DE60110510T2 - Vorrichtung und Verfahren zur Substratbeschichtung - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zur Substratbeschichtung Download PDF

Info

Publication number
DE60110510T2
DE60110510T2 DE60110510T DE60110510T DE60110510T2 DE 60110510 T2 DE60110510 T2 DE 60110510T2 DE 60110510 T DE60110510 T DE 60110510T DE 60110510 T DE60110510 T DE 60110510T DE 60110510 T2 DE60110510 T2 DE 60110510T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
substrate
starting material
rotatable
carrier
evaporation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE60110510T
Other languages
English (en)
Other versions
DE60110510D1 (de
Inventor
Desmond Gibson
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Satisloh AG
Original Assignee
Satis Vacuum Industries Vertriebs AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Satis Vacuum Industries Vertriebs AG filed Critical Satis Vacuum Industries Vertriebs AG
Publication of DE60110510D1 publication Critical patent/DE60110510D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE60110510T2 publication Critical patent/DE60110510T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/24—Vacuum evaporation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/04—Coating on selected surface areas, e.g. using masks
    • C23C14/042—Coating on selected surface areas, e.g. using masks using masks
    • C23C14/044—Coating on selected surface areas, e.g. using masks using masks using masks to redistribute rather than totally prevent coating, e.g. producing thickness gradient
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/24—Vacuum evaporation
    • C23C14/28—Vacuum evaporation by wave energy or particle radiation
    • C23C14/30—Vacuum evaporation by wave energy or particle radiation by electron bombardment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34—Sputtering
    • C23C14/3407—Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/50—Substrate holders
    • C23C14/505—Substrate holders for rotation of the substrates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/54—Controlling or regulating the coating process
    • C23C14/542—Controlling the film thickness or evaporation rate
    • C23C14/545—Controlling the film thickness or evaporation rate using measurement on deposited material
    • C23C14/546—Controlling the film thickness or evaporation rate using measurement on deposited material using crystal oscillators
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/54—Controlling or regulating the coating process
    • C23C14/542—Controlling the film thickness or evaporation rate
    • C23C14/545—Controlling the film thickness or evaporation rate using measurement on deposited material
    • C23C14/547—Controlling the film thickness or evaporation rate using measurement on deposited material using optical methods
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
    • H01J37/305—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for casting, melting, evaporating or etching
    • H01J37/3053—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for casting, melting, evaporating or etching for evaporating or etching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/30—Electron or ion beam tubes for processing objects
    • H01J2237/31—Processing objects on a macro-scale
    • H01J2237/3132—Evaporating
    • H01J2237/3137—Plasma-assisted co-operation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Description

  • Diese Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Beschichten von Substraten. Die Vorrichtung und das Verfahren können auch auf die Reinigung von Substraten anwendbar sein. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Vakuumaufdampfen eines verdampften Beschichtungsmaterials auf ein Substrat.
  • Die Gleichförmigkeit der Dicke der aufgedampften Filme mit hohen Präzisionsniveaus über ausgedehnte Bereiche wird in einer Reihe von Anwendungen zu einer Schlüsselanforderung.
  • Dieses gilt besonders für den Fall von mehrschichtigen dielektrischen optischen Schichten für Präzisionsanwendungen wie dichte Wellenlängenteilungs-Multiplexer-(DWDM)Filter, die eine +/–0,02% Dickensteuerung erfordern. Die Produktionsanforderungen für solche Filter bringen die Notwendigkeit mit sich, eine solche Dickensteuerung über einen vergrößerten Bereich zu erstrecken, um dadurch den Produktionsdurchsatz zu maximieren. Die Gründe für die Beschränkungen darin, eine Gleichförmigkeit der Dicke zu erzielen sind komplex, liegen aber hauptsächlich in der Stabilität und in der Steuerung der räumlichen Verteilung der Verdampfungsfahne von der Ablagerungsquelle, besonders über erweiterte Ablagerungszeiten. Mechanische Maskentechniken, statische (H. Anders, Dr. H. Anders Company, D-8470 Nabburg, Deutschland; H. Donz, Doktorarbeit, Institut für experimentelle Physik, Universität Innsbruck, Österreich; Th. Kraus, Vakuum Techn., 31 (1982), 130) und dynamische (L. G. Schultz, J. Opt. Soc. Am., 38 (1948) 432), haben unter Beweis gestellt, eine Gleichförmigkeit der Schichtdicke zu erzielen, aber diese basieren auf einer stabilen räumlichen Verteilung in der Dampffahne.
  • Die Zunahme des Abstands vom Substrat zur Verdampfungsoberfläche, während Material innerhalb des Ausgangsmaterials verbraucht wird, ist eine wichtige Quelle der Veränderung der räumlichen Verteilung der Dampffahne. Eine andere nachteilige Konsequenz dieses Effekts ist, dass bei einer Änderung in den Eigenschaften der verdampften Sorten des Ausgangsmaterials – wenn zum Beispiel Elektronenstrahlverdampfung verwendet wird, eine Änderung im Elektronenstrahl-Punktdurchmesser mit erhöhten durchlaufenen Abständen des Strahls auf Grund des Quellenabbaus auftreten kann.
  • Es ist in „G. Deppisch, Vakuum-Techn., 30 (1981) 67" beschrieben worden, dass dieser Effekt für eine Punktverdampfungsquelle eine Zunahme der Ungleichmäßigkeit der Schichtdicke als Folge der Verringerung der relativen Dicke am Rand im Vergleich mit der Mitte des beschichteten Bereichs verursacht.
  • Für eine 2% Veränderung des Abstands vom Ausgangsmaterial zum Substrat (typisch für Anwendungen mit ultra hoher Präzision wie DWDM) ist die effektive Änderung in der Gleichförmigkeit über typische Substratbereiche (4 Zoll bis 8 Zoll (10,2 bis 20,4 Zentimeter) Durchmesser) in der Größenordnung von 0,05%. Dieses Niveau der Ungleichmäßigkeit verringert den verwendbaren Bereich des Substrats erheblich. Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, die Effekte dieses Problems zu verringern oder sogar zu beseitigen. Wir haben jetzt einen Weg gefunden, die Gleichförmigkeit der Dicke der abgelagerten Schichten über das hinaus zu verbessern, was mit der statischen oder dynamischen Maskierung möglich ist.
  • Gemäß einem breiten Aspekt der Erfindung ist der Abstand zwischen dem Ausgangsmaterial und dem Substrat justierbar. Dieses macht es möglich, das Ausgangsmaterial zu bewegen, um den vergrößerten Abstand zwischen der Oberfläche des Ausgangsmaterials und des Substrates zu berücksichtigen, was dann der Fall ist, wenn das Ausgangsmaterial verbraucht wird.
  • Gemäß einem anderen breiten Aspekt der Erfindung kann die Frequenz oder der Durchmesser eines Strahls, der verwendet wird, um das Ausgangsmaterial zu verdampfen, justiert werden, um die Variationen in der Oberfläche des Ausgangsmaterials zu berücksichtigen, was dann der Fall ist, wenn das Ausgangsmaterial verbraucht wird. Dieses macht es möglich, die Effekte der Änderung im Profil der Oberfläche des Ausgangsmaterials, die als Folge des Verdampfungsprozesses auftreten, zu verringern oder sogar zu beseitigen. Dieses ist eine weitere Quelle von Variation in der räumlichen Verteilung der Dampffahne. Oberflächenprofiländerungen bringen einen größeren Bereich von dargestellten Oberflächenwinkeln zur verdampfenden Sorte ein (d. h. Elektronenstrahl oder Ionenfluss zur Sprühablagerung).
  • Die vorliegende Erfindung stellt auch ein Mittel der Überwachung der räumlichen Verteilung der Dampffahne und der Verwendung solcher Informationen zur Steuerung des Abstands zwischen Substrat und Verdampfungsoberfläche zur Verfügung, als auch für die Elektronenstrahlablagerung, um einen Elektronenstrahlscan zu ändern. Signifikante Verbesserungen in der Gleichförmigkeit der Dicke der Schicht sind erzielt worden.
  • Gemäß der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Behandeln eines Substrates zur Verfügung gestellt, wie in Anspruch 1 definiert.
  • Deshalb ermöglicht es die erfindungsgemäße Vorrichtung, den Abstand zwischen dem Substrat und der Oberfläche des Ausgangsmaterials (d. h. das Material, das für die darauf folgende Ablagerung auf dem Substrat verdampft wird) zu justieren. Der Abstand könnte durch Bewegung des Ausgangsmaterialhalters, durch Bewegung der Substratträgers oder beider justiert werden. Es wird bevorzugt, dass nur der Ausgangsmaterial halter bewegt wird. Die Justage des Abstandes kann einen im wesentlichen konstanten Abstand zwischen der Oberfläche des Ausgangsmaterials und dem Substratträger aufrecht erhalten, oder vorzugsweise zwischen der Oberfläche des Ausgangsmaterials und der Oberfläche des Substrates, das behandelt wird. Wo die Behandlung eine Ablagerung des Ausgangsmaterials beinhaltet, erhöht sich die Dicke des Substrats, während sich die Dicke des Ausgangsmaterials verringert – die vorliegende Erfindung ist dazu geeignet, mit diesem Phänomen zu berücksichtigen.
  • Gewöhnlich umfasst die Behandlung entweder das Beschichten oder das Säubern des Substrats. Ab hier wird die Erfindung in Bezug auf das Beschichten von Substraten beschrieben, aber es ist einzusehen, dass die Merkmale der Erfindung, die nachstehend unten beschriebenen werden, gleichermaßen auf die Reinigung der Substrate anwendbar sind.
  • Außerdem ist die Vorrichtung gleichermaßen auf die Beschichtungstechniken anwendbar, die das Verdampfen oder das Sprühen einbeziehen. Verdampfungstechniken beinhalten die Verwendung eines Mittels zum Heizen und zum Verdampfen (d. h. Verdampfen) des Ausgangsmaterials. Diese Techniken verwenden im Allgemeinen (1) einen Elektronenstrahlverdampfer, in dem das Ausgangsmaterial mittels eines Verdampfungsstrahls in Form eines Flusses von Elektronen verdampft wird; oder (2) einen thermischen Verdampfer, in dem das Ausgangsmaterial durch Wärmezufuhr verdampft wird. Sprühtechniken beinhalten die Bombardierung der Quelle (die normalerweise ein Ziel genannt wird) mit einem ausgedehnten Plasma (bekannt als „Sprühen") oder mit einem Ionenstrahl (bekannt als ein „Ionenstrahlsprühen"). In den Sprühtechniken wird das Ziel normalerweise elektrisch so voreingestellt, dass es die Ionen vom Plasma oder Ionenstrahl anzieht. Ab hier wird die Erfindung in Bezug auf Verdampfungstechniken beschrieben, aber es ist einzusehen, dass die Merkmale der Erfindung, die nachstehend unten beschriebenen werden, gleichermaßen auf die Sprühtechniken anwendbar ist.
  • Es wird besonders bevorzugt, dass das Positioniermittel das Ausgangsmaterial linear bewegen kann, damit das Ausgangsmaterial in Richtung zum Substrat hin linear bewegt werden kann. In den meisten Ausführungsformen findet die lineare Bewegung in einer im wesentlichen vertikalen Richtung statt. Es wird auch bevorzugt, dass das Positioniermittel das Ausgangsmaterial auch vom Substratträger weg sowie in Richtung auf ihn zu bewegen kann.
  • Vorzugsweise umfasst der Ausgangsmaterialhalter weiterhin eine Aufnahme, die geeignet ist, das Ausgangsmaterial zu enthalten, wobei diese Aufnahme aus dem Stand der Technik als ein Ofen bekannt ist. Das Positioniermittel wirkt auf die Aufnahme, um sie in die gewünschte Richtung zu bewegen.
  • Das Linearbewegungsmittel umfasst vorzugsweise auch einen nicht-drehbaren Träger, der linear beweglich ist, und welcher das Drehglied so ergreift, dass eine Drehung des Drehglieds die genannte Linearbewegung des nicht-drehbaren Trägers verursacht. Dieses kann auf einer Vielzahl von Wegen erzielt werden. Z. B. könnten das Drehglied und der nicht-drehbare Träger mit zusammenwirkenden internen und externen Schraubengängen koaxial angeordnet werden; oder das Drehglied kann zu einer Seite des nicht-drehbaren Trägers beabstandet sein und kann mit einem Vorsprung versehen sein, der einen Schraubengang in dem nicht-drehbaren Träger ergreift.
  • Vorzugsweise wird der drehbare Träger an dem nicht-drehbaren Träger mittels einer Lageranordnung angeordnet, wodurch lineare Bewegungen des nicht-drehbaren Trägers zum drehbaren Träger (und folglich zur Aufnahme) übertragen werden, während der drehbaren Träger frei dafür bleibt, sich relativ zu dem nicht-drehbaren Träger zu drehen. Vorzugsweise wird ein gestuftes Antriebsmittel, wie ein Schrittmotor verwendet, um die Drehung des Drehglieds zu steuern, wodurch der nicht-drehbare Träger in Schritten von bekannten Länge, wie etwa 1 bis 50 Mikrometer, normalerweise 10 bis 30 Mikrometer und höchst vorzugsweise ungefähr 20 Mikrometer, linear bewegt werden kann.
  • Vorzugsweise umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung weiterhin ein Steuermittel zum Steuern des Positioniermittels. Das Steuermittel ermöglicht es, die Position des Positioniermittels zu steuern.
  • Es wird bevorzugt, dass das Steuermittel auch zum Steuern des Verdampfungsmittels geeignet ist. Insbesondere kann das Steuermittel eingerichtet werden, um die Frequenz und/oder den Durchmesser des Verdampfungsstrahls zu verändern, der mit dem Verdampfungsmittel erzeugt wird. Das Steuermittel kann stattdessen oder zusätzlich auch zum Steuern der Bewegung des Verdampfungsstrahls geeignet sein, um ihn dazu zu veranlassen, über der Oberfläche des Ausgangsmaterials zu zittern. Das Zittern kann über einem kleinen Bereich eines Durchmessers von z. B. einem Bruchteil eines Millimeters bis zu einigen Millimeter zufällig erzeugt werden. In der Praxis streicht der Verdampfungsstrahl normalerweise linear entlang der Oberfläche des Ausgangsmaterials, während das Ausgangsmaterial gedreht wird; unter diesen Umständen dient das Zittern dazu, der Bewegung ein zufälliges seitliches Element hinzuzufügen. (Wie oben angegeben, ist diese Form der Steuerung gleichermaßen auf Sprühtechniken anwendbar).
  • Es ist wünschenswert, dass die Vorrichtung weiterhin ein Erfassungsmittel enthält, das geeignet ist, um bestimmte Bedingungen innerhalb der Kammer zu erfassen.
  • Wir bevorzugen, dass das Erfassungsmittel ein Dampferfassungsmittel enthält, das geeignet ist, das verdampfende Ausgangsmaterial innerhalb der Kammer zu erfassen. Vorzugsweise umfasst das Dampferfassungsmittel mindestens einen Detektor, der zum Er fassen des Dampfes geeignet ist. Vorzugsweise wird mehr als ein Detektor verwendet, da dies eine besseres Bild des Zustandes des Dampfes innerhalb der Kammer bietet. In der Praxis werden mindestens drei Dampfdetektoren bevorzugt, und idealerweise sollte ein Minimum von sechs Detektoren vorhanden sein. Die Detektoren sind bevorzugt verteilte Quarzkristalle. Diese Kristalle ändern die Oszillationsfrequenz wenn die Menge des verdampften Materials zunimmt und bieten folglich ein Maß für die Menge des verdampften Materials. Die Kristalle können auch gesprühtes Material erfassen, wenn die Erfindung auf Sprühen angewendet wird. Die räumliche Lage des verdampften Materials kann durch Positionierung mehrerer der Detektoren (vorzugsweise sechs) um die Kammer herum ermittelt werden. Die Ausgabe des Erfassungsmittels wird vorzugsweise an das Steuermittel angeschlossen, wodurch die Ausgabe des Erfassungsmittels dazu verwendet werden kann, das Positioniermittel zu steuern.
  • Wir bevorzugen, dass das Erfassungsmittel zusätzlich oder stattdessen ein optisch überwachendes Erfassungsmittel umfasst, das geeignet ist, das Niveau der Ablagerung von Ausgangsmaterial auf dem Substrat zu erfassen. Vorzugsweise enthält das Substrat-Erfassungsmittel mindestens einen Detektor, der zum Erfassen der Veränderung im Lichtniveau auf Grund der optischen Interferenz von den Filmoberflächen geeignet ist, wenn sich die Dicke der Ablagerung auf dem Substrat ändert. In der Praxis wird in dem Überwachungssystem ein monochromatischer Strahl mit der gewünschten Wellenlänge λ0 erzielt, indem eine Monochromator enthalten ist, und ein Maß für die Durchlässigkeit der abgelagerten Beschichtung wird mittels der Detektorausgabe erhalten. Die spezifische Durchlässigkeit ist eine Funktion der Schichtdicke.
  • Vorzugsweise wird mehr als einen Detektor verwendet, und zwar räumlich verteilt, weil dies ein Maß für die Niveaus der Ablagerung über das ganz Substrates darstellt. In der Praxis werden mindestens drei Substratdetektoren an Zentral-, Mittel- und Randsubstratpositionen bevorzugt. Das Substraterfassungsmittel kann eine Lichtquelle und einen Lichtdetektor enthalten, die jeweils auf gegenüberliegenden Seiten des Substrates angeordnet sind. Die Lichtquelle kann ein Laser sein, dessen Licht mit herkömmlichen Mitteln in zwei, drei oder mehr Lichtstrahlen aufgespaltet werden kann. Jeder Lichtstrahl wird in Richtung eines anderen Teils des Substrats gerichtet. Jeweils ein Detektor, entsprechend jedem der Lichtstrahlen, wird auf der gegenüberliegenden Seite des Substrates angeordnet, und das Signalniveau des erfassten Lichts liefert ein Maß für die Dicke des abgelagerten Materials.
  • Es gibt drei Haupttechniken, durch welche die Ausgabe von den Dampferfassungsmitteln verwendet werden kann, um das Positioniermittel zu steuern.
    • (1) Eine empirische Technik. Bei der Verwendung dieser Technik wird das Profil des verdampften Materials empirisch mit Einstellungen des Positioniermittels und/oder des verdampfenden Strahls korreliert, und das Steuermittel stellt das Positioniermittel und/oder den verdampfenden Strahl gemäß vorgespeicherter Daten über verschiedene Profile des verdampften Materials ein.
    • (2) Eine Echtzeittechnik. Diese beinhaltet das Steuern des Positioniermittels und/oder des verdampfenden Strahls in Echtzeit, was einen Algorithmus verwendet, der basierend auf den Daten, die von dem Dampferfassungsmittel empfangen werden, die optimalen Einstellungen in Echtzeit feststellt.
    • (3) Eine Stapelverarbeitungstechnik. Diese beinhaltet das Zurückstellen des Positioniermittels und/oder der Einstellungen des verdampfenden Strahls zwischen den Ablagerungen von Schichten auf dem Substrat (in der Praxis werden normalerweise viele Schichten auf dem Substrat abgelagert, und die Vorrichtung wird normalerweise zwischen der Ablagerung jeder Schicht abgeschaltet).
  • Diese drei Techniken sind auf die Steuerung des Substraterfassungsmittels gleichermaßen anwendbar.
  • Es ist aus dem Stand der Technik gut bekannt, dass die Form der Fahne des verdampften Materials zwischen der Quelle und dem Substrat im Allgemeinen eine (cos)q Form annimmt, wobei q von einer Vielzahl von Faktoren, einschließlich der Art des Ausgangsmaterials, abhängt. Um darauf einzustellen, ist es üblich, eine oder mehrere statische Masken einzusetzen, welche die Ablagerung auf bestimmten Teile des Substrats einschränkt. Die Masken lassen normalerweise einen Teil aber nicht das ganze verdampfte Material hindurch treten. In der vorliegenden Erfindung kann die Verwendung von solchen statischen Masken eingesetzt werden.
  • Es ist auch bekannt, dynamische Masken zu verwenden, die in Bezug auf das Substrat bewegt werden können, um die Ablagerungsrate auf Teilen des Substrats in Echtzeit zu justieren. Vorzugsweise werden in der vorliegenden Erfindung dynamische Masken verwendet. Es wird weiterhin bevorzugt, dass die dynamischen Masken an das Steuermittel angeschlossen werden, damit die Daten von dem Erfassungsmittel verwendet werden können, um die Bewegung der Masken zu steuern.
  • Die Primäranwendung für eine Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung liegt in der optischen Präzisionsbeschichtung von auf Oxid und Fluorid basierenden Ablagerungsmaterialien. Diese können verwendet werden, um Antireflexionsschichten für Brillenlinsen, mehrschichtige dielektrische optische Beschichtungen mit hoher Toleranz für Telekommunikations- und Laserbeschädigungs-Beschichtungen zur Verfügung zu stel len. Der Zusammensetzung des Ausgangsmaterials selbst hängt von der erforderlichen Beschichtung ab. Für eine Antireflexionsbeschichtung kann das Ausgangsmaterial üblicherweise TiO2 oder SiO2 sein. Das Substrat kann mit mehreren Schichten (zum Beispiel 100 bis 250 Schichten) versehen werden, und angrenzende Schichten können aus einem anderen Ausgangsmaterial gebildet werden. Die typische Dicke jeder Schicht ist ungefähr 0,1 bis 0,5 Mikron.
  • Die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann weiterhin einen Plasmagenerator enthalten, um ein Plasma zu erzeugen, welches die Ablagerung des Ausgangsmaterials unterstützt. Alternativ dazu kann die Vorrichtung einen Ionenstrahlgenerator enthalten, um Ionen zu erzeugen, welche die Ablagerung des Ausgangsmaterials unterstützen. Solche Techniken sind im Stand der Technik des Vakuumaufdampfens üblich.
  • Der Substratträger kann ein oder mehrere Substrate tragen. Gewöhnlich würde der Substratträger entweder ein großes Substrat oder eine Mehrzahl von kleineren Substraten tragen.
  • Es wird jetzt Bezug auf die begleitenden Zeichnungen genommen, worin:
  • 1 ist eine schematische Querschnittsansicht einer Ausführungsform einer Vorrichtung und eines Verfahrens gemäß der Erfindung;
  • 2 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Ausgangsmaterialhalters gemäß der Erfindung;
  • 3 ist eine schematische Zeichnung eines Steuersystems für die Verwendung mit der Vorrichtung und des Verfahrens gemäß der Erfindung;
  • 4 ist ein Diagramm, das die herkömmlichen Ablagerungstechniken mit der Ablagerung vergleicht, die durch die Vorrichtung und das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird;
  • 5 ist eine schematische Querschnittsansicht einer alternativen Ausführungsform der Vorrichtung und des Verfahrens gemäß der Erfindung;
  • 6 ist eine schematische Querschnittsansicht einer Ausführungsform eines Teils des Ausgangsmaterialhalters gemäß der Erfindung; und
  • 7 ist ein schematische ebene Ansicht des Ausgangsmaterialhalters, der in 6 gezeigt wird.
  • Auf 1 und 2 bezugnehmend, wird ein Vorrichtung gemäß der Erfindung im allgemeinen mit 10 bezeichnet. Die Vorrichtung 10 umfasst eine Vakuumkammer 12, die eine herkömmliche vakuumerzeugende Einrichtung (nicht gezeigt) zum Erzeugen eines Vakuums innerhalb der Kammer 12 enthält.
  • Innerhalb der Vakuumkammer 12 wird ein drehbarer Substratträger 14 angeordnet, der ein oder mehrere zu beschichtende (oder zu säubernde) Substrate 16 trägt. Ein herkömmlicher Drehantriebsmechanismus 18 wird zur Verfügung gestellt, um den Substratträger 14 zu drehen.
  • Auch innerhalb der Vakuumkammer ist ein Verdampfungsmittel angeordnet, das im allgemeinen durch 20 bezeichnet wird, und ein Ausgangsmaterialhalter, der im allgemeinen durch 22 bezeichnet wird. Der Ausgangsmaterialhalter 22 wird mit mehr Details in 2, 6 und 7 gezeigt und enthält weiterhin ein Positioniermittel, das im allgemeinen durch 24 bezeichnetes wird. Das Verdampfungsmittel 20 umfasst eine Elektronenstrahlkanone 26, ein Elektronenstrahlablenkungssystem 28 und einen Elektronenstrahl 30. Der Ausgangsmaterialhalter 22 umfasst eine Aufnahme oder einen Ofen 32, innerhalb dessen das Ausgangsmaterial 34 angeordnet ist. Es wird aus den 6 und 7 deutlich, dass das Ausgangsmaterial 34 gegenüber dem Elektronenstrahl 30 eine Oberfläche 34a darstellt. Wenn der Elektronenstrahl 30 mit der Oberfläche 34a in Berührung kommt, verdampft er das Ausgangsmaterial 34. Über eine Zeitdauer gesehen, bewegt sich die Oberfläche 34a des Ausgangsmaterials nach und nach abwärts, wenn das Ausgangsmaterial 34 aufgebraucht wird. Die Bezugsziffer 34b kennzeichnet die Oberfläche des Ausgangsmaterials, nachdem die Verdampfung über eine Zeitdauer stattgefunden hat. Zusätzlich können einige Teile der Oberfläche 34a und 34b Unvollkommenheiten haben, wie etwa solche, die mit 34c und 34d bezeichnet sind.
  • Der Ofen 32 ruht auf dem Positioniermittel 24 und wird dadurch getragen. Das Positioniermittel 24 enthält einen drehbaren Träger 36, der den Ofen 32 trägt. Der Ofen 32 ist an den drehbaren Träger 36 des Ofens befestigt, wodurch jede Bewegung in dem Träger 36, ob Rotations- oder Translationsbewegung an den Ofen 32 weitergegeben wird. Der drehbare Träger 36 ist an einer Tragspindel 38 mittels einer Lageranordnung 40 angebracht, die es dem drehbaren Träger 36 ermöglicht, sich um die Spindel 38 zu drehen. Die Spindel 38 ist mittels Schrauben 44 fest an einen nicht-drehbaren Träger 42 angebracht. Deshalb trägt der nicht-drehbare Träger 42 den drehbaren Träger 36 (und folglich den Ofen 32) durch die Spindel 38.
  • Das Positioniermittel 24 enthält weiterhin ein Drehglied in Form eines drehbaren Hebegetriebes 46. Das Hebegetriebe 46 ist gegen Translationsbewegungen fest und wird mit einer äußeren gezahnten Peripherie 46a versehen, die in entsprechende Zähne 48a auf einem Hebe-Antriebsglied 48 eingreifen. Das Hebe-Antriebsglied 48 kann durch einen Vertikalantriebs-Schrittmotor 50 gedreht werden. Das Hebegetriebe 46 wird an den nicht-drehbaren Träger 42 über zusammenwirkende Schraubengänge an jedem, dem Hebegetriebe 46 und dem nicht-drehbaren Träger 42, angebracht. Mittels dieser Anordnung verursacht die Aktivierung des Schrittmotors 50 die Drehung des Antriebsglieds 48, was die Drehung des Hebegetriebes 46 bewirkt, was wiederum den nicht-drehbaren Träger 42 veranlasst, sich linear aufwärts oder abwärts zu bewegen. Wenn der nicht-drehbare Träger 42 sich aufwärts oder abwärts bewegt, bewegt sich der drehbare Träger 36 und der Ofen 32 mit ihm aufwärts oder abwärts.
  • Die drehbare Träger 36 wird mit einer äußeren gezahnten Peripherie 36a versehen, die in entsprechende Zähne 52a auf einem Dreh-Antriebsglied 52 eingreift. Das Dreh-Antriebsglied 52 kann durch einen Drehantriebs-Schrittmotor 54 gedreht werden. Mittels dieser Anordnung bewirkt die Aktivierung des Schrittmotor 54 die Drehung des Dreh-Antriebsglieds 52, was die Drehung der drehbaren Trägers 36 verursacht, was wiederum die Drehung des Ofens 32 bewirkt.
  • Daher wird es klar, dass die Positioniermittel 24 es ermöglichen, dass der Ofen in einer Rotations- und in einer Translationsweise bewegt werden kann.
  • Mit Bezug auf 6 und 7 dreht sich der Ofen 32 um eine Mittelachse, die mit A bezeichnet wird und die der Mitte des Ofens 32 entspricht. Der Elektronenstrahl 30 wird in einer Abtastweise auf die Oberfläche 34a gerichtet, d. h. der Lichtstrahl 30 wird schnell linear über die Oberfläche 34a entlang der Linie bewegt, die durch den Pfeil angegeben ist. Diese Abtastbewegung in Verbindung mit der Drehung des Ofens 32 sichert, dass die Gesamtheit der Oberfläche 34a durch den Elektronenstrahl erreicht wird. Dieses hilft, sicherzustellen, dass die Oberfläche gleichmäßig verdampft wird.
  • Um die Steuerung weiter zu verbessern, sind die Elektronenstrahlkanone 26 und das Elektronenstrahlkanonen-Umlenksystem so gestaltet, dass sie es erlauben, die Frequenz des Elektronenstrahls 30 zu ändern, und es auch erlauben, dass die Dicke t des Elektronenstrahls 30 geändert wird. Zusätzlich ist es möglich, den Elektronenstrahl 30 zittern zu lassen, so dass er zufällig mit Teilen der Oberfläche 34a in Verbindung tritt, die außerhalb der Abtastlinie s sind. Dieses wird durch die Bezugsziffer 30a in 7 angegeben.
  • Auf 1 zurückkehrend schließt die Vorrichtung 10 weiter ein Erfassungsmittel in Form einer Mehrzahl verteilter Quarzkristalle 56 ein, die um die Kammer 12 angeordnet sind. In 1 werden drei Quarzkristalle 56 gezeigt, aber es wären normalerweise mindestens sechs Kristalle, um eine gutes Abbild der Veränderung der Dichte des verdampften Ausgangsmaterials über die ganze Kammer 12 zur Verfügung zu stellen. Die Quarzkristalle 56 werden an ein Steuersystem angeschlossen, das im allgemeinen in 3 mit 58 über den Linien 60 bezeichnet wird.
  • Das Erfassungsmittel der Vorrichtung 10 umfasst weiterhin ein optisches Erfassungsmittel in Form einer Laserlichtquelle 62 und eines Lichtdetektors 64. Die zur Verfügung ge stellte Lichtquelle wird an drei fiberoptische Kabel 66 angeschlossen, die drei Lichtstrahlen an die Kammer 12 liefern. Drei optische Monitorstücke 68 werden auf dem Substratträger 14 zur Verfügung gestellt, um es dem Licht zu ermöglichen, durch den Substratträger 14 hindurch zu treten. Die Basis der Kammer 12 wird mit drei fiberoptischen Kabeln 70 versehen, von denen jedes mit jeweils einem der fiberoptischen Kabel 66 ausgerichtet ist, um das Licht zum Detektor 64 zu führen.
  • Der Ofen 32 kann hohe Temperaturen erreichen, und aus diesem Grund wird der Ausgangsmaterialhalter mit Kühlrohren 72 versehen (siehe 2), die eine Kühlflüssigkeit, wie etwa Wasser zuführen, um den Ofen 32 abzukühlen. Die Kühlrohre 72 erstrecken sich innerhalb der Spindel 38, damit sie sich nicht mit dem Ofen 32 drehen.
  • Eine alternative Ausführungsform wird in 5 gezeigt. Viele der Teile, die in 5 gezeigt werden, sind ähnlich zu den Teilen in 1, und gleiche Teile sind mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet.
  • Es ist einzusehen, dass das optische Erfassungsmittel nicht in 5 gezeigt ist. Dieses ist aus Gründen der Verbesserung der Klarheit. Das optische Erfassungsmittel kann zur Verfügung gestellt werden, wenn es gewünscht wird. Es ist auch einzusehen, dass die Anordnung der Quarzkristalle 56 in 5 geändert wurde, um die Bereitstellung einer dynamisch drehenden Maske 74 zu berücksichtigen.
  • In 5 ist der Substratträger 14 an einem äußeren drehbaren Glied 76 angebracht, das durch einen Antriebsmotor 78 über eine Getriebeanordnung 80 drehbar ist. Die Maske 78 wird an einem inneren drehbaren Glied 82 angebracht, das durch einen Antriebsmotor 84 über eine Getriebeanordnung 86 drehbar ist. Das innere drehbare Glied 82 wird innerhalb des äußeren drehbaren Gliedes 76 angeordnet und ist relativ dazu drehbarer – im allgemeinen wird das innere drehbare Glied 82 in eine Richtung gegenüber dem äußeren drehbaren Glied 76 gedreht, damit die Maske 78 sich relativ zu dem Substratträger 14 dreht. Die Datenleitung 60 für die Quarzkristalle 56 erstreckt sich innerhalb des inneren drehbaren Glieds 82. Eine Kühlflüssigkeit, wie etwa Wasser, wird über einen Kühlwassereinlass 88 zugeführt und wird über einen Kühlwasserauslass 90 abgeführt.
  • Die Maske 78 ist so gestaltet, dass sie als eine permeable Grenze für den Durchgang des verdampften Ausgangsmaterials dient, damit die Ablagerung des Ausgangsmaterials auf bestimmte Teile des Substrates beschränkt wird. So bietet die Maske 78 eine zusätzliche Art des Steuerns der Ablagerung, und weil sie sich bewegt, ist die Steuerung dynamisch.
  • Unter Bezug auf 3 wird nun das Steuersystem 58 ausführlicher gezeigt. 3 zeigt die Art und Weise in der die Informationen vom Lichtdetektor 64 und den Quarzkris tallen 56 verwendet werden, um das Positioniermittel 24 und den Elektronenstrahl 30 zu steuern. Alle Signale werden entlang eines fiberoptischen Datenbusses 92 weitergegeben. Das System steuert auch ein Pumpsystem für die Kühlflüssigkeiten, eine Ionen-/Plasma-Quelle (die in 1 nicht gezeigt wird, welche aber häufig vorhanden ist), ein Vakuumsystem und Substratheizungen, und das System empfängt jeweils Daten davon. Auf 4 bezugnehmend wird die Einschätzung der Wirksamkeit der verteilten räumlichen Quarzkristallrückkopplungssteuerung zur Ablagerung durch die Elektronenkanone durch die Herstellung von dielektrischen optischen Mehrfachschichten zur Verfügung gestellt. Eine nützliche Gestaltung der optischen Schicht ist der Durchlassbereichsfilter, in dem die Position der Filterwellenlänge λ0 eine empfindliche Funktion der Beschichtungsdicke ist. Folglich kann die Einschätzung der Wellenlängenposition über einem Beschichtungsbereich verwendet werden, um die Gleichförmigkeit der Dicke der Schicht zu beurteilen.
  • Ein bestimmte mehrschichtige Gestaltung, die verwendet wird, um eine solche Filmgleichförmigkeit zu beurteilen, ist (HL)42H(LH)4L(HL)42H(LH)4 (H = TiO2 λ/4 optische Dicke, L = SiO2 optische Dicke).
  • Elektronenstrahlverdampfung des TiO2 und des SiO2 wurde eingesetzt. In 4 ist die Durchlassbereichswellenlängenposition (normiert in Bezug auf λ0) als Funktion der seitlichen Position auf dem Substrat gezeigt. Eine räumliche Gleichförmigkeit wird für die Durchlassbereichsfilter gezeigt, die mit und ohne Verwendung von räumlich verteilter Quarzkristallrückkopplungssteuerung des Elektronenkanone-Ofenhebers (um den Abstand vom Substrat zur Verdampfungsmaterialoberfläche zu erhalten) und Eigenschaften der Elektronenstrahlüberstreichung erzeugt wird.

Claims (21)

  1. Vorrichtung zum Behandeln eines Substrats, umfassend: eine Vakuumkammer; einen Substratträger, der geeignet ist, ein zu behandelndes Substrat zu tragen; einen Ausgangsmaterialhalter zum Halten eines Ausgangsmaterials, mit dem das Substrat behandelt werden soll; und Verdampfungs-/Sprühmittel zum Verdampfen/Sprühen des Ausgangsmaterials; worin das Verdampfungs-/Sprühmittel Mittel enthält, um einen Verdampfungs-/Sprühstrahl zu erzeugen, und worin der Ausgangsmaterialhalter ein Positioniermittel zum Bewegen des Ausgangsmaterials relativ zum Substratträger hin enthält, worin das Positioniermittel die Aufnahme und das Verdampfungs-/Sprühmittel relativ zum Substratträger bewegen kann, so dass es keine relative lineare Bewegung zwischen dem Ausgangsmaterialhalter und dem Verdampfungs-/Sprühmittel gibt; das Positioniermittel Drehmittel zum Drehen der Aufnahme und Linearbewegungsmittel zum linearen Bewegen der Aufnahme umfasst, wobei die Anordnung derart ist, dass das Linearbewegungsmittel sowohl das Drehmittel als auch die Aufnahme linear bewegt; das Drehmittel einen drehbaren Träger, an dem die Aufnahme angeordnet ist, und ein Antriebsmittel zum Antreiben einer Drehung des drehbaren Trägers umfasst; und das Linearbewegungsmittel ein Mittel zur Umwandlung einer Drehbewegung in eine Linearbewegung enthält, welches ein Drehglied umfasst, fest gegenüber einer Translationsbewegung relativ zur Kammer, und ein Antriebsmittel zum Antreiben einer Drehung des Drehglieds.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, worin das Positioniermittel das Ausgangsmaterial linear bewegen kann, wodurch das Ausgangsmaterial relativ in Richtung des Substrats linear bewegt werden kann.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, worin der Ausgangsmaterialhalter weiterhin umfasst, eine Aufnahme, die geeignet ist, um das Ausgangsmaterial zu enthalten, und worin die Positioniermittel auf die Aufnahme wirken, um sie in die gewünschte Richtung zu bewegen.
  4. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, worin das Linearbewegungsmittel einen nicht-drehbaren Träger umfasst, der linear bewegbar ist, und welcher das Drehglied so ergreift, dass die Drehung des Drehglieds die lineare Bewegung des nicht-drehbaren Trägers bewirkt.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, worin der drehbare Träger auf dem nicht-drehbaren Träger mittels einer Lageranordnung angeordnet ist, wodurch lineare Bewegungen des nicht-drehbaren Trägers an den drehbaren Träger weitergegeben werden, während der drehbare Träger dafür frei bleibt, sich relativ zu dem nicht-drehbaren Träger zu drehen.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, weiterhin umfassend ein gestuftes Antriebsmittel zum Steuern der Drehung des Drehglieds, wodurch der nicht-drehbare Träger in Schritten von vorbestimmter Länge linear bewegt werden kann.
  7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, weiterhin Steuermittel zum Steuern des Positioniermittels umfassend.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, worin das Steuermittel auch das Verdampfungsmittel steuert.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, worin das Steuermittel die Frequenz und/oder den Durchmesser des verdampfenden Strahls verändern kann, der mit dem Verdampfungsmittel erzeugt wird.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, worin das Steuermittel die Bewegung des verdampfenden Strahls steuern kann, um ihn zu veranlassen, über der Oberfläche des Ausgangsmaterials zu zittern.
  11. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, weiterhin ein Erfassungsmittel umfassend, das geeignet ist, vorgewählte Bedingungen innerhalb der Kammer zu erfassen.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11, worin das Erfassungsmittel ein Dampferfassungsmittel enthält, das geeignet ist, die Konzentration des verdampften Ausgangsmaterials innerhalb der Kammer zu ermitteln.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 12, worin das Dampferfassungsmittel mindestens drei Detektoren enthält, die zum Erfassen des Dampfs geeignet sind, und die Detektoren in Form von verteilten Quarzkristallen bereitgestellt werden.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 11, 12 oder 13, worin das Erfassungsmittel ein optisch überwachendes Erfassungsmittel enthält, das geeignet ist, das Niveau der Ablagerungen des Ausgangsmaterials auf dem Substrat zu ermitteln.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 14, worin das optisch überwachende Erfassungsmittel mindestens einen Detektor enthält, der zum Erfassen der Änderung des Lichtdurchlasses durch das Substrat während der Behandlung geeignet ist.
  16. Vorrichtung nach Anspruch 15, worin das optisch überwachende Erfassungsmittel eine Lichtquelle und einen Lichtdetektor enthält, die jeweils auf gegenüberliegenden Seiten des Substrates angeordnet sind, und die Lichtquelle in Form eines Lasers ist.
  17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 16, in Kombination mit einem der Ansprüche 12 bis 15, worin die Bedingungen, die mit dem Erfassungsmittel erfasst wurden, an das Steuermittel übertragen werden.
  18. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, worin ein Teil des Substratträgers durch eine statische Maske maskiert wird, die zwischen dem Substratträger und dem Ausgangsmaterialhalter angeordnet ist.
  19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, worin ein Teil des Substratträgers durch eine dynamische Maske maskiert wird, die zwischen dem Substratträger und dem Ausgangsmaterialhalter angeordnet ist.
  20. Vorrichtung nach Anspruch 19, in Kombination mit einem der Ansprüche 7 bis 10, worin die Position der dynamischen Masken mit dem Steuermittel gesteuert wird.
  21. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, weiterhin einen Plasmagenerator umfassend, der ein Plasma erzeugt, um bei der Ablagerung des Ausgangsmaterials mitzuwirken, oder einen Ionenstrahlgenerator umfassend, der Ionen erzeugt, um bei der Ablagerung des Ausgangsmaterials mitzuwirken.
DE60110510T 2000-08-11 2001-08-10 Vorrichtung und Verfahren zur Substratbeschichtung Expired - Lifetime DE60110510T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB0019848 2000-08-11
GBGB0019848.1A GB0019848D0 (en) 2000-08-11 2000-08-11 Apparatus and method for coating substrates

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE60110510D1 DE60110510D1 (de) 2005-06-09
DE60110510T2 true DE60110510T2 (de) 2005-10-13

Family

ID=9897489

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE60110510T Expired - Lifetime DE60110510T2 (de) 2000-08-11 2001-08-10 Vorrichtung und Verfahren zur Substratbeschichtung

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6616818B2 (de)
EP (2) EP1559809A3 (de)
JP (1) JP2002105627A (de)
CA (1) CA2354925C (de)
DE (1) DE60110510T2 (de)
GB (2) GB0019848D0 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012109626A1 (de) 2012-10-10 2014-04-10 Von Ardenne Anlagentechnik Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur langzeitstabilen Beschichtung mittels Verdampfung
DE102018131905A1 (de) * 2018-12-12 2020-06-18 VON ARDENNE Asset GmbH & Co. KG Verdampfungsanordnung und Verfahren

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6676816B2 (en) * 2001-05-11 2004-01-13 Therasense, Inc. Transition metal complexes with (pyridyl)imidazole ligands and sensors using said complexes
DE10204075B4 (de) * 2002-02-01 2006-09-07 Leybold Optics Gmbh Vorrichtung für Einrichtungen zur Bestimmung von Eigenschaften aufgebrachter Schichten
US7176474B2 (en) * 2003-10-31 2007-02-13 Tangidyne Corporation Method and apparatus for measuring and monitoring coatings
US7632542B2 (en) * 2005-10-26 2009-12-15 University Of Maryland Method for controlling uniformity of thin films fabricated in processing systems
US20070125303A1 (en) * 2005-12-02 2007-06-07 Ward Ruby High-throughput deposition system for oxide thin film growth by reactive coevaportation
KR20080045974A (ko) * 2006-11-21 2008-05-26 삼성전자주식회사 박막 증착장치 및 박막 증착방법
US8691064B2 (en) * 2007-07-09 2014-04-08 Raytheon Canada Limited Sputter-enhanced evaporative deposition apparatus and method
US8039052B2 (en) * 2007-09-06 2011-10-18 Intermolecular, Inc. Multi-region processing system and heads
US20100266747A1 (en) * 2009-04-21 2010-10-21 Flir Systems, Inc. Combined crystal/optical assembly and method of its use
DE102010003106B4 (de) * 2010-03-22 2013-11-21 Von Ardenne Anlagentechnik Gmbh Verfahren, Vorrichtung und Beschichtungsanlage zur langzeitstabilen Verdampfung
EP2508645B1 (de) * 2011-04-06 2015-02-25 Applied Materials, Inc. Verdampfungssystem mit Messeinheit
AT512949B1 (de) * 2012-06-04 2016-06-15 Leica Microsysteme Gmbh Verfahren zur Beschichtung mit einem Verdampfungsmaterial
EP4379087A2 (de) * 2013-03-15 2024-06-05 RTX Corporation Abscheidungsvorrichtung und -verfahren
US20150203959A1 (en) * 2013-11-15 2015-07-23 Skyworks Solutions, Inc. Systems, devices and methods related to source level compensation for electron-beam evaporators
CN103981505B (zh) * 2014-05-06 2016-04-13 京东方科技集团股份有限公司 一种监控装置
WO2016003400A1 (en) 2014-06-30 2016-01-07 Halliburton Energy Services, Inc. System and method for deposition of integrated computational elements (ice) using a translation stage
KR102319130B1 (ko) * 2020-03-11 2021-10-29 티오에스주식회사 가변 온도조절 장치를 구비한 금속-산화물 전자빔 증발원

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE282364C (de)
GB1177081A (en) 1966-03-25 1970-01-07 Bir Vac Ltd Improvements in or relating to Vacuum Coating
US3889019A (en) * 1969-03-13 1975-06-10 United Aircraft Corp Vapor randomization in vacuum deposition of coatings
US3667424A (en) 1969-04-14 1972-06-06 Stanford Research Inst Multi-station vacuum apparatus
DE3445424C1 (de) 1984-12-13 1986-04-24 Rudi 7080 Aalen Körner Vorrichtung zum Giessen von Zahnersatzmaterialien
US4776299A (en) 1986-05-15 1988-10-11 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Source replenishment device for vacuum deposition
DE3625700A1 (de) * 1986-07-30 1988-02-04 Siemens Ag Einrichtung zur herstellung und analyse von mehrkomoponentenfilmen
US4882198A (en) * 1986-11-26 1989-11-21 Optical Coating Laboratory, Inc. System and method for vacuum deposition of thin films
US5618388A (en) 1988-02-08 1997-04-08 Optical Coating Laboratory, Inc. Geometries and configurations for magnetron sputtering apparatus
US4851095A (en) 1988-02-08 1989-07-25 Optical Coating Laboratory, Inc. Magnetron sputtering apparatus and process
DD282364A7 (de) * 1988-03-08 1990-09-12 Akad Wissenschaften Ddr Verdampfergut-schalttiegel
EP0390692A3 (de) 1989-03-29 1991-10-02 Terumo Kabushiki Kaisha Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Dünnschicht und Sensor
US5178739A (en) * 1990-10-31 1993-01-12 International Business Machines Corporation Apparatus for depositing material into high aspect ratio holes
US5490912A (en) 1994-05-31 1996-02-13 The Regents Of The University Of California Apparatus for laser assisted thin film deposition
KR0158780B1 (ko) * 1994-12-22 1998-11-16 가네꼬 히사시 화학 증착법에 의한 박막형성 방법 및 장치
US5665214A (en) * 1995-05-03 1997-09-09 Sony Corporation Automatic film deposition control method and system
US6010600A (en) 1996-02-22 2000-01-04 The Regents Of The University Of California Maskless deposition technique for the physical vapor deposition of thin film and multilayer coatings with subnanometer precision and accuracy
US5736073A (en) * 1996-07-08 1998-04-07 University Of Virginia Patent Foundation Production of nanometer particles by directed vapor deposition of electron beam evaporant
US6086727A (en) * 1998-06-05 2000-07-11 International Business Machines Corporation Method and apparatus to improve the properties of ion beam deposited films in an ion beam sputtering system
US6132575A (en) 1998-09-28 2000-10-17 Alcatel Magnetron reactor for providing a high density, inductively coupled plasma source for sputtering metal and dielectric films
US6350317B1 (en) * 1999-12-30 2002-02-26 Lam Research Corporation Linear drive system for use in a plasma processing system

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012109626A1 (de) 2012-10-10 2014-04-10 Von Ardenne Anlagentechnik Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur langzeitstabilen Beschichtung mittels Verdampfung
DE102018131905A1 (de) * 2018-12-12 2020-06-18 VON ARDENNE Asset GmbH & Co. KG Verdampfungsanordnung und Verfahren
DE102018131905B4 (de) 2018-12-12 2024-04-25 VON ARDENNE Asset GmbH & Co. KG Verdampfungsanordnung und Verfahren

Also Published As

Publication number Publication date
EP1182271A2 (de) 2002-02-27
GB2368595B (en) 2004-10-27
EP1559809A3 (de) 2005-11-02
GB2368595A (en) 2002-05-08
EP1559809A2 (de) 2005-08-03
EP1182271B1 (de) 2005-05-04
EP1182271A3 (de) 2003-03-19
US6616818B2 (en) 2003-09-09
EP1182271B8 (de) 2005-07-13
US20020153247A1 (en) 2002-10-24
GB0019848D0 (en) 2000-09-27
CA2354925C (en) 2008-01-08
DE60110510D1 (de) 2005-06-09
JP2002105627A (ja) 2002-04-10
GB0119588D0 (en) 2001-10-03
CA2354925A1 (en) 2002-02-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60110510T2 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Substratbeschichtung
DE4341173B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Abscheidung unterschiedlicher Materialien auf einem Substrat
EP2036113B1 (de) Verfahren zur regelung eines reaktiven hochleistungs-puls-magnetronsputterprozesses und vorrichtung hierzu
EP0502385A1 (de) Verfahren zur Herstellung einer doppelseitigen Beschichtung von optischen Werkstücken
DE10392223T5 (de) Linien- oder Flächen-Verdampfer zum Steuern des Schichtdickenprofils
DE102017207862A1 (de) Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithographie mit einer Heizlichtquelle und Verfahren zum Heizen einer Komponente der Projektionsbelichtungsanlage
DE102018206404A1 (de) Projektionsbelichtungsanlage für die Halbleiterlithographie mit Heizvorrichtung und Verfahren
DE102008045533A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Ändern der Struktur einer Halbleiterschicht
DE19917543A1 (de) System für optische Beschichtungen, die eine verbesserte Dickengenauigkeit aufweisen, und Betriebsverfahren dafür
DE10393678B4 (de) Verfahren zum Bilden einer Schicht auf einem Substrat
DE69838634T2 (de) Mechanismus um gleichzeitig zwei seiten wasserabweisend zu machen
DE2412729C3 (de) Verfahren und Anordnung zur Regelung der Verdampfungsrate und des Schichtaufbaus bei der Erzeugung optisch wirksamer Dünnschichten
DE3800680A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur beschichtung eines substrates
DE3414669C2 (de) Verdampferzelle
DE1298833B (de) Vorrichtung zum Vakuumaufdampfen einer Vielzahl von festhaftenden Schichten bestimmter Dicke aus verschiedenen Materialien auf eine Unterlage mittels Elektronenbeschuss
DE3424530A1 (de) Verfahren zur herstellung einer orientierungsschicht auf einer ebenen oberflaeche einer platte und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens
DE102009005513B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur langzeitstabilen Beschichtung von Substraten mittels Elektronenstrahlverdampfung
WO2018154054A1 (de) Elektronenstrahlverdampfer, beschichtungsvorrichtung und beschichtungsverfahren
DE3426145A1 (de) Verfahren zur regelung der plasmaparameter in vakuumbeschichtungseinrichtungen mit bogenentladungen
DE102013113110A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Bedampfung von Substraten von mehr als einer Dampfquelle
DE102019212400B4 (de) Verfahren zur Entfernung von Werkstoffen eines Substrats mittels elektromagnetischer Strahlung
DE102017215721A1 (de) Laserbearbeitung großflächiger Substrate
DE19515172C1 (de) Verfahren zur Abscheidung von farbigen Schichten auf Substrate und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
EP0806493A2 (de) Vakuum-Beschichtungsanlage zum Aufdampfen von Vergütungsschichten auf optische Substrate
DE10143145C1 (de) Verfahren und Einrichtung zur Herstellung von Schichtsystemen für optische Präzisionselemente

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition