and that the circular disks are provided with several congruent recesses are, the number of the number of electrodes (12, 13) and their cross-section the cross-section this corresponds to electrodes, and that the circular disks on the circumference of the recesses connected to each other by the frame-shaped shields (20) and at a distance are held from each other.

4. cathode sputtering device according to claim 1, characterized in that that the webs (22) on their electrodes (12, 13, 14, 15) facing surfaces are provided with rib-shaped projections (29).