DE4313284A1 - Spaltschleuse für das Ein- oder Ausbringen von Substraten von der einen in eine benachbarte Behandlungskammer - Google Patents
Spaltschleuse für das Ein- oder Ausbringen von Substraten von der einen in eine benachbarte BehandlungskammerInfo
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- H01L21/67126—Apparatus for sealing, encapsulating, glassing, decapsulating or the like
Description
Die Erfindung betrifft eine Spaltschleuse für das
Ein- oder Ausbringen von Substraten von der einen
in eine benachbarte Behandlungskammer oder vom at
mosphärischen Raum in eine mit Prozeßgas gefüllten
Kammer und umgekehrt, insbesondere für eine Durch
lauf-Vakuumbeschichtungsanlage, mit einer in der
die Räume voneinander trennenden Wand vorgesehenen
spaltförmigen Durchtrittsöffnung für die Sub
strate.
Bekannt ist ein Verfahren zum Beschichten von Bän
dern in einer Vakuumkammer unter Verwendung eines
endlosen Trägerbandes (DOS 27 47 061), welches das
zu beschichtende Band auf dem Wege von einer Ab
wickelwalze zu einer Aufwickelwalze mindestens auf
dem Wege durch eine Schleusenvorrichtung der Vaku
umkammer begleitet, wobei das zu beschichtende
Band sowohl am einlaufenden als auch am auslaufen
den Trumm des Trägerbandes schlupffrei anliegend
gehalten wird, wobei das zu beschichtende Band in
nerhalb der Vakuumkammer über eine begrenzte Weg
länge vom Trägerband abgehoben und auf der dem
Trägerband zugekehrten Seite beschichtet wird. Die
Schleusenvorrichtung besteht in diesem Fall aus
einer Vielzahl von parallel zueinander angeordne
ten Schlitzblenden, wobei jede der einzelnen von
den Schlitzblenden getrennten Kammern jeweils mit
dem Saugstutzen einer Vakuumpumpe verbunden ist
und wobei die Auslegung der einzelnen Pumpensätze
so getroffen ist, daß die Drücke in der Reihe vom
Zulauf des Substrats in die erste Schleusenkammer
zur Prozeßkammer hin abnehmen.
Bekannt ist weiterhin (EP 0 106 521) ein Verfahren
für die Niederschlagung von Halbleitermaterial
durch eine Glimmentladung innerhalb einer Nieder
schlagsvorrichtung mit mindestens einer ersten und
einer zweiten Niederschlagskammer, die über einen
Gasdurchlaß miteinander verbunden sind, um Spülgas
von einem Spülgaskanal zu erhalten, wobei jede der
Kammern eine Kathode und einen Evakuierungskanal
enthält, wobei in dem Verfahren ein Substrat durch
den Gasdurchlaß von einer der Niederschlagskammern
zu der anderen Niederschlagskammer bewegt wird,
Prozeßgase in an den Kathoden anliegende Plasmabe
reiche eingelassen werden, die Gase derart ange
regt werden, daß sie in den Plasmabereichen in die
Niederschlagsart desoziieren, die als Schichten
auf eine Oberfläche des Substrats niedergeschlagen
werden, wobei das in die erste Kammer eingeführte
Prozeßgas Dotierungsprozeßgas und das in die
zweite Kammer eingeführte Prozeßgas Eigenlei
tungsprozeßgas aufweist, wobei nicht verbrauchtes
Prozeßgas von den Plasmabereichen durch die Evaku
ierungsdurchlässe abgezogen werden und Spülgas an
den Gasdurchlaß angelegt wird, um eine Kontami
nierung der Prozeßgase untereinander in angren
zenden Niederschlagskammern zu verhindern, wobei
eine ausreichende Volumendurchflußrate von Spülgas
in den an der Seite der zweiten Kammer des Gas
durchlasses anliegenden Spülgaskanal derart ge
richtet wird, daß ein im wesentlichen in eine
Richtung strömender laminarer Fluß von Spülgas
durch den Gasdurchlaß von der zweiten Nieder
schlagskammer zu der ersten Niederschlagskammer
über die Oberfläche des Substrats erreicht wird,
auf dem eine Schicht von Halbleitermaterial nie
dergeschlagen worden ist, und um im wesentlichen
die Diffusion des Dotierungsprozeßgases von der
ersten Kammer zu der zweiten Kammer ein Fluß von
Spülgas in die zweite Kammer verhindert wird, so
daß das nicht verbrauchte Prozeßgas und die nicht
niedergeschlagene Niederschlagsart in der zweiten
Kammer im wesentlichen auf die Nachbarschaft der
Kathode und den Evakuierungsdurchlaß begrenzt wer
den.
Zur Herstellung von Mehrfachschichtsystemen für
Datenspeicher, Displays, Solarzellen usw. werden
häufig Durchlaufanlagen eingesetzt, in denen die
im wesentlichen zweidimensionalen Substrate auf
Paletten befestigt sind, die nacheinander ver
schiedene Beschichtungsstationen passieren. Bei
den Beschichtungsprozessen handelt es sich haupt
sächlich um nichtreaktive und reaktive Zerstäu
bungs- und CvD-Prozesse.
Da die einzelnen Verfahren in der Regel genau de
finierte Prozeßgasatmosphären (Gasart und Par
tialdruck) erfordern, kommt einer ausreichenden
vakuumtechnischen Trennung der Beschichtungssta
tionen besondere Bedeutung zu.
Für Anlagen zur Erzeugung von Mehrfachschichtsy
stemen eignen sich die oben beschriebenen Vorrich
tungen beziehungsweise Verfahren in der Regel
nicht, da derartige Vorrichtungen infolge der
Vielzahl von hintereinander anzuordnenden Schleu
senkammern enorm platzaufwendig sind und darüber
hinaus durch die erforderliche Zahl von Pumpensät
zen auch sehr kostspielig sind.
Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Auf
gabe zugrunde eine Spaltschleuse zu schaffen, die
die Nachteile der bekannten Schleusen dieses Typs
nicht aufweist und die einerseits eine möglichst
hohe Durchschleusgeschwindigkeit zuläßt und die
andererseits eine gute vakuumtechnische Trennung
der Beschichtungsstationen erlaubt.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß
die Trennwand im Bereich der beiden langen und zu
einander parallelen, die spaltförmige Schleusen
öffnung begrenzenden Wandpartien mit mindestens
zwei einander diametral gegenüberliegenden und zu
einander parallelen sich in einer zur Ebene der
Trennwand parallelen Ebene erstreckenden Nuten,
Ausnehmungen oder Ausströmkanälen versehen sind,
wobei die Nuten, Ausnehmungen oder Ausströmkanäle
mit Anschlüssen korrespondieren, über die ein
Sperrgas in diese einströmt, das von dort aus den
ganzen Spaltraum füllt und von diesem aus weiter
in die benachbarten an Vakuumpumpen angeschlosse
nen Kammern strömt.
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung
sind in den anhängenden Patentansprüchen näher be
schrieben und gekennzeichnet.
Die Erfindung läßt die verschiedensten Ausfüh
rungsmöglichkeiten zu; eine davon ist in der an
hängenden Zeichnung schematisch näher dargestellt.
Die Vorrichtung besteht im wesentlichen aus den
beiden an Vakuumpumpen 22, 23 angeschlossenen Be
handlungskammern 3, 4 die durch die Wand 5 vonein
ander getrennt sind, den in den Behandlungskammern
3, 4 angeordneten Kathoden 6, 7 bzw. 8, 9 mit den
zugehörigen Targets 10, 11 bzw. 12, 13, den durch
die Kammern 3, 4 längs eines Schienenwegs 25 be
wegbaren Paletten oder Substratträger 24 mit den
an ihnen befestigten Substraten 15, 15′, . . . , den
einerseits mit den Sperrgas-Behältern 28, 29 und
andererseits mit den Gasanschlüssen 20, 21 verbun
denen Druckleitungen 26, 27, den in die Wandpar
tien 16, 17 eingearbeiteten Nuten oder Kanälen 18,
19 und den die beiden Kammern 3, 4 nach beiden
Enden zu abschließenden Schleusen 30, 31.
Zur vakuumtechnischen Trennung der beiden Kammern
3, 4 strömt Sperrgas über die Leitungen 26, 27,
die Gasanschlüsse 20, 21 und die Nuten 18, 19 in
die im wesentlichen von den Wandpartien 16, 17 be
grenzte Durchtrittsöffnung 14 ein und von hier aus
zwischen den vom Substratträger 24 bzw. den
Substraten 15, 15′, . . . einerseits und den Wandpar
tien andererseits gebildeten Spalten in die Kam
mern 3 bzw. 4 aus denen das Sperrgas anschließend
von den Pumpen 22, 23 abgesaugt wird, so daß diese
fast vollständig mit den Prozeßgasen durchflutet
sind die über die Leitungen 32, 33 einlaßbar sind
und für den Behandlungsprozeß notwendig sind.
Dadurch, daß das Sperrgas zumindest im Bereich der
Durchtrittsöffnung 14 die Paletten 24 und die auf
ihnen befestigten Substrate 15, 15′, . . . vollstän
dig und allseits umspült und auch in den Phasen
des Prozesses in denen sich keine Paletten 24 in
der Durchtrittsöffnung 14 befinden den von den
vier Wandpartien (von denen nur die beiden Partien
16, 17 zeichnerisch dargestellt sind) umschlosse
nen Raum vollständig ausfüllt ist gewährleistet,
daß keinerlei Prozeßgas aus der einen Kammer 3 in
die benachbarte Kammer einsickert bzw. eingespült
wird. Voraussetzung dabei ist allerdings, daß das
Sperrgas mit einem höheren Druck in die Durch
trittsöffnung 14 einströmt, als die Prozeßgase in
die Kammern 3 und 4. Schließlich ist klar, daß es
sich bei dem Sperrgas um ein Inertgas handeln muß.
Bezugszeichenliste
3 Behandlungskammer
4 Behandlungskammer
5 Trennwand
6 Kathode
7 Kathode
8 Kathode
9 Kathode
10 Target
11 Target
12 Target
13 Target
14 Durchtrittsöffnung
15, 15′, . . . Substrat
16 Wandpartie
17 Wandpartie
18 Kanal, Nut, Ausnehmung
19 Kanal, Nut, Ausnehmung
20 Gasanschluß
21 Gasanschluß
22 Vakuumpumpe
23 Vakuumpumpe
24 Substratträger, Palette
25 Schienenweg
26 Druckleitung
27 Druckleitung
28 Sperrgasbehälter
29 Sperrgasbehälter
30 Schleuse
31 Schleuse
32 Prozeßgasleitung
33 Prozeßgasleitung
4 Behandlungskammer
5 Trennwand
6 Kathode
7 Kathode
8 Kathode
9 Kathode
10 Target
11 Target
12 Target
13 Target
14 Durchtrittsöffnung
15, 15′, . . . Substrat
16 Wandpartie
17 Wandpartie
18 Kanal, Nut, Ausnehmung
19 Kanal, Nut, Ausnehmung
20 Gasanschluß
21 Gasanschluß
22 Vakuumpumpe
23 Vakuumpumpe
24 Substratträger, Palette
25 Schienenweg
26 Druckleitung
27 Druckleitung
28 Sperrgasbehälter
29 Sperrgasbehälter
30 Schleuse
31 Schleuse
32 Prozeßgasleitung
33 Prozeßgasleitung
Claims (2)
1. Spaltschleuse für das Ein- oder Ausbringen
von Substraten von der einen in eine benach
barte Behandlungskammer (3, 4), oder vom atmo
sphärischen Raum in eine mit Prozeßgas geflu
tete Kammer und umgekehrt, insbesondere für
eine Durchlauf-Vakuumbeschichtungsanlage, mit
einer in der die Räume voneinander trennenden
Wand (5) vorgesehenen spaltförmigen Durch
trittsöffnung (14) für die Substrate
(15, 15′, . . . ), dadurch gekennzeichnet, daß die
Trennwand (5) im Bereich der beiden langen
und zueinander parallelen, die spaltförmige
Durchtrittsöffnung (14) begrenzenden Wandpar
tien (16, 17) mit mindestens zwei einander
diametral gegenüberliegenden und zueinander
parallelen, sich in einer zur Ebene der
Trennwand (5) parallelen Ebene erstreckenden
Nuten, Ausnehmungen oder Kanälen (18, 19) ver
sehen ist die mit Anschlüssen (20, 21) korre
spondieren über die ein Sperrgas in diese
einströmt das von dort aus den ganzen durch
die Durchtrittsöffnung (14) begrenzten Raum
füllt und von diesem aus weiter in die be
nachbarten, an Vakuumpumpen (22, 23) ange
schlossenen Kammer (3, 4) strömt.
2. Spaltschleuse nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß das über die Nuten, Ausneh
mungen oder Kanäle (18, 19) in die Durch
trittsöffnung (14) einströmende Sperrgas ein
inertes Gas ist und mit einem Druck in die
Durchtrittsöffnung (14) eintritt der höher
bemessen ist, als die Drücke die die Prozeß
gase in den Kammern (3, 4) aufweisen.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19934313284 DE4313284A1 (de) | 1993-04-23 | 1993-04-23 | Spaltschleuse für das Ein- oder Ausbringen von Substraten von der einen in eine benachbarte Behandlungskammer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19934313284 DE4313284A1 (de) | 1993-04-23 | 1993-04-23 | Spaltschleuse für das Ein- oder Ausbringen von Substraten von der einen in eine benachbarte Behandlungskammer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4313284A1 true DE4313284A1 (de) | 1994-10-27 |
Family
ID=6486176
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19934313284 Withdrawn DE4313284A1 (de) | 1993-04-23 | 1993-04-23 | Spaltschleuse für das Ein- oder Ausbringen von Substraten von der einen in eine benachbarte Behandlungskammer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
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