DE3902862A1 - Verfahren zur entfernung von partikeln auf substratoberflaechen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vakuumbeschichten von Substraten, wie Glasscheiben, Folien, Kunststoffsubstraten für optische Platten, usw., wobei die Substrate in eine Vakuumbeschichtungsanlage eingeführt und im Vakuum nach einer physikalischen Dampfphasenbeschichtung ("Physical Vapour Deposition"), wie z. B. Kathodenzerstäubung oder Bedampfung, mit einer Schicht bedeckt werden.

Solche Verfahren sind bekannt und werden z. B. zur Beschichtung sog. CD-Platten, Architekturglas, usw. angewandt, siehe beispielsweise die europäische Patentanmeldung 02 77 536 A1 und die ausführliche einschlägige Fachliteratur, z. B. Vakuumtechnik, 24, (1975), "Die Herstellung dünner Filme durch Kathodenzerstäubung" von K. Reichelt; sowie Airco Temescal, (1977), "Production Sputtermetallization of Exterior Plastic Automotive Parts" von Les Huges, R. Lucariello und P. Blum (all diese Literaturstellen sind durch Bezeichnung als hierin aufgenommen zu betrachten).

Ein im heutigen Stand der Technik häufig auftretendes Problem sind störende Defekte in der aufgebrachten Schicht, die durch Verunreinigung der Substratoberfläche mit Partikeln verursacht werden. Die Partikel haften an der Substratoberfläche und werden im Beschichtungsvorgang mitbeschichtet. Wenn in einem späteren Stadium die Partikel sich aus ihrer ursprünglichen Lage entfernen, bleiben Löcher in der Beschichtung, die im Durchlicht deutlich erkennbar sind: sog. "Pinholes". Dadurch bekommt das beschichtete Produkt ein minderwertiges Aussehen. Im Extremfall kann es sogar die geforderten Produkteigenschaften beeinträchtigen und zu Ausschuß führen; so kann zum Beispiel die Auslesbarkeit optischer Datenträger beeinträchtigt werden, weil die Größenordnung der Löcher mit der der optischen Informationsstruktur der Datenträger übereinstimmen kann.

Im Zusammenhang mit dieser Problematik wurden bereits viele Vorschläge gemacht, Substrate gründlich von anhaftenden Teilchen zu befreien, bevor diese Substrate beschichtet werden. In der japanischen Auslegeschrift 84-1 677 (A) wird beispielsweise eine Vorrichtung beschrieben, bei der bewegliche Molekularstrahl-Konfiguratione in einer Verdampfungskammer vorgesehen sind, damit das Substrat mit Hilfe von Gasstrahlen von den anhaftenden Teilchen befreit wird. In der Praxis hat es sich herausgestellt, daß es oft äußerst schwer ist, das Substrat von anhaftenden Teilchen völlig zu befreien; meistens tritt nur eine Verlagerung der Teilchen auf, die sich dann wieder an einer anderen Stelle auf dem Substrat ablagern können. Bei der bekannten Vorrichtung ist weiterhin noch besonders nachteilig, daß die ggf. dennoch völlig von dem Substrat entfernten Teilchen auf die Verdampfungsquelle gelangen und sich dort schädlich auswirken können.

Die Erfindung hat nun zur Aufgabe, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zu schaffen, die sich zum Durchführen des Verfahrens eignet, mit der es möglich ist, das Substrat in einem PVD-Verfahren mit einer Schicht zu versehen, die völlig oder nahezu völlig frei von den schädlichen Pinholes ist. In Abweichung von dem bekannten Stand der Technik weist die Erfindung das Kennzeichen auf, daß das Verfahren wenigstens drei Stufen umfaßt und zwar: eine erste PVD-Stufe, in der die Substrate und etwaige anhaftende Partikel beschichtet werden; eine Partikelverlagerungsstufe innerhalb der Vakuumbeschichtungsanlage, in der die beschichteten Partikel aus ihrer Ausgangslage auf dem Substrat verlagert werden; und eine zweite, zusätzliche PVD-Stufe, in der die Substrate ein zweites Mal beschichtet werden, wobei die durch die anhaftenden Partikel in der ersten Beschichtungsstufe entstandenen Defekte in der erzeugten Schicht überdeckt werden. Der Erfindung liegt die überraschende Erkennntis zugrunde, daß es zur Vermeidung von Pinholes in Produkten, die in einem PVD-Verfahren beschichtet worden sind, nicht notwendig ist, die auf dem Substrat vorhandenen Teilchen zu vermeiden. Es stellt sich heraus, daß durch die Erfindung der schädliche Einfluß der Teilchen dadurch vermieden werden kann, daß die Teilchen nur, ggf. über einen sehr geringen Abstand, etwas aus ihrer Ausgangslage verlagert werden. Dazu ist es notwendig, entsprechend dem Erfindungsgedanken, daß derjenige Teil des Substrats, zu dem die Teilchen aus ihrer Ausgangslage verlagert werden, vorher mit einer im PVD-Verfahren aufgebrachten Schicht versehen wird. Nach der Verlagerung, bei der die Teilchen sich dann an einer unschädlichen Stelle befinden, wird zum zweiten Male eine Schicht aufgebracht. Eine Besonderheit von Produkten, die mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt sind, ist, daß die Teilchen sich zwar noch immer auf der Oberfläche des Substrats befinden können, daß aber weder das Vorhandensein derselben, noch die in einer späteren Phase auftretende Verlagerung oder Entfernung der Teilchen das Produkt beeinträchtigen.

Viele bekannte PVD-Verfahren sind diskontinuierlicher Art, d. h., daß die Substrate in die Behandlungskammer eingebracht werden, daß diese daraufhin hermetisch verschlossen und evakuiert wird, die Substrate im Vakuum beschichtet werden, daß der Behandlungsraum wieder auf atmosphärischen Druck gebracht wird und daß danach die beschichteten Produkte der Behandlungskammer entnommen werden. Es werden aber immer mehr Verfahren angewandt, bei denen zur Steigerung der Produktivität und zur Senkung der Fertigungskosten die Substrate in einem mehr oder weniger kontinuierlichen Strom durch eine Vorrichtung hindurchgeführt werden, wobei diese Vorrichtung mit einer Anzahl durch Schleusen, auch Spaltschleusen voneinander getrennter Stationen versehen ist. Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus der bereits genannten Europäischen Patentanmeldung 02 77 536 bekannt. Ein erfindungsgemäßes Verfahren, das sich durchaus dazu eignet, in Kombination mit einer derartigen modernen Vorrichtung angewandt zu werden, weist das Kennzeichen auf, daß innerhalb der Vakuumbeschichtungsanlage das Substrat von einer ersten PVD-Station in eine Partikelverlagerungsstation und anschließend von der Partikelverlagerungsstation in eine zweite PVD-Station befördert wird. An dieser Stelle sei bemerkt, daß es u. a. aus der bereits genannten Europäischen Patentanmeldung an sich bekannt ist, in einer PVD-Anlage mehrere PVD-Stationen nebeneinander anzuordnen, so daß das Substrat nacheinander mehrere PVD-Behandlungsräume durchläuft. Dies ist oft erforderlich, weil in einer oder mehreren Stationen das Substrat vorbehandelt wird, bevor es mit der eigentlichen Schicht versehen wird. Manchmal werden mehrere Stationen verwendet, damit die Durchführungsgeschwindigkeit der Substrate durch die Vorrichtung hindurch gesteigert wird und es wird in jeder der Behandlungsstationen ein Teil der Gesamtdicke der schlußendlich aufgetragenen Schicht angebracht. Manchmal werden in den jeweiligen Stationen Schichten unterschiedlicher Zusammensetzung angebracht. Es ist aber unbekannt, entsprechend der Erfindung, eine Teilchenverlagerungsstation zwischen zwei PVD-Stationen anzuordnen.

Eine Ausführungsform der Erfindung weist das Kennzeichen auf, daß zur Verlagerung der Partikel ein Gasstrahl verwendet wird. Wegen der Bemessung der Evakuierungspumpe, die für eine PVD-Vorrichtung notwendig ist, wird es im allgemeinen wichtig sein, daß die zur Verlagerung der Teilchen auf den Substraten verwendete Gasmenge möglichst klein ist. In dieser Hinsicht ist eine Ausführungsform der Erfindung von Bedeutung, die das Kennzeichen aufweist, daß der Gasstrahl durch einen überschallschnellen Molekularstrahl gebildet wird (supersonic molecular beam). Die zur Verlagerung der Teilchen auf dem Substrat erforderliche kinetische Energie soll von den Gasteilchen des Gasstrahles geliefert werden. Die erforderliche Durchflußmenge läßt sich durch Steigerung der Geschwindigkeit der Gasteilchen senken, so daß es vorteilhaft ist, wenn die Gasteilchen in dem Gasstrahl eine möglichst hohe Geschwindigkeit erhalten. Durch eine besondere Formgestaltung der Düsenöffnung, durch die der Gasstrahl in den Vakuumraum eintritt, ist eine Geschwindigkeit bis weit über der Schallgeschwindigkeit erzielbar. Siehe dazu beispielsweise den Artikel: "Molekülspektroskopie in kalten Düsenstrahlen", Physikalische Blätter 43, (1987), Nr. 1, von W. Demtröder und H. J. Foth, in dem von Geschwindigkeiten bis zu der hundertfachen Schallgeschwindigkeit die Rede ist.

Eine weitere Senkung der erforderlichen Gasmenge läßt sich erzielen mit einer Ausführungsform der Erfindung, die das Kennzeichen aufweist, daß der Gasstrahl pulsierend ist. Die durch die Einströmung des Gases in die Teilchenverlagerungsstation entstehende Beeinträchtigung des Prozesses kann noch weiter dadurch verringert werden, daß eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung verwendet wird, die das Kennzeichen aufweist, daß das zur Partikelverlagerung erforderliche Gas identisch ist zu den in den beiden Beschichtungsstufen als Prozeßgas verwendeten Gas. In vielen Kathodenzerstäubungsanlagen wird beispielsweise Argon als Prozeßgas verwendet. Argon ist an sich zu dem genannten Zweck geeignet, da dieses Gas im Vakuum nicht kondensiert.

Eine Ausführungsform, bei der zur Verlagerung der Teilchen ein Gasstrahl verwendet wird, weist das Kennzeichen auf, daß dieser Gasstrahl die gesamte Breite des Substrats überstreicht. Diese Ausführungsform bietet den wesentlichen Vorteil, daß zum Überstreichen der Substratoberfläche keine bewegliche Düse erforderlich ist. Bewegliche Teile sind in PVD-Anlagen immer unerwünscht, da sie durch Verschmutzung und dadurch, daß Abnutzungsteilchen entstehen, leicht zu Problemen führen können. Außerdem wird durch Verwendung eines die gesamte Breite des Substrates bestreichenden Gasstrahles die Durchlaufgeschwindigkeit des Produktes durch die Vorrichtung hindurch gesteigert.

Zur Senkung der erforderlichen Gasmenge bei Anwendung eines pulsierenden Gasstrahles zur Verlagerung der Teilchen ist eine weitere Ausführungsform von Bedeutung, die das Kennzeichen aufweist, daß die Strahlbreite, die Impulsdauer und die Impulsfrequenz, sowie die Transportgeschwindigkeit des Substrates derart aufeinander abgestimmt sind, daß beim Vorbeilaufen unter dem Strahl im wesentlichen die gesamte beschichtete Substratoberfläche abgedeckt wird. Unter "im wesentlichen" ist in diesem Zusammenhang eine derartige gegenseitige Abstimmung zu verstehen, daß wenigstens ein wesentlicher Teil des Substrats abgedeckt wird, so daß vermieden wird, daß eine wesentliche Anzahl Teilchen überhaupt nicht oder zu wenig verlagert wird.

Günstig ist eine Ausführungsform der Erfindung, die das Kennzeichen aufweist, daß das Substrat zwischen der ersten PVD-Station und der Partikelverlagerungsstation durch eine erste Gassperre, wie z. B. eine Schleuse oder eine Spaltschleuse, hindurchgeführt wird und daß das Substrat auf dem Weg zur zweiten PVD-Station eine zweite Gassperre passiert. Damit wird die Gefahr, daß ggf. sich völlig von dem Substrat gelöste Teilchen zu einer Verunreinigung der PVD-Stationen führen können, verringert. Wenn zur Verlagerung der Teilchen in der Teilchenverlagerungsstation Gasstrahlen verwendet werden, kann die Gefahr, daß ein Übermaß an Gas oder eine unerwünschte Gassorte in die PVD-Stationen eindringen kann, verringert werden.

Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens einer anderen als der obenstehend beschriebenen Art, weist das Kennzeichen auf, daß zur Verlagerung der Partikel ein Strahl elektrisch geladener Teilchen, z. B. ein Elektronen- oder Ionenstrahl, verwendet wird. Es sei bemerkt, daß die Verwendung eines Elektronenstrahles oder eines Ionenstrahles zum Entfernen von Staubteilchen von Substraten an sich bekannt ist, und zwar aus der Technik zum Herstellen von Halbleiterschaltungen auf Siliziumscheiben. So ist es beispielsweise aus der japanischen Auslegeschrift 87-1 24 284 (A) bekannt, der Oberfläche einer Siliziumscheibe mit Hilfe eines Elektronenstrahles eine negative elektrische Ladung zu erteilen, um danach diese Siliziumscheibe unter einer stabförmigen Elektrode hindurchzuführen, die mit Hilfe einer Gleichspannungsquelle ein positives elektrisches Potential gegenüber dem Substrat aufweist, damit auf diese Weise unter dem Einfluß der zwischen der stabförmigen Elektrode und den Staubteilchen wirksamen elektrostatischen Kräfte die negativ geladenen Staubteilchen von der Substratoberfläche entfernt werden. Ein derartiges bekanntes Verfahren könnte bei dem erfindungsgemäßen Verfahren angewandt werden.

Eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform weist das Kennzeichen auf, daß die Intensität und die Energie des Strahles dazu ausreicht, durch elektrostatische Kräfte zwischen dem Substrat und den Partikeln diese letzteren zu verlagern. An sich ist dieses Phänomen bei Benutzern von Elektronenmikroskopen bekannt. Wenn ein zu betrachtendes Substrat mit einer zur Steigerung des Kontrastes aufgedampften Metallschicht in dem Vakuumraum eines Elektronenmikroskopen einem Elektronenstrahl ausgesetzt wird, läßt sich oft feststellen, daß in dem abgetasteten Bild plötzlich eine Störung auftritt, welche die Folge eines abspringenden Teilchens von dem Substrat ist. Es wird vermutet, daß diesem Phänomen folgendes zugrunde liegt. Das dem Substrat anhaftende Teilchen wird zusammen mit dem Substrat mit einer Metallschicht versehen. Zwischen dem Teilchen und dem Substrat ist jedoch örtlich keine Metallschicht vorhanden, da an dieser Stelle das Substrat sich gleichsam im Schatten des Teilchens befindet und dadurch nicht mit Metall bedeckt wird. Durch den Elektronenstrahl wird das Teilchen an der metallisierten Oberfläche elektrisch aufgeladen. Da das Teilchen gegenüber dem umgebenden metallisierten Teil des Substrats isoliert liegt, können Unterschiede in dem Ausmaß an elektrischer Ladung und elektrischem Potential zwischen dem Teilchen und dem umgebenden Teil des Substrats zu derartigen elektrostatischen Kräften zwischen dem Teilchen und dem umgebenden Substrat führen, daß das Teilchen aus der ursprünglichen Lage verschoben wird. Dadurch bleibt eine nicht metallisierte Stelle des Substrats übrig, was eine Störung in dem Bild verursacht. Überraschenderweise kann bei der Erfindung auf vorteilhafte Weise dieses Phänomen angewandt werden, das bisher nur als lästiger Effekt bei der Elektronenmikroskopie bekannt war.

Bei Anwendung eines Elektronenstrahles ist auch eine Ausführungsform von Bedeutung, die das Kennzeichen aufweist, daß die beschichtete Substratoberfläche beim Vorbeilaufen unter dem Strahl elektrisch geladener Teilchen insgesamt im wesentlichen lückenlos bestrahlt wird.

Die Erfindung bezieht sich außer auf ein Verfahren auch auf eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens. Eine vorteilhafte Ausführungsform ist beispielsweise eine Vorrichtung, die das Kennzeichen aufweist, daß für die drei erwähnten Stufen des Verfahrens drei separate, durch Gassperren voneinander getrennte, nebeneinander angeordnete Stationen vorgesehen sind. Die damit einhergehenden Vorteile wurden bereits erwähnt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch einen Teil einer Kathodenzerstäubungsvorrichtung zum stufenweisen Metallisieren optischer Medien, in einem kontinuierlichen Strom. Strom, Metallisieren optischer Medien,

Fig. 2 eine Darstellung in vergrößertem Maßstab der Teilchenverlagerungsstation der Kathodenzerstäubungsvorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt in stark vergrößertem Maßstab durch die Düse eines Molekularstrahl-Konfigurations nach Fig. 2,

Fig. 4 eine Vorderansicht gemäß dem Pfeil V der Düse nach Fig. 4,

Fig. 5 einen Schnitt gemäß Fig. 2 durch eine andere Ausführungsform der Teilchenverlagerungsstation,

Fig. 6 eine nicht maßgerechte Darstellung in sehr vergrößertem Maßstab eines unerwünschten Teilchens, das nach der ersten Metallisierungsphase auf der Oberfläche eines Substrates liegt, und

Fig. 7 entsprechend Fig. 6, nun aber die Situation nach der zweiten Metallisierungsstufe.

In den Fig. 1 bis 3 sind Einzelheiten, die zum Verständnis der Erfindung nicht wesentlich sind, nicht versucht worden darzustellen. Der in Fig. 1 dargestellte Teil der Vorrichtung umfaßt fünf Stationen 1 bis 5, die durch Trennwände 6 bis 9 mit Gasschleusen 10 bis 13 voneinander getrennt sind. Die Substrate 14 sind auf Substratträgern 15 angebracht, die mittels einer nicht dargestellten Transportvorrichtung durch die Schleusen von der einen Station zu der anderen Station in Richtung der genannten Pfeile verschoben werden. Die Schleusen bestehen aus sog. Spaltschleusen, wie diese beispielsweise in bekannten Kathodenzerstäubungsanlagen verwendet werden, beispielsweise in der Vorrichtung CDI 603 der Firma Balzers.

Die Station 1 ist eine Vorbehandlungsstation mit einer Ätzvorrichtung 16, die auf übliche Weise aus einer Glimmentladungsanordnung besteht. Die Stationen 2 und 4 bilden eine erste bzw. zweite Metallisierungsstation. Sie sind mit ersten und zweiten Zerstäubungskathoden 17 und 18, beispielsweise aus Aluminium, versehen. Zwischen den beiden Metallisierungsstationen befindet sich, entsprechend der Erfindung, die Teilchenverlagerungsstation 3. Anhand der Fig. 2 bis 5 werden zwei Ausführungsformen einer Teilchenverlagerungsstation näher erläutert.

Die Fig. 2 bis 4 beziehen sich auf eine Ausführungsform, bei der ein Gasstrahl 19 zur Verlagerung von Teilchen 20 auf der Oberfläche des Substrats 14 angewandt wird. In der Teilchenverlagerungsstation 3 befindet sich ein Molekularstrahl-Konfiguration 21, das, auf nicht dargestellte Art und Weise, mit einer Gasquelle verbunden ist. Als Gas wird vorzugsweise eine Gasart verwendet, die in der Kathodenzerstäubungsanlage als Prozeßgas verwendbar ist, beispielsweise Argon. Mit Hilfe des Gasstrahls 19 werden die auf der Oberfläche des Substrats 14 vorhandenen Teilchen 20 über einen gewissen Abstand verlagert, beispielsweise über einen Abstand von nur einigen Zehnteln Millimeter. In Fig. 2 ist zur Erläuterung einer weiteren etwaigen Ausführungsform der Erfindung eine Sammelplatte 22 dargestellt zum etwaigen Ansammeln sich völlig von der Substratoberfläche gelöster Teilchen. Die Sammelplatte kann ggf. mit Hilfe geeigneter Mittel ein derartiges elektrisches Potential erhalten, daß die von dem Substrat entfernten Teilchen durch elektrostatische Kräfte zu dieser Platte gezogen werden. Damit wird selbstverständlich beabsichtigt, daß die angesammelten Teilchen sich an die Sammelplatte heften.

Das Molekularstrahl-Konfiguration 21 hat eine spaltförmige, die ganze Breite des Substrats bestreichende Düse 23, siehe insbesondere Fig. 4. Es ist möglich, je nach der Anwendung, statt eines Molekularstrahl-Konfigurations mit einer die ganze Substratbreite bestreichenden Düse, eine Anzahl Düsen zu verwenden, die je eine geringere Breite aufweisen. Dadurch, daß die Düsen auf geeignete Weise angeordnet werden, kann dennoch die ganze Substratbreite bestrichen werden.

Wie bereits erwähnt wurde, ist es vorteilhaft, wenn der Gasstrahl 19 im Überschallbereich wirksam ist. Dazu ist eine genaue und kritische Formgestaltung der Düse 23 erforderlich. Die Spaltlänge L 1 der Düse kann z. B. in der Größenordnung von 5 bis 10 µm liegen. Fig. 3 zeigt annähernd die Formgestaltung der Düse, die zunächst konvergierend und danach divergierend sein soll, wobei an der engsten Stelle, d. h. in der Kehle der Düse, die Gasgeschwindigkeit der Schallgeschwindigkeit entsprechen soll. Zur weiteren Information betreffs der Formgestaltung der Düse sei z. B. auf den bereits genannten Artikel "Molekülspektroskopie in kalten Düsenstrahlen" verwiesen.

Wie bereits erwähnt, kann es im Hinblick auf eine Beschränkung der erforderlichen Gadurchlaufmenge vorteilhaft sein, einen pulsierenden Gasstrom anzuwenden. Zum Erhalten eines solchen Stromes kann in dem Molekularstrahl-Konfiguration 21 ein elektrisch betätigbares Ventil 24 vorgesehen werden. Vorzugsweise ist das Volumen 25 desjenigen Teils des Molekularstrahl-Konfigurations, der stromabwärts vom Ventil liegt, möglichst klein, da bei einem zu großen Volumen die Amplitude der Druckänderungen stark verringert wird. Die Gesamtbreite der Düse bzw. Düsen, die Impulsfrequenz und die Impulsdauer, sowie die Transportgeschwindigkeit der Substrate werden vorzugsweise derart aufeinander abgestimmt, daß im wesentlichen die ganze Substratoberfläche beim Vorbeigehen unter dem Gasstrahl oder den Gasstrahlen im wesentlichen völlig abgedeckt wird. Vermutlich ist die Pulsierung des Gasstrahles außer zur Verringerung der Gasdurchlaufmenge, auch zum Lösen an der Oberfläche haftender Teilchen vorteilhaft.

In Fig. 5 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der zur Verlagerung der Teilchen 20 ein Strahl elektrisch geladener Teilchen, beispielsweise ein Elektronen- oder ein Ionenstrahl angewandt wird. In der dargestellten Ausführungsform ist an einen Elektronenstrahl gedacht, der von einer nur auf symbolische Weise dargestellten Elektronenquelle 27 herrührt. In Fig. 5 sind weiterhin einige Vorkehrungen dargestellt, die wahrscheinlich nützlich sind. So ist eine Gleichspannungsquelle 28 dargestellt, mit der erreicht wird, daß die Elektronenquelle 27 gegenüber der Wand 29 der Teilchenverlagerungsstation 3 ein negatives elektrisches Potential hat. Auch die Sammelplatte 22 ist mit der Wand 29 galvanisch verbunden.

Der vermutliche Effekt der Anwendung des Elektronenstrahles 26 wird anhand der Fig. 6 und 7 näher erläutert. In Fig. 6 ist in sehr vergrößertem Maßstab und nicht maßgerecht ein Teil des Substrates 14 dargestellt, auf dem eine erste Metallschicht 31 im Kathodenzerstäubungsverfahren angebracht ist. Auf der Oberfläche des Substrats befindet sich ein unerwünschtes Teilchen 20, das in der ersten PVD-Phase ebenfalls mit einer Metalloberfläche 32 versehen ist. Durch die Schattenwirkung ist unter dem Teilchen 20 ein Loch (Pinhole) 33 in der Metallschicht 31 entstanden. Der Elektronenstrahl 29 hat zur Folge, daß sich in der Metallschicht 32 auf dem Teilchen 20 eine negative Ladung ansammelt, da die Schicht 32 gegenüber der Schicht 31 auf dem Substrat isoliert ist. Dadurch entstehen zwischen der Schicht 31 und der Schicht 32 elektrostatische Kräfte, die dazu führen, daß das Teilchen 20 aus der in Fig. 6 dargestellten ursprünglichen Lage in die in Fig. 7 dargestellte neue Lage, in einem gewissen Abstand von der Öffnung 33, verlagert wird. In der zweiten PVD-Phase wird eine zweite Metallschicht 34 auf dem Substrat 14 angebracht. Dadurch wird das nicht entfernte, sondern nur verlagerte Teilchen 20 mit einer zweiten Metallschicht 35 versehen, während unter dem Teilchen in dieser zweiten Metallschicht eine Öffnung 36 entsteht. Das Loch 33 aus Fig. 6 ist nun jedoch durch die zweite Metallschicht 34 bedeckt, während das neue Loch 36 nicht schädlich wirkt.

Außer den anhand der Zeichnung beschriebenen Beispielen sind im Rahmen der durch die Patentansprüche definierten Erfindung viele andere, nicht dargestellte Ausführungsformen möglich. Ob die unerwünschten Teilchen völlig von der Substratoberfläche entfernt oder über einen geringfügigen Abstand verlagert werden, ist für den Effekt der Erfindung nicht wesentlich. Zum Entfernen und/oder Verlagern der Teilchen können alle im Stand der Technik bereits bekannten Verfahren, beispielsweise diejenigen, die aus den genannten Literaturstellen bekannt sind, einzeln oder in Kombination angewandt werden. Danach lassen sich noch völlig andere Verfahren zum Entfernen der Teilchen anwenden, beispielsweise die Verwendung von Flüssigkeiten und/oder die Verwendung von die Substratoberfläche mechanischkontaktierender Mittel, wie z. B. Bürsten oder tuchartiges Material. Weiterhin läßt sich das Verfahren auch auf vorteilhafte Weise bei anderen Produkten als Substraten für optische Platten anwenden.

Claims (15)

1. Verfahren zum Vakuumbeschichten von Substraten, wie Glasscheiben, Folien, Kunststoffsubstraten für optische Platten, usw., wobei die Substrate in eine Vakuumbeschichtungsanlage eingeführt und im Vakuum nach einer physikalischen Dampfphasenbeschichtung ("Physical Vapour Deposition"), wie z. B. Kathodenzerstäubung oder Bedampfung, mit einer Schicht bedeckt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren wenigstens drei Stufen umfaßt und zwar:

• - eine erste PVD-Stufe, in der die Substrate und möglicherweise anhaftende Partikel beschichtet werden;
• - eine Partikelverlagerungsstufe innerhalb der Vakuumbeschichtungsanlage, in der die beschichteten Partikel aus ihrer Ausgangslage auf dem Substrat verlagert werden; und
• - eine zweite, zusätzliche PVD-Stufe, in der die Substrate ein zweites Mal beschichtet werden, wobei die durch die anhaftenden Partikel in der ersten Beschichtungsstufe entstandenen Defekte in der erzeugten Schicht überdeckt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Vakuumbeschichtungsanlage das Substrat von einer ersten PVD-Station in eine Partikelverlagerungsstation und anschließend von der Partikelverlagerungsstation in eine zweite PVD-Station befördert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verlagerung der Partikel ein Gasstrahl verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasstrahl durch einen überschallschnellen Molekularstrahl gebildet wird (supersonic molecular beam).

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasstrahl pulsierend ist.

6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zur Partikelverlagerung erforderliche Gas identisch ist zu dem in den beiden Beschichtungsstufen als Prozeßgas verwendeten Gas.

7. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasstrahl die gesamte Breite des Substrats überstreicht.

8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlbreite, die Impulsdauer und die Impulsfrequenz, sowie die Transportgeschwindigkeit des Substrates derart aufeinander abgestimmt sind, daß beim Vorbeilaufen unter dem Strahl im wesentlichen die gesamte beschichtete Substratoberfläche abgedeckt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat zwischen der ersten PVD-Station und der Partikelverlagerungsstation durch eine erste Gassperre, wie z. B. eine Schleuse oder eine Spaltschleuse, hindurchgeführt wird und daß das Substrat auf dem Weg zur zweiten PVD-Station eine zweite Gassperre passiert.

10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verlagerung der Partikel ein Strahl elektrisch geladener Teilchen, z. B. ein Elektronen- oder Ionenstrahl, verwendet wird.

11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Intensität und die Energie des Strahles dazu ausreicht, durch elektrostatische Kräfte zwischen dem Substrat und den Partikeln diese letzteren zu verlagern.

12. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die beschichtete Substratoberfläche beim Vorbeilaufen unter dem Strahl elektrisch geladener Teilchen insgesamt im wesentlichen lückenlos bestrahlt wird.

13. Anlage zum Durchführen eines Verfahrens nach Anspruch 1.

14. Anlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß für die drei erwähnten Stufen des Verfahrens drei separate, durch Gassperren voneinander getrennte, nebeneinander angeordnete Stationen vorgesehen sind.

15. Produkt, hergestellt in einem Verfahren nach Anspruch 1.