WO2014161759A1 - Vorrichtung zur vakuumbehandlung von substraten - Google Patents

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WO2014161759A1
WO2014161759A1 PCT/EP2014/056090 EP2014056090W WO2014161759A1 WO 2014161759 A1 WO2014161759 A1 WO 2014161759A1 EP 2014056090 W EP2014056090 W EP 2014056090W WO 2014161759 A1 WO2014161759 A1 WO 2014161759A1
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vacuum chamber
substrates
side wall
chamber
process chamber
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PCT/EP2014/056090
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Harro Hagedorn
Jürgen PISTNER
Thomas Vogt
Alexander Müller
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Leybold Optics Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a device for vacuum treatment of substrates according to the preamble of the independent claim.
  • a plasma process apparatus which comprises a chamber, a substrate stage, an electrode for generating plasma inside the chamber and a shielding means surrounding a plasma space between electrode and substrate stage.
  • the shielding device comprises a main part and a separated part, wherein the main part and the separated part each have an inner portion and an outer portion, wherein the outer portion respectively as
  • Gas line device is formed.
  • the inner portion of the main part and the inner portion of the separated part are formed so as not to be in contact with each other.
  • a movable shield surrounds a pedestal, the shield having a structure that creates a variable opening in the chamber when the shield
  • Shield includes a first apartment area forming a first flow path and a second apartment area forming a second flow path.
  • the flow paths have variable conductivities.
  • An upper flow path is formed by the inner surface of the shield and the outer surface of the process chamber cover.
  • a lower flow path is formed by a shading ring and the lower part of the
  • the shield occupies an upper position relative to the pedestal.
  • the shield occupies a middle position.
  • the shield and the Shading ring holder in a lower position, wherein the Abschattungsring rests on a shelf.
  • a shut-off valve for a vacuum device for separating a process chamber and an electron beam gun of the vacuum device is known. Further, an opening valve body provided on side walls opposite to each other and a valve body for opening / closing the openings are provided.
  • a cylindrical and movable shield is insertable into the valve housing via an opening on the side of the process chamber when the valve is open. In between, the shield is freely movable back and forth. The interior of the movable shield and the interior of the valve housing are atmospherically separable from each other.
  • Cover ring and an insulator device wherein the upper adapter assembly, the at least one shielding unit, the cover ring and the insulator are simultaneously removable as a unit.
  • the object of the present invention is to provide a device for the vacuum treatment of substrates, in which the vacuum chamber can be screened against a treatment process taking place in the process chamber in order to avoid parasitic problems
  • Process chamber has good accessibility and the pump power for the inner region of the process chamber is adjustable.
  • the upper section and the lower section are movable relative to each other between the side wall of the upper section and the side wall of the lower section a lower flow path between the inner region of Process chamber and arranged outside of the upper portion
  • an upper flow path is provided between the inner portion of the process chamber and the inner portion of the vacuum chamber located outside the upper portion
  • the upper portion is movable relative to the vacuum chamber to a lower position in which the upper flow path is opened
  • the upper section is movable relative to the vacuum chamber to an upper position in which the upper flow path is closed.
  • the upper portion of the process chamber can shield the interior of the vacuum chamber from parasitic coating during the vacuum chamber without the
  • the lower flow path is realized in a structurally particularly simple manner. Characterized in that between an upper edge portion of the upper portion and a disposed in an upper part of the inner region of the vacuum chamber sealing element, an upper flow area between the inner region of the process chamber and the au ßerrenz the upper portion disposed arranged inner region of the vacuum chamber, the upper flow path is also on realized particularly constructively simple way. It is also advantageous that the upper flow path is opened if the upper portion is moved relative to the vacuum chamber in a lower position. Furthermore, it is advantageous that the upper flow path is closed if the upper section is moved relative to the vacuum chamber in an upper position. It is advantageous if the upper portion is relative to the vacuum chamber in the upper position, the
  • Process chamber can be done with process gases.
  • the substrates may in particular be spectacle lenses or the like, which are introduced as a batch into the vacuum chamber, vacuum-treated and discharged again.
  • the lower portion may be formed in an advantageous embodiment as an insert component, which is inserted or inserted into a recess in the bottom region of the vacuum chamber.
  • Part section is formed by a recess in the bottom of the vacuum chamber. This material can be saved, however, the coating of this range of the
  • Vacuum chamber to be accepted.
  • the side wall of the upper portion is formed as an upper cylinder ring, whereby the upper
  • Flow path and the lower flow path can be realized in a structurally very simple manner.
  • the upper cylinder ring may have an outer diameter that is slightly smaller than the inner diameter of the lower section, thereby providing an overlap of the sidewall of the upper and sidewalls of the lower section, such that a gap exists between parts of the sidewall of the upper section and Parts of the side wall of the lower section is created.
  • the lower flow path extends through the gap formed between the side walls of the upper section and the lower section. A conductance of the lower flow path can be determined by the gap space.
  • an overlap may still be provided. The upper flow path is then closed while the lower flow path is open.
  • the side wall of the lower portion may be formed as a lower cylinder ring.
  • the upper cylinder ring has an inner diameter which is slightly larger than an outer diameter of the lower cylinder ring.
  • the receiving device is formed in the process chamber relatively movable to the vacuum chamber. This allows, without the conductivities of the
  • the distance of the substrates to the plasma device changed be, with which separately from the conductance parameters of the vacuum treatment of the substrates, such as ion energies of the plasma on the substrate surface, can be influenced.
  • Substrates can be loaded.
  • the upper section is brought into a lower position.
  • Receiving device has a bottom plate, which forms an intermediate floor area in the process chamber, so that the chamber size is variable.
  • existing elements of a lifting device with which the receiving device is movable are thus protected from parasitic Be Bertung.
  • the side wall of the upper section and / or the side wall of the lower section are at least partially made of a conductive material and can function as an anode or partial anode.
  • the upper section is electrically insulated from the vacuum chamber, whereby a further degree of freedom for adjusting the potential conditions within the process chamber is obtained.
  • the lower section is electrically insulated from the vacuum chamber, whereby a further degree of freedom for adjusting the potential conditions within the process chamber is obtained.
  • the upper portion is electrically connected to the vacuum chamber, whereby a further degree of freedom for
  • the lower portion is electrically connected to the vacuum chamber, whereby a further degree of freedom for
  • Bottom plate of the receiving device consists of an electrically conductive material and electrically opposite the vacuum chamber, the upper portion or the lower
  • the bottom plate is made of an electrically conductive material and electrically connected to the vacuum chamber, the upper portion or the lower portion.
  • the lower section has a bottom part which is connected to the side wall of the lower section.
  • the lower portion can be used as a whole in a recess in the bottom of the vacuum chamber and also removed again.
  • Lock device comprises a Einschleus- and discharge chamber, the one
  • Provision area for providing substrates wherein a transport path for transporting substrates from the staging area to the receiving device and from the receiving device leads to the staging area. Transport is thus barrier-free with the lock open.
  • Pivoting plate is provided, which is pivotable about a pivot axis between the provision area and receiving device, which structurally simple good space utilization can be achieved.
  • the pivot plate has a support structure with support means for substrates, so that the substrates are guided safely during transport.
  • Area of the receiving structure has at least one recess which the
  • the pivot plate is pivotable in the region of the substrate receiving elements without a movement impediment.
  • the at least one recess allows the substrates directly in the region of
  • Substrate receiving elements for taking over the substrates and the transfer of the substrates are designed adjustable in height. The substrates are then safely taken up by the substrate receiving elements during the plasma treatment.
  • Receiving device is designed as a coating rotor with a main axis of rotation, whereby a uniformity of a coating is increased.
  • the plasma source is designed as a sputtering cathode, electron beam evaporator or plasma polymerization source.
  • Figure 1 is a schematic representation of a device according to the invention with a
  • Figure 2 is a simplified schematic representation of the device in Figure 1 without the lower portion of the process chamber;
  • Figure 3 is a schematic representation of a device according to the invention.
  • Figure 4 is a schematic representation of a device according to Figure 3 in a horizontal
  • FIGS 1 and 2 show a device according to the invention with a vacuum chamber 1 with a substrate lock device 1 16 and a plasma device which is arranged on a corresponding opening having an upper cover 108 of the vacuum chamber 1.
  • the plasma device embodied as cathode device 160 in this embodiment comprises, in particular, a sputtering target 165. It is understood that a different one also be used.
  • the substrate lock device 16 comprises, in particular, a lock opening 15, which is arranged in the chamber wall 101 of the vacuum chamber 1. Furthermore, a pump opening 102 is arranged in the chamber wall 101. It is understood that in the chamber wall 101, other openings may be provided, if appropriate for evacuating, venting or operating the vacuum chamber 1.
  • a process chamber 110 is arranged, which comprises an upper section 105a with a side wall 106a and a lower section 105b with a side wall 106b.
  • An upper side of the process chamber 1 10 includes the
  • the side walls 106a, 106b are at least partially made of a conductive material, such as stainless steel.
  • the side walls 106a and 106b are cylindrical.
  • the lower portion 105b is fixedly disposed in a recess 152 in the bottom portion 120 of the vacuum chamber 1 and has a bottom portion 195 which is connected to the side wall 106b.
  • the process chamber 110 has an inner area 140 in which a vacuum treatment of substrates 130 held in a substrate holder 150 can take place.
  • Vacuum treatment is preferably a coating of surfaces of the substrates 130 by means of a sputtering plasma. It is understood that others too
  • Vacuum treatments in particular pretreatments or cleaning processes in the process chamber 1 10 can be carried out.
  • a receiving device 135 for substrates 130 is arranged in the inner region 140 of the process chamber.
  • Cathode means 160 for example, a coating of the substrates 130 take place.
  • the receiving device 135 comprises a bottom plate 136 whose edges have a small distance from the side wall 106b and an intermediate bottom region in the
  • a process space is formed by means of the side walls 106a and 106b and the bottom plate 136 in the interior of the process chamber.
  • the receiving device 135 is connected via a vacuum feedthrough with a lifting device 185, by which a vertical movement of the receiving device 135 within the process chamber 1 10 can be realized.
  • the upper section 105a has an upper edge 107 which can be pressed against a sealing element 109 in the upper part of the vacuum chamber when the upper section 105a is in an upper position relative to the vacuum chamber 1.
  • the sealing element 109 may, for example, a mounted in an opening of the upper cover 108 sealing ring be, whose shape is adapted to the upper edge 107.
  • An upper flow path 190 extending between the upper edge region 107 and the sealing element 109 is then closed when the upper edge region 107 is pressed against the sealing element 109.
  • the upper portion 105a can be moved relative to the vacuum chamber 1 in lower positions, in which the upper flow path 190 is opened. As shown in FIG. 2, the edge region 107 can then be positioned so that good accessibility of the inner region 140, for example for loading with substrates, is present via the lock opening 15.
  • the upper portion 105a is connected via a vacuum feedthrough with a lifting device 125, which with a mounting member 126, for example, at the bottom of
  • Vacuum chamber 1 is fixed in the bottom area.
  • the upper portion can be moved vertically.
  • a lower position of the upper portion 105 a is a particularly simple pumping or venting of the process chamber 1 10 over the
  • the upper portion 105a and / or the lower portion 105b may be electrically insulated from the vacuum chamber 1. Further, the upper portion 105a and / or the lower portion 105b may be electrically connected to the vacuum chamber. The upper portion 105a and / or the lower portion 105b may be further set to a predetermined or floating electrical potential with respect to the vacuum chamber 1. In particular, the upper side wall 106a and / or the lower side wall 106b may be electrically insulated from the vacuum chamber 1. Further, the upper side wall 106a and / or the lower side wall 106b may be electrically connected to the vacuum chamber 1.
  • the receptacle 135 or the bottom plate 136 may be electrically insulated from the vacuum chamber 1, the upper portion 105a, and / or the lower portion 105b. Further, the receptacle 135 or the bottom plate 136 may be electrically connected to the vacuum chamber 1, the upper portion 105a, and / or the lower portion 105b. The receptacle 135 or the bottom plate 136 may be further set to a predetermined or floating electrical potential with respect to the vacuum chamber 1.
  • the upper section 105a is brought into an upper position, so that the inner region 1a of the vacuum chamber 1 is not subject to any parasitic coating.
  • Figures 3 and 4 show a schematic representation of an embodiment of a device according to the invention with a lock device 1 16, the Einschleus- and Exhaust chamber 205 includes.
  • a staging area 205a for providing substrates 130 is arranged in the inflow and outflow chamber 205.
  • Transport path 206 leads from the provision area 205a to the receiving device 135 or from the receiving device 135 to the
  • Provision area 205a The transport path 206 leads through the opening of the
  • FIG. 4 shows a cover panel 295 which is movable about a pivot axis 295a.
  • the cover is conformed to a recess 108a in the
  • Cover 108 adapted and makes it possible to shield the interior 1 a of the vacuum chamber with respect to the plasma device 160.
  • a conditioning for example, a sputter cathode with the opening 108a closed.
  • transport means along the transport path 206 are a transport means
  • Swivel plate 250 is shown, which is pivotable about a pivot axis 251.
  • Swing plate 250 is in the inward and outward transfer chamber 205 relative to
  • Lock device 1 16 arranged so that the lock device 1 16 unobstructed by the pivot plate 250 can be opened or closed when the pivot plate 250 is brought into a ready position.
  • the pivot plate 250 has a support structure with support means 235 for substrates 130, by means of which the substrates 130 can be releasably fixed on the support structure.
  • the swivel plate 250 has at least one recess 252 in the region of the receiving structure; in the illustration of Figure 4, three such recesses are provided by a comb-like shape of the pivot plate is realized.
  • the opening of the recess 252 extends in the pivoting direction of the pivot plate 250 in a pivoting movement towards the receiving device 135th
  • the receiving device 135 has substrate receiving elements 265, which are formed like a mushroom relative to the bottom plate 136 of the receiving device 135.
  • the recesses 252 allow the pivoting plate 250 to pivot in the region of the substrate receiving elements, wherein shafts 265 a of the substrate receiving elements 265 are arranged in the recesses 252.
  • Finger elements 252a corresponding to the recesses 252 then lie next to the shanks 265a when the pivot plate is pivoted into the region of the substrate receiving elements 265a for loading or unloading the receiving device 135.
  • a lock door of the lock device 1 16 is opened by means of a lifting device 280 coupled to the lock via a rotary feedthrough 275.
  • the pivot plate 250 is removed from the
  • Provision area 205a by means of a pivoting movement about the pivot axis 251 moves into the interior 1 a of the vacuum chamber 1, where the finger elements 252a with the substrates 130 in the region of the substrate receiving elements 265 are located.
  • the substrate receiving elements 265 are relatively low-lying at this time, so that the substrates lie with their underside on them. Subsequently, the substrate receiving elements 265 are moved upward until they receive the substrates 130 from below. The substrates 130 are thereby of the
  • the substrate receiving elements 265 may be moved downwards after the pivot plate 250 has been removed from the area of the receiving device 135, in particular so far that openings in which the shafts 265a are movable in the bottom plate 136 are closed by the substrate receiving elements 265.
  • the receiving device 135 may be formed as a coating rotor with a main rotor axis 260.
  • the substrate receiving elements 265 may be associated with a planetary gear 270 and during rotation about the
  • Main axis of rotation 260 in turn move in a rotational movement about local axes of rotation.
  • the device in particular the plasma device 160 and the movable
  • Components including unillustrated components, such as pumps and sensors, are controlled and / or regulated by a controller. Furthermore, it is understood that for adjusting the electrical potentials at the upper and / or lower
  • Subsections 105a, 105b and the receiving device 135 or its components corresponding voltage sources are provided.

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Abstract

Bei der Vorrichtung zur Vakuumbehandlung von Substraten (130) mit einer Vakuumkammer (1) mit einer Plasmaeinrichtung (160) einer Prozeßkammer (110) und einer in der Prozeßkammer (110) unterhalb der Plasmaeinrichtung angeordneten Aufnahmeeinrichtung (135) für Substrate (130), wobei die Prozeßkammer (110) einen oberen Teilabschnitt (105a) mit einer Seitenwand (106a) und einen unteren Teilabschnitt (105b) mit einer Seitenwand (106b) umfasst der obere Teilabschnitt (105a) und der untere Teilabschnitt (105b) relativ zu einander vertikal bewegbar sind ist vorgesehen, dass zwischen der Seitenwand (106a) des oberen Teilabschnitts (105a) und der Seitenwand (106b) des unteren Teilabschnitts (105b) ein unterer Strömungspfad (105c) zwischen dem Innenbereich (140) der Prozeßkammer (110) und dem außerhalb des oberen Teilabschnitts (105a) angeordneten Innenbereich (1a) der Vakuumkammer (1) verläuft. Ferner ist zwischen einem oberen Randbereich (107) des oberen Teilabschnitts (105a) und einem in einem oberen Teil des Innenbereichs (1a) der Vakuumkammer (1) angeordneten Dichtelement (109) ein oberer Strömungspfad (190) zwischen dem Innenbereich (140) der Prozeßkammer (110) und dem außerhalb des oberen Teilabschnitts (105a) angeordneten Innenbereich (1a) der Vakuumkammer (1) vorgesehen ist, wobei der obere Teilabschnitt (105a) relativ zur Vakuumkammer (1) in eine untere Position bewegbar ist, in der der obere Strömungspfad (190) geöffnet ist der obere Teilabschnitt (105a) relativ zur Vakuumkammer (1) in eine obere Position bewegbar ist, in der der obere Strömungspfad (190) geschlossen ist.

Description

Beschreibung
Vorrichtung zur Vakuumbehandlung von Substraten
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Vakuumbehandlung von Substraten gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs.
In konventionellen Vakuumbeschichtungsvorrichtungen wird mittels festmontierten
Abschirmungen der Prozessraum, in dem die eigentliche Vakuumbeschichtung mittels Plasma erfolgt, zur Vermeidung von parasitären Beschichtungen gegenüber der übrigen
Vakuumkammer abgeschirmt. Festmontierte Abschirmungen können jedoch die Zugänglichkeit des Prozessraumes beeinträchtigen.
Aus dem Dokument US 201 1 /0089023 A1 ist bereits ein Plasmaprozess-Apparat bekannt, der eine Kammer, eine Substratbühne, eine Elektrode zur Erzeugung von Plasma innerhalb der Kammer und eine Abschirmungseinrichtung, die einen Plasmaraum zwischen Elektrode und Substratbühne umgibt, umfaßt. Die Abschirmeinrichtung umfasst einen Hauptteil und einen separierten Teil, wobei der Hauptteil und der separierte Teil jeder einen inneren Abschnitt und einen äußeren Abschnitt aufweist, wobei der äußere Abschnitt jeweils als
Gasleitungseinrichtung ausgebildet ist. Der innere Abschnitt des Hauptteils und der innere Abschnitt des separierten Teils sind so geformt, dass sie nicht in Kontakt miteinander stehen.
Aus dem Dokument US 7,318,869 B ist ferner ein Beschichtungssystem mit variablen
Gasleitwerten für eine Prozesskammer zur Beschichtung von integrierten Schaltungen bekannt. Eine bewegbare Abschirmung umgibt ein Piedestal, wobei die Abschirmung eine Struktur aufweist, die eine variable Öffnung in der Kammer erzeugt, wenn die Abschirmung
unterschiedliche Positionen entlang eines linearen Pfades einnimmt. Die bewegbare
Abschirmung umfasst einen ersten Aparturbereich, der einen ersten Strömungspfad bildet, und einen zweiten Aparturbereich, der einen zweiten Strömungspfad bildet. Die Strömungspfade haben variable Leitwerte. Ein oberer Strömungspfad wird gebildet durch die innere Oberfläche der Abschirmung und die äu ßere Oberfläche der Prozesskammer-Abdeckung. Ein unterer Strömungsweg wird gebildet durch einen Abschattungsring und den unteren Teil der
Abschirmung zusammen mit einer Abschattungsnnghalterung. Durch die Änderung der relativen Positionen der Abschirmung und des Abschattungsrings können die Gasleitwerte der
Prozesskammer moduliert werden. In einer Beladungsposition nimmt die Abschirmung relativ zum Piedestal eine obere Position ein. In einer Bearbeitungsposition nimmt die Abschirmung eine mittlere Position ein. In einer Reinigungsposition sind die Abschirmung und die Abschattungsringhalterung in einer unteren Position, wobei der Abschattungsring auf einer Ablage ruht.
Aus der DE 1 1 2006 003 294 T5 ist ein Absperrventil für eine Vakuumvorrichtung zum Trennen einer Prozesskammer und einer Elektronenstrahlkanone der Vakuumvorrichtung bekannt. Ferner sind ein Ventilgehäuse mit Öffnung, die an Seitenwänden einander gegenüberliegend vorgesehen sind, und ein Ventilkörper zum Öffnen/Schließen der Öffnungen vorgesehen. Eine zylindrische und bewegliche Abschirmung ist einführbar über eine Öffnung auf der Seite der Prozesskammer in das Ventilgehäuse hinein, wenn das Ventil geöffnet ist. Dazwischen ist die Abschirmung frei hin- und her bewegbar. Das Innere der beweglichen Abschirmung und das Innere des Ventilgehäuses sind voneinander atmosphärisch trennbar.
Ferner ist aus dem Dokument US 6,730,174 B2 eine entfernbare Abschirmanordnung für ein Halbleiterprozesssystem bekannt mit einer oberen Adapteranordnung, wenigstens eine Abschirmeinheit, die am oberen Ende der oberen Adapteranordnung fixiert ist, einem
Abdeckring und einer Isolatoreinrichtung, wobei die obere Adapteranordnung, die zumindest eine Abschirmungseinheit, der Abdeckring und der Isolator simultan als Einheit entfernbar sind.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Vakuumbehandlung von Substraten zu schaffen, bei der die Vakuumkammer gegenüber einem in der Prozesskammer einem erfolgenden Behandlungsprozess abgeschirmt werden kann, um parasitäre
Beschichtungen der Vakuumkammer zu vermeiden, wobei gleichzeitig das Innere der
Prozesskammer eine gute Zugänglichkeit aufweist und die Pumpleistung für den Innenbereich der Prozesskammer einstellbar ist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs gelöst.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Vakuumbehandlung von Substraten mit einer
Vakuumkammer mit einer Prozeßkammer und einer Plasmaeinrichtung und einer in der Prozeßkammer unterhalb der Plasmaeinrichtung angeordneten Aufnahmeeinrichtung für Substrate zeichnet sich dadurch aus, dass die Prozeßkammer einen oberen Teilabschnitt mit Seitenwänden und einen unteren Teilabschnitt mit Seitenwänden umfaßt
der obere Teilabschnitt und der untere Teilabschnitt relativ zu einander bewegbar sind zwischen der Seitenwand des oberen Teilabschnitts und der Seitenwand des unteren Teilabschnitts ein unterer Strömungspfad zwischen dem Innenbereich der Prozeßkammer und dem außerhalb des oberen Teilabschnitts angeordneten
Innenbereich der Vakuumkammer vorgesehen ist
zwischen einem oberen Randbereich des oberen Teilabschnitts und einem in einem oberen Teil des Innenbereichs der Vakuumkammer angeordneten Dichtelement ein oberer Strömungspfad zwischen dem Innenbereich der Prozeßkammer und dem außerhalb des oberen Teilabschnitts angeordneten Innenbereich der Vakuumkammer vorgesehen ist
der obere Teilabschnitt relativ zur Vakuumkammer in eine untere Position bewegbar ist, in der der obere Strömungspfad geöffnet ist
der obere Teilabschnitt relativ zur Vakuumkammer in eine obere Position bewegbar ist, in der der obere Strömungspfad geschlossen ist.
Der obere Teilabschnitt der Prozeßkammer kann das Innere der Vakuumkammer vor parasitärer Beschichtung während der Vakuumkammer abschirmen, ohne dass die
Zugänglichkeit des Inneren der Prozeßkammer beeinträchtigt für Pumpzwecke und
Substrathandling beeinträchtigt wird.
Dadurch, dass zwischen der Seitenwand des oberen Teilabschnitts und Seitenwand des unteren Teilabschnitts ein unterer Strömungspfad zwischen dem Innenbereich der
Prozesskammer und dem au ßerhalb des oberen Teilabschnitts angeordneten Innenbereich der Vakuumkammer vorgesehen ist, wird der untere Strömungspfad auf konstruktiv besonders einfache Weise realisiert. Dadurch, dass zwischen einem oberen Randbereich des oberen Teilabschnitts und einem in einem oberen Teil des Innenbereichs der Vakuumkammer angeordneten Dichtelement ein oberer Strömungsbereich zwischen dem Innenbereich der Prozesskammer und dem au ßerhalb des oberen Teilabschnitts angeordneten Innenbereich der Vakuumkammer vorgesehen ist, wird der obere Strömungspfad ebenfalls auf besonders konstruktiv einfache Weise realisiert. Vorteilhaft ist dabei ferner, dass der obere Strömungspfad geöffnet ist, falls der obere Teilabschnitt relativ zur Vakuumkammer in eine untere Position bewegt ist. Ferner ist vorteilhaft, dass der obere Strömungspfad geschlossen ist, falls der obere Teilabschnitt relativ zur Vakuumkammer in eine obere Position bewegt ist. Vorteilhaft ist dabei, falls der obere Teilabschnitt relativ zur Vakuumkammer in der oberen Position ist, die
Prozesskammer gegenüber dem au ßerhalb des oberen Teilabschnitts und des unteren Teilabschnitts angeordneten Innenbereich der Vakuumkammer optisch dicht abgeschlossen. Damit wird eine parasitäre Beschichtung des Innenbereichs der Vakuumkammer zuverlässig verhindert, wobei gleichzeitig über den unteren Strömungspfad eine Versorgung der
Prozesskammer mit Prozessgasen erfolgen kann. Bei den Substraten kann es sich insbesondere um Brillengläser oder dergleichen handeln, die als Batch in die Vakuumkammer eingeschleust, vakuumbehandelt und wieder ausgeschleust werden.
Der untere Teilabschnitt kann in einer vorteilhaften Ausführungsform als Einsatzkomponente ausgebildet sein, die in eine Ausnehmung im Bodenbereich der Vakuumkammer eingesetzt oder einsetzbar ist.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der untere
Teilabschnitt durch eine Ausnehmung im Boden der Vakuumkammer gebildet ist. Hiermit kann zwar Material gespart werden, allerdings muss die Beschichtung dieses Bereichs der
Vakuumkammer in Kauf genommen werden.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Seitenwand des oberen Teilabschnitts als ein oberer Zylinderring ausgebildet ist, womit der obere
Strömungspfad und der untere Strömungspfad auf konstruktiv sehr einfache Weise realisiert werden können.
Insbesondere kann der obere Zylinderring einen Au ßendurchmesser aufweisen, der etwas geringer ist als der Innendurchmesser des unteren Teilabschnitts, und dabei eine Überlappung der Seitenwand des oberen und der Seitenwand des unteren Teilabschnitts vorgesehen sein, so dass ein Spalt zwischen Teilen der Seitenwand des oberen Teilabschnitts und Teilen der Seitenwand des unteren Teilabschnitts entsteht. Der untere Strömungspfad verläuft dabei durch den zwischen den Seitenwänden des oberen Teilabschnitts und des unteren Teilabschnitts gebildeten Spalt. Ein Leitwert des unteren Strömungspfads kann festgelegt werden durch den Spaltraum. Vorteilhaft kann auch dann, wenn der obere Teilabschnitt die obere Position einnimmt, noch eine Überlappung vorgesehen sein. Der obere Strömungspfad ist dann verschlossen, während der untere Strömungspfad offen ist.
Ferner kann die Seitenwand des unteren Teilabschnitts als ein unterer Zylinderring ausgebildet sein.
In einer anderen Ausführungsform weist der obere Zylinderring einen Innendurchmesser aufweisen, der etwas größerer ist ein Au ßendurchmesser des unteren Zylinderrings.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Aufnahmeeinrichtung in der Prozeßkammer relativ bewegbar zur Vakuumkammer ausgebildet. Damit kann, ohne dass die Leitwerte der
Strömungspfade geändert werden, der Abstand der Substrate zur Plasmaeinrichtung geändert werden, womit separat von den Leitwerten Parameter der Vakuumbehandlung der Substrate, wie beispielsweise lonenenergien des Plasmas auf der Substratoberfläche, beeinflussbar sind.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die
Aufnahmeeinrichtung in der oberen Position über die Substratschleuseneinrichtung mit
Substraten beladbar ist. In diesem Fall ist der obere Teilabschnitt in eine untere Position gebracht.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die
Aufnahmeeinrichtung eine Bodenplatte aufweist, die einen Zwischenbodenbereich in der Prozesskammer bildet, so dass die Kammergröße variabel ist. Gegebenenfalls vorhandene Elemente einer Hubeinrichtung, mit der die Aufnahmeeinrichtung bewegbar ist, sind so vor parasitärer Besch ichtung geschützt.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Seitenwand des oberen Teilabschnitts und/oder die Seitenwand des unteren Teilabschnitts zumindest teilweise aus einem leitenden Material gefertigt sind und als Anode oder Teilanode fungieren können.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der obere Teilabschnitt elektrisch isoliert gegenüber der Vakuumkammer ist, womit ein weiterer Freiheitsgrad zur Einstellung der Potentialverhältnisse innerhalb der Prozeßkammer gewonnen ist.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der untere Teilabschnitt elektrisch isoliert gegenüber der Vakuumkammer ist, womit ein weiterer Freiheitsgrad zur Einstellung der Potentialverhältnisse innerhalb der Prozeßkammer gewonnen ist.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß der obere Teilabschnitt elektrisch mit der Vakuumkammer verbunden ist, womit ein weiterer Freiheitsgrad zur
Einstellung der Potentialverhältnisse innerhalb der Prozeßkammer gewonnen ist.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der untere Teilabschnitt elektrisch mit der Vakuumkammer verbunden ist, womit ein weiterer Freiheitsgrad zur
Einstellung der Potentialverhältnisse innerhalb der Prozeßkammer gewonnen ist.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass zumindest die
Bodenplatte der Aufnahmeeinrichtung aus einem elektrisch leitfähigen Material besteht und elektrisch gegenüber der Vakuumkammer, dem oberen Teilabschnitt oder dem unteren
Teilabschnitt isoliert ist, womit ein weiterer Freiheitsgrad zur Einstellung der Potentialverhältnisse innerhalb der Prozeßkammer gewonnen ist. In einer weiteren Ausführungsform ist die Bodenplatte aus einem elektrisch leitfähigen Material gefertigt und elektrisch mit der Vakuumkammer, dem oberen Teilabschnitt oder dem unteren Teilabschnitt verbunden.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der untere Teilabschnitt einen Bodenteil aufweist, der mit der Seitenwand des unteren Teilabschnitts verbunden ist. Vorteilhaft kann der untere Teilabschnitt als Ganzes in eine Ausnehmung im Boden der Vakuumkammer eingesetzt und auch wieder entfernt werden.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die
Schleuseneinrichtung eine Einschleus- und Ausschleuskammer umfasst, die einen
Bereitstellungsbereich zum Bereitstellen von Substraten beinhaltet, wobei ein Transportpfad zum Transport von Substraten von dem Bereitstellungsbereich zur Aufnahmeeinrichtung und von der Aufnahmeeinrichtung zu dem Bereitstellungsbereich führt. Der Transport erfolgt damit bei geöffneter Schleuse barrierefrei.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass zum Transport entlang des Transportpfades zwischen Bereitstellungsbereich und Aufnahmeeinrichtung eine
Schwenkplatte vorgesehen ist, die zwischen Bereitstellungsbereich und Aufnahmeeinrichtung um eine Schwenkachse schwenkbar ist, womit konstruktiv einfach eine gute Raumausnutzung erreicht werden kann.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Schwenkplatte eine Auflagestruktur mit Auflagemitteln für Substrate aufweist, so dass die Substrate während des Transports sicher geführt werden.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die
Aufnahmeeinrichtung Substrataufnahmeelemente aufweist, wobei die Schwenkplatte im
Bereich der Aufnahmestruktur zumindest eine Ausnehmung aufweist, die den
Substrataufnahmeelementen zugeordnet ist und es zulässt, dass die Schwenkplatte ohne eine Bewegungsbehinderung in den Bereich der Substrataufnahmeelemente schwenkbar ist. Die zumindest eine Ausnehmung erlaubt es, die Substrate unmittelbar in dem Bereich der
Aufnahmeeinrichtung zu positionieren, während sie noch auf der Auflagestruktur der
Schwenkplatte liegen. Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die
Substrataufnahmeelemente zur Übernahme der Substrate sowie zur Übergabe der Substrate höhenverstellbar ausgebildet sind. Die Substrate sind dann während der Plasmabehandlung sicher von den Substrataufnahmeelementen aufgenommen.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die
Aufnahmeeinrichtung als Beschichtungsrotor mit einer Hauptdrehachse ausgebildet ist, womit eine Gleichmäßigkeit einer Beschichtung erhöht wird.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Plasmaquelle als Sputterkathode, Elektronenstrahlverdampfer oder Plasmapolymerisationsquelle ausgebildet ist.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Beschreibung unter Verwendung von
Zeichnungen. In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in
Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Es zeigen beispielhaft:
Figur 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer
Prozesskammer mit einem oberen und einem unteren Teilabschnitt;
Figur 2 eine vereinfachte schematische Darstellung der Vorrichtung in Figur 1 ohne den unteren Teilabschnitt der Prozesskammer;
Figur 3 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit
Bereitstellungseinrichtung für Substrate;
Figur 4 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung nach Figur 3 in einem horizontal
Schnitt.
Die Figuren 1 und 2 zeigen eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer Vakuumkammer 1 mit einer Substratschleuseneinrichtung 1 16 und einer Plasmaeinrichtung, die auf einer eine entsprechende Öffnung aufweisende oberen Abdeckung 108 der Vakuumkammer 1 angeordnet ist. Die in dieser Ausführungsform als Kathodeneinrichtung 160 ausgebildete Plasmaeinrichtung umfaßt insbesondere ein Sputtertarget 165. Es versteht sich, dass auch eine anders
ausgebildete Plasmaeinrichtung von der Erfindung umfasst ist. Wie in Figur 2 dargestellt ist, umfasst die Substratschleuseneinrichtung 1 16 insbesondere eine Schleusenöffnung 1 15, die in der Kammerwandung 101 der Vakuumkammer 1 angeordnet ist. Ferner ist in der Kammerwandung 101 eine Pumpöffnung 102 angeordnet. Es versteht sich, dass in der Kammerwandung 101 auch weitere Öffnungen vorgesehen sein können, falls dies zum Evakuieren, Belüften oder Betreiben der Vakuumkammer 1 zweckmäßig ist.
Im Innenbereich 1 a der Vakuumkammer 1 ist eine Prozesskammer 1 10 angeordnet, die einen oberen Teilabschnitt 105a mit einer Seitenwand 106a und einen unteren Teilabschnitt 105b mit einer Seitenwand 106b umfasst. Eine Oberseite der Prozeßkammer 1 10 umfaßt das
Sputtertarget 165 und eine Targethalterung 165a. Die Seitenwände 106a, 106b sind zumindest teilweise aus einem leitendem Material, beispielsweise Edelstahl gefertigt. Die Seitenwände 106a und 106b sind zylinderringförmig ausgebildet. Der untere Teilabschnitt 105b ist fest in einer Ausnehmung 152 im Bodenbereich 120 der Vakuumkammer 1 angeordnet und weist einen Bodenteil 195 auf, der mit der Seitenwand 106b verbunden ist.
Die Prozesskammer 1 10 weist einen Innenbereich 140 auf, in dem eine Vakuumbehandlung von in einer Substrathalterung 150 gehalterten Substraten 130 erfolgen kann. Bei der
Vakuumbehandlung handelt es sich vorzugsweise um eine Beschichtung von Oberflächen der Substrate 130 mittels eines Sputterplasmas. Es versteht sich, dass auch andere
Vakuumbehandlungen, insbesondere Vorbehandlungen oder Reinigungsprozesse in der Prozesskammer 1 10 erfolgen können.
Im Innenbereich 140 der Prozesskammer ist eine Aufnahmeeinrichtung 135 für Substrate 130 angeordnet. Mittels der oberhalb der Aufnahmeeinrichtung 135 angeordneten
Kathodeneinrichtung 160 kann beispielsweise eine Beschichtung der Substrate 130 erfolgen. Die Aufnahmeeinrichtung 135 umfasst eine Bodenplatte 136, deren Ränder einen geringen Abstand zur Seitenwand 106b aufweisen und einen Zwischenbodenbereich in der
Prozeßkammer bilden. Auf diese Weise wird mittels der Seitenwände 106a und 106b sowie der Bodenplatte 136 im Inneren der Prozesskammer ein Prozessraum gebildet.
Die Aufnahmeeinrichtung 135 ist über eine Vakuumdurchführung mit einer Hubeinrichtung 185 verbunden, durch die eine vertikale Bewegung der Aufnahmeeinrichtung 135 innerhalb der Prozesskammer 1 10 realisiert werden kann.
Der obere Teilabschnitt 105a weist einen oberen Rand 107 auf, der gegen ein Dichtelement 109 im oberen Teil der Vakuumkammer gedrückt werden kann, wenn der obere Teilabschnitt 105a sich relativ zur Vakuumkammer 1 in einer oberen Position befindet. Das Dichtelement 109 kann beispielsweise ein in einer Öffnung der oberen Abdeckung 108 angebrachter Dichtring sein, dessen Form dem oberen Rand 107 angepaßt ist. Ein zwischen dem oberen Randbereich 107 und dem Dichtelement 109 verlaufender oberer Strömungspfad 190 ist dann geschlossen, wenn der obere Randbereich 107 gegen das Dichtelement 109 gedrückt ist.
Der obere Teilabschnitt 105a kann relativ zur Vakuumkammer 1 in untere Positionen bewegt werden, in der der obere Strömungspfad 190 geöffnet ist. Wie in der Figur 2 dargestellt ist, kann der Randbereich 107 dann so positioniert sein, dass über die Schleusenöffnung 1 15 eine gute Zugänglichkeit des Innenbereichs 140, beispielsweise zur Beladung mit Substraten vorliegt.
Der obere Teilabschnitt 105a ist über eine Vakuumdurchführung mit einer Hubeinrichtung 125 verbunden, die mit einem Montageelement 126 beispielsweise an der Unterseite der
Vakuumkammer 1 im Bodenbereich befestigt ist. Mittels der Hubeinrichtung 125 kann der obere Teilabschnitt vertikal bewegt werden. In einer unteren Position des oberen Teilabschnitts 105a ist ein besonders einfaches Abpumpen bzw. Belüften der Prozeßkammer 1 10 über die
Pumpöffnung 102 möglich.
Der obere Teilabschnitt 105a und/oder der untere Teilabschnitt 105b können elektrisch gegenüber der Vakuumkammer 1 isoliert sein. Ferner können der obere Teilabschnitt 105a und/oder der untere Teilabschnitt 105b elektrisch mit der Vakuumkammer verbunden sein. Der obere Teilabschnitt 105a und/oder der untere Teilabschnitt 105b können ferner auf ein vorgegebenes oder floatendes elektrisches Potential gegenüber der Vakuumkammer 1 gelegt sein. Insbesondere können die obere Seitenwand 106a und/oder die untere Seitenwand 106b elektrisch gegenüber der Vakuumkammer 1 isoliert sein. Ferner können die obere Seitenwand 106a und/oder die untere Seitenwand 106b elektrisch mit der Vakuumkammer 1 verbunden sein. Ferner kann die Aufnahmeeinrichtung 135 oder die Bodenplatte 136 elektrisch gegenüber der Vakuumkammer 1 , dem oberen Teilabschnitt 105a und/oder dem unteren Teilabschnitt 105b isoliert sein. Ferner kann die Aufnahmeeinrichtung 135 oder die Bodenplatte 136 elektrisch mit der Vakuumkammer 1 , dem oberen Teilabschnitt 105a und/oder dem unteren Teilabschnitt 105b verbunden sein. Die Aufnahmeeinrichtung 135 oder die Bodenplatte 136 können ferner auf ein vorgegebenes oder floatendes elektrisches Potential gegenüber der Vakuumkammer 1 gelegt sein.
Während einer Vakuumbehandlung wird vorzugsweise der obere Teilabschnitt 105a in eine obere Position gebracht, sodass der Innenbereich 1 a der Vakuumkammer 1 keiner parasitären Beschichtung unterliegt.
Die Figuren 3 und 4 zeigen in schematischer Darstellung eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer Schleuseneinrichtung 1 16, die eine Einschleus- und Ausschleuskammer 205 umfasst. In der Einschleus- und Ausschleuskammer 205 ist ein Bereitstellungsbereich 205a zum Bereitstellen von Substraten 130 angeordnet. Ein
Transportpfad 206, durch einen Pfeil angedeutet, führt von dem Bereitstellungsbereich 205a zur Aufnahmeeinrichtung 135 bzw. von der Aufnahmeeinrichtung 135 zu dem
Bereitstellungsbereich 205a. Der Transportpfad 206 führt durch die Öffnung der
Schleuseneinrichtung 1 16.
In der Figur 4 ist eine Abdeckblende 295 zu erkennen, die um eine Schwenkachse 295a bewegbar ist. Die Abdeckblende ist formangepasst an eine Ausnehmung 108a in der
Abdeckung 108 angepasst und ermöglicht es, das Innere 1 a der Vakuumkammer gegenüber der Plasmaeinrichtung 160 abzuschirmen. Vorteilhaft kann damit eine Konditionierung, beispielsweise einer Sputterkathode bei geschlossener Öffnung 108a erfolgen.
In den Figuren 3 und 4 ist als Transportmittel entlang des Transportpfades 206 eine
Schwenkplatte 250 dargestellt, die um eine Schwenkachse 251 schwenkbar ist. Die
Schwenkplatte 250 ist in der Einschleus- und Ausschleuskammer 205 relativ zur
Schleuseneinrichtung 1 16 so angeordnet, daß die Schleuseneinrichtung 1 16 unbeeinträchtigt von der Schwenkplatte 250 geöffnet oder geschlossen werden kann, wenn die Schwenkplatte 250 in eine Bereitstellungsposition gebracht ist.
Die Schwenkplatte 250 weist eine Auflagestruktur mit Auflagemitteln 235 für Substrate 130 auf, mittels denen die Substrate 130 lösbar auf der Auflagestruktur fixiert werden können. Die Schwenkplatte 250 weist im Bereich der Aufnahmestruktur zumindest eine Ausnehmung 252 auf; in der Darstellung der Figur 4 sind drei derartige Ausnehmungen vorgesehen, durch die eine kammartige Form der Schwenkplatte realisiert wird. Die Öffnung der Ausnehmung 252 erstreckt sich in Schwenkrichtung der Schwenkplatte 250 bei einer Schwenkbewegung hin zur Aufnahmeeinrichtung 135.
Die Aufnahmeeinrichtung 135 weist Substrataufnahmeelemente 265 auf, die pilzartig relativ zur Bodenplatte 136 der Aufnahmeeinrichtung 135 ausgebildet sind. Die Ausnehmungen 252 erlauben es, die Schwenkplatte 250 in den Bereich der Substrataufnahmeelemente zu schwenken, wobei Schäfte 265a der Substrataufnahmeelemente 265 in den Ausnehmungen 252 angeordnet sind. Zu den Ausnehmungen 252 korrespondierende Fingerelemente 252a liegen dann neben den Schäften 265a, wenn die Schwenkplatte zum Beladen oder Entladen der Aufnahmeeinrichtung 135 in den Bereich der Substrataufnahmeelemente 265a geschwenkt ist. Zum Beladen der Aufnahmeeinrichtung 135 mit Substraten wird eine Schleusentür der Schleuseneinrichtung 1 16 mittels einer über eine Drehdurchführung 275 mit der Schleuse gekoppelten Hubeinrichtung 280 geöffnet. Die Schwenkplatte 250 wird aus dem
Bereitstellungsbereich 205a mittels einer Schwenkbewegung um die Schwenkachse 251 in das Innere 1 a der Vakuumkammer 1 bewegt, wo sich die Fingerelemente 252a mit den Substraten 130 im Bereich der Substrataufnahmeelemente 265 befinden. Die Substrataufnahmeelemente 265 sind zu diesem Zeitpunkt relativ tiefliegend, sodass die Substrate mit ihrer Unterseite über ihnen liegen. Anschließend werden die Substrataufnahmeelemente 265 nach oben bewegt, bis sie von unten die Substrate 130 aufnehmen. Die Substrate 130 werden dabei von den
Auflagemitteln 235 gelöst. Anschließend wird die Schwenkplatte 250 wieder in den
Bereitstellungsbereich 205a zurückgeschwenkt. Die Substrataufnahmeelemente 265 können, nachdem die Schwenkplatte 250 aus dem Bereich der Aufnahmeeinrichtung 135 entfernt worden ist, nach unten bewegt werden, insbesondere so weit, dass Öffnungen, in denen die Schäfte 265a bewegbar sind, in der Bodenplatte 136 durch die Substrataufnahmeelemente 265 geschlossen werden. Die Aufnahmeeinrichtung 135 kann als Beschichtungsrotor mit einer Hauptrotorachse 260 ausgebildet sein. Ferner können die Substrataufnahmeelemente 265 einem Planetengetriebe 270 zugeordnet sein und sich während der Rotation um die
Hauptdrehachse 260 ihrerseits in einer Rotationsbewegung um lokale Drehachsen bewegen.
Die Vorrichtung, insbesondere die Plasmaeinrichtung 160 sowie die bewegbaren
Komponenten, einschließlich nicht dargestellter Komponenten, wie Pumpen und Sensoren werden mittels einer Steuereinrichtung gesteuert und/oder geregelt. Ferner versteht es sich, dass zur Einstellung der elektrischen Potentiale an den oberen und/oder unteren
Teilabschnitten 105a, 105b sowie der Aufnahmeeinrichtung 135 oder ihren Komponenten entsprechende Spannungsquellen vorgesehen sind.
Bezugszeichenliste
Vakuumkammer
Innenbereich Vakuumkammer
Kammerwandung
Pumpöffnung
a oberer Teilabschnitt
b unterer Teilabschnitt
c unterer Strömungspfad
a Seitenwände des oberen Teilabschnitts
b Seitenwände des unteren Teilabschnitts
Oberer Randbereich
Obere Abdeckung
Dichtelement
Prozesskammer
Seitenwandung der Prozesskammer
Schleusenöffnung
Schleuseneinrichtung
Bodenbereich der Vakuumkammer
Hubmechanismus für den oberen Teilabschnitt
Montageelement
Substrat
Aufnahmeeinrichtung für Substrate
Bodenplatte
Innenbereich der Prozeßkammer, Prozessraum
Substrathalterung
Ausnehmung
Kathodeneinrichtung
Sputtertarget
a Targethalterung
Hubeinrichtung für Aufnahmeeinrichtung
oberer Strömungspfad
Bodenteil
Bereitstellungsbereich/Ablagebereich Ausschleuskammera Bereitstellungsbereich/Ablagebereich Einschleuskammer Transportpfad 230 Substrat
235 Aufnahmemittel für Substrate (Schwenkplatte)
250 Schwenkplatte
251 Schwenkachse
252 Ausnehmung
252a Fingerelemente
255 Montageöffnungen
260 Hauptdrehachse
265 Substrataufnahmeelement
265a Schaft
270 Planetengetriebe
275 Drehdurchführung
280 Hubzylinder
285 Hubeinrichtung
295 Abdeckblende
295a Schwenkachse

Claims

Patentansprüche
Vorrichtung zur Vakuumbehandlung von Substraten (130) mit einer
Vakuumkammer (1 ) mit einer Plasmaeinrichtung (160)
einer Prozeßkammer (1 10) und
einer in der Prozeßkammer (1 10) unterhalb der Plasmaeinrichtung angeordneten Aufnahmeeinrichtung (135) für Substrate (130), wobei
die Prozeßkammer (1 10) einen oberen Teilabschnitt (105a) mit einer Seitenwand (106a) und einen unteren Teilabschnitt (105b) mit einer Seitenwand (106b) umfaßt
- der obere Teilabschnitt (105a) und der untere Teilabschnitt (105b) relativ zu einander vertikal bewegbar sind
dadurch gekennzeichnet, dass
- zwischen der Seitenwand (106a) des oberen Teilabschnitts (105a) und der
Seitenwand (106b) des unteren Teilabschnitts (105b) ein unterer Strömungspfad (105c) zwischen dem Innenbereich (140) der Prozeßkammer (1 10) und dem außerhalb des oberen Teilabschnitts (105a) angeordneten Innenbereich (1 a) der Vakuumkammer (1 ) vorgesehen ist
zwischen einem oberen Randbereich (107) des oberen Teilabschnitts (105a) und einem in einem oberen Teil des Innenbereichs (1 a) der Vakuumkammer (1 ) angeordneten Dichtelement (109) ein oberer Strömungspfad (190) zwischen dem Innenbereich (140) der Prozeßkammer (1 10) und dem außerhalb des oberen Teilabschnitts (105a) angeordneten Innenbereich (1 a) der Vakuumkammer (1 ) vorgesehen ist, wobei
- der obere Teilabschnitt (105a) vertikal in eine untere Position bewegbar ist, in der der obere Strömungspfad (190) geöffnet ist
- der obere Teilabschnitt (105a) vertikal in eine obere Position bewegbar ist, in der der obere Strömungspfad (190) geschlossen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwand (106a) des oberen Teilabschnitts (105a) als ein oberer Zylinderring und die Seitenwand (106b) des unteren Teilabschnitts (105b) als ein unterer Zylinderring ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die
Aufnahmeeinrichtung (135) relativ zur Vakuumkammer (1 ) bewegbar ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeeinrichtung (135) in einer oberen Position über eine Substratschleuseneinrichtung (1 16) mit
Substraten (130) beladbar ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeeinrichtung (135) eine Bodenplatte (136) aufweist, die einen Zwischenbodenbereich in der
Prozeßkammer (140) bildet.
6. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwand (106a) des oberen Teilabschnitts (105a) und/oder die Seitenwand (106b) des unteren Teilabschnitts (105b) zumindest teilweise aus einem leitenden Material gefertigt sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Teilabschnitt (105a) elektrisch isoliert gegenüber der Vakuumkammer (1 ) ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der untere
Teilabschnitt (105b) elektrisch isoliert gegenüber der Vakuumkammer (1 ) ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der obere
Teilabschnitt (105a) elektrisch mit der Vakuumkammer (1 ) verbunden ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 6, 7 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Teilabschnitt (105b) elektrisch mit der Vakuumkammer (1 ) verbunden ist.
1 1 . Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeeinrichtung (135) elektrisch gegenüber der Vakuumkammer (1 ), dem oberen Teilabschnitt (105a) oder dem unteren Teilabschnitt (105b) isoliert ist.
12. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Teilabschnitt (105b) einen Bodenteil aufweist, der mit den Seitenwänden (106b) des unteren Teilabschnitts (105b) verbunden ist.
13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleuseneinrichtung (1 16) eine Einschleus- und Ausschleuskammer (205) umfasst, die einen eine Bereitstellungsbereich (205a) zum Bereitstellen von Substraten (130) beinhaltet, wobei ein Transportpfad (206) zum Transport von Substraten (130) von dem Bereitstellungsbereich (205a) zur Aufnahmeeinrichtung (135) und von der
Aufnahmeeinrichtung (135) zu dem Bereitstellungsbereich (205a) führt.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass zum Transport entlang des Transportpfades (206) zwischen Bereitstellungsbereich (105 und
Aufnahmeeinrichtung (135) eine Schwenkplatte (250) vorgesehen ist, die zwischen Bereitstellungsbereich (205) und Aufnahmeeinrichtung (135) um eine Schwenkachse (251 ) schwenkbar ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkplatte (250) eine Auflagestruktur mit Auflagemitteln (235) für Substrate (130) aufweist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeeinrichtung (135) Substrataufnahmeelemente (265) aufweist, wobei die Schwenkplatte (250) im Bereich der Aufnahmestruktur zumindest eine Ausnehmung (252) aufweist, die den Substrataufnahmeelementen (265) zugeordnet ist und es zulässt, dass die Schwenkplatte (250) ohne eine Bewegungsbehinderung in den Bereich der Substrataufnahmeelemente (265a) schwenkbar ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch kennzeichnet, dass die
Substrataufnahmeelemente (265) zur Übernahme der Substrate (130) sowie zur
Übergabe der Substrate (130) höhenverstellbar ausgebildet sind.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeeinrichtung (135) als Beschichtungsrotor mit einer Hauptdrehachse (260) ausgebildet ist.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Plasmaquelle (160) als Sputterkathode, Elektronenstrahlverdampfer oder
Plasmapolymerisationsquelle ausgebildet ist.
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