DE4404077A1 - Verfahren zum plasmagestützten Bearbeiten eines Werkstücks und Anordnung dafür - Google Patents
Verfahren zum plasmagestützten Bearbeiten eines Werkstücks und Anordnung dafürInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum plasmagestützten Bearbeiten eines
Werkstücks nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder des Anspruchs 2
und eine Anordnung dafür.
Ein derartiges Verfahren ist dem Aufsatz
Logan, J. S. Control of RF Sputtered Film Properties
Through Substrate Tuning, IBM J. Res. Develop. März
1970
als bekannt entnehmbar.
Bei der Substratbearbeitung mittels eines durch Hochfrequenz in einem
Vakuumbehälter erzeugten Plasmas ist in Abhängigkeit vom Druck und von
der Art des Gases die Einkopplung von Leistung in das Plasma mit
Verlusten verbunden. Diese Verluste können besonders groß sein, wenn in
dem Vakuumbehälter die Substratelektrode mit einer Zusatzelektrode
(Abschirmelektrode) versehen ist.
Die Abschirmelektrode soll unerwünschte parasitäre Gasentladungen
verhindern; allerdings stellt eine solche Abschirmelektrode auch eine
Streukapazität dar, die die Leistungsverluste erhöht. Bei einer solchen
Anordnung kann es vorkommen, daß ein großer Teil des Stromes nicht in
das Plasma fließt, sondern als (Blind-)Strom den Weg über die erwähnte
Streukapazität nimmt.
Dieser (Blind-)Strom ruft hohe Verluste in den zwischen HF-Generator und
Plasma vorhandenen ohmschen Widerständen hervor, die in
Leitungswiderstände und Kontaktwiderstände einteilbar sind.
Es ist grundsätzlich möglich, zur Unterdrückung des erwähnten
(Blind-)Stromes die Kapazität zwischen HF-Elektrode und Erde durch
Vergrößerung des Abstandes zu verringern und auf eine Abschirmung zu
verzichten.
Statt dessen können auch HF-Generatoren mit ausreichender
Leistungsreserve verwendet werden, damit eine genügend hohe Leistung in
die Gasentladung eingekoppelt werden kann.
Außerdem ist es denkbar, die HF-Energie induktiv einzukoppeln oder
Mikrowellen zu verwenden, die eine Gasentladung mit höherer
Leistungsdichte erzeugen.
Möglich ist auch eine magnetfeldgestützte Plasmaentladung oder die
Erzeugung von Elektron-Zyklotron-Resonanz-Entladungen.
Ein anderer Weg besteht darin, die Spannungsüberhöhung in einem
Reihenresonanzkreis für eine hohe Leistungseinkopplung auszunutzen; in
diesem Falle müssen die von der HF-Elektrode und der Substratelektrode
gebildete Kapazität und die durch das Plasma gebildete
Randschichtkapazitäten einen Bestandteil des Reihenresonanzkreises bilden.
Nach dem Paschengesetz ist die zum Zünden erforderliche Spannung durch
den geometrischen Aufbau des Elektrodensystems des Reaktors, durch den
Druck und die Arbeitsgasart festgelegt.
Bei den Verfahren, die eine hohe Zündspannung erfordern, reichen die
Ausgangsspannungen der verwendeten HF-Generatoren oft nicht aus, um
das Plasma zu zünden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum
plasmagestützten Bearbeiten eines Werkstücks zu schaffen, mit Hilfe dessen
für die Leistungseinkopplung in die Gasentladung ein hoher Wirkungsgrad
erzielbar ist, die Intensität der Bearbeitung gezielt einstellbar ist und die
Messung der in die Entladung eingekoppelten Leistung mit geringen
Meßfehlern durchführbar ist.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum plasmagestützen
Bearbeiten eines Werkstücks nach Anspruch 1 oder 2.
Durch Einfügung eines LC-Resonanzkreises zwischen der Substratelektrode
und Erde ist es möglich, eine Reihenresonanz zwischen den kapazitiven
Randschichten der Plasmaentladung und der induktiven Komponente
(Drossel) des LC-Resonanzkreises einzustellen. Bei einer derartigen
Reihenresonanz verbleibt als Impedanz lediglich der ohmsche Anteil der
Plasmaimpedanz. Wird die HF-Spannung an der HF-Elektrode konstant
gehalten, steigt der die Plasmaentladung aufrechterhaltende HF-Strom auf
einen Maximalwert an. Dabei wird - bei konstanter HF-Spannung - die
maximale Leistung im Plasma umgesetzt.
Damit ist auch der Wirkungsgrad der Leistungseinkopplung besonders groß.
Vorteilhaft bei der Ausführung nach Anspruch 2 ist die Tatsache, daß die
beiden signifikanten Resonanzpunkte (Reihenresonanz, Parallelresonanz) der
Abstimmeinrichtung - insbesondere bei großflächigen Substraten - durch
Teilung der Substratelektrode zur Homogenisierung der Aufwachsrate
genutzt werden kann. Bei großflächigen Substraten (z. B. 0,5 m × 0,5 m)
treten bei Anregungsfrequenzen ab 10 MHz - durch die Wirkung einer sich
ausbreitenden Spannungswelle von der HF-Einkoppelstelle zu den Rändern
der Substratelektrode - Spannungsinhomogenitäten auf. Diese führen zu
lokal unterschiedlichen Leistungsdichten und damit zu unterschiedlichen
Aufwachsraten.
Wird vor dem Zünden des Plasmas die Reihenresonanz gemäß Anspruch 3
eingestellt, dann wird durch die verbleibende niedrige Impedanz die
HF-Spannung am Generator verringert. Die. HF-Spannung setzt sich aus der
Spannung über den ohmschen Verlustwiderständen und aus den Spannungen
der kapazitiven und induktiven Blindelemente zusammen. Die beiden
Spannungen der Blindelemente sind zueinander um 180 Grad
phasenverschoben und heben sich im verlustfreien Fall auf.
Durch den hohen Strom ergeben sich über den Blindelementen wesentlich
höhere Spannungen im Vergleich zur Spannung an der HF-Elektrode
(Spannungsüberhöhung).
Die Spannungsüberhöhung an der Reaktorkapazität wird dann zur Zündung
ausgenutzt.
Vorteilhaft ist dabei, daß mit wenig Aufwand die Entladung gezündet
werden kann, wenn die Generatorspannung allein dazu nicht ausreicht.
Bei einer Anordnung zweier ebener Elektroden in einem Triodensystem
gemäß Anspruch 6 und Einfügung je eines LC-Resonanzkreises in die
Zuleitungen zu den beiden Elektroden, ist es möglich, ein Stützplasma und
ein Arbeitsplasma im Vakuumbehälter aufrechtzuerhalten.
Bei dem Verfahren nach Anspruch 7 wird zunächst der LC-Resonanzkreis
der außen angebrachten Zusatzelektrode auf Reihenresonanz und der
Resonanzkreis der Substratelektrode auf Parallelresonanz abgestimmt.
Dadurch kann ein intensives Arbeitsplasma zwischen HF-Elektrode und
Substratelektrode gezündet werden.
Nun ist durch Verstellen des LC-Resonanzkreises der Substratelektrode
eine Leistungsdichte einstellbar, die der gewünschten
Bearbeitungsgeschwindigkeit entspricht. Durch dieses Verfahren wird der
starke Teilchenbeschuß beim Zünden und beim Abscheiden der Schicht auf
dem Werkstück verhindert. Bei der Deposition von amorphen
Siliziumschichten (a-Si:H) verhindert dieses Verfahren die Staubbildung auf
dem Substrat im Zündmoment.
Die Aufwachsrate und der Substratbeschuß sind bei stabil brennendem
Arbeitsplasma steuerbar.
Wird die der HF-Elektrode gegenüberliegende Elektrode gemäß Anspruch 10
segmentiert und werden die Segmente voneinander elektrisch isoliert,
kann durch die zwischen den Elektrodensegmenten und Erde eingefügten
Parallelresonanzkreise die Leistungsdichte lokal eingestellt werden. Bei
einer Leistungsdichteerhöhung muß der Resonanzkreis in Richtung
Reihenresonanz und bei Verminderung der Leistungsdichte in Richtung
Parallelresonanz verstimmt werden.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den übrigen
Unteransprüchen gekennzeichnet.
Anordnungen zur Durchführung der Verfahren sind in den Ansprüchen 9,
10 und 11 definiert.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand vierer
Zeichnungen näher beschrieben, aus denen sich weitere Einzelheiten und
Vorteile ergeben.
Es zeigen
Fig. 1 den Aufbau eines Reaktors für die Oberflächenbehandlung von
Werkstücken zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Fig. 2 den Verlauf des Substratstromes, der den Strom in der Entladung
repräsentiert, in Abhängigkeit von der Induktivität bei
konstanter HF-Spannung,
Fig. 3 den Verlauf der vom Generator abgegebenen Spannung in
Abhängigkeit von der Induktivität bei konstanter Leistung,
Fig. 4 eine andere Ausführungsform des Aufbaus eines Reaktionsraumes
für die Oberflächenbehandlung von zylindrischen Werkstücken.
Fig. 1 zeigt im Querschnitt einen Reaktionsraum (1) mit einer
Hochfrequenz-Elektrode (HF-Elektrode) (2), die durch einen Isolator (3)
von einer den Reaktionsraum (1) gasdicht umgebenden Wand eines
Vakuumbehälters (4) elektrisch isoliert ist. Die HF-Elektrode (2) ist
außerhalb des Vakuumbehälters (4) über eine Anpassungsschaltung (5) mit
einem HF-Generator (6) verbunden. Der HF-Generator (6) arbeitet bei einer
Frequenz von 13,56 MHz. Zwischen der Anpassungsschaltung (5) und der
HF-Elektrode (2) ist eine Meßeinrichtung (8) zur Erfassung der
abgegebenen HF-Leistung eingefügt. Eine Meßeinrichtung (7), die zwischen
HF-Elektrode (2) und Erdpotential geschaltet ist, erfaßt die an der
HF-Elektrode (2) an liegende HF-Spannung. Parallel zu der Meßeinrichtung
(7) ist ein Tiefpaß geschaltet, der aus einer Drossel und einem
Kondensator besteht. Ausgangsseitig ist an den Tiefpaß eine
Meßeinrichtung (9) zur Erfassung der an der HF-Elektrode (2) anliegenden
Gleichspannung geschaltet.
Die HF-Elektrode (2) besitzt Zuführungen für Arbeitsgase, die in den
Reaktionsraum (1) geleitet werden und Absaugstutzen für verbrauchte
Arbeitsgase.
Im unteren Teil des Vakuumbehälters (4) befinden sich eine
Substratelektrode (10) und eine konzentrisch um diese angeordnete
Zusatzelektrode (11). Auf der Substratelektrode (10) liegt ein Werkstück
(13), welches mit Hilfe einer Plasma-CVD beschichtet werden soll.
Beide Elektroden (10, 11) sind elektrisch zum einen durch Isolatoren (12)
gegeneinander und zum andern gegen die Wand des Vakuumbehälters (4)
isoliert.
Außerhalb des Vakuumbehälters (4) sind die beiden Elektroden (10, 11)
jeweils über eine Reihenschaltung aus einer Meßeinrichtung (14) und einem
LC-Resonanzkreis (15, 16) mit der Erde elektrisch verbunden.
Die Meßeinrichtung (14) ist für die Ermittlung des durch die jeweilige
Elektrode (10 oder 11) fließenden Stromes bestimmt.
Bei den LC-Resonanzkreisen (15, 16) handelt es sich jeweils um einen
Parallelresonanzkreis mit verstellbarer Kapazität und verstellbarer
Induktivität.
Als Arbeitsgas wird im Vakuumbehälter (4) Stickstoff (N₂) verwendet; der
Gasdruck beträgt 100 Pa.
Zunächst wird der Gasdruck mit Hilfe von nicht dargestellten
Vorrichtungen zur Druck- und Vakuumerzeugung eingestellt. Die
HF-Elektrode (2) und die Substratelektrode (10) bilden einen Kondensator,
nämlich die Reaktorkapazität.
Innerhalb der Reaktorkapazität werden durch die Leistung des
HF-Generators (6) die im Arbeitsgas vorhandenen Elektronen angeregt, d. h.
sie erhalten einen höheren Energiezustand; teilweise lösen sie sich von
dem jeweiligen Gasatom, wodurch das Arbeitsgas mit Ionen angereichert
wird. Es entsteht ein Plasma im Reaktionsraum (1). Eine Strahlungsheizung
(17) unterhalb der Substratelektrode (10) begünstigt die Qualität der auf
dem Werkstück (13) aufwachsenden Schicht. Die Atome, aus denen sich die
Schicht zusammensetzt, stammen aus dem Arbeitsgas.
Die durch die Ionisierung des Arbeitsgases in einer Hochfrequenzentladung
entstehenden Radikale kondensieren auf den Wänden des Vakuumbehälters
(4) und auf dem zu beschichtenden Werkstück (13).
Die erwähnte Reaktorkapazität und die Randschichtkapazitäten liegen in
Reihe mit jedem der beiden LC-Resonanzkreise (15, 16); es werden also
zwei Reihenschwingkreise gebildet.
Bei einem Verzicht auf die Zusatzelektrode (11) und den daran
angeschlossenen LC-Resonanzkreis (16) entsteht ein Zweielektrodensystem.
Durch Verstellen von Kapazität und/oder Induktivität des
LC-Resonanzkreises (15) an der Substratelektrode (10) wird der
Reihenschwingkreis (im Bereich des Resonanzpunktes für Reihenresonanz) so
eingestellt, daß bei konstanter HF-Spannung des HF-Generators (6) eine
maximale Spannung über der Reaktorkapazität anliegt. Bei Reihenresonanz
ergibt sich bei minimaler Spannung an der HF-Elektrode (2) eine
Spannungsüberhöhung an der Reaktorkapazität, die in Abhängigkeit vom
ohmschen Verlustwiderstand des Reihenschwingkreises ein Vielfaches der
Ausgangsspannung des HF-Generators (6) beträgt und daher als Zündhilfe
geeignet ist.
Nach Zündung des Plasmas wird eine HF-Leistung von 1 W eingekoppelt;
mit Hilfe des Meßgerätes (8) läßt sich der Wert einstellen.
Anschließend werden Kondensator und Drossel des LC-Resonanzkreises (15)
unter Konstanthalten der HF-Spannung an der HF-Elektrode (2) so
eingestellt, daß eine maximale Leistung in das Plasma eingekoppelt wird.
Es hat sich gezeigt, daß dabei die Leistung von 1 W auf 10 W erhöht
werden konnte.
Bei einem Triodensystem, also bei einem System mit sowohl einer
Substratelektrode (10) als auch einer Zusatzelektrode (11), wird nach dem
Zünden des Plasmas- der LC-Resonanzkreis (15) der Substratelektrode (10)
durch Verändern der Kapazität und/oder der Induktivität so eingestellt,
daß sie von einem maximalen Strom durchflossen wird. Anschließend wird
der LC-Resonanzkreis (16) der Zusatzelektrode (11) so abgestimmt, daß der
Strom durch diese Zusatzelektrode (11) minimal wird.
Es hat sich gezeigt, daß das Verhältnis der beiden gemessenen
Stromdichten von 1 : 1 auf 9 : 1 verbessert werden kann. Auf diese Weise
wird die Ausbildung eines Plasmas an der Zusatzelektrode (11) verhindert.
Durch das zuvor geschilderte Abstimmen der LC-Resonanzkreise (15) wird
die Impedanz der Reaktorkapazität verringert, dadurch ist dort die
Stromstärke größer als im Falle einer einzigen geerdeten Substratelektrode
(10) ohne LC-Resonanzkreis (15). Damit steigt der Anteil des
Gesamtstromes, der durch die Reaktorkapazität in das Plasma fließt und
gleichzeitig nimmt der Wirkungsgrad der Leistungseinkopplung zu.
Bei Mehrelektrodensystemen, bei denen mindestens an einer Elektrode ein
LC-Resonanzkreis (15) die elektrische Verbindung zum Erdpotential
herstellt, läßt sich die Gasentladung (und damit die Leistungseinkopplung)
dadurch lokal steuern, daß der LC-Resonanzkreis (15) an derjenigen
Elektrode, an der ein intensives Plasma brennen soll, auf Reihenresonanz
abgestimmt wird und der LC-Resonanzkreis (15) - bzw. die
LC-Resonanzkreise (15) im Falle von vier und mehr Elektroden -, an
der/denen kein Plasma brennen soll, auf Parallelresonanz abgestimmt
wird/werden.
Fig. 2 zeigt den Verlauf des Stromes, der zur Substratelektrode (10) fließt
und den Strom durch die Entladung repräsentiert, in Abhängigkeit von der
Induktivität in dem Stromkreis bei einer Anordnung ähnlich der in Fig. 1,
bei der allerdings keine Zusatzelektrode (11) vorhanden ist. Die vom
Generator (6) abgegebene Spannung wird als konstant angenommen.
Der Strom ist als relative Größe, nämlich bezogen auf den Maximalwert des
Stromes, angegeben.
Die Induktivität (L) ist auf die Induktivität (LRes) im Falle der
Reihenresonanz bezogen. Es ist deutlich zu sehen, daß der Strom im
Reihenresonanz-Punkt (L/LRes = 1) maximal ist; damit ist auch der
Wirkungsgrad für die Leistungseinkopplung maximal.
Fig. 3 zeigt - in relativen Größen - den Verlauf der vom Generator (6)
abgegebenen Spannung (UHF) und des zur Substratelektrode (10) fließenden
Stromes (Is) in Abhängigkeit von der Induktivität; die vom Generator (6)
abgegebene und von der Meßeinrichtung (8) erfaßte Leistung wird als
konstant angenommen. Es handelt sich um dieselbe Anordnung wie die im
Zusammenhang mit der Fig. 2 beschriebene.
Bei Reihenresonanz hat die vom Generator abgegebene Spannung einen
Minimalwert, der durch die Substratelektrode (10) fließende Strom erreicht
dann ein Maximum. Durch den hohen Strom ergeben sich über den
Blindelementen wesentlich höhere Spannungen im Vergleich zu der
Spannung an der HF-Elektrode (Spannungsüberhöhung). Die
Spannungsüberhöhung an der Reaktorkapazität läßt sich als Zündspannung
ausnutzen.
Fig. 4 zeigt eine Anordnung für ein Verfahren zur Homogenisierung der
Aufwachsrate in einem Koaxialreaktor (18).
Im Innern des gasdichten Koaxialreaktors (18) befindet sich Monosilan mit
einem Gasdruck von 100 Pa. Das den Koaxialreaktor umgebende gasdichte
Gehäuse ist nicht dargestellt. Ein zylindrisches Substrat bildet die
HF-Elektrode (19), die von einem nicht dargestellten Generator gespeist
wird und im Innern des Koaxialreaktors (18) liegt. Über ihre gesamte Länge
ist die HF-Elektrode (19) koaxial von mehreren rohrförmigen,
gegeneinander isolierten Wandelektroden (20) umgeben. Benachbarte
Wandelektroden (20) sind jeweils durch einen Isolator (21) voneinander
getrennt. Die Wandelektroden (20) und die Isolatoren (21) haben zusammen
die Form einer Röhre. Die Anordnung dient dem Beschichten des
zylindrischen, als Werkstück dienenden Substrats (zugleich HF-Elektrode
[19]) mit Hilfe der Plasma-CVD. Zwischen jede einzelne Wandelektrode (20)
und Erde (22) ist jeweils ein LC-Resonanzkreis (15′) geschaltet. Jeder
Resonanzkreis (15′) besteht aus der Parallelschaltung eines verstellbaren
Kondensators und einer verstellbaren Drossel.
Zwischen der HF-Elektrode (19) und den Substratelektroden (20) bildet
sich während des Betriebes ein Plasma aus, wie es im Zusammenhang mit
Fig. 1 in ähnlicher Weise schon beschrieben wurde.
Durch Verändern der Induktivität und/oder der Kapazität der einzelnen
Resonanzkreise (15′) kann die Leistungsdichte - d. h. die in das Plasma
pro Volumeneinheit eingekoppelte Leistung - lokal eingestellt werden. Zur
Erhöhung der (lokalen) Leistungsdichte muß der betreffende
LC-Resonanzkreis (15′) in Richtung Reihenresonanz verstellt werden und
zur Verminderung der Leistungsdichte in Richtung Parallelresonanz, so daß
Plasmadichteinhomogenitäten über der Substratlänge ausgeglichen werden
können.
Es hat sich gezeigt, daß an ebenen Substraten mit einem Durchmesser von
200 mm eine Reduzierung der Inhomogenität der Aufwachsrate von 10%
auf unter 2% erzielt werden kann.
Claims (18)
1. Verfahren zum plasmagestützten Bearbeiten eines Werkstücks, welches
in einem Vakuumbehälter, einer HF-Elektrode gegenüber, auf einer
Halterung angeordnet ist, wobei die Halterung eine Substratelektrode
ist und zwischen der Halterung und Erde ein einstellbarer
LC-Resonanzkreis geschaltet ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß zunächst das Plasma gezündet wird und daß anschließend der
LC-Resonanzkreis (15) so abgestimmt wird, daß bei konstanter
HF-Spannung an der HF-Elektrode (2) die in das Plasma abgegebene
elektrische Leistung maximal wird.
2. Verfahren zum plasmagestützten Bearbeiten eines Werkstücks, welches
in einem Vakuumbehälter, einer HF-Elektrode gegenüber, in Form
einer Substratelektrode in einem Vakuumbehälter angeordnet ist,
wobei zwischen dem Werkstück und Erde ein einstellbarer
LC-Resonanzkreis geschaltet ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß zusätzlich mindestens ein weiteres Werkstück in Form einer
Substratelektrode (10) im Vakuumbehälter (4) angeordnet ist, daß
zwischen jeder Substratelektrode (10) und Erde jeweils ein
einstellbarer LC-Resonanzkreis (15) geschaltet ist, daß der/die
LC-Resonanzkreis(e) (15) an derjenigen/denjenigen
Substratelektrode(n) (10), an der/denen eine intensive Bearbeitung
stattfinden soll, in der Nähe der Reihenresonanz und der/die
LC-Resonanzkreis(e) (15) an derjenigen/denjenigen
Substratelektrode(n) (10), an der/denen eine weniger intensive
Bearbeitung stattfinden soll, in der Nähe der Parallelresonanz
abgestimmt wird/werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß vor dem Zünden des Plasmas die Reihenresonanz zwischen der
von der HF-Elektrode (2) und mindestens einer der
Substratelektroden (10) gebildeten Reaktorkapazität und der
Induktivität des LC-Resonanzkreises (15) eingestellt wird.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Bearbeiten in der Abscheidung zumindest einer Schicht auf
der/den Substratelektrode(n) (10, 19) mit Hilfe der Plasma-CVD
besteht.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Bearbeiten in der Abscheidung zumindest einer Schicht aus
amorphem Silizium besteht.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß in dem Vakuumbehälter (4) mit mindestens einer elektrisch
gegenüber der/den Substratelektrode(n) (10) und dem Vakuumbehälter
(4) isolierten und über einen eigenen verstellbaren LC-Resonanzkreis
(16) geerdeten Zusatzelektrode (11) zunächst das Plasma gezündet
wird, daß anschließend der LC-Resonanzkreis (15) jeder
Substratelektrode (10), bei der die Glimmentladung intensiv auftreten
soll, auf Reihenresonanz abgestimmt wird und daß schließlich der/die
Resonanzkreis(e) (16) der Zusatzelektrode(n) (11), bei der keine
Glimmentladung auftreten soll(en), auf Parallelresonanz abgestimmt
wird/werden.
7. Verfahren nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß zum Zünden des Plasmas zunächst der/die LC-Resonanzkreis(e)
(16) der Zusatzelektrode(n) (11) auf Reihenresonanz und der
Resonanzkreis (15) jeder Substratelektrode (10) auf Parallelresonanz
eingestellt wird und daß nach dem Zünden für jede Substratelektrode
(10) der zugehörige LC-Resonanzkreis (15) so lange in Richtung der
Reihenresonanz abgestimmt wird, bis die gewünschte Intensität der
Bearbeitung eingestellt ist.
8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß zum Zünden des Plasmas der Reihenresonanzkreis aus der von der
HF-Elektrode (2) und einer der Substratelektroden (10) gebildeten
Kapazität und der Drossel des zugehörigen LC-Resonanzkreises (15,
15′) durch Einstellen des LC-Resonanzkreises (15, 15′) so abgestimmt
wird, daß die Spannung an dieser Kapazität bei konstanter
HF-Spannung am HF-Generator (6) maximal wird.
9. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der
vorangehenden Ansprüche mit einem Vakuumbehälter mit einem
Werkstück und einer HF-Elektrode im Innern, wobei zwischen
Werkstück und Erde ein einstellbarer LC-Resonanzkreis geschaltet ist
und die HF-Elektrode von einem Generator gespeist wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Meßeinrichtung (8) zur Messung der abgegebenen Leistung
zwischen den Generator (6) und die HF-Elektrode (2) geschaltet ist
und daß eine Meßeinrichtung (7) zur Messung der Spannung an der
HF-Elektrode (2) zwischen die HF-Elektrode (2) und Erde geschaltet
ist.
10. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der
Anspruch 1 bis 8 mit einem Vakuumbehälter mit einer HF-Elektrode
und einer gegenüberliegenden Elektrode im Innern und mit einem
abstimmbaren LC-Resonanzkreis,
dadurch gekennzeichnet,
daß zusätzlich weitere Elektroden der HF-Elektrode (19)
gegenüberliegen, daß diese Elektroden als Wandelektroden (20)
ausgebildet und gegeneinander isoliert sind und daß zwischen jeder
Wandelektrode (20) und Erde ein einstellbarer LC-Resonanzkreis (15′)
geschaltet ist.
11. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der
Anspruch 1 bis 8 mit einem Vakuumbehälter mit einem Werkstück und
einer HF-Elektrode im Innern, wobei zwischen dem Werkstück und
Erde ein einstellbarer LC-Resonanzkreis geschaltet ist und die
HF-Elektrode von einem Generator gespeist wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß zusätzlich mindestens ein weiteres Werkstück vorhanden ist, daß
jedes Werkstück als Substratelektrode (10) dient, daß zwischen jeder
Substratelektrode (10) und Erde ein einstellbarer LC-Resonanzkreis
(15) geschaltet ist.
12. Anordnung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Wandelektroden (20) zusammen rohrförmig ausgebildet sind
und sich in ihrer Längsachse die HF-Elektrode (19) befindet.
13. Anordnung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß die HF-Elektrode (19) zylinderförmig oder rohrförmig ausgebildet
ist und von den Wandelektroden (20) koaxial umgeben ist.
14. Anordnung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß in dem Vakuumbehälter (4) mindestens eine elektrisch gegenüber
der Substratelektrode (10) und dem Vakuumbehälter (4) isolierte
Zusatzelektrode (11) vorhanden ist, die über einen eigenen
verstellbaren LC-Resonanzkreis (16) geerdet ist.
15. Anordnung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß in dem Vakuumbehälter (4) genau eine Zusatzelektrode (11)
vorhanden ist, die die Substratelektrode (10) konzentrisch umgibt.
16. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die LC-Resonanzkreise (15, 15′, 16) zumindest teilweise
Parallelschwingkreise mit einem in seiner Kapazität verstellbaren
Kondensator und einer in ihrer Induktivität verstellbaren Drossel
sind.
17. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die LC-Resonanzkreise (15, 15′, 16) zumindest teilweise
Reihenschwingkreise mit einem in seiner Kapazität verstellbaren
Kondensator und einer in ihrer Induktivität verstellbaren Drossel
sind.
18. Anordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß sich im Innern des Vakuumbehälters (4) Monosilan befindet.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944404077 DE4404077C2 (de) | 1994-02-09 | 1994-02-09 | Anordnung und Verfahren zum plasmagestützten Bearbeiten von Werkstücken |
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