DE4313353C2 - Vakuum-Beschichtungsanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vakuum-Beschichtungsanlage zum Beschichten eines Bereiches auf einem Substrat mit­ tels einer ein Target aufweisenden Sputterkathode als Be­ schichtungsquelle, welche innerhalb eines als ein mit einer offenen Seite dichtend auf das Substrat aufsetzba­ rer Topf ausgebildeten Rezipienten angeordnet ist.

Eine Vakuum-Beschichtungsanlage der vorstehenden Art ist Gegenstand der US-A-4,514,275. Bei einer solchen Be­ schichtungsanlage braucht für die Beschichtung eines ört­ lichen Bereiches auf einem großflächigen Substrat der Rezipient nicht so großvolumig zu sein, daß er das ganze Substrat aufnehmen kann, da das Substrat einen Teil der Wand des Rezipienten bildet. Er benötigt nur noch einen Querschnitt, welcher wenig größer ist als der zu be­ schichtende Bereich. Deshalb baut die bekannte Vakuum-Be­ schichtungsanlage sehr kompakt. Sie eignet sich bei­ spielsweise besonders für die Aufbringung einer Sensor­ schicht auf die Scheibe eines Kraftfahrzeugs.

Bei Vakuum-Beschichtungsanlagen, bei denen die Beschich­ tungsquelle eine Sputterkathode mit einem Target ist, kommt es häufig vor, daß das Target leicht mit Bestand­ teilen der Atmosphäre reagiert, so daß es nicht der At­ mosphäre ausgesetzt werden darf. Das läßt sich jedoch bei der bekannten Vakuum-Beschichtungsanlage nicht ver­ meiden, weil die Atmosphäre nach der Trennung des Rezi­ pienten und dem Target von der dann offenen Stirnseite her in den als Topfausgebildeten Rezipienten strömen kann.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Vakuum-Be­ schichtungsanlage der eingangs genannten Art so auszubil­ den, daß auch leicht mit Bestandteilen der Luft reagie­ rende Targets als Verdampfungsmaterial verwendet werden können.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Rezipient durch eine dichtend vor die Beschichtungs­ quelle bewegbare Absperrwand in eine Quellenkammer und eine Substratkammer aufgeteilt ist. Bei einer solchen Va­ kuum-Beschichtungsanlage kann man den Teil des Topfes, in dem sich das Target befindet, von dem Teil mit dem Sub­ strat abtrennen, bevor man das Substrat vom Topf abhebt, bevor also Luft in den Topf eindringen kann.

Konstruktiv besonders einfach ist das Abtrennen der Quel­ lenkammer zu verwirklichen, wenn die Absperrwand von ei­ ner an einer Seite des Topfes schwenkbar angeordneten Welle gehalten und dichtend in den Topf hinein bewegbar ausgebildet ist.

Die Quellenkammer kann besonders kompakt ausgebildet sein, wenn gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfin­ dung die Sputterkathode in dem Topf in Richtung des Sub­ strates verfahrbar gehalten ist.

Unterschiedliche Schichten können rasch hintereinander aufgebracht werden, wenn gemäß einer anderen Weiterbil­ dung der Erfindung in dem Topf eine Wechselvorrichtung mit zumindest zwei unterschiedlichen Beschichtungsquellen vorgesehen ist. Durch eine solche Wechselvorrichtung kön­ nen auch verschiedene Prozeßschritte durchgeführt werden, zum Beispiel Ätzen mit Ionenquelle, Glimmen, HF- und DC-Prozesse, reaktive und nicht reaktive Prozesse oder PECVD-Prozesse.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips sind eine da­ von und eine abgewandelte Einzelheit in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in

Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch eine Vakuum-Beschichtungsanlage nach der Erfindung,

Fig. 2 einen senkrechten Schnitt durch ein gegenüber Fig. 1 abgewandeltes Detail der Anlage.

Die Fig. 1 zeigt ein Substrat 1, bei dem es sich um eine Fensterscheibe eines Kraftfahrzeugs handelt, auf das von oben her ein als Topf ausgebildeter Rezipient 2 mit sei­ ner offenen Stirnseite aufgesetzt ist. Eine umlaufende Dichtung 3 dichtet den Rezipienten 2 gegenüber dem Sub­ strat 1 ab. Auf diese Weise wird eine Vakuumkammer 4 ge­ schaffen, welche vom Rezipienten 2 und in der Zeichnung gesehen nach unten hin vom Substrat 1 begrenzt ist. Eine Turbomolekularpumpe 5, welche direkt am Rezipienten 2 an­ geflanscht ist, dient zum Evakuieren der Vakuumkammer 4. Im Rezipienten 2 ist eine Beschichtungsquelle 6 angeord­ net, bei der es sich bei diesem Ausführungsbeispiel um eine Sputteranlage mit einem Target 7 handelt. Durch einen Doppelpfeil 8 ist angedeutet, daß die Beschich­ tungsquelle 6 mit ihrem Target 7 mehr oder weniger weit vom Substrat 1 weg verfahren werden kann. Befindet sich die Beschichtungsquelle 6 in ihrer obersten Stellung, dann kann eine abgebrochen dargestellte Absperrwand 9, welche auf einer drehbaren Welle 10 angeordnet ist, in den Rezipienten 2 hinein dichtend unter die Beschich­ tungsquelle 6 geschwenkt werden. Diese Absperrwand 9 teilt dann den Rezipienten 2 in eine Quellenkammer 11 oberhalb der Absperrwand 9 und eine Substratkammer 12 un­ terhalb der Absperrwand 9 auf.

Gemäß Fig. 2 ist in der Vakuumkammer 4 eine Wechselvor­ richtung 13 angeordnet, die bei diesem Ausführungsbei­ spiel als Karussell ausgebildet ist und zwei verschiedene Targets 7, 7a trägt. Durch Drehung mittels einer Welle 14 kann das jeweils gewünschte Target 7, 7a in eine fluch­ tende Stellung zum Substrat 1 gebracht werden, so daß unterschiedliche Schichten aufgesputtert werden können.

Bezugszeichenliste

1 Substrat
2 Rezipient
3 Dichtung
4 Vakuumkammer
5 Turbomolekularpumpe
6 Beschichtungsquelle
7 Target
8 Doppelpfeil
9 Absperrwand
10 Welle
11 Quellenkammer
12 Substratkammer
13 Wechselvorrichtung
14 Welle.

Claims (4)

1. Vakuum-Beschichtungsanlage zum Beschichten eines Be­ reiches auf einem Substrat mittels einer ein Target auf­ weisenden Sputterkathode als Beschichtungsquelle, welche innerhalb eines als ein mit einer offenen Seite dichtend auf das Substrat auf setzbarer Topf ausgebildeten Rezipi­ enten angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Rezipient (2) durch eine dichtend vor die Beschich­ tungsquelle (6) bewegbare Absperrwand (9) in eine Quel­ lenkammer (11) und eine Substratkammer (12) aufgeteilt ist.

2. Vakuum-Beschichtungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperrwand (9) von einer an einer Seite des Rezipienten (2) schwenkbar angeordneten Welle (10) gehalten und dichtend in den Rezipienten (2) hinein bewegbar ausgebildet ist.

3. Vakuum-Beschichtungsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtungsquelle (6) in dem Rezipienten (2) in Richtung des Substrates (1) verfahrbar gehalten ist.

4. Vakuum-Beschichtungsanlage nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Rezipienten (2) eine Wechselvorrichtung (13) mit zu­ mindest zwei unterschiedlichen Targets (7, 7a) vorgesehen ist.