WO2023174571A1

WO2023174571A1 - Verfahren und anlage zur plasmabeschichtung

Info

Publication number: WO2023174571A1
Application number: PCT/EP2022/084441
Authority: WO
Inventors: Valbon DAUT; Mohammed RAZOUKI; Steffen HEUSER
Original assignee: Ccr Gmbh, Beschichtungstechnologie
Priority date: 2022-03-17
Filing date: 2022-12-05
Publication date: 2023-09-21

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anlage zur Beschichtung von Substraten mittels plasmaunterstützter chemischer Gasphasenabscheidung (PECVD), insbesondere zur gegebenenfalls gleichzeitigen Beschichtung einer Mehrzahl von Substratoberflächen mittels PECVD. Es werden eine bestimmte Anordnung bzw. Bewegung der Substrate in einem Reaktionsraum sowie bestimmte Betriebsparameter für das Verfahren bzw. die Anlage vorgeschlagen.

Description

Verfahren und Anlage zur Plasmabeschichtung

Die vorliegende Erfindung betrifft das technische Gebiet der Oberflächenbeschichtung von Substraten, insbesondere mittels des Verfahrens chemischer Gasphasenabscheidung (CVD bzw. Chemical Vapor Deposition). Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung das technische Gebiet der plasmaunterstützten chemischen Gasphasenabscheidung (PECVD bzw. Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition).

Im Speziellen betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Beschichtung von Substraten mittels PECVD, insbesondere zur Beschichtung einer Mehrzahl von Substraten bzw. Substratoberflächen.

Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung eine Anlage bzw. Beschichtungsanordnung zur Beschichtung von Substraten mittels plasmaunterstützter chemischer Gasphasenabscheidung, insbesondere zur Beschichtung einer Mehrzahl von Substraten bzw. Substratoberflächen und insbesondere eine Anlage bzw. Beschichtungsanordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner die im Folgenden beschriebenen Verwendungen des Beschichtungsverfahrens nach der Erfindung sowie der erfindungsgemäßen Anlage bzw. Beschichtungsanordnung.

Entsprechende Verfahren bzw. Anlagen werden im Stand der Technik hauptsächlich in der Fertigungstechnik dazu eingesetzt, um auf Oberflächen von Werkstücken, sogenannten Substraten, dünne Materialschichten abzuscheiden. Abhängig von den verwendeten Materialien für das Substrat bzw. das abzuscheidende Beschichtungsmaterial sowie vom Zweck der Beschichtung kann grundsätzlich eine Vielzahl verschiedener Beschichtungsverfahren zum Einsatz kommen. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung steht konkret das Verfahren der chemischen Gasphasenabscheidung (CVD), insbesondere in Form der plasmaunterstützten chemischen Gasphasenabscheidung (PECVD), im Mittelpunkt. Bei der CVD wird auf der Oberfläche des Substrates aufgrund einer chemischen Reaktion eine Feststoffmaterialschicht aus einer Gasphase abgeschieden. Um die entsprechende Schichtkomponente aus der Gasphase abzuscheiden, ist in der Regel das Erreichen einer bestimmten Reaktionstemperatur erforderlich. Hierzu ist beispielsweise das Erhitzen der Substratoberfläche üblich. Im Hinblick auf einen material- und ressourcenschonenden Beschichtungsvorgang ist es zum Teil jedoch wünschenswert, auf ein Erhitzen der Substratoberfläche zu verzichten. In diesem Fällen wird häufig das PECVD-Verfahren eingesetzt, das auch im Rahmen der vorliegenden Erfindung Verwendung findet. Anstelle einer erhöhten Temperatur des Substrats selbst oder in der Nähe des Substrats wird ein Plasma im Reaktionsraum erzeugt, dessen freie Elektronen und Ionen die nötige Dissoziationsenergie auf die Moleküle des Arbeitsgases übertragen, so dass eine Abscheidung des eigentlichen Beschichtungsmaterials aus der Gasphase erfolgen kann.

Dieses Verfahren eignet sich für eine Vielzahl von Anwendungen, insbesondere im Hinblick auf die Herstellung von elektronischen Bauteilen oder Batterien, hierbei insbesondere auf Lithiumtechnologie basierende Batterien, sowie in der Halbleitertechnologie.

In technischer Hinsicht eignen sich grundsätzlich verschiedene Plasmen für das Verfahren, die durch eine Vielzahl von Methoden erzeugt werden können. Als gängige Plasmaformen sind hier insbesondere gleichstromangeregte Plasmen (DC-Plasmen), Mikrowellenplasmen, kapazitiv gekoppelte sowie induktiv gekoppelte Plasmen zu nennen.

So ist beispielsweise aus der EP 1 290 926 B1 eine Hochfrequenzplasmaquelle bekannt, bei der zwischen einer kapazitiven oder einer induktiven Kopplung gewählt werden kann. Bei induktiv gekoppelten Plasmen wird die zur Erzeugung des Plasmas notwendige Energie mittels einer Induktions- bzw. Anregungsspule in Form eines elektromagnetischen Wechselfeldes in ein Gasvolumen eingebracht, wo sich durch Beschleunigung der Moleküle, Atome und Elektronen des Gases und damit verbundene Stoßwechselwirkungen, insbesondere Stoßionisationen, letztlich das Plasma aufbaut und durch weitere Energiekopplung aufrechterhalten wird. Bei der Konstruktion einer Anlage für Beschichtungsvorgänge mittels der Methode der PECVD sind unterschiedliche Positionierungen des Plasmas relativ zum zu beschichtenden Substrat möglich. Es kann zum einen ein Betrieb des Plasmas mit wesentlichem Abstand zum Substrat erfolgen. In diesem Fall ist üblicherweise ein Arbeitsgasstrom vom Plasma zum Substrat vorgesehen, mittels dessen die im Plasma dissoziierten Komponenten des Beschichtungsmaterials zum Substrat transportiert werden. Zum anderen ist auch ein Betrieb des Plasmas in der Nähe des Substrats möglich, so dass die abgespaltenen Beschichtungsmaterialkomponenten eine vergleichsweise kürzere Strecke bis zum Substrat zurücklegen müssen und beispielsweise Diffusionsvorgänge einen höheren Anteil am Transport des Beschichtungsmaterials haben.

Im Hinblick auf eine zeit- und kosteneffiziente Nutzung entsprechender Anlagen und Verfahren ist es grundsätzlich wünschenswert Beschichtungsvorgänge möglichst schnell durchzuführen. Dies ist insbesondere im Hinblick auf Anwendungen im industriellen Maßstab von großer Bedeutung, da sich letztlich selbst geringe Verzögerungen bei einzelnen Vorgängen über große Serien von zu beschichtenden Substraten akkumulieren und auf diese Weise einen erheblichen Kostennachteil darstellen können.

Im Stand der Technik ist es zudem häufig so, dass eine Erhöhung der Geschwindigkeit des Beschichtungsvorgangs mit einer stark verminderten Qualität des Beschichtungsergebnisses einhergeht. Hier kommt es beispielsweise zu Inhomogenitäten in der aufgebrachten Materialschicht, stark schwankenden Schichtdicken, lokalen Fehlstellen (d. h. einer zum Teil unvollständigen Beschichtung) oder dergleichen, die letztlich zu einem erhöhten Ausschuss bei der Produktion oder - bei unbemerkter Weiterverarbeitung - gar zu einem vorzeitigen Ausfall der Endprodukte mit den beschichteten Komponenten führen.

Um zumindest eine vollständige Beschichtung der Substratoberfläche zu erzielten, wird im Stand der Technik häufig eine große Menge an Beschichtungsmaterial, ausgehend vom Plasma bzw. vom eingebrachten Präkursorgas, im Reaktionsraum verteilt. Dies verstärkt in einigen Fällen jedoch das Problem einer ungleichmäßigen Schichtdicke noch zusätzlich. Ferner ist leicht nachvollziehbar, dass ein solcher Ansatz mit einem stark erhöhten Materialverbrauch in Bezug auf das Beschichtungsmaterial bzw. das Präkursorgas einhergeht. Nicht nur unter betriebswirtschaftlichen Gesichtspunkten, sondern auch aus Gründen einer allgemeinen Schonung von Ressourcen ist es jedoch grundsätzlich wünschenswert, in Bezug auf den Materialverbrauch eine möglichst hohe Effizienz zu erzielen.

Speziallösungen, die zumindest annehmbare Geschwindigkeiten bei zufriedenstellender Qualität des Ergebnisses erreichen, haben oft den Nachteil, dass sie lediglich für eine sehr spezifische Anwendung ausgestaltet sind. Eine hohe Flexibilität in Bezug auf die Art, Größe und Form der Substrate, die in der Praxis häufig wünschenswert ist, scheidet somit in der Regel aus.

Im Stand der Technik fehlt es darüber hinaus auch an übergeordneten Aspekten, die eine Integration bzw. Verwendung einer entsprechenden Beschichtungsanlage unter den oben genannten Gesichtspunkten im (groß-)industriellen Kontext effektiv ermöglichen.

Es besteht insofern insgesamt ein großer Bedarf an Beschichtungsverfahren und entsprechenden Anlagen bzw. Beschichtungsanordnungen mit gegenüber dem Stand der Technik verbesserten Eigenschaften, wobei insgesamt leistungsfähige Systeme bereitgestellt werden sollen, welche hervorragende Geschwindigkeiten in Bezug auf Beschichtungsvorgänge auf Substraten ermöglichen, bei gleichzeitiger Gewährleistung einer ausreichend hohen bzw. möglichst optimalen Qualität der erzielten Ergebnisse.

Es ist ferner insbesondere wünschenswert, auch in der Handhabung durch Benutzer, eine hohe Ergonomie zu erzielen, eine gegenüber dem Stand der Technik stark verbesserte (Gesamt-)Energiebilanz und eine erhöhte Effizienz des Ressourcenverbrauchs insgesamt sowie eine hohe Langlebigkeit der beteiligten Materialkomponenten auch bei anspruchsvoller und frequenter Benutzung zu gewährleisten.

Insbesondere im Hinblick auf Anwendungen im industriellen Maßstab besteht ferner ein großer Bedarf an Beschichtungsverfahren und entsprechenden Anlagen, die sich auch für hohe Durchsatzraten möglichst weit skalieren lassen. Dies stellt verständlicherweise besondere Anforderungen an die zu erzielende Effizienz und Energie- bzw. Ressourcenbilanz. Vor dem Hintergrund des Standes der Technik und angesichts der vorstehend erläuterten Aspekte liegt der vorliegenden Erfindung von daher eine Aufgabe zugrunde, ein weiterführendes Verfahren zur Beschichtung von Substraten bzw. Substratoberflächen, bereitzustellen, das insbesondere zur einfachen, schnellen und effizienten Beschichtung einer Vielzahl von Substratoberflächen geeignet ist, wobei die zuvor geschilderten Nachteile des Standes der Technik weitestgehend vermieden, aber wenigstens abgeschwächt werden sollen.

Insbesondere ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin zu sehen, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Beschichtungsverfahren sowie eine entsprechende Anlage bzw. Beschichtungsanordnung bereitzustellen, die auch unabhängig von der erzielten Effizienz eine hohe Qualität des Beschichtungsergebnisses, insbesondere in Bezug auf die Homogenität der abgeschiedenen Schicht hinsichtlich der Zusammensetzung, Dichte und Schichtdicke, zu erreichen.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt ferner darin, die Beschichtung von Substraten, insbesondere unter Gewährleistung der vorgenannten Punkte, auch in möglichst unterschiedlichen Maßstäben, beispielsweise im (groß-)industriellen Maßstab, auf einfache und kostensparende Weise zu ermöglichen, bzw. ein Beschichtungsverfahren und eine entsprechende Anlage bereitzustellen, die sich durch eine hohe Skalierbarkeit auszeichnen.

Darüber hinaus soll auch die Handhabung des Beschichtungsverfahrens bzw. entsprechender Anlagen für Benutzer, insbesondere in der Praxis gewerblicher Anwender, im Hinblick auf die Ergonomie, allgemeine Einfachheit und Sicherheit optimiert werden. Im Übrigen sollen im Rahmen der vorliegenden Erfindung weiterführende Verwendungen des Beschichtungsverfahrens oder der entsprechenden Anlage bzw. Beschichtungsanordnung bereitgestellt werden.

Zur Lösung der zuvor geschilderten Aufgabe stellt die vorliegende Erfindung somit - gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung - ein Verfahren zur Beschichtung von Substraten mittels plasmaunterstützter chemischer Gasphasenabscheidung (PECVD), insbesondere zur vorzugsweise gleichzeitigen Beschichtung einer Mehrzahl von Substratoberflächen mittels plasmaunterstützter chemischer Gasphasenabscheidung, gemäß Patentanspruch 1 vor; jeweils vorteilhafte Weiterbildungen und Ausbildungen dieses Erfindungsaspekts sind Gegenstand der entsprechenden und das erfindungsgemäße Verfahren betreffenden Unteransprüche sowie der diesbezüglichen Nebenansprüche.

Ferner betrifft die vorliegende Erfindung - gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung - auch eine Anlage bzw. Beschichtungsanordnung zur Beschichtung von Substraten mittels plasmaunterstützter chemischer Gasphasenabscheidung (PECVD), insbesondere zur vorzugsweise gleichzeitigen Beschichtung einer Mehrzahl von Substratoberflächen mittels PECVD, wie es in den entsprechenden unabhängigen Ansprüchen definiert ist; weitere, insbesondere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Anlage bzw. Beschichtungsanordnung sind Gegenstand der diesbezüglichen Unteransprüche.

Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung - gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung - auch die Verwendung der entsprechenden Beschichtungsanlage zur Beschichtung von Substraten mittels PECVD bzw. die Verwendung einer plasmaunterstützten chemischen Gasphasenabscheidung (PECVD) zur Beschichtung von Substraten, insbesondere zur vorzugsweise gleichzeitigen Beschichtung einer Mehrzahl von Substratoberflächen mittels PECVD nach der Erfindung gemäß den entsprechenden unabhängigen Ansprüchen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind im Übrigen Gegenstand entsprechender Unteransprüche.

Es versteht sich von selbst, dass bei der nachfolgenden Beschreibung der vorliegenden Erfindung solche Ausgestaltungen, Ausführungsformen, Vorteile, Beispiele oder dergleichen, welche nachfolgend - zu Zwecken der Vermeidung unnötiger Wiederholungen - nur zu einem einzelnen Erfindungsaspekt ausgeführt werden, selbstverständlich auch für die übrigen Erfindungsaspekte entsprechend gelten, ohne dass es einer ausdrücklichen Erwähnung bedarf.

Darüber hinaus versteht es sich von selbst, dass bei nachfolgenden Angaben von Werten, Zahlen, Bereichen oder dergleichen die diesbezüglichen Werte-, Zahlen- und Bereichsangaben nicht beschränkend zu verstehen sind; es versteht sich für den Fachmann von selbst, dass einzelfallbedingt oder anwendungsbezogen von den angegebenen Angaben bzw. Bereichen abgewichen werden kann, ohne dass der Rahmen der vorliegenden Erfindung verlassen wird. Zudem gilt, dass sämtliche im Folgenden genannten Werte- bzw. Parameterangaben oder dergleichen grundsätzlich mit genormten bzw. standardisierten oder explizit angegebenen Bestimmungsverfahren oder aber andernfalls mit dem Fachmann auf diesem Gebiet an sich geläufigen Bestimmungsmethoden bzw. -messmethoden ermittelt bzw. bestimmt werden können. Sofern nicht anders angegeben, werden die zugrunde liegenden Werte bzw. Parameter unter Standardbedingungen, d. h. insbesondere bei einer Temperatur von 20 °C und/oder bei einem Druck von 1.013,25 hPa bzw. 1 ,01325 bar, ermittelt. Des Weiteren gilt, dass bei sämtlichen nachstehend aufgeführten relativen bzw. prozentualen, insbesondere gewichtsbezogenen, Mengenangaben zu beachten ist, dass diese Angaben im Rahmen der vorliegenden Erfindung vom Fachmann derart auszuwählen bzw. zu kombinieren sind, dass in der Summe - gegebenenfalls unter Einbeziehung weiterer Komponenten bzw. Inhaltsstoffe - stets 100 % bzw. 100 Vol.-% resultieren. Auch dies versteht sich für den Fachmann jedoch letztlich von selbst.

Dies vorausgeschickt, wird im Folgenden die vorliegende Erfindung näher beschrieben und erläutert, und zwar auch anhand von bevorzugten Ausführungsformen bzw. Ausführungsbeispielen sowie darstellenden Zeichnungen bzw. Figurendarstellungen.

Im Zusammenhang mit der Erläuterung dieser bevorzugten Ausführungsformen bzw. Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung, welche jedoch in Bezug auf die vorliegende Erfindung keinesfalls beschränkend sind, werden auch weitergehende Vorteile, Eigenschaften, Aspekte und Merkmale der vorliegenden Erfindung aufgezeigt.

Die Anmelderin hat nun in völlig überraschender Weise herausgefunden, dass in Bezug auf ein Beschichtungsverfahren eine nachhaltige Verbesserung hinsichtlich der eines solchen Verfahrens zugrunde liegenden Eigenschaften - insbesondere im Hinblick auf eine erhöhte Effizienz der Ressourcennutzung sowie die Skalierbarkeit des Verfahrens - dadurch gewährleistet wird, dass im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein spezielles Verfahren zur Beschichtung von Substraten mittels plasmaunterstützter chemischer Gasphasenabscheidung (PECVD), insbesondere ein Verfahren zur vorzugsweise gleichzeitigen Beschichtung einer Mehrzahl von Substratoberflächen mittels plasmaunterstützter chemischer Gasphasenabscheidung, bereitgestellt wird, wobei mindestens ein zu beschichtendes Substrat in einem vorzugsweise geschlossenen Reaktionsraum, insbesondere in einer Vakuumkammer, angeordnet und/oder eingeführt wird und nachfolgend einem Beschichtungsvorgang unterzogen wird, wobei bei dem Beschichtungsvorgang ein Beschichtungsmaterial auf mindestens eine Substratoberfläche des Substrats, vorzugsweise auf eine Mehrzahl, insbesondere auf zwei, Substratoberflächen, eines oder mehrerer Substrate, aufgebracht und/oder abgeschieden wird, insbesondere sodass zumindest bereichsweise, bevorzugt vollflächig, eine zumindest im Wesentlichen geschlossene und/oder zumindest im Wesentlichen homogene Beschichtungsmaterial-Schicht auf der zu beschichtenden Substratoberfläche erzeugt wird und/oder resultiert, wobei als Beschichtungsmaterial Silicium verwendet wird, wobei das Beschichtungsmaterial aus einer Gasatmosphäre, welche ein siliciumhaltiges Präkursorgas, bevorzugt mindestens ein Silan, insbesondere Monosilan (SiHzi), gegebenenfalls zusammen mit mindestens einem Edelgas, vorzugsweise Argon, umfasst oder aus einem siliciumhaltigen Präkursorgas, bevorzugt mindestens einem Silan, insbesondere Monosilan (SiHU), besteht, mittels mindestens eines induktiv gekoppelten Plasmas (ICP bzw. Inductively Coupled Plasma) generiert wird, insbesondere in situ generiert wird, wobei die Beschichtungsmaterial-Schicht als Siliciumschicht abgeschieden und/oder erzeugt wird; insbesondere wobei die Siliciumschicht

(i) als eine zumindest im Wesentlichen amorphe, insbesondere zumindest teilweise hydrogenisierte Siliciumschicht oder aber

(ii) als eine zumindest im Wesentlichen kristalline, insbesondere mikrokristalline, Siliciumschicht oder aber

(iii) als eine Siliciumschicht mit kristallinem Anteil und mit amorphem, insbesondere zumindest teilweise hydrogenisiertem Anteil ausgebildet ist, vorzugsweise als eine zumindest im Wesentlichen amorphe Siliciumschicht, insbesondere aufweisend oder bestehend aus hydrogenisiertem amorphem Silicium (a-Si:H), ausgebildet ist.

Somit zielt die vorliegende Erfindung auf ein speziell ausgestaltetes Beschichtungsverfahren ab, welches aufgrund der gezielten Kombination und Abfolge der erfindungsgemäß vorgesehenen Verfahrensschritte insgesamt verbesserte Eigenschaften sowohl hinsichtlich einer gesteigerten Effizienz des Beschichtungsvorgangs im Speziellen und des Gesamtablaufs des Verfahrens im Allgemeinen als auch im Hinblick auf einen flexiblen Einsatz und insbesondere eine in hohem Maße ausgeprägte Skalierbarkeit des Verfahrens erzielt. Hierbei greifen die erfindungsgemäß vorgesehenen Verfahrensschritte und einzelnen Gesichtspunkte des erfindungsgemäß ausgestalteten Verfahrens funktional bzw. technisch ineinander und ergänzen sich hinsichtlich der bereitgestellten Verbesserungen über das Maß der jeweiligen Einzelschritte hinaus, so dass sich durch die spezielle Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens insgesamt ein synergistisches Zusammenwirken der einzelnen Teilschritte ergibt. Hierbei wird erfindungsgemäß zudem ein Beschichtungsverfahren bereitgestellt, das eine rasche Beschichtung einer Mehrzahl von Substraten erlaubt, hierbei jedoch gleichermaßen eine hohe Qualität der abgeschiedenen Schicht bzw. der beschichteten Substrate insgesamt erzielt, die auch extremen Ansprüchen genügt, wie sie beispielsweise im Hinblick auf aktuellste Halbleitertechnologie oder im zunehmend an Bedeutung gewinnenden Bereich der Akkumulatorfertigung bestehen.

Erfindungsgemäß wird insbesondere darauf abgestellt, dass das Plasma, welches im Zusammenhang mit der Methode der PECVD eingesetzt wird, als induktiv gekoppeltes Plasma (ICP) generiert bzw. betrieben wird. Wie eingangs erläutert, wird ein solches ICP durch induktive Einkopplung von Energie mittels eines hochfrequenten elektromagnetischen Wechselfeldes in ein Gasvolumen erzeugt. Die Hochfrequenzleistung (HF-Leistung bzw. häufig auch als RF-Leistung für Radio Frequency bezeichnet) wird hierbei mittels einer Anregungsspule bzw. RF-Spule im Volumen des Plasmas bzw. in einem speziellen Plasmabetriebsraum erzeugt. Diese Eigenschaft eines ICP lässt eine hohe Flexibilität in Bezug auf die Geometrie einer entsprechenden Plasmabetriebseinrichtung zu. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens kann somit in flexibler Weise auf jeweils individuelle Anwendungsanforderungen eingegangen werden. Somit ist ein stets optimaler Ablauf des Verfahrens in verschiedenen Anwendungsfällen gewährleistet. Insbesondere erlaubt der Einsatz eines ICP das Verfahren so auszugestalten, dass nicht nur eine vereinfachte Handhabung unterschiedlicher Substrate sowie deren zeiteffiziente Beschichtung, sondern auch die jeweils einwandfreie Erzeugung einer qualitativ hochwertigen Beschichtungsmaterialschicht auf der jeweiligen Substratoberfläche gewährleistet ist.

Die besondere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Beschichtungsverfahrens erlaubt darüber hinaus insbesondere eine vorzugsweise gleichzeitige Beschichtung einer Mehrzahl von Substratoberflächen. Dabei kann es sich um Oberflächen verschiedener Substrate und/oder mehrere Oberflächen eines Substrates bzw. mehrerer Substrate handeln. Somit wird die mit dem erfindungsgemäßen Beschichtungsverfahren zu erreichende Durchsatzrate an Substraten erheblich gesteigert, so dass auch Anwendungen selbst im industriellen Maßstab, beispielsweise bei der Serienfertigung von Bauteilen in großen Stückzahlen, ohne Weiteres zu bewerkstelligen sind.

Insbesondere die Wahl von Silicium als Beschichtungsmaterial führt nach dem erfindungsgemäßen Verfahren mit hoher Reproduzierbarkeit zu einer äußerst gleichmäßigen Siliciumschicht auf der Substratoberfläche, wobei das Silicium nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung als zumindest im Wesentlichen amorphe oder zumindest im Wesentlichen kristalline Siliciumschicht oder als Siliciumschicht mit kristallinem Anteil und mit amorphem Anteilabgeschieden bzw. erzeugt wird. Hierbei ist eine Beschichtungsmaterialschicht in Form von hydrogenisiertem amorphem Silicium (a-Si:H) oder eine a-Si:H aufweisende Beschichtungsmaterialschicht besonders bevorzugt.

In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt ferner eine Dotierung des abgeschiedenen Materials bzw. des Materials der Beschichtungsmaterialschicht. Die Dotierung kann im Wege einer Nachbehandlung der beschichteten Substratoberfläche, beispielsweise mittels Ionenimplantation, erfolgen. Bevorzugt findet jedoch eine Dotierung bereits bei der Abscheidung der Beschichtungsmaterialschicht statt. Hierzu wird ein Dotierungsmaterial vorzugsweise als insbesondere gasförmiger Dotiermaterialpräkursor in den Reaktionsraum eingeleitet. Zur Bereitsstellung des Dotiermaterials bzw. des Dotiermaterialpräkursors ist insbesondere ein gesondertes Vorratsbehältnis vorgesehen. Das Dotiermaterial bzw. der Dotiermaterialpräkursor kann zusammen mit dem Präkursor des Beschichtungsmaterials in den Reaktionsraum eingeleitet werden, jedoch auch dem Einleiten des Beschichtungsmaterialpräkursors zumindest teilweise vorausgehen und/oder nachfolgen.

Als Dotierungsmaterial eignen sich insbesondere Metalle und/oder Halbmetalle. Hierbei hat sich u.a. Bor als besonders vorteilhaft erwiesen und ist als Dotierungsmaterial bevorzugt. Im Fall von Bor liegt der Dotierungsmaterialpräkursor insbesondere als Borwasserstoff, vorzugsweise als Boran, insbesondere Diboran (B2H6), vor. Alternativ oder zusätzlich kann das oder die zu beschichtenden Substrate während des Beschichtungsvorgangs in dem und/oder durch den Reaktionsraum, d. h. insbesondere in einer Vakuumkammer, zu bewegen. Dies entspricht im Wesentlichen einer Bewegung des oder der Substrate entlang des und/oder relativ zu dem mindestens einen induktiv gekoppelten Plasma. Hierdurch wird zum einen eine Beschichtung auf größere Substrate mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ermöglicht bzw. vereinfacht. Zum anderen kann durch diese Art von dynamischer Beschichtung im Vergleich zu einer rein statischen Positionierung der Substrate in der Reaktionskammer in vielen Fällen eine deutlich homogenere Beschichtungsmaterialschicht auf der Substratoberfläche erzeugt werden. Etwaige Dichtegradienten in der Beschichtungsmaterialwolke bzw. dem Beschichtungsmaterialstrom zum Substrat hin, die bei fester Substratposition zu lokal unterschiedlichem Abscheideverhalten führen würden, werden auf diese Weise effektiv ausgeglichen.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt der im Reaktionsraum bzw. im Bereich des zu beschichtenden Substrates eingestellte Arbeitsdruck während des Beschichtungsvorgangs im Bereich von 1 x 10’⁵ mbar bis 2 mbar, vorzugsweise im Bereich von 1 x 10’⁴ mbar bis 1 mbar, bevorzugt im Bereich von 5 x 10’³ mbar bis 1 x 10’¹ mbar, besonders bevorzugt im Bereich von 1 x 10’³ mbar bis 5 x 10’² mbar. Es hat sich herausgestellt, dass sich in diesen Druckbereichen eine besonders effiziente Arbeitsweise erreichen lässt und eine ideale Verteilung des Arbeitsgases bzw. des Beschichtungsmaterials im Reaktionsraum erreicht wird. Dies gilt insbesondere in einer Vakuumkammer, in der nach einer Beaufschlagung mit einem Unterdrück bzw. Basisdruck durch Einleiten des Präkursorgases und gegebenenfalls weiterer Hilfsgase, insbesondere Edelgase, vorzugsweise Argon, und/oder Wasserstoff ein Arbeitsdruck in dem vorgenannten Bereich eingestellt wird.

Die Gasatmosphäre wird vorzugsweise durch Einleiten eines das Präkursorgas enthaltenden oder aus dem Präkursorgas bestehenden Arbeitsgasstrom erzeugt, wobei der Arbeitsgasstrom im Bereich von 1 sccm bis 10.000 sccm, vorzugsweise im Bereich von 10 sccm bis 5000 sccm, bevorzugt im Bereich von 50 sccm bis 3000 sccm, besonders bevorzugt im Bereich von 100 sccm bis 2000 sccm, liegt. Insbesondere die Zusammensetzung und/oder räumliche Verteilung der Gasatmosphäre im Reaktionsraum sowie gegebenenfalls auch der dort vorherrschende Druck können auf diese Weise gezielt beeinflusst werden. Der vorgenannte Arbeitsgasstrombereich hat sich in umfangreichen Tests hierfür als besonders geeignet gezeigt.

Die Beschaffenheit und allgemeine Qualität der abgeschiedenen Beschichtungsmaterialschicht lässt sich insbesondere durch den Abstand des Substrats bzw. der Substratoberfläche zum Plasma beeinflussen. Der Abstand hat ferner einen starken Einfluss auf die Abscheiderate, d. h. die Geschwindigkeit, mit der eine gewisse Schichtdicke der Beschichtungsmaterialschicht auf der Substratoberfläche erzeugt wird. Hier ist es im Allgemeinen so, dass eine höhere Abscheiderate erzielt wird, je näher das Substrat zum Plasma positioniert ist. In einem zu geringen Abstand kann sich jedoch eine unregelmäßige Schichtdicke ausbilden bzw. können Inhomogenitäten in der Schicht auftreten. Ist das Substrat dagegen vergleichsweise weit beabstandet zum Plasma, steigt die Homogenität der Schicht im Allgemeinen, jedoch werden in diesem Fall nur geringe Abscheideraten erzielt.

Wie sich herausgestellt hat, ist ein mittlerer Abstand der Substratoberfläche zum Plasma im Bereich von 10 mm bis 500 mm, vorzugsweise im Bereich von 20 mm bis 300 mm, bevorzugt im Bereich von 30 mm bis 200 mm, besonders bevorzugt im Bereich von 40 mm bis 100 mm, ideal, um einen optimalen Kompromiss zwischen einer hohen Abscheiderate und einer guten Homogenität der Beschichtungsmaterialschicht zu erreichen. Hierbei ist anzumerken, dass der mittlere Abstand erfindungsgemäß lediglich im Wesentlichen eingehalten werden soll. Kurzzeitige bzw. lokal beschränkte Abweichungen, beispielsweise durch abragende Teile des Substrats oder ein bestimmtes Oberflächenprofil, stehen der allgemeinen vorteilhaften Wirkung eines Abstands im vorgenannten Bereich nicht entgegen.

In einigen Fällen kann die konkrete Form und/oder ein vergleichsweise ausgedehnter, diffuser Randbereich des Plasmas eine Abstandsbestimmung erschweren. Üblicherweise ist das Plasma von seiner räumlichen Ausdehnung her im Wesentlichen auf einen Plasmabetriebsraum der Plasmabetriebseinrichtung beschränkt und ragt mit seinen Randbereichen gegebenenfalls ein Stück weit aus diesem heraus. Grundsätzlich lassen sich die vorteilhaften Effekte des vorgenannten Abstandsbereichs in der Regel erzielen, wenn alternativ oder zusätzlich zum Plasma selbst ein solcher Plasmabetriebsraum als Referenz für den mittleren Abstand zur Substratoberfläche herangezogen wird. Insbesondere ist als Bezugsposition eine je nach konstruktiver Ausgestaltung der Plasmabetriebs- einrichtung zu definierende, den Plasmabetriebsraum begrenzende Referenzebene geeignet, von der der Abstand zur Substratoberfläche definiert wird. Im Fall zumindest im Wesentlichen flacher Substratformen ist insbesondere eine zumindest im Wesentlichen parallele Ausrichtung einer solchen Referenzebene zur Substratoberfläche vorteilhaft.

Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens beträgt der auf die zu beschichtende Substratoberflächen aufgebrachte und/oder abgeschiedene Anteil des aus dem Präkursorgas generierten Beschichtungsmaterials in einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung mindestens 10 %, vorzugsweise mindestens 15 %, bevorzugt mindestens 25 %, besonders bevorzugt mindestens 30 %. Dieser Anteil stellt letztlich den Nutzungsgrad des Verfahrens dar, so dass ein hoher Nutzungsgrad somit zu einer besonders effizienten und damit ressourcenschonenden Arbeitsweise führt, insbesondere in Bezug auf das Präkursorgas, das üblicherweise einen wesentlichen Kostenpunkt bei der Durchführung eines Beschichtungsverfahrens darstellt.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens liegt der Nutzungsgrad bzw. der auf die zu beschichtende Substratoberfläche aufgebrachte und/oder abgeschiedene Teil des aus dem Präkursorgas generierten Beschichtungsmaterials im Bereich von 10 % bis 90 %, vorzugsweise im Bereich von 15 % bis 85 %, bevorzugt im Bereich von 25 % bis 80 %, besonders bevorzugt im Bereich von 30 % bis 70 %.

Die Aufwachsrate, mit der die Beschichtungsmaterialschicht auf die Substratoberfläche abgeschieden wird, ist ebenfalls ein wesentlicher Faktor für die Geschwindigkeit des Verfahrens einerseits und die Homogenität der erzeugten Schicht andererseits. Wie die Anmelderin in aufwendigen Untersuchungen festgestellt hat, lässt sich hier ein besonders vorteilhafter Kompromiss erreichen, wenn die Aufwachsrate im optimalen Bereich von 1 nm/s bis 100 nm/s, vorzugsweise im Bereich von 5 nm/s bis 50 nm/s, bevorzugt im Bereich von 10 nm/s bis 30 nm/s, besonders bevorzugt im Bereich von 15 nm/s bis 25 nm/s, liegt. Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es insbesondere möglich, Beschichtungsmaterialschichten auch mit größeren Schichtdicken in herausragender Qualität, insbesondere in Bezug auf die Homogenität sowie geringe Schichtdickenunterschiede, zu erzeugen. Größere Schichtdicken eignen sich insbesondere für eine Vielzahl von Spezialanwendungen, beispielsweise in der Fertigung elektronischer Bauteile sowie in der Fertigung von Bauteilen für Batterien bzw. Akkumulatoren, wie sie etwa im Zuge der aufstrebenden Elektromobilität zunehmend an Bedeutung gewinnen. Vorzugsweise wird die Beschichtungsmaterialschicht mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bis zum Erreichen einer Schichtdicke von mindestens 0,01 pm, vorzugsweise mindestens 0,1 pm, bevorzugt mindestens 1 pm, besonders bevorzugt mindestens 5 pm, ganz besonders bevorzugt mindestens 10 pm, abgeschieden und/oder erzeugt.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich insbesondere zu Abscheidung von Materialschichten hoher Schichtdicke. Hierbei ist vorzugsweise eine maximale Schichtdicke von 50 pm, bevorzugt 75 pm, besonders bevorzugt 100 pm, erreichbar.

Um zu gewährleisten, dass keine Inhomogenitäten oder sonstigen Einflüsse bzw. unerwünschte Reaktionen auf der Substratoberfläche stattfinden bzw. entstehen, ist die Gasatmosphäre vorzugsweise zumindest im Wesentlichen frei von Sauerstoff und/oder Stickstoff. Besonders bevorzugt sind - bis auf eventuelle unvermeidbare Spuren - weder Sauerstoff noch Stickstoff in der Gasatmosphäre vorhanden. Es wird somit insbesondere die Bildung von Oxiden und Nitriden verhindert, welche das Beschichtungsergebnis beeinträchtigen könnten.

Insbesondere im Hinblick auf eine hohe Durchsatzrate und einen Dauerbetrieb und ferner auch hinsichtlich einer chemischen Beständigkeit ist der Reaktionsraum, insbesondere eine entsprechende Vakuumkammer, zumindest im Wesentlichen von einer metallischen, vorzugsweise aus Edelstahl bestehenden, oder einer ein Metall, vorzugsweise Edelstahl, aufweisenden Hülle umschlossen ist. Aus Kostengründen oder zur Gewichtsersparnis kann ferner auch Aluminium als Material verwendet werden. Zur Erzeugung bzw. Aufrechterhaltung des induktiv gekoppelten Plasmas dient einer Plasmabetriebsvorrichtung, die ein elektromagnetisches Wechselfeld mittels einer Anregungsspule bzw. RF-Spule erzeugt. Die Spule kann dabei wenigstens eine Windung aufweisen, mittels derer das Plasma mit Energie gespeist wird, wenn die Spulenwindung von einem Strom durchflossen wird. In einer weiter bevorzugten Ausführungsform kann die Spule ferner eine Mehrzahl von Windungen aufweisen. Die Windung bzw. Windungen umgeben hierbei insbesondere einen Plasmabetriebsraum, innerhalb dessen durch die Anlegung des Spulenstroms und infolgedessen die Induktion des hochfrequenten elektromagnetischen Wechselfeldes das Plasma erzeugt und nach Erreichen eines stabilen Zustands aufrechterhalten wird. Mit der Veränderung der Windungszahl kann insbesondere die Induktivität der Anregungsspule und/oder ihre Größe bzw. geometrische Form und damit auch die Ausformung des Magnetfelds beeinflusst werden. Es ist auf diese Weise möglich, auch die letztliche Plasmaform, -große und/oder -position flexibel zu beeinflussen.

Die Leistung, insbesondere RF-Leistung, mit der das Plasma betrieben wird, liegt insbesondere im Bereich von 1 kW bis 100 kW, vorzugsweise im Bereich von 2 kW bis 50 kW, bevorzugt im Bereich von 3 kW bis 25 kW, besonders bevorzugt im Bereich von 5 kW bis 20 kW. Dieser Leistungsbereich sorgt zum einen für einen stabilen Plasmabetrieb bei effizientem Energieeinsatz auch über längere Betriebszeiten. Zum anderen lässt sich bei den vorgenannten Leistungen ferner besonders effizient das zugeführte Präkursorgas dissoziieren, so dass eine hohe Beschichtungsmaterialausbeute gewährleistet ist.

Anders ausgedrückt liegt die von der Plasmabetriebseinrichtung in das Plasma eingespeiste RF-Leistung üblicherweise im Bereich von 1 kW bis 100 kW, vorzugsweise im Bereich von 2 kW bis 100 kW, bevorzugt im Bereich von 3 kW bis 25 kW, besonders bevorzugt im Bereich von 5 kW bis 20 kW. Die vorgenannten Leistungswerte sind insbesondere als auf eine einzelne Plasmaquelle bzw. pro Plasmabetriebseinrichtung zu verstehen. Es versteht sich, dass im Fall mehrerer betriebener Plasmen auch jeweils unterschiedliche Leistungen pro Plasmaquelle gewählt werden können. Ein äußerst stabiler Betrieb des induktiv gekoppelten Plasmas lässt sich insbesondere bei einer Frequenz des induzierten elektromagnetischen Wechselfeldes im Bereich von 2 MHz bis 55 MHz, vorzugsweise im Bereich von 5 MHz bis 45 MHz, bevorzugt im Bereich von 10 MHz bis 30 MHz, besonders bevorzugt etwa bei 13,56 MHz, erreichen.

Für das Dissoziationsverhalten des Präkursorgases und für einen stabilen Betrieb des Plasmas an sich ist unter anderem auch die Plasmadichte von Bedeutung. Als besonders vorteilhaft für das erfindungsgemäße Verfahren hat sich eine mittlere Plasmadichte des Plasmas von mindestens 1 x 10¹¹ lonen/cm³, vorzugsweise im Bereich von 1 x 10¹² lonen/cm³ bis 9 x 10¹³ lonen/cm³, erwiesen.

Für eine effiziente Dissoziation der Präkursorgasmoleküle ist ferner die von den Ionen des Plasmas getragene Energie mitverantwortlich. In entsprechenden Untersuchungen hat sich diesbezüglich ein idealer Wert für die mittlere lonenenergie im Plasma im Bereich von 0,5 eV bis 60 eV, vorzugsweise im Bereich von 1 eV bis 30 eV, herausgestellt.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens wird das Plasma in einem von der Plasmabetriebsvorrichtung in mindestens vier Raumrichtungen zumindest im Wesentlichen umschlossenen Plasmabetriebsraum erzeugt bzw. betrieben. Vorzugsweise ist der Plasmabetriebsraum dabei zu zwei gegenüberliegenden Raumrichtungen zumindest im Wesentlichen offen gestaltet und/oder nicht von der Plasmabetriebsvorrichtung oder Teilen dieser umschlossen bzw. verdeckt.

Es sind somit insbesondere ringförmige Plasmaquellen einsetzbar, die in konstruktiver Hinsicht eine flexible Ausgestaltung des Reaktionsraums für den Beschichtungsvorgang bzw. eine effiziente Ausnutzung des zur Verfügung stehenden Raums erlauben. "Ringförmig" bedeutet im Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht ausschließlich die Form eines kreisförmigen Rings, sondern schließt alle möglichen Formen ein, die letztlich eine geschlossene bzw. ringartige Struktur bilden. Verallgemeinert ausgedrückt kann unter dem Begriff "ringförmig" letztlich jede Form verstanden werden, die in topologischer Hinsicht einem Torus ähnelt. Dies schließt insbesondere auch viereckige und/oder polygonale Formen einer Plasmabetriebsvorrichtung ein. Es ist zudem für das erfindungsgemäße Verfahren nicht zwingend erforderlich, dass der Plasmabetriebsraum zu zwei gegenüberliegenden Raumrichtungen über seine gesamte Ausdehnung unverdeckt ist. Je nach Anwendungssituation des erfindungsgemäßen Verfahrens kann beispielsweise auch eine teilweise Verdeckung bzw. eine nur bereichsweise Öffnung des Plasmabetriebsraums zu den entsprechenden Richtungen vorgesehen sein.

Je nach der späteren Verwendung der zu beschichtenden Substrate kann zusätzlich zum Beschichtungsvorgang, insbesondere vor dem Beschichtungsvorgang, zumindest bereichsweise eine funktionale Vorbehandlung der zu beschichtenden Substratoberfläche erfolgen. Hierbei kommen insbesondere Verfahren wie eine Coronavorbehandlung und/oder Plasmavorbehandlung, eine vorhergehende Beschichtung mit einem bestimmten Beschichtungsmaterial, welches nicht dem verfahrensgemäßen Beschichtungsmaterial entsprechen muss, ein Ätzverfahren und/oder eine insbesondere mechanische Oberflächenstrukturierung in Frage. Die Oberfläche kann hierbei beispielsweise angeraut und/oder mit Fasern versehen werden. Es kann durch eine solche Oberflächenvorbehandlung insbesondere ein besseres Anhaften der Beschichtungsmaterialschicht begünstigt werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Oberfläche weitergehende Eigenschaften erhalten, welche die durch die verfahrensgemäße Beschichtung bewirkten Eigenschaften ergänzen.

Zur vereinfachten Positionierung des oder der zu beschichtenden Substrats bzw. Substrate im Reaktionsraum können ein oder mehrere Träger, insbesondere ein oder mehrere Halterahmen, dienen. Mittels solcher Träger lassen sich die Substrate nicht nur vor dem Beschichtungsvorgang in eine für die Beschichtung ideale Position bringen, sondern können insbesondere auch während des Beschichtungsvorgangs sicher und stabil dort gehalten werden. Wie bereits obenstehend erläutert wurde, besitzt der Abstand der Substrate zum Plasma eine hohe Wirkung auf den erfolgreichen Verlauf des Beschichtungsvorgangs. Eine präzise Positionierung des Substrats an einer vorbestimmten Stelle im Reaktionsraum vor dem Beschichtungsvorgang bzw. während des Beschichtungsvorgangs kann in diesem Zusammenhang eine exakte Einhaltung eines bestimmten Abstands gewährleisten. Bei einer bevorzugten Ausführung des Verfahrens werden wenigstens zwei Substrate im Reaktionsraum angeordnet. Hierbei ist die Anordnung der Substrate zueinander insbesondere derart, dass sie vor und/oder während des Beschichtungsvorgangs im Reaktionsraum eine zumindest im Wesentlichen parallele Anordnung zueinander einnehmen. Auf diese Weise wird neben einer effizienten Raumausnutzung innerhalb des Reaktionsraums auch eine gleichmäßige Beschichtung in gleicher Weise für beide Substrate bzw. Substratoberflächen gewährleistet. Es versteht sich, dass dieses Anordnungsprinzip in gleicher Weise auf eine Mehrzahl von Substraten angewendet werden kann und erfindungsgemäß nicht auf zwei Substrate bzw. Substratoberflächen beschränkt ist.

Alternativ oder zusätzlich kann auch eine Mehrzahl von Plasmen während des Beschichtungsvorgangs betrieben werden. Hierbei werden die Plasmen vorzugsweise in jeweils separaten Plasmabetriebsräumen betrieben. In einem solchen Fall ist die Anordnung der Plasmen bei einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens derart, dass das Substrat zwischen den Plasmen angeordnet ist, so dass insbesondere eine beidseitige Beschichtung simultan und somit effizienter Weise erfolgen kann. Wenngleich es nicht zwingend erforderlich ist, sind die mehreren Plasmen bzw. Plasmabetriebsreinrichtungen hierbei zumindest im Wesentlichen gleich gestaltet und/oder parallel zueinander und/oder zum Substrat angeordnet.

Es versteht sich, dass der Begriff einer parallelen Ausrichtung von Substraten bzw. Plasmen untereinander bzw. zueinander sich jeweils auf den Fall bezieht, dass die Substrate bzw. Plasmen in jeweils zwei Dimensionen deutlich weiter ausgedehnt sind als in der dritten, hierzu senkrechten Dimension, d. h. dass sich bezüglich der Substrate bzw. Plasmen bzw. Plasmabetriebseinrichtungen jeweils eine Vorzugsebene der räumlichen Ausdehnung definieren lässt. Eine Parallelität ist gegebenenfalls in Bezug auf diese Vorzugsebenen zu verstehen.

Im Fall einer Mehrzahl von Substraten und/oder Plasmen ist bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens vorgesehen, die Substrate und Plasmen vor und/oder während des Beschichtungsvorgangs in alternierender Abfolge zueinander im Reaktionsraum anzuordnen. Zumindest bereichsweise befindet sich somit jeweils ein Substrat zwischen zwei Plasmen und/oder umgekehrt. Besonders bevorzugt ist hierbei zudem eine jeweils parallele Ausrichtung der Plasmen bzw. Plasmabetriebsvorrichtungen und Substrate zueinander bzw. untereinander. Eine solche schichtweise Anordnung kann grundsätzlich beliebig fortgesetzt werden und lässt sich von daher sehr gut auch für umfangreichere Beschichtungsaufgaben, beispielsweise im großindustriellen Maßstab, skalieren.

Zusätzlich zu einer allgemeinen Bewegung des Substrats relativ zum Plasma kann verfahrensgemäß ferner vorgesehen sein, das Substrat in unterschiedlichen Richtungen zu bewegen. Hierbei ist insbesondere eine Bewegung in alternierenden Richtungen bzw. eine oszillierende Bewegung im und/oder durch den Reaktionsraum bevorzugt. Die Bewegung des Substrats erfolgt vorzugsweise während des Beschichtungsvorgangs. Dies schließt auch eine Bewegung des Substrats jeweils zwischen einzelnen Teilbeschichtungsvorgängen mit ein. Somit kann beispielsweise auch zunächst ein erster Beschichtungsvorgangsabschnitt erfolgen, nach welchem das Substrat ein Stück weit bewegt wird, wonach wiederum ein weiterer Beschichtungsvorgangsabschnitt erfolgt und so fort.

Allgemein formuliert, kann vorgesehen sein, dass eine Bewegung des Substrats bzw. der Substrate während eines mindestens den Beschichtungsvorgang umfassenden Zeitraums stattfindet. Durch eine Bewegung in unterschiedlichen Richtungen, insbesondere in oszillierender Weise, lässt sich die Verteilung des Beschichtungsmaterials auf der Substratoberfläche besonders gezielt in dynamischer Weise beeinflussen. Wird das Substrat im Zuge der Bewegung während des Beschichtungsvorgangs mehrmals an der derselben Position relativ zum Plasma bzw. zu einer Beschichtungsmaterialwolke und/oder einem Beschichtungsmaterialstrom vorbeibewegt, lassen sich so auf einfache Weise größere Schichtdicken der Beschichtungsmaterialschicht erreichen, wobei die Abscheidung der Schicht mit hoher Gleichmäßigkeit und in homogener Weise erfolgt.

Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass das Substrat während eines Beschichtungsvorgangs und/oder zwischen mehreren Beschichtungsvorgängen rotiert wird. Die Rotation kann dabei insbesondere um eine Mehrzahl von Rotationsachsen erfolgen. Hierdurch wird beispielsweise eine präzise Positionierung und Ausrichtung des Substrates sowie eine gleichmäßige Beschichtung verschiedener Seiten des Substrates bzw. verschiedener Substratoberflächen ermöglicht. Grundsätzlich eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren für nahezu jede beliebige Substratform oder Oberflächenform bzw. -beschaffenheit. Besonders bevorzugt ist das Substrat bzw. sind die Substrate jedoch so beschaffen, dass sie zumindest bereichsweise eine zumindest im Wesentlichen flache Form aufweisen. Besonders geeignete Substrate können insbesondere folienförmig und/oder plattenförmig vorliegen. Dies ist insbesondere vorteilhaft im Hinblick auf die Möglichkeit einer parallelen Anordnung von Substraten zueinander und/oder zu entsprechend ausgedehnten Plasmen. Ähnliche Vorteile im Hinblick auf eine Parallelität zu weiteren Substraten und/oder zum Plasma ergeben sich, wenn die zu beschichtende Substratoberfläche zumindest bereichsweise eben ist. Hierdurch wird ferner auch eine besonders gleichmäßige und homogene Abscheidung bzw. Erzeugung der Beschichtungsmaterialschicht begünstigt.

Auch hinsichtlich der Materialauswahl für das Substrat unterliegt das erfindungsgemäße Verfahren keinen grundsätzlichen Beschränkungen. Das Substrat kann somit beispielsweise einen Kunststoff, ein Metall, ein Glasmaterial und/oder ein Keramikmaterial aufweisen oder aus einem Kunststoff, einem Metall, einem Glasmaterial und/oder aus Keramik bestehen. Hierbei sind insbesondere auch Mischformen bzw. Kompositmaterialien erfindungsgemäß möglich. Ebenso kann die Einbettung von weiteren Materialkomponenten unterschiedlicher Zusammensetzung und/oder Struktur, beispielsweise Fasern, vorgesehen sein.

In einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens liegt das Substrat als insbesondere folienförmiges Rollenmaterial vor. In diesem Zusammenhang ist es insbesondere so, dass das Substrat vor dem Beschichtungsvorgang, insbesondere außerhalb des Reaktionsraums, von einer Primärrolle zunächst abgerollt wird und in abgerollter, d. h. insbesondere planer Form, dem Beschichtungsvorgang zugeführt wird. Alternativ oder zusätzlich kann in entsprechender Weise ein Aufrollen des Substrats nach dem Beschichtungsvorgang, insbesondere außerhalb des Reaktionsraums, auf eine Sekundärrolle erfolgen. Bevorzugt kann somit ein insbesondere folienförmiges Substratmaterial platzsparend zum Anwendungsort des erfindungsgemäßen Verfahrens in Rollenform transportiert und dort bereitgestellt werden und/oder nach der Beschichtung in entsprechender Weise weitertransportiert werden. Bedarfsweise, etwa um das Anhaften der Beschichtungsmaterialschicht an der Substratoberfläche zu begünstigen und/oder die Schichteigenschaften positiv zu beeinflussen, kann das Substrat und/oder der Reaktionsraum zumindest bereichsweise vor und/oder während des Beschichtungsvorgangs temperiert werden. Hierbei ist eine Temperatur von insbesondere 50 °C bis 750 °C, vorzugsweise von 100 °C bis 700°C, bevorzugt von 200 °C bis 650 °C, besonders bevorzugt von 250 °C bis 600 °C, besonders geeignet, den Beschichtungsvorgang weiter zu optimieren und beispielsweise zu einer besonders homogenen abgeschiedenen Schicht zu führen.

Durch ein zusätzlich angelegtes Magnetfeld in der Reaktionskammer, insbesondere im Bereich des Plasmabetriebsraums und/oder im Bereich des Substrates, kann ferner beispielsweise Einfluss auf die lonenbewegung genommen werden. Neben einer bedarfsweisen zusätzlichen Formung des Plasmas ist gegebenenfalls auch eine Beeinflussung der Ströme geladener Teilchen im Reaktionsraum auf diese Weise gezielt möglich. Hierzu dient insbesondere ein zumindest im Wesentlichen zeitlich konstantes Magnetfeld. In der Praxis haben sich Flussdichten im Bereich von 0,1 mT bis 200 mT, vorzugsweise von 0,2 mT bis 100 mT, bevorzugt von 0,5 mT bis 50 mT, besonders bevorzugt von 1 mT bis 30 mT, als besonders geeignet erwiesen. Alternativ oder zusätzlich kann auch ein überlagertes elektrisches Feld eine ähnliche Wirkung entfalten.

Die Abscheidung des Beschichtungsmaterials kann durch ein Biasing des Substrates unterstützt werden. Hierzu wird das Substrat mit einer gegenüber einem Neutralpotential positiven oder negativen Spannung beaufschlagt, so dass die vom Plasma ionisierten Beschichtungsmaterialmoleküle bzw. -atome dem sich einstellenden Potentialgradienten folgen und somit vermehrt zum Substrat bewegt werden und sich auf der Substratoberfläche ablagern.

Bei einer alternativen Ausgestaltung des Verfahrens, die alternativ oder zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen Merkmalen realisiert sein kann, ist vorgesehen, dass das Substrat, insbesondere während des Beschichtungsvorgangs, in den und/oder durch den Plasmabetriebsraum bewegt wird. Dieses Vorgehen bietet sich insbesondere an bei zumindest im Wesentlichen ringförmig ausgebildeten Plasmabetriebsvorrichtungen bzw. bei Plasmabetriebsvorrichtungen mit einem Plasmabetriebsraum, der in mindestens vier Raumrichtungen zumindest im Wesentlichen umschlossen ist. Gegenstand der Erfindung ist im Übrigen auch eine entsprechende Anlage zur Beschichtung von Substraten mittels plasmaunterstützter chemischer Gasphasenabscheidung (PECVD), insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens der zuvor beschriebenen Art. Sämtliche vorstehend beschriebenen Merkmale, Eigenschaften und Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens sind insofern in gleicher Weise auf eine entsprechend ausgebildete Anlage zu übertragen.

Nachfolgend werden das erfindungsgemäße Verfahren sowie die erfindungsgemäße Anlage anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei bilden aller beschriebenen und/oder zeichnerisch dargestellten Merkmale jeweils eigenständige Elemente der vorliegenden Erfindung, unabhängig von ihrer Kombination in den gezeigten Beispielen und/oder etwaigen Rückbezügen der Ansprüche.

In den Figuren zeigt

Fig. 1 eine schematische Querschnittsdarstellung eines Teils einer erfindungsgemäßen Anlage,

Fig. 2 eine alternative Ausführungsform der Anlage von Fig. 5,

Fig. 3 eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlage,

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform einer Plasmabetriebsvorrichtung für das erfindungsgemäße Verfahren in seitlicher Ansicht,

Fig. 5 die Plasmabetriebsvorrichtung von Fig. 1 in perspektivischer Darstellung,

Fig. 6 eine schematische Darstellung einer weiter bevorzugten

Ausführungsform einer entsprechenden Plasmabetriebsvorrichtung in seitlicher Ansicht, Fig. 7 eine schematische Darstellung einer weiter bevorzugten Ausführungsform einer entsprechenden Plasmabetriebsvorrichtung in seitlicher Ansicht,

Fig. 8 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Anlagenteils in seitlicher Ansicht,

Fig. 9 eine perspektivische Darstellung des Anlagenteils von Fig. 8,

Fig. 10 eine schematische Querschnittsdarstellung eines Teils einer weiter bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlage,

Fig. 11 eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Anlagenteils,

Fig. 12 eine perspektivische Darstellung des Anlagenteils von Fig. 11 und

Fig. 13 eine schematische Querschnittsdarstellung eines Teils einer alternativen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlage.

In Fig. 1 ist der beispielhafte Aufbau einer erfindungsgemäßen Anlage 1 zur Beschichtung von Substraten 2 mittels plasmaunterstützter chemischer Gasphasenabscheidung (PECVD) in einer bevorzugten Ausführungsform schematisch dargestellt. Die Querschnittsdarstellung von Fig. 1 entspricht dabei einer typischen Situation während der Durchführung eines Beschichtungsvorgangs mittels der erfindungsgemäßen Anlage 1.

In der vorliegend dargestellten bevorzugten Ausführungsform sind zwei Substrate 2 zur Beschichtung ihrer Substratoberflächen 3 gemeinsam in einem Reaktionsraum

4 angeordnet.

In vergleichsweise geringem Abstand zu den Substraten 2 sind jeweils Gasverteiler

5 einer Gaszuführung angeordnet. Aus Auslassdüsen 6 kann ein Präkursorgas in den Reaktionsraum 4 eingebracht werden, aus dem sich ein Beschichtungsmaterial für den eigentlichen Beschichtungsvorgang generieren lässt. Das Präkursorgas wird insbesondere in einem der Übersichtlichkeit halber nicht im Einzelnen dargestellten Vorratsbehältnis bereitgestellt und kann von dort über entsprechende Zuleitungen dem Gasverteiler 5 zugeführt werden, so dass das Präkursorgas letztlich in den Reaktionsraum 4 gelangt.

Im Fall der Methode der PECVD wird nun aus dem Präkursorgas das Beschichtungsmaterial dadurch gewonnen, dass die Präkursorgasmoleküle durch Einwirkung eines Plasmas 7 dissoziiert werden. Hierbei treten insbesondere Stoßreaktionen mit Ionen des Plasmas an die Stelle einer hohen Temperatur des Reaktionsraums 4 bzw. des Substrates 2, wodurch bei anderen Beschichtungsverfahren die nötige Dissoziationsenergie aufgebracht wird.

Im vorliegend gezeigten Beispiel wird das Plasma 7 in einem Plasmabetriebsraum 8 einer zwischen den Substraten 2 angeordneten Plasmabetriebsvorrichtung 9 erzeugt bzw. aufrechterhalten.

Die Plasmabetriebsvorrichtung 9, die alternativ auch als Plasmaquelle bezeichnet werden kann, besitzt vorzugsweise einen grundsätzlichen Aufbau, der in den Fig. 4 und 5 in seitlicher bzw. perspektivischer Darstellung gezeigt ist und auch in der Einbausituation gemäß den Fig. 1 bis 3 zum Einsatz kommt.

Die Plasmabetriebsvorrichtung 9 besitzt ein Gehäuse 10, das vorzugsweise eine derartige Form aufweist, dass der Plasmabetriebsraum 8 von vier Seiten umschlossen ist. Eine solche grundsätzlich ringartige Form der Plasmaquelle besitzt somit vorzugsweise einen Plasmabetriebsraum 8, der zu zwei insbesondere gegenüberliegenden Seiten offen ist. Hierbei ist es in funktionaler Hinsicht nicht zwingend erforderlich, dass der Plasmabetriebsraum 8 wie in den gezeigten Beispielen zu den betreffenden Seiten vollständig unverdeckt ist. In bestimmten Anwendungssituationen kann es unerheblich bzw. sogar sinnvoll sein, dass der Plasmabetriebsraum 8 auch zu den grundsätzlich offengehaltenen Seiten zumindest bereichsweise so verdeckt ist, dass das Plasma 7 zumindest bereichsweise von der Umgebung außerhalb des Plasmabetriebsraums 8 abgeschirmt ist. Bei dem Plasma 7 handelt es sich vorliegend um ein induktiv gekoppeltes Plasma (ICP), das mittels einer Anregungsspule 11 mit Energie gespeist wird. Hierzu wird an die Anregungsspule 11 ein hochfrequenter Wechselstrom angelegt, der die Spule 11 durchfließt. Es wird daraufhin ein elektromagnetisches Wechselfeld im Inneren der Spule 11 bzw. im Plasmabetriebsraum 8 erzeugt, durch welches dort vorhandene Gasmoleküle beschleunigt und durch Stöße ionisiert werden, wodurch sich letztlich das Plasma aufbaut und durch fortwährende Einkopplung von Hochfrequenzleistung (HF-Leistung bzw. RF-Leistung) aufrechterhalten wird.

Das Plasma 7 kann grundsätzlich in einem Arbeitsgas, insbesondere einem Edelgas, vorzugsweise Argon, gezündet und betrieben werden. Das Präkursorgas wird daraufhin dem Plasma 7 zugeführt. Bevorzugt wird das Plasma 7 jedoch zumindest im Wesentlichen unmittelbar im Präkursorgas erzeugt und betrieben. Beimischungen von anderen Gasen, insbesondere einem oder mehreren Edelgasen, vorzugsweise Argon, sind jedoch möglich.

Präkursorgasmoleküle im Bereich des Plasmas 7 bzw. Moleküle des Präkursorgases, die in den Bereich des Plasmas 7 gelangen, nachdem sie aus den Auslassdüsen 6 des Gasverteilers 5 ausgetreten sind, werden insbesondere durch Stöße dissoziiert. Es bilden sich somit im Reaktionsraum 4 aus der dort eingestellten Gasatmosphäre Anteile mit molekularem bzw. atomaren Beschichtungsmaterial, welches in dieser Form auf der Substratoberfläche 3 angelagert bzw. abgeschieden wird. Hierbei wird eine entsprechende Beschichtungsmaterialschicht insbesondere auf denjenigen Substratoberflächen 3 abgeschieden, die dem Plasma 7 bzw. dem Gasverteiler 5 zugewandt sind. Aufgrund von Diffusionsvorgängen im Reaktionsraum 4 schlägt sich jedoch das Beschichtungsmaterial üblicherweise auf nahezu allen Oberflächen im Reaktionsraum 4 nieder. Hierzu zählen neben den Substratoberflächen 3 insbesondere die Gasverteiler 5, das Gehäuse 10 der Plasmabetriebsvorrichtung 9 und Isolatoren 12, welche die Anregungsspule 11 vom Plasmabetriebsraum 8 trennen, sowie die Innenseiten einer Außenhülle 13 des Reaktionsraums 4. Ein Betrieb der Anlage 1 bzw. eines entsprechenden Beschichtungsverfahrens mit einer Mehrzahl von Substraten 2, die auf jeweils gegenüberliegenden Seiten eines Plasmas 7 in einem gemeinsamen Reaktionsraum 4 angeordnet sind, führt somit zu einer deutlich besseren Flächenausbeute und somit einem höheren Nutzungsgrad des Präkursorgases hinsichtlich des auf den Substratoberflächen 3 abgeschiedenen Anteils des hieraus gewonnenen Beschichtungsmaterials. Im vorliegend dargestellten Beispiel bildet das Gehäuse 10 der Plasmabetriebsvorrichtung 9 einen Teil der äußeren Begrenzung des Reaktionsraums 4, indem sich dessen Außenhülle 13 an das Gehäuse 10 der Plasmabetriebsvorrichtung 9 anschließt. Die Anregungsspule 11 wird hierbei mittels einer elektrischen Zuleitung 14 mit elektrischem Strom versorgt, wobei die elektrische Zuleitung 14 durch eine entsprechende Durchführungsöffnung 15 von außen in die Plasmabetriebsvorrichtung 9 hineingeführt ist. Alternativ oder zusätzlich bzw. bereichsweise kann auch eine vollständige Aufnahme der Plasmabetriebsvorrichtung 9 in den Reaktionsraum 4 vorgesehen sein. In diesem Fall ist auch die Plasmabetriebsvorrichtung 9 zumindest im Wesentlichen von der Außenhülle 13 des Reaktionsraums 4 umschlossen.

Eine Kontrolle des ablaufenden oder abgelaufenen Beschichtungsvorgangs kann insbesondere durch Sichtfenster 16 erfolgen. Diese können insbesondere aus Quarz und/oder Borsilikatglas bestehen bzw. ein solches Material aufweisen. Die Sichtfenster 16 sind vorzugsweise leicht entnehmbar in der Außenhülle 13 angebracht, so dass sie zu Reinigungszwecken leicht entnommen und wieder eingesetzt bzw. im Sinne von Opfergläsern durch neue Sichtfenster 16 ersetzt werden können, wenn die Sicht in den Reaktionsraum 4 in Folge der Abscheidung von Beschichtungsmaterial auf den Innenseiten der Sichtfenster 16 zu stark beeinträchtigt ist.

Bei dem Reaktionsraum 4 handelt es sich vorzugsweise um eine Vakuumkammer, so dass im Inneren ein vergleichsweise geringer bzw. gegenüber dem Umgebungsdruck stark verminderter Arbeitsdruck herrscht. Hierbei wird zunächst mittels entsprechender Pumpeinrichtungen, die der Übersichtlichkeit halber nicht im Einzelnen dargestellt sind, ein sehr geringer Basisdruck erzeugt. Durch Einleiten des Präkursorgases mittels des Gasverteilers 5 wird daraufhin ein Arbeitsdruck eingestellt, bei welchem der Beschichtungsvorgang durchgeführt wird.

Als besonders vorteilhaft für das erfindungsgemäße Verfahren hat sich bei der erfindungsgemäßen Anlage 1 ein Betrieb bei einem Arbeitsdruck im Bereich von 1 x 10’⁵ mbar bis 2 mbar, vorzugsweise im Bereich von 1 x 10’⁴ mbar bis 1 mbar, bevorzugt im Bereich von 5 x 10’³ mbar bis 1 x 10’¹ mbar, besonders bevorzugt im Bereich von 1 x 10’³ mbar bis 5 x 10’² mbar, herausgestellt. Das Präkursorgas ist vorzugsweise ein siliciumhaltiges Präkursorgas, bevorzugt mindestens ein Silan, insbesondere Monosilan (SiFU). Erfindungsgemäß möglich ist jedoch der zusätzliche oder alternative Einsatz höherer Silane, insbesondere Disilan (Si2He).

Optional kann über die gemeinsame Gaszuführung und/oder einen separaten Gasverteiler 5 auch ein Inertgas, insbesondere ein Edelgas, vorzugsweise Argon, mit in den Reaktionsraum 4 eingeleitet werden, wodurch sich eine gemischte Gasatmosphäre mit verschiedenen Gasfraktionen einstellt. Insbesondere durch Einleitung eines Edelgases kann ein stabilerer Betrieb des Plasmas 7 begünstigt werden. Alternativ oder zusätzlich kann auch Wasserstoff eingeleitet werden, der beispielsweise in Folge der Dissoziation von Silan in Silicium und Wasserstoff ohnehin im Reaktionsraum vorhanden ist. Ein stabiler Plasmabetrieb sowie das Abscheideverhalten können insbesondere über das Mischungsverhältnis der Gasfraktionen beeinflusst werden.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist die bereitgestellte Gasatmosphäre zumindest im Wesentlichen frei von Sauerstoff und/oder Stickstoff, um die unerwünschte Bildung von Oxiden bzw. Nitriden zu verhindern. Ungeachtet etwaiger, zum Teil unvermeidbarer Spuren dieser Elemente ist es besonders bevorzugt, dass die Gasatmosphäre im Reaktionsraum 4 weder Sauerstoff noch Stickstoff enthält.

Die Gasatmosphäre, aus der letztlich das Beschichtungsmaterial durch Einwirkung des Plasmas 7 gewonnen wird, lässt sich wie erwähnt durch einen das

Präkursorgas enthaltenden oder aus dem Präkursorgas bestehenden Arbeitsgasstrom einstellen. Es hat sich für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. den Betrieb der erfindungsgemäßen Anlage 1 als besonders vorteilhaft herausgestellt, einen solchen Arbeitsgasstrom im Bereich von 1 sccm bis 10.000 sccm, vorzugsweise im Bereich von 10 sccm bis 5000 sccm, bevorzugt im Bereich von 50 sccm bis 3000 sccm, besonders bevorzugt im Bereich von 100 sccm bis 2000 sccm, zu wählen.

Ein weiterer Parameter, mittels dessen sich die Abscheidegeschwindigkeit einerseits und die Güte der abgeschiedenen Beschichtungsmaterialschicht auf der Susbtratoberfläche 3 andererseits beeinflussen lassen, ist der Abstand des Substrates 2 bzw. der Substratoberfläche 3 zum Plasma 7. Im Fall eines im Randbereich nicht klar begrenzten Plasmas 7 lässt sich der Plasmabetriebsraum 8 alternativ als Referenz für den Abstand zur Substratoberfläche 3 heranziehen. Im Fall der vorliegend gezeigten Beispiele lässt sich diesbezüglich etwa eine Referenzebene 17 definieren, welche den Plasmabetriebsraum 8 zu den nach außen offenen Seiten der Plasmabetriebsvorrichtung 9 begrenzt. Bei der vorliegend gezeigten bevorzugten Ausführungsform der Plasmabetriebsvorrichtung 9 bildet deren Gehäuse 10 zu den Seiten hin im Bereich, der sich an die offenen Bereiche des Plasmabetriebsraums 8 anschließt, eine zumindest im Wesentlichen plane Fläche aus. Die gedachte Referenzebene 17 erstreckt sich somit im vorliegenden Fall über die Außenfläche des Gehäuses 10 und setzt sich von dieser ausgehend auch über den Bereich des Plasmabetriebsraums 8 fort.

Zur Erleichterung der Bestimmung des mittleren Abstands zwischen der Substratoberfläche 3 und dem Plasma 7 bzw. dem Plasmabetriebsraum 8, jedoch auch um ein möglichst gleichmäßiges Abscheideverhalten des Beschichtungsmaterials zu erzielen, ist es bevorzugt, dass das bzw. die Substrate 2 parallel zur Hauptausdehnungsebene des Plasmas 7 bzw. des Plasmabetriebsraums 8, insbesondere zu einer entsprechenden, den Plasmabetriebsraum 8 begrenzenden Referenzebene 17, angeordnet sind.

Besonders vorteilhafte Ergebnisse im Hinblick auf den Kompromiss aus hoher Abscheiderate und guter Qualität der abgeschiedenen Beschichtungsmaterialschicht, beispielsweise im Hinblick auf deren Homogenität, lässt sich durch Wahl des Abstands zwischen der Substratoberfläche 3 und dem Plasma 7 bzw. dem Plasmabetriebsraum 8 im Bereich von 10 mm bis 500 mm, vorzugsweise im Bereich von 20 mm bis 300 mm, bevorzugt im Bereich von 30 mm bis 200 mm, besonders bevorzugt im Bereich von 40 mm bis 100 mm, erreichen.

Zur besseren Handhabung des Substrates 2 kann wie in Fig. 2 gezeigt ein Träger 18 eingesetzt werden, welcher das Substrat 2, ggf. auch mehrere Substrate 2, vor, während und/oder nach dem Beschichtungsvorgang im Reaktionsraum 4 an einer vorbestimmten Position relativ zum Plasma 7 bzw. zum Gasverteiler 5 hält. Durch den Einsatz eines solchen Trägers 18 können insbesondere unnötige Berührungen der zu beschichtenden Substratoberfläche 3 bei der Handhabung des Substrats 2 vermieden werden. Durch einen entsprechend gestalteten Träger 18 können ferner mechanische Beanspruchungen der Substrate 2 bei der Positionierung und/oder in Folge einer thermischen Belastung vor, während und/oder nach dem Beschichtungsvorgang reduziert werden.

Bei der in Fig. 2 gezeigten beispielhaften Ausführungsform ist ferner eine alternative Ausführungsform einer Anregungsspule 11 vorgesehen, welche mit einer Mehrzahl von Windungen den Plasmabetriebsraum 8 umgibt. Die in Fig. 1 gezeigte Anregungsspule 11 weist dagegen lediglich eine Windung auf, mit der sie den Plasmabetriebsraum 8 umgibt. Wenngleich dies für die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens üblicherweise ausreichend ist und auch in konstruktiver Hinsicht einen vergleichsweise einfachen Aufbau der Plasmabetriebsvorrichtung 9 erlaubt, kann durch Wahl einer höheren Windungszahl, wie beispielsweise in Fig. 2 gezeigt, gezielt auf die Induktivität der Anregungsspule 11 Einfluss genommen werden, wodurch das Plasma 7 bzw. dessen Erzeugung und fortwährender Betrieb positiv beeinflusst werden können.

Als vorteilhaft für den stabilen Betrieb eines geeigneten Plasmas 7 im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens hat sich die Einkopplung einer Leistung, insbesondere Hochfrequenzleistung (HF-Leistung bzw. RF-Leistung), im Bereich von von 1 kW bis 100 kW, vorzugsweise im Bereich von 2 kW bis 50 kW, bevorzugt im Bereich von 3 kW bis 25 kW, besonders bevorzugt im Bereich von 5 kW bis 20 kW, herausgestellt. Hierbei entspricht die Leistung des vorgenannten Bereichs insbesondere der von der Plasmabetriebseinrichtung 9 über die Anregungsspule 11 abgegebenen bzw. in das Plasma eingespeisten Leistung.

Das elektromagnetische Wechselfeld, das von der Plasmabetriebseinrichtung 9 mittels der Anregungsspule 11 im Plasmabetriebsraum 8 erzeugt wird, weist insbesondere eine Frequenz auf im Bereich von 2 MHz bis 55 MHz, vorzugsweise im Bereich von 5 MHz bis 45 MHz, bevorzugt im Bereich von 10 MHz bis 30 MHz, besonders bevorzugt etwa 13,56 MHz.

Die Außenhülle 13 des Reaktionsraums 4 besteht vorzugsweise zumindest im Wesentlichen aus einem Metall, insbesondere Edelstahl, oder weist ein solches auf. Hierdurch ist die Außenhülle 13 in hohem Maße vor Korrosion geschützt und darüber hinaus auch in gesteigertem Maße widerstandsfähig, beispielsweise gegenüber thermischen und/oder mechanischen Belastungen. Im Fall der bevorzugten Ausprägung des Reaktionsraums 4 als Vakuumkammer fällt hierunter insbesondere auch die aufgrund des inneren Unterdrucks auf die Außenhülle 13 einwirkenden Kräfte.

Der Nutzungsgrad der Anlage 1, worunter insbesondere derjenige Anteil des aus dem Präkursorgas generierten Beschichtungsmaterials zu verstehen ist, der auf die zu beschichtenden Substratoberflächen 3 abgeschieden bzw. aufgebracht wird, beträgt bei einer bevorzugten Ausgestaltung mindestens von 10 %, vorzugsweise mindestens 15 %, bevorzugt mindestens 25 %, besonders bevorzugt mindestens 30 %. Konkret kann bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Anlage 1 vorgesehen sein, dass der Nutzungsgrad im Bereich von 10 % bis 90 %, vorzugsweise im Bereich von 15 % bis 85 %, bevorzugt im Bereich von 25 % bis 80 %, besonders bevorzugt im Bereich von 30 % bis 70 % liegt. Es lässt sich mittels der erfindungsgemäßen Anlage 1 somit eine hohe Ausbeute des üblicherweise kostspieligen Beschichtungsmaterials erzielen.

Alternativ oder zusätzlich kann die Plasmabetriebseinrichtung 9 dazu ausgebildet sein, einen gepulsten Betrieb des Plasmas 7 zu ermöglichen. Dies lässt eine weiter präzisierte Einflussnahme auf den Betrieb des Plasmas 7 auf das Beschichtungsverhalten der Anlage 1 zu. Es hat sich in diesem Zusammenhang ein gepulster Betrieb als besonders vorteilhaft herausgestellt, bei dem die Pulsfrequenz im Bereich von 1 kHz bis 100 kHz, vorzugsweise im Bereich von 2 kHz bis 50 kHz, bevorzugt im Bereich von 2,5 kHz bis 10 kHz, liegt. Darüber hinaus kann auch über die Wahl der relativen Einschaltdauer (auch als "duty cycle" bezeichnet) eine Optimierung vorgenommen werden. Unabhängig von der Pulsfrequenz liegen bevorzugte Werte für die relative Einschaltdauer im Bereich von 5 % bis 95 %, vorzugsweise im Bereich von 20 % bis 90 %, besonders bevorzugt im Bereich von 50 % bis 85 %.

Die Anregungsspule 11 kann anwendungsabhängig auch andere Formen als die hier gezeigten zumindest im Wesentlichen zylindrischen Varianten mit einer oder mehreren Windungen aufweisen. Alternativ oder zusätzlich ist beispielsweise eine zumindest bereichsweise Ausgestaltung als planare Spule und/oder als toroidale Spulenanordnung ebenfalls möglich, so dass sich für bestimmte Geometrien des Reaktionsraums 4 und/oder Substratformen adäquate Beschichtungsbedingungen erzielen lassen. Die Plasmabetriebsvorrichtung 9 weist üblicherweise eine Regelungseinrichtung 19 in Form einer sogenannten "Matchbox" auf, wie beispielsweise in Fig. 4 und 5 erkennbar. Die Regelungseinrichtung 19 dient der dynamischen Anpassung der Betriebsparameter der Plasmabetriebsvorrichtung 9 für einen stabilen Betrieb des Plasmas 7. Neben z.B. einer Regelung der Frequenz und/oder der Phase des elektromagnetischen Wechselfeldes kann hierunter insbesondere eine Leistungsregelung fallen. Anwendungsbezogene Anpassungen bzw. Einstellungen der Plasmabedingungen lassen sich mittels in der Matchbox enthaltenen An passnetzwerks auf einfache Weise und insbesondere dynamisch geregelt vornehmen.

Zur Abführung der mit dem Betrieb des Plasmas 7 einhergehenden Wärme aus dem Gehäuse 10 und insbesondere von der Anregungsspule 11 können Kühlleitungen 20 vorgesehen sein. Hierbei ist insbesondere ein Strömen eines Kühlmittels, insbesondere Wasser, durch die Windungen der Anregungsspule 11 eine effektive Möglichkeit, das System vor Hitzeschäden zu schützen. In diesem Fall bilden letztlich die innen hohl ausgebildeten Spulenwindungen selbst einen Teil der Kühlleitungen 20.

Ein besonders vorteilhaftes Dissoziationsverhalten, das mit einer erhöhten Bereitstellung von Beschichtungsmaterial aus der Gasatmosphäre im Reaktionsraum 4 einhergeht, lässt sich durch einen Betrieb des Plasmas 7 erreichen, bei dem die mittlere Plasmadichte bzw. lonendichte mindestens 1 x 10¹¹ lonen/cm³ beträgt, vorzugsweise im Bereich von 1 x 10¹² lonen/cm³ bis 9 x 10¹³ lonen/cm³ liegt.

Die mittlere lonenenergie im Plasma 7 liegt vorzugsweise im Bereich von 0,5 eV bis 60 eV, vorzugsweise im Bereich von 1 eV bis 30 eV. Auch hierdurch wird die Dissoziation des Präkursorgases effektiv begünstigt.

Die Anlage 1 ist in bevorzugter Weise dazu ausgebildet eine Beschichtungsmaterial-Schicht mit einer Schichtdicke von mindestens 0,01 pm, vorzugsweise mindestens 0,1 pm, bevorzugt mindestens 1 pm, besonders bevorzugt mindestens 5 pm, ganz besonders bevorzugt mindestens 10 pm, zu erzeugen bzw. abzuscheiden. Sie eignet sich somit für ein extrem weites Spektrum unterschiedlicher Anwendungen bzw. für die Beschichtung von Substraten, die nachfolgend einer Vielzahl verschiedenartiger Anwendungen zugeführt werden können.

Für eine hohe Effizienz in zeitlicher Hinsicht ist die Einstellung einer möglichst hohen Aufwachsrate sinnvoll. Die erfindungsgemäße Anlage 1 ist diesbezüglich insbesondere dazu ausgebildet, eine Beschichtungsmaterialschicht auf der Substratoberfläche 3 mit einer Aufwachsrate von mindestens 1 nm/s, vorzugsweise von mindestens 5 nm/s, bevorzugt von mindestens 10 nm/s, besonders bevorzugt von mindestens 15 nm/s, zu erzeugen bzw. abzuscheiden.

Hinsichtlich einer ausreichenden Qualität der Beschichtungsmaterialschicht, welche üblicherweise mit einer niedrigeren Aufwachsrate einhergeht, muss jedoch häufig ein Kompromiss eingegangen werden. Hier hat sich ein Bereich von 1 nm/s bis 100 nm/s, vorzugsweise im Bereich von 5 nm/s bis 50 nm/s, bevorzugt im Bereich von 10 nm/s bis 30 nm/s, besonders bevorzugt im Bereich von 15 nm/s bis 25 nm/s, für die Aufwachsrate als Optimumsbereich herausgestellt, in welchem die erfindungsgemäße Anlage 1 sowohl hocheffizient arbeitet als auch eine Beschichtungsmaterialschicht mit hervorragender Güte auf der Substratoberfläche 3 erzeugt.

Die erfindungsgemäße Anlage 1 kann ferner eine Vorbehandlungsvorrichtung aufweisen, mittels derer die zu beschichtende Substratoberfläche 3 einer funktionalen Vorbehandlung unterzogen werden kann. Dies ermöglicht die Verbesserung der Oberflächeneigenschaften, beispielsweise hinsichtlich einer optimalen Anhaftung des Beschichtungsmaterials bei dem Beschichtungsvorgang. Grundsätzlich ist das erfindungsgemäße Verfahren dazu geeignet mit beliebigen Vorbehandlungsverfahren, beispielsweise einer Coronavorbehandlung und/oder einer Plasmavorbehandlung, einer Vorbeschichtung mit einem bestimmten Material, insbesondere einem Fasermaterial oder einem Fasern aufweisenden Material, einem Ätzverfahren und/oder einer vorzugsweise mechanischen Oberflächenstrukturierung, insbesondere durch Schleifen, Glätten und/oder Anrauen, kombiniert zu werden. Es versteht sich, dass entsprechende Vorbehandlungen auch nur bereichsweise, in beliebiger Kombination und/oder wiederholt angewendet werden können. Die erfindungsgemäße Anlage 1 weist hierzu ggf. eine entsprechende Zahl von Vorbehandlungsvorrichtungen auf. Verschiedene beispielhafte Anordnungen des Gasverteilers 5 an der Plasmabetriebsvorrichtung 9 sind in den Fig. 6 und 7 gezeigt. Die Ausführungsform gemäß Fig. 6 entspricht dabei einer simplen Ausgestaltung des Gasverteilers 5 als insbesondere außen entlang des Randes des Plasmabetriebsraums 8 verlaufender Rahmen. Das in Fig. 7 gezeigte Beispiel eines Gasverteilers 5 weist darüber hinaus zusätzliche Querstreben 21 mit eigenen Auslassdüsen 6 auf, die eine gleichmäßige Verteilung des Präkursorgases erlauben. Es versteht sich, dass der Gasverteiler 5 grundsätzlich beliebig komplex geformt sein kann, um verschiedenen Anwendungssituationen gerecht zu werden.

Die Anlage 1 umfasst vorzugsweise ferner eine Temperierungsvorrichtung, um das oder die Substrate 2 bzw. den Reaktionsraum 4 auf eine wohldefinierte Temperatur zu temperieren. Hierdurch kann der Beschichtungsvorgang weiter verbessert werden, indem etwa die Anhaftung des Beschichtungsmaterials verstärkt und/oder die Dissoziation des Präkursorgases unterstützt wird. Eine Temperierung, insbesondere Vortemperierung, kann ferner den thermischen Stress reduzieren, dem die Substrate 2 während des Beschichtungsvorgangs insbesondere in der Nähe des Plasmas 7, infolge zum Teil rascher Temperaturwechsel in der Umgebung der Substrate 2 ausgesetzt sind. Eine entsprechende Temperierungsvorrichtung kann sich zusammen mit weiteren Komponenten der Anlage 1 im Reaktionsraum 4 befinden, alternativ oder zusätzlich jedoch auch außerhalb des Reaktionsraums 4 angeordnet sein. Als besonders geeignet, um die vorgenannten Eigenschaften zu erreichen, hat sich eine Temperierung eines Substrates 2 im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens auf eine Temperatur im Bereich von 50 °C bis 750 °C, vorzugsweise von 100 °C bis 700 °C, bevorzugt von 200 °C bis 650 °C, besonders bevorzugt von 250 °C bis 600 °C, herausgestellt.

Mittels einer separaten Magneteinrichtung, d.h. zusätzlich zur Anregungsspule 11 , lässt sich bedarfsweise ein insbesondere zumindest im Wesentlichen zeitlich konstantes Magnetfeld im Reaktionsraum 4, insbesondere im Bereich des Substrates 2, erzeugen, mittels dessen sich die Bewegung der Ionen und sonstiger geladener Partikel gezielt beeinflussen lässt. Es ist neben einer Formung des Plasmas 7 somit beispielsweise eine Lenkung des Teilchenstroms des Beschichtungsmaterials möglich. In entsprechenden Versuchen ließen sich besonders gute Erfolge diesbezüglich mit einer magnetischen Flussdichte des Magnetfeldes von 0,1 mT bis 200 mT, vorzugsweise von 0,2 mT bis 100 mT, bevorzugt von 0,5 mT bis 50 mT, besonders bevorzugt von 1 mT bis 30 mT, erreichen. Erfindungsgemäß ist es in diesem Zusammenhang sowohl möglich, ein solches Magnetfeld mittels Elektromagneten zu erzeugen, als auch Permanentmagneten mit einer entsprechend hohen Remanenz hierzu einzusetzen. Ebenso ist eine kombinierte Verwendung von Elektro- und Permanentmagneten möglich. Alternativ oder zusätzlich kann auch durch Erzeugung eines elektrischen Feldes mittels entsprechender Elektroden, insbesondere im Bereich des Reaktionsraums 4, eine vergleichbare Wirkung erzielt werden.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform, die beispielhaft in Fig. 3 gezeigt ist, weist die Anlage 1 eine Bewegungsvorrichtung 22 zur Bewegung des oder der Substrate 2 innerhalb des Reaktionsraums 4 bzw. durch den Reaktionsraum 4 hindurch auf. Die Bewegung des Substrates 2 erfolgt dabei insbesondere relativ zum Plasma 7. Wird das Substrat 2 auf diese Weise am Plasma 7 entlang bewegt, durchfährt es in aller Regel auch verschiedene Bereiche der bereitgestellten Gasatmosphäre im Reaktionsraum 4. Etwaige inhomogene Verteilungen der Gasfraktionen innerhalb der Gasatmosphäre werden durch die Hindurchbewegung ausgeglichen. Eine entsprechende Bewegung des Substrates 2 führt ferner auch zu einer insgesamt homogeneren Bildung der Beschichtungsmaterialschicht während des Beschichtungsvorgangs. Als weiterer wesentlicher Vorteil einer Bewegung des Substrates 2 im bzw. durch den Reaktionsraum 4 ergibt sich die Möglichkeit einer seriellen Beschichtung einer Mehrzahl von Substraten 2. Diese können insbesondere automatisiert in den Reaktionsraum 4 eingeschleust, durch diesen hindurch bewegt und wieder herausgeschleust werden, wobei sie im Reaktionsraum 4 dem Beschichtungsvorgang unterzogen werden. Im Ergebnis wird die Durchsatzrate somit erheblich gesteigert.

Alternativ oder zusätzlich zu einer translatorischen Bewegung des oder der Substrate 2 kann die Bewegungsvorrichtung 22 auch dazu ausgebildet sein, das oder die Substrate 2 im Raum um eine oder mehrere Rotationsachsen zu drehen. Die Rotation erfolgt dabei vorzugsweise im Reaktionsraum 4, kann jedoch auch außerhalb des Reaktionsraums 4 stattfinden, insbesondere vor und/oder nach dem Einbringen bzw. Ausleiten des Substrats 2. Zur Rotation eines Substrats 2 weist die Bewegungsvorrichtung 22 vorzugsweise entsprechende Bewegungseinrichtungen, beispielsweise Greifer, Drehteller oder dergleichen, auf. Die Bewegungsvorrichtung 22 kann ferner insbesondere dazu ausgebildet sein, die Substrate 2 vor dem Beschichtungsvorgang zunächst einer Vorbehandlungsvorrichtung zuzuführen, um die Substratoberflächen 3 einer funktionalen Vorbehandlung zu unterziehen. Entsprechendes kann alternativ oder zusätzlich vorgesehen sein im Hinblick auf eine etwaige Nachbehandlung der Substrate 2 bzw. Substratoberflächen 3 nach dem Beschichtungsvorgang.

Eine beispielhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlage 1 , bei der eine Bewegung der Substrate 2 durch den Reaktionsraum 4 entlang des Plasmas 7 sowie entlang der Gasverteiler 5 erfolgt, ist schematisch in Fig. 3 dargestellt. Hierbei ist eines der Substrate 2 auf einem Träger 18 angeordnet, der mittels einer Bewegungsvorrichtung 22, beispielsweise auf einem Schienensystem, durch den Reaktionsraum 4 bewegt wird.

Ein weiteres Substrat 2 liegt im Beispiel gemäß Fig. 3 als folienförmiges Material vor, das zunächst mittels einer Abrollvorrichtung 23 von einer Rolle 24 abgerollt und in planarer Form nach dem Durchlaufen einer Führungsvorrichtung 25 dem Beschichtungsvorgang zugeführt wird. Alternativ oder zusätzlich kann nach der Beschichtung des Substrates 2 dieses wieder auf eine Rolle 24 mittels einer Aufrollvorrichtung 26 aufgerollt werden. Die Bewegungsvorrichtung 22 zur Bewegung des Substrates kann hierbei insbesondere an der Abrollvorrichtung 23 und/oder der Aufrollvorrichtung 26 angreifen, um einen Vorschub des Substrates 2 durch den Reaktionsraum 4 zu bewirken. Die Bewegungsvorrichtung 22 sowie gegebenenfalls eine Abrollvorrichtung 23, eine Führungsvorrichtung 25 und/oder eine Aufrollvorrichtung 26 können, insbesondere teilweise, sowohl innerhalb des Reaktionsraums 4 angeordnet werden als auch bedarfsweise außerhalb des Reaktionsraums 4 platziert werden. Hier sind gegebenenfalls Dichtigkeitsanforderungen eines insbesondere als Vakuumkammer ausgebildeten Reaktionsraums 4 zu berücksichtigen. Im Übrigen versteht es sich, dass Möglichkeiten zur Bewegung von Substraten 2 auch in anderer als in Fig. 3 gezeigten Weise kombiniert werden können.

Vorzugsweise ist die Bewegungsvorrichtung 22 ferner dazu ausgebildet, mindestens ein Substrat 2 in unterschiedlichen Richtungen im bzw. durch den Reaktionsraum 4 zu bewegen. Es wird somit nicht nur ein Entlangbewegen des Substrates 2 am Plasma 7 bzw. durch die Gasatmosphäre ermöglicht, sondern auch eine gezielte Positionierung des Substrates 2 bzw. der Substratoberfläche 3 relativ zum Plasma 7 in dynamischer Weise. Hierdurch lassen sich beispielsweise auch komplex geformte und/oder profilierte Substratoberflächen 3 effektiv beschichten.

Durch eine oszillierende Bewegung in alternierenden Richtungen können bestimmte Bereiche der Substratoberfläche 3, vorzugsweise die gesamte Substratoberfläche 3, mehrfach dem Beschichtungsvorgang unterzogen werden, wodurch auf einfache Weise auch größere Schichtdicken der Beschichtungsmaterialschicht realisiert werden können.

Die Fig. 8 und 9 zeigen jeweils einen Teil einer erfindungsgemäßen Anlage 1 in Form einer Plasmabetriebsvorrichtung 9 mit montiertem Gasverteiler 5 und angeschlossener Regelungseinrichtung 19. Die Regelungseinrichtung 19 mit der elektrischen Zuleitung 14 sowie ein Gasanschluss 27 für den Gasverteiler 5 werden hierbei insbesondere durch die Außenhülle 13 des Reaktionsraums 4 nach außen geführt.

Es ist erfindungsgemäß insbesondere möglich, eine Mehrzahl von Plasmabetriebsvorrichtungen 9 bzw. von Einheiten wie in Fig. 8 und 9 gezeigt zu kombinieren und in bestimmter Weise relativ zueinander, insbesondere in paralleler Weise wie in Fig. 10 bis 12 gezeigt anzuordnen. Die Anlage 1 kann auf diese Weise leicht für Anwendungen verschiedener Größenordnungen skaliert werden. Die Anlage 1 ist somit vorzugsweise zum insbesondere gleichzeitigen Betrieb einer Mehrzahl von Plasmen 7 ausgebildet. Es werden dabei insbesondere ein Mehrzahl von Plasmabetriebsräumen 8 vorgehalten, die anwendungsbezogen im Reaktionsraum 4 angeordnet werden können, um eine vollständige und gleichmäßige Beschichtung der Substrate 2 bzw. Substratoberflächen 3 zu gewährleisten.

Eine Mehrzahl von Plasmen 7 bzw. Plasmabetriebsräumen 8 erlaubt ferner auch eine beidseitige Beschichtung eines Substrates 2 auf beiden einander gegenüberliegenden Substratoberflächen 3. Eine solche beidseitige Beschichtung kann mit der erfindungsgemäßen Anlage 1 zeitsparend gleichzeitig auf beiden Substratoberflächen 3 erfolgen, d.h. ohne dass der hohe apparative Aufwand des Wendens eines Substrates 2 zwischen zwei Beschichtungsvorgängen erforderliche wäre. Eine beispielhafte relative Anordnung der Substrate 2 und der Plasmabetriebsvorrichtungen 9 in einem jeweils eine Mehrzahl beider Elemente aufweisenden Beispiel ist in Fig. 10 gezeigt. Dort sind die Substrate zumindest bereichsweise vergleichsweise flach ausgebildet. Darüber hinaus sind auch die Plasmabetriebsvorrichtungen 9 in einer Dimension gegenüber den beiden weiteren Dimensionen deutlich geringer ausgedehnt, wodurch sich ebenfalls eine zumindest im Wesentlichen flache Form ergibt. Dies erlaubt insbesondere eine parallele Anordnung der Substrate 2 bzw. der Plasmabetriebsvorrichtungen 9 zueinander und/oder untereinander. Durch die Form der Plasmabetriebsvorrichtung 9 bzw. des umschlossenen Plasmabetriebsraums 8 wird auch die Form des Plasmas 7 während des Betriebs zumindest grundsätzlich vorgegeben, so dass auch das Plasma sich vorzugsweise parallel zur bzw. zu den zu beschichtenden Substratoberflächen 3 erstreckt.

In der beispielhaft in Fig. 10 gezeigten bevorzugten alternierenden Anordnung von Substraten 2 und Plasmen 7 bzw. Plasmabetriebsvorrichtungen 9 lässt sich die Reihe erfindungsgemäß beliebig fortsetzen und die Anlage 1 somit über ein weites Anwendungsspektrum für verschiedene Maßstäbe skalieren.

Bei einer in Fig. 13 gezeigten weiteren bevorzugten Ausführungsform ist eine Anordnung des Substrates 2 zum Plasma 7 bzw. zum Plasmabetriebsraum 8 derart vorgesehen, dass das Substrat 2 durch den Plasmabetriebsraum 8 und somit durch das Plasma 7 insbesondere von einer Bewegungsvorrichtung 22 hindurchbewegt wird. Dies ist insbesondere im Fall grundsätzlich ringförmiger Plasmaquellen bzw. bei Plasmabetriebsvorrichtungen 9 mit einem mindestens in vier Raumrichtungen zumindest im Wesentlichen umschlossenen Plasmabetriebsraum 8 realisierbar. Somit wird das Substrat 2 unmittelbar in die bzw. durch die Raumbereiche im Reaktionsraum 4 bewegt, in denen die Dissoziation des Präkursorgases stattfindet, d.h. an denen eine besonders hohe Dichte des bereitgestellten Beschichtungsmaterials vorliegt. Ferner ist eine beidseitige Beschichtung des Substrates auf diese Weise besonders effektiv möglich. Bezugszeichenliste:

1 Anlage

2 Substrat

3 Substratoberfläche

4 Reaktionsraum

5 Gasverteiler

6 Auslassdüse

7 Plasma

8 Plasmabetriebsraum

9 Plasmabetriebsvorrichtung

10 Gehäuse

11 Anregungsspule

12 Isolator

13 Außenhülle

14 Elektrische Zuleitung

15 Durchführungsöffnung

16 Sichtfenster

17 Referenzebene

18 Träger

19 Regelungseinrichtung

20 Kühlleitung

21 Querstrebe

22 Bewegungsvorrichtung

23 Abrollvorrichtung

24 Rolle

25 Führungsvorrichtung

26 Aufrollvorrichtung

27 Gasanschluss

Claims

Patentansprüche: Verfahren zur Beschichtung von Substraten (2) mittels plasmaunterstützter chemischer Gasphasenabscheidung (PECVD bzw. Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition), insbesondere Verfahren zur vorzugsweise gleichzeitigen Beschichtung einer Mehrzahl von Substratoberflächen (3) mittels plasmaunterstützter chemischer Gasphasenabscheidung, wobei mindestens ein zu beschichtendes Substrat (2) in einem vorzugsweise geschlossenen Reaktionsraum (4), insbesondere in einer Vakuumkammer, angeordnet und/oder eingeführt wird und nachfolgend einem Beschichtungsvorgang unterzogen wird, wobei bei dem Beschichtungsvorgang ein Beschichtungsmaterial auf mindestens eine Substratoberfläche (3) des Substrats (2), vorzugsweise auf eine Mehrzahl, insbesondere auf zwei, Substratoberflächen (3), eines oder mehrerer Substrate (2), aufgebracht und/oder abgeschieden wird, insbesondere sodass zumindest bereichsweise, bevorzugt vollflächig, eine zumindest im Wesentlichen geschlossene und/oder zumindest im Wesentlichen homogene Beschichtungsmaterial- Schicht auf der zu beschichtenden Substratoberfläche (3) erzeugt wird und/oder resultiert, wobei als Beschichtungsmaterial Silicium verwendet wird, wobei das Beschichtungsmaterial aus einer Gasatmosphäre, welche ein siliciumhaltiges Präkursorgas, bevorzugt mindestens ein Silan, insbesondere Monosilan (SihU), gegebenenfalls zusammen mit mindestens einem Edelgas, vorzugsweise Argon, umfasst oder aus einem siliciumhaltigen Präkursorgas, bevorzugt mindestens einem Silan, insbesondere Monosilan (SihU), besteht, mittels mindestens eines induktiv gekoppelten Plasmas (7) (ICP bzw. Inductively Coupled Plasma) generiert wird, insbesondere in situ generiert wird, wobei die Beschichtungsmaterial-Schicht als Siliciumschicht abgeschieden und/oder erzeugt wird; insbesondere wobei die Siliciumschicht

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das oder die zu beschichtenden Substrate

(2) während des Beschichtungsvorgangs in dem und/oder durch den Reaktionsraum (4), insbesondere Vakuumkammer, bzw. entlang des und/oder relativ zu dem mindestens einen induktiv gekoppelten Plasma (7) bewegt wird/werden.

3. Verfahren zur Beschichtung von Substraten (2) mittels plasmaunterstützter chemischer Gasphasenabscheidung (PECVD bzw. Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition), insbesondere Verfahren zur vorzugsweise gleichzeitigen Beschichtung einer Mehrzahl von Substratoberflächen (3) mittels plasmaunterstützter chemischer Gasphasenabscheidung, insbesondere Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei mindestens ein zu beschichtendes Substrat (2) in einem vorzugsweise geschlossenen Reaktionsraum (4), insbesondere in einer Vakuumkammer, angeordnet und/oder eingeführt wird und nachfolgend einem Beschichtungsvorgang unterzogen wird, wobei bei dem Beschichtungsvorgang ein Beschichtungsmaterial auf mindestens eine Substratoberfläche

(3) des Substrats (2), vorzugsweise auf eine Mehrzahl, insbesondere auf zwei, Substratoberflächen (3), eines oder mehrerer Substrate (2), aufgebracht und/oder abgeschieden wird, insbesondere sodass zumindest bereichsweise, bevorzugt vollflächig, eine zumindest im Wesentlichen geschlossene und/oder zumindest im Wesentlichen homogene Beschichtungsmaterial- Schicht auf der zu beschichtenden Substratoberfläche (3) erzeugt wird und/oder resultiert, wobei das Beschichtungsmaterial aus einer Gasatmosphäre, welche ein vorzugsweise siliciumhaltiges Präkursorgas für das Beschichtungsmaterial, bevorzugt mindestens ein Silan, insbesondere Monosilan (SihU), gegebenenfalls zusammen mit mindestens einem Edelgas, vorzugsweise Argon, umfasst oder aus einem vorzugsweise siliciumhaltiges Präkursorgas für das Beschichtungsmaterial, bevorzugt mindestens einem Silan, insbesondere Monosilan (SihU), besteht, mittels mindestens eines induktiv gekoppelten Plasmas (7) (ICP bzw. Inductively Coupled Plasma) generiert wird, insbesondere in situ generiert wird, vorzugsweise wobei die Beschichtungsmaterial-Schicht als Siliciumschicht abgeschieden und/oder erzeugt wird; insbesondere wobei die Siliciumschicht

(iii) als eine Siliciumschicht mit kristallinem Anteil und mit amorphem, insbesondere zumindest teilweise hydrogenisiertem Anteil ausgebildet ist, vorzugsweise als eine zumindest im Wesentlichen amorphe Siliciumschicht, insbesondere aufweisend oder bestehend aus hydrogenisiertem amorphem Silicium (a-Si:H), ausgebildet ist, wobei das oder die zu beschichtenden Substrate (2) während des Beschichtungsvorgangs in dem und/oder durch den Reaktionsraum (4), insbesondere Vakuumkammer, bzw. entlang des und/oder relativ zu dem mindestens einen induktiv gekoppelten Plasma (7) bewegt wird/werden.

4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Beschichtungsvorgang bei einem Arbeitsdruck im Bereich von 1 x 10’⁵ mbar bis 2 mbar, vorzugsweise im Bereich von 1 x 10’⁴ mbar bis 1 mbar, bevorzugt im Bereich von 5 x 10’³ mbar bis 1 x 10’¹ mbar, besonders bevorzugt im Bereich von 1 x 10’³ mbar bis 5 x 10’² mbar, erfolgt.

5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Gasatmosphäre durch Einleiten eines das Präkursorgas enthaltenden oder aus dem Präkursorgas bestehenden Arbeitsgasstrom erzeugt wird, wobei der Arbeitsgasstrom im Bereich von 1 sccm bis 10.000 sccm, vorzugsweise im Bereich von 10 sccm bis 5000 sccm, bevorzugt im Bereich von 50 sccm bis 3000 sccm, besonders bevorzugt im Bereich von 100 sccm bis 2000 sccm, liegt.

6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei während des Beschichtungsvorgangs der mittlere Abstand von der Substratoberfläche (3) zum Plasma (7) und/oder zu einem Plasmabetriebsraum (8), insbesondere von der Substratoberfläche (3) zu einer einen Plasmabetriebsraum (8) begrenzenden Referenzebene (17), zumindest im Wesentlichen im Bereich von 10 mm bis 500 mm, vorzugsweise im Bereich von 20 mm bis 300 mm, bevorzugt im Bereich von 30 mm bis 200 mm, besonders bevorzugt im Bereich von 40 mm bis 100 mm, liegt. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Beschichtungsvorgang bei einem Arbeitsdruck im Bereich von 1 x 10’⁵ mbar bis 2 mbar und mit einem mittleren Abstand von der Substratoberfläche (3) zum Plasma (7) und/oder zu einem Plasmabetriebsraum (8) im Bereich von 10 mm bis 500 mm erfolgt, wobei die Gasatmosphäre durch Einleiten eines das Präkursorgas enthaltenden oder aus dem Präkursorgas bestehenden Arbeitsgasstrom im Bereich von 1 sccm bis 10.000 sccm erzeugt wird. Verfahren zur Beschichtung von Substraten (2) mittels plasmaunterstützter chemischer Gasphasenabscheidung (PECVD bzw. Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition), insbesondere Verfahren zur vorzugsweise gleichzeitigen Beschichtung einer Mehrzahl von Substratoberflächen (3) mittels plasmaunterstützter chemischer Gasphasenabscheidung, insbesondere Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei mindestens ein zu beschichtendes Substrat (2) in einem vorzugsweise geschlossenen Reaktionsraum (4), insbesondere in einer Vakuumkammer, angeordnet und/oder eingeführt wird und nachfolgend einem Beschichtungsvorgang unterzogen wird, wobei bei dem Beschichtungsvorgang ein Beschichtungsmaterial auf mindestens eine Substratoberfläche (3) des Substrats (2), vorzugsweise auf eine Mehrzahl, insbesondere auf zwei, Substratoberflächen (3), eines oder mehrerer Substrate (2), aufgebracht und/oder abgeschieden wird, insbesondere sodass zumindest bereichsweise, bevorzugt vollflächig, eine zumindest im Wesentlichen geschlossene und/oder zumindest im Wesentlichen homogene Beschichtungsmaterial- Schicht auf der zu beschichtenden Substratoberfläche (3) erzeugt wird und/oder resultiert, wobei als Beschichtungsmaterial Silicium verwendet wird, wobei das Beschichtungsmaterial aus einer Gasatmosphäre, welche ein siliciumhaltiges Präkursorgas, bevorzugt mindestens ein Silan, insbesondere Monosilan (SihU), gegebenenfalls zusammen mit mindestens einem Edelgas, vorzugsweise Argon, umfasst oder aus einem siliciumhaltigen Präkursorgas, bevorzugt mindestens einem Silan, insbesondere Monosilan (SihU), besteht, mittels mindestens eines induktiv gekoppelten Plasmas (7) (ICP bzw. Inductively Coupled Plasma) generiert wird, insbesondere in situ generiert wird, wobei die Beschichtungsmaterial-Schicht als Siliciumschicht abgeschieden und/oder erzeugt wird; insbesondere wobei die Siliciumschicht

(iii) als eine Siliciumschicht mit kristallinem Anteil und mit amorphem, insbesondere zumindest teilweise hydrogenisiertem Anteil ausgebildet ist, vorzugsweise als eine zumindest im Wesentlichen amorphe Siliciumschicht, insbesondere aufweisend oder bestehend aus hydrogenisiertem amorphem Silicium (a-Si:H), ausgebildet ist, wobei der Beschichtungsvorgang bei einem Arbeitsdruck im Bereich von 1 x 10’⁵ mbar bis 2 mbar und mit einem mittleren Abstand von der Substratoberfläche (3) zum Plasma (7) und/oder zu einem Plasmabetriebsraum (8) im Bereich von 10 mm bis 500 mm erfolgt, wobei die Gasatmosphäre durch Einleiten eines das Präkursorgas enthaltenden oder aus dem Präkursorgas bestehenden Arbeitsgasstrom im Bereich von 1 sccm bis 10.000 sccm erzeugt wird. Verfahren zur Beschichtung von Substraten (2) mittels plasmaunterstützter chemischer Gasphasenabscheidung (PECVD bzw. Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition), insbesondere Verfahren zur vorzugsweise gleichzeitigen Beschichtung einer Mehrzahl von Substratoberflächen (3) mittels plasmaunterstützter chemischer Gasphasenabscheidung, insbesondere Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei mindestens ein zu beschichtendes Substrat (2) in einem vorzugsweise geschlossenen Reaktionsraum (4), insbesondere in einer Vakuumkammer, angeordnet und/oder eingeführt wird und nachfolgend einem Beschichtungsvorgang unterzogen wird, wobei bei dem Beschichtungsvorgang ein Beschichtungsmaterial auf mindestens eine Substratoberfläche (3) des Substrats (2), vorzugsweise auf eine Mehrzahl, insbesondere auf zwei, Substratoberflächen (3), eines oder mehrerer Substrate (2), aufgebracht und/oder abgeschieden wird, insbesondere sodass zumindest bereichsweise, bevorzugt vollflächig, eine zumindest im Wesentlichen geschlossene und/oder zumindest im Wesentlichen homogene Beschichtungsmaterial- Schicht auf der zu beschichtenden Substratoberfläche (3) erzeugt wird und/oder resultiert, wobei das Beschichtungsmaterial aus einer Gasatmosphäre, welche ein vorzugsweise siliciumhaltiges Präkursorgas für das Beschichtungsmaterial, bevorzugt mindestens ein Silan, insbesondere Monosilan (SiHU), gegebenenfalls zusammen mit mindestens einem Edelgas, vorzugsweise Argon, umfasst oder aus einem vorzugsweise siliciumhaltiges Präkursorgas für das Beschichtungsmaterial, bevorzugt mindestens einem Silan, insbesondere Monosilan (SiHU), besteht, mittels mindestens eines induktiv gekoppelten Plasmas (7) (ICP bzw. Inductively Coupled Plasma) generiert wird, insbesondere in situ generiert wird, vorzugsweise wobei die Beschichtungsmaterial-Schicht als Siliciumschicht abgeschieden und/oder erzeugt wird; insbesondere wobei die Siliciumschicht

(iii) als eine Siliciumschicht mit kristallinem Anteil und mit amorphem, insbesondere zumindest teilweise hydrogenisiertem Anteil ausgebildet ist, vorzugsweise als eine zumindest im Wesentlichen amorphe Siliciumschicht, insbesondere aufweisend oder bestehend aus hydrogenisiertem amorphem Silicium (a-Si:H), ausgebildet ist, wobei das oder die zu beschichtenden Substrate (2) während des Beschichtungsvorgangs in dem und/oder durch den Reaktionsraum (4), insbesondere Vakuumkammer, bzw. entlang des und/oder relativ zu dem mindestens einen induktiv gekoppelten Plasma (7) bewegt wird/werden, wobei der Beschichtungsvorgang bei einem Arbeitsdruck im Bereich von 1 x 10’⁵ mbar bis 2 mbar und mit einem mittleren Abstand von der Substratoberfläche zum Plasma (7) und/oder zu einem Plasmabetriebsraum (8) im Bereich von 10 mm bis 500 mm erfolgt, wobei die Gasatmosphäre durch Einleiten eines das Präkursorgas enthaltenden oder aus dem Präkursorgas bestehenden Arbeitsgasstrom im Bereich von 1 sccm bis 10.000 sccm erzeugt wird.

10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Beschichtungsvorgang bei einem Arbeitsdruck im Bereich von 1 x 10’³ mbar bis 5 x 10’² mbar und mit einem mittleren Abstand von der Substratoberfläche (3) zum Plasma (7) und/oder zu einem Plasmabetriebsraum (8) im Bereich von 40 mm bis 100 mm erfolgt, wobei die Gasatmosphäre durch Einleiten eines das Präkursorgas enthaltenden oder aus dem Präkursorgas bestehenden Arbeitsgasstrom im Bereich von 100 sccm bis 2000 sccm erzeugt wird.

11. Verfahren zur Beschichtung von Substraten (2) mittels plasmaunterstützter chemischer Gasphasenabscheidung (PECVD bzw. Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition), insbesondere Verfahren zur vorzugsweise gleichzeitigen Beschichtung einer Mehrzahl von Substratoberflächen (3) mittels plasmaunterstützter chemischer Gasphasenabscheidung, insbesondere Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei mindestens ein zu beschichtendes Substrat (2) in einem vorzugsweise geschlossenen Reaktionsraum (4), insbesondere in einer Vakuumkammer, angeordnet und/oder eingeführt wird und nachfolgend einem Beschichtungsvorgang unterzogen wird, wobei bei dem Beschichtungsvorgang ein Beschichtungsmaterial auf mindestens eine Substratoberfläche (3) des Substrats (2), vorzugsweise auf eine Mehrzahl, insbesondere auf zwei, Substratoberflächen (3), eines oder mehrerer Substrate (2), aufgebracht und/oder abgeschieden wird, insbesondere sodass zumindest bereichsweise, bevorzugt vollflächig, eine zumindest im Wesentlichen geschlossene und/oder zumindest im Wesentlichen homogene Beschichtungsmaterial- Schicht auf der zu beschichtenden Substratoberfläche (3) erzeugt wird und/oder resultiert, wobei als Beschichtungsmaterial Silicium verwendet wird, wobei das Beschichtungsmaterial aus einer Gasatmosphäre, welche ein siliciumhaltiges Präkursorgas, bevorzugt mindestens ein Silan, insbesondere Monosilan (SihU), gegebenenfalls zusammen mit mindestens einem Edelgas, vorzugsweise Argon, umfasst oder aus einem siliciumhaltigen Präkursorgas, bevorzugt mindestens einem Silan, insbesondere Monosilan (SihU), besteht, mittels mindestens eines induktiv gekoppelten Plasmas (7) (ICP bzw. Inductively Coupled Plasma) generiert wird, insbesondere in situ generiert wird, wobei die Beschichtungsmaterial-Schicht als Siliciumschicht abgeschieden und/oder erzeugt wird; insbesondere wobei die Siliciumschicht

(iii) als eine Siliciumschicht mit kristallinem Anteil und mit amorphem, insbesondere zumindest teilweise hydrogenisiertem Anteil ausgebildet ist, vorzugsweise als eine zumindest im Wesentlichen amorphe Siliciumschicht, insbesondere aufweisend oder bestehend aus hydrogenisiertem amorphem Silicium (a-Si:H), ausgebildet ist, wobei der Beschichtungsvorgang bei einem Arbeitsdruck im Bereich von 1 x 10’³ mbar bis 5 x 10’² mbar und mit einem mittleren Abstand von der Substratoberfläche (3) zum Plasma (7) und/oder zu einem Plasmabetriebsraum (8) im Bereich von 40 mm bis 100 mm erfolgt, wobei die Gasatmosphäre durch Einleiten eines das Präkursorgas enthaltenden oder aus dem Präkursorgas bestehenden Arbeitsgasstrom im Bereich von 100 sccm bis 2000 sccm erzeugt wird. Verfahren zur Beschichtung von Substraten (2) mittels plasmaunterstützter chemischer Gasphasenabscheidung (PECVD bzw. Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition), insbesondere Verfahren zur vorzugsweise gleichzeitigen Beschichtung einer Mehrzahl von Substratoberflächen (3) mittels plasmaunterstützter chemischer Gasphasenabscheidung, insbesondere Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei mindestens ein zu beschichtendes Substrat (2) in einem vorzugsweise geschlossenen Reaktionsraum (4), insbesondere in einer Vakuumkammer, angeordnet und/oder eingeführt wird und nachfolgend einem Beschichtungsvorgang unterzogen wird, wobei bei dem Beschichtungsvorgang ein Beschichtungsmaterial auf mindestens eine Substratoberfläche (3) des Substrats (2), vorzugsweise auf eine Mehrzahl, insbesondere auf zwei, Substratoberflächen (3), eines oder mehrerer Substrate (2), aufgebracht und/oder abgeschieden wird, insbesondere sodass zumindest bereichsweise, bevorzugt vollflächig, eine zumindest im Wesentlichen geschlossene und/oder zumindest im Wesentlichen homogene Beschichtungsmaterial- Schicht auf der zu beschichtenden Substratoberfläche (3) erzeugt wird und/oder resultiert, wobei das Beschichtungsmaterial aus einer Gasatmosphäre, welche ein vorzugsweise siliciumhaltiges Präkursorgas für das Beschichtungsmaterial, bevorzugt mindestens ein Silan, insbesondere Monosilan (SiHU), gegebenenfalls zusammen mit mindestens einem Edelgas, vorzugsweise Argon, umfasst oder aus einem vorzugsweise siliciumhaltiges Präkursorgas für das Beschichtungsmaterial, bevorzugt mindestens einem Silan, insbesondere Monosilan (SiHU), besteht, mittels mindestens eines induktiv gekoppelten Plasmas (7) (ICP bzw. Inductively Coupled Plasma) generiert wird, insbesondere in situ generiert wird, vorzugsweise wobei die Beschichtungsmaterial-Schicht als Siliciumschicht abgeschieden und/oder erzeugt wird; insbesondere wobei die Siliciumschicht

(iii) als eine Siliciumschicht mit kristallinem Anteil und mit amorphem, insbesondere zumindest teilweise hydrogenisiertem Anteil ausgebildet ist, vorzugsweise als eine zumindest im Wesentlichen amorphe Siliciumschicht, insbesondere aufweisend oder bestehend aus hydrogenisiertem amorphem Silicium (a-Si:H), ausgebildet ist, wobei das oder die zu beschichtenden Substrate (2) während des Beschichtungsvorgangs in dem und/oder durch den Reaktionsraum (4), insbesondere Vakuumkammer, bzw. entlang des und/oder relativ zu dem mindestens einen induktiv gekoppelten Plasma (7) bewegt wird/werden, wobei der Beschichtungsvorgang bei einem Arbeitsdruck im Bereich von 1 x 10’³ mbar bis 5 x 10’² mbar und mit einem mittleren Abstand von der Substratoberfläche (3) zum Plasma (7) und/oder zu einem Plasmabetriebsraum (8) im Bereich von 40 mm bis 100 mm erfolgt, wobei die Gasatmosphäre durch Einleiten eines das Präkursorgas enthaltenden oder aus dem Präkursorgas bestehenden Arbeitsgasstrom im Bereich von 100 sccm bis 2000 sccm erzeugt wird.

13. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Nutzungsgrad und/oder der auf die zu beschichtende(n) Substratoberfläche(n) (3) aufgebrachte und/oder abgeschiedene Anteil des aus dem Präkursorgas generierten Beschichtungsmaterials mindestens 10 %, vorzugsweise mindestens 15 %, bevorzugt mindestens 25 %, besonders bevorzugt mindestens 30 % beträgt; und/oder wobei der Nutzungsgrad und/oder der auf die zu beschichtende(n) Substratoberfläche(n) (3) aufgebrachte und/oder abgeschiedene Anteil des aus dem Präkursorgas generierten Beschichtungsmaterials im Bereich von 10 % bis 90 %, vorzugsweise im Bereich von 15 % bis 85 %, bevorzugt im Bereich von 25 % bis 80 %, besonders bevorzugt im Bereich von 30 % bis 70 % liegt.

14. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Beschichtungsmaterial-Schicht mit einer Aufwachsrate von mindestens 1 nm/s, vorzugsweise von mindestens 5 nm/s, bevorzugt von mindestens 10 nm/s, besonders bevorzugt von mindestens 15 nm/s, abgeschieden und/oder erzeugt wird; und/oder wobei die Beschichtungsmaterial-Schicht mit einer Aufwachsrate im Bereich von 1 nm/s bis 100 nm/s, vorzugsweise im Bereich von 5 nm/s bis 50 nm/s, bevorzugt im Bereich von 10 nm/s bis 30 nm/s, besonders bevorzugt im Bereich von 15 nm/s bis 25 nm/s, abgeschieden und/oder erzeugt wird.

15. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Beschichtungsmaterial-Schicht bis zum Erreichen einer Schichtdicke von mindestens 0,01 pm, vorzugsweise mindestens 0,1 pm, bevorzugt mindestens 1 pm, besonders bevorzugt mindestens 5 pm, ganz besonders bevorzugt mindestens 10 pm, abgeschieden und/oder erzeugt wird. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Gasatmosphäre zumindest im Wesentlichen frei von Sauerstoff und/oder Stickstoff, vorzugsweise zumindest im Wesentlichen frei von Sauerstoff und Stickstoff, ist. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Reaktionsraum (4), insbesondere die Vakuumkammer, zumindest im Wesentlichen von einer metallischen, vorzugsweise aus Edelstahl bestehenden, oder einer ein Metall, vorzugsweise Edelstahl, aufweisenden Hülle umschlossen ist. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Plasma (7) durch ein von einer Plasmabetriebsvorrichtung (9) erzeugtes elektromagnetisches Wechselfeld erzeugt und/oder aufrechterhalten und/oder gespeist wird, wobei die Plasmabetriebsvorrichtung (9) eine wenigstens eine Windung, insbesondere eine Mehrzahl von Windungen, aufweisende Anregungsspule (11 ) und/oder RF-Spule aufweist. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Plasmabetriebsvorrichtung (9) ein gepulstes elektromagnetisches Wechselfeld erzeugt, wobei die Pulsfrequenz vorzugsweise im Bereich von 1 kHz bis 100 kHz, bevorzugt im Bereich von 2 kHz bis 50 kHz, besonders bevorzugt im Bereich von 2,5 kHz bis 10 kHz, liegt; und/oder wobei die relative Einschaltdauer vorzugsweise im Bereich von 5 % bis 95 %, bevorzugt im Bereich von 20 % bis 90 %, besonders bevorzugt im Bereich von 50 % bis 85 %, liegt. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Anregungsspule (11) und/oder RF-Spule zumindest abschnittsweise eine zumindest im Wesentlichen zylindrische und/oder zumindest im Wesentlichen planare und/oder zumindest im Wesentlichen toroidale Geometrie aufweist. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Plasma (7) mit einer Leistung, insbesondere RF-Leistung, im Bereich von 1 kW bis 100 kW, vorzugsweise im Bereich von 2 kW bis 50 kW, bevorzugt im Bereich von 3 kW bis 25 kW, besonders bevorzugt im Bereich von 5 kW bis 20 kW, betrieben wird; und/oder wobei die von der Plasmabetriebseinrichtung (9) in das Plasma eingespeiste RF-Leistung im Bereich von 1 kW bis 100 kW, vorzugsweise im Bereich von 2 kW bis 50 kW, bevorzugt im Bereich von 3 kW bis 25 kW, besonders bevorzugt im Bereich von 5 kW bis 20 kW, liegt; und/oder wobei die Plasmabetriebseinrichtung (9) ein elektromagnetisches Wechselfeld mit einer Frequenz im Bereich von 2 MHz bis 55 MHz, vorzugsweise im Bereich von 5 MHz bis 45 MHz, bevorzugt im Bereich von 10 MHz bis 30 MHz, besonders bevorzugt etwa 13,56 MHz, erzeugt. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die mittlere Plasmadichte des Plasmas (7) mindestens 1 x 10¹¹ lonen/cm³ beträgt, vorzugsweise im Bereich von 1 x 10¹² lonen/cm³ bis 9 x 10¹³ lonen/cm³ liegt. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die mittlere lonenenergie im Plasma (7) im Bereich von 0,5 eV bis 60 eV, vorzugsweise im Bereich von 1 eV bis 30 eV, liegt. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Plasma (7) in einem von der Plasmabetriebsvorrichtung (9) in mindestens vier Raumrichtungen zumindest im Wesentlichen umschlossenen Plasmabetriebsraum (8) erzeugt und/oder betrieben wird, vorzugsweise wobei der Plasmabetriebsraum (8) zu zwei gegenüberliegenden Raumrichtungen zumindest im Wesentlichen offen und/oder nicht von der Plasmabetriebsvorrichtung (9) umschlossen ist. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die zu beschichtende Substratoberfläche (3) vor dem Beschichtungsvorgang zumindest bereichsweise einer funktionalen Vorbehandlung, vorzugsweise einer Coronavorbehandlung und/oder Plasmavorbehandlung, einer Materialvorbeschichtung, einem Ätzverfahren und/oder einer insbesondere mechanischen Oberflächenstrukturierung, unterzogen wird. 26. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei mindestens ein Substrat (2), vorzugsweise mehrere Substrate (2), durch einen oder mehrere Träger (18), insbesondere einen oder mehrere Halterahmen, während des Beschichtungsvorgangs gehalten werden, insbesondere wobei der Träger (18) und/oder das Substrat (2) vor dem Beschichtungsvorgang an einer vorbestimmten Stelle im Reaktionsraum (4) positioniert wird.

27. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei mindestens zwei Substrate (2) in zumindest im Wesentlichen paralleler Anordnung vor und/oder während des Beschichtungsvorgangs im Reaktionsraum (4) angeordnet werden.

28. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei eine Mehrzahl von Plasmen (7) während des Beschichtungsvorgangs betrieben werden, vorzugsweise wobei die Plasmen (7) jeweils in separaten Plasmabetriebsräumen (8) betrieben werden.

29. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei bei Einsatz einer Mehrzahl von Substraten (2) und/oder Plasmen (7) die Substrate (2) und Plasmen (7) vor und/oder während des Beschichtungsvorgangs in alternierender Abfolge zueinander im Reaktionsraum (4), insbesondere in jeweils paralleler Ausrichtung zueinander, angeordnet werden.

30. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei mindestens ein Substrat (2) während eines mindestens den Beschichtungsvorgang umfassenden Zeitraums in unterschiedlichen, insbesondere alternierenden, Richtungen und/oder in oszillierender Weise im und/oder durch den Reaktionsraum (4) bewegt wird.

31. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Substrat (2) zumindest bereichsweise eine zumindest im Wesentlichen flache Form aufweist, insbesondere folienförmig und/oder plattenförmig vorliegt; und/oder wobei die zu beschichtende Substratoberfläche (3) zumindest bereichsweise eben ist. 32. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Substrat (2) einen Kunststoff, ein Metall, ein Glasmaterial und/oder ein Keramikmaterial aufweist oder aus einem Kunststoff, aus einem Metall, aus einem Glasmaterial und/oder aus Keramik besteht.

33. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Substrat (2) als insbesondere folienförmiges Rollenmaterial vorliegt; insbesondere wobei das Substrat (2) vor dem Beschichtungsvorgang, insbesondere außerhalb des Reaktionsraums (4), von einer Primärrolle abgerollt wird und/oder nach dem Beschichtungsvorgang, insbesondere außerhalb des Reaktionsraums (4), auf eine Sekundärrolle aufgerollt wird.

34. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Substrat (2) und/oder der Reaktionsraum (4) zumindest bereichsweise vor und/oder während des Beschichtungsvorgangs auf eine Temperatur von 50 °C bis 750 °C, vorzugsweise von 100 °C bis 700 °C, bevorzugt von 200 °C bis 650 °C, besonders bevorzugt von 250 °C bis 600 °C, temperiert wird.

35. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei in der Reaktionskammer (4), insbesondere im Bereich des Substrates (2), zumindest während des Beschichtungsvorgangs ein insbesondere zumindest im Wesentlichen zeitlich konstantes Magnetfeld mit einer Flussdichte von 0,1 mT bis 200 mT, vorzugsweise von 0,2 mT bis 100 mT, bevorzugt von 0,5 mT bis 50 mT, besonders bevorzugt von 1 mT bis 30 mT, erzeugt und/oder aufrechterhalten wird.

36. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Substrat (2), insbesondere während des Beschichtungsvorgangs, in den und/oder durch den Plasmabetriebsraum (8), insbesondere den von der Plasmabetriebsvorrichtung (9) in mindestens vier Raumrichtungen zumindest im Wesentlichen umschlossenen Plasmabetriebsraum (8), bewegt wird. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei in die Beschichtungsmaterialschicht ein Dotierungsmaterial, insbesondere ein Metall und/oder ein Halbmetall, eingebracht wird, vorzugsweise wobei ein gasförmiger Dotierungsmaterialpräkursor insbesondere während des Beschichtungsvorgangs in den Reaktionsraum eingeleitet wird. Anlage (1 ) zur Beschichtung von Substraten (2) mittels plasmaunterstützter chemischer Gasphasenabscheidung (PECVD bzw. Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition), insbesondere Anlage (1) (Beschichtungsanordnung) zur vorzugsweise gleichzeitigen Beschichtung einer Mehrzahl von Substratoberflächen (3) mittels plasmaunterstützter chemischer Gasphasenabscheidung, bevorzugt Anlage (1) zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Anlage (1 ) umfasst: einen vorzugsweise geschlossenen Reaktionsraum (4), insbesondere eine Vakuumkammer, eine Gaszuführung zur Bereitstellung einer Gasatmosphäre, welche ein siliciumhaltiges Präkursorgas, bevorzugt mindestens ein Silan, insbesondere Monosilan (SiHzi), gegebenenfalls zusammen mit mindestens einem Edelgas, vorzugsweise Argon, umfasst oder aus einem siliciumhaltigen Präkursorgas, bevorzugt mindestens einem Silan, insbesondere Monosilan (SiHzi), besteht, mindestens ein Vorratsbehältnis mit einem siliciumhaltigen Präkursorgas, bevorzugt mindestens einem Silan, insbesondere Monosilan (SiHzi), vorzugsweise mindestens ein weiteres Vorratsbehältnis mit mindestens einem Edelgas, vorzugsweise Argon, mindestens eine Plasmabetriebsvorrichtung (9) zur Erzeugung und/oder Aufrechterhaltung mindestens eines induktiv gekoppelten Plasmas (7) (ICP bzw. Inductively Coupled Plasma) in einem Plasmabetriebsraum (8), und mindestens einen Substrathalter und/oder Träger (18) zur Halterung und/oder Positionierung eines Substrats (2) im Reaktionsraum (4). Anlage (1 ) nach Anspruch 38, wobei die Anlage (1 ) ferner eine Bewegungsvorrichtung (22) zur Bewegung des oder der Substrate (2) in dem und/oder durch den Reaktionsraum (4), insbesondere Vakuumkammer, bzw. entlang des und/oder relativ zu dem mindestens einen induktiv gekoppelten Plasma (7) umfasst. Anlage (1 ) zur Beschichtung von Substraten (2) mittels plasmaunterstützter chemischer Gasphasenabscheidung (PECVD bzw. Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition), insbesondere Anlage (1) (Beschichtungsanordnung) zur vorzugsweise gleichzeitigen Beschichtung einer Mehrzahl von Substratoberflächen (3) mittels plasmaunterstützter chemischer Gasphasenabscheidung, bevorzugt Anlage (1) zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Anlage (1 ) umfasst: einen vorzugsweise geschlossenen Reaktionsraum (4), insbesondere eine Vakuumkammer, eine Gaszuführung zur Bereitstellung einer Gasatmosphäre, welche ein insbesondere siliciumhaltiges Präkursorgas, bevorzugt mindestens ein Silan, insbesondere Monosilan (SiHzi), gegebenenfalls zusammen mit mindestens einem Edelgas, vorzugsweise Argon, umfasst oder aus einem insbesondere siliciumhaltigen Präkursorgas, bevorzugt mindestens einem Silan, insbesondere Monosilan (SihU), besteht, mindestens ein Vorratsbehältnis mit einem insbesondere siliciumhaltigen Präkursorgas, bevorzugt mindestens einem Silan, insbesondere Monosilan (SiH₄), vorzugsweise mindestens ein weiteres Vorratsbehältnis mit mindestens einem Edelgas, vorzugsweise Argon, mindestens eine Plasmabetriebsvorrichtung (9) zur Erzeugung und/oder Aufrechterhaltung mindestens eines induktiv gekoppelten Plasmas (7) (ICP bzw. Inductively Coupled Plasma in einem Plasmabetriebsraum (8), mindestens einen Substrathalter und/oder Träger (18) zur Halterung und/oder Positionierung eines Substrats (2) im Reaktionsraum (4), und eine Bewegungsvorrichtung (22) zur Bewegung des oder der Substrate (2) in dem und/oder durch den Reaktionsraum (4), insbesondere Vakuumkammer, bzw. entlang des und/oder relativ zu dem mindestens einen induktiv gekoppelten Plasma (7). Anlage (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Anlage (1 ) dazu ausgebildet ist, einen Arbeitsdruck im Bereich von 1 x 10’⁵ mbar bis 2 mbar, vorzugsweise im Bereich von 1 x 10’⁴ mbar bis 1 mbar, bevorzugt im Bereich von 5 x 10’³ mbar bis 1 x 10’¹ mbar, besonders bevorzugt im Bereich von 1 x 10’³ mbar bis 5 x 10’² mbar, im Reaktionsraum (4) zu erzeugen. Anlage (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Gaszuführung zur Erzeugung eines das Präkursorgas enthaltenden oder aus dem Präkursorgas bestehenden Arbeitsgasstromes im Bereich von 1 sccm bis 10.000 sccm, vorzugsweise im Bereich von 10 sccm bis 5000 sccm, bevorzugt im Bereich von 50 sccm bis 3000 sccm, besonders bevorzugt im Bereich von 100 sccm bis 2000 sccm, ausgebildet ist. Anlage (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der mittlere Abstand von der Substratoberfläche (3) zum Plasma (7) und/oder zu einem Plasmabetriebsraum (8), insbesondere von der Substratoberfläche (3) zu einer einen Plasmabetriebsraum (8) begrenzenden Referenzebene (17), zumindest im Wesentlichen im Bereich von 10 mm bis 500 mm, vorzugsweise im Bereich von 20 mm bis 300 mm, bevorzugt im Bereich von 30 mm bis 200 mm, besonders bevorzugt im Bereich von 40 mm bis 100 mm, liegt. Anlage (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Anlage (1 ) dazu ausgebildet ist, einen Arbeitsdruck im Bereich von 1 x 10’⁵ mbar bis 2 mbar im Reaktionsraum (4) zu erzeugen, wobei der mittlere Abstand von der Substratoberfläche (3) zum Plasma (7) und/oder zu einem Plasmabetriebsraum (8), insbesondere von der Substratoberfläche (3) zu einer einen Plasmabetriebsraum (8) im Bereich von 10 mm bis 500 mm liegt, und wobei die Gaszuführung zur Erzeugung eines das Präkursorgas enthaltenden oder aus dem Präkursorgas bestehenden Arbeitsgasstromes im Bereich von 1 sccm bis 10.000 sccm ausgebildet ist. Anlage (1 ) zur Beschichtung von Substraten (2) mittels plasmaunterstützter chemischer Gasphasenabscheidung (PECVD bzw. Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition), insbesondere Anlage (1) (Beschichtungsanordnung) zur vorzugsweise gleichzeitigen Beschichtung einer Mehrzahl von Substratoberflächen (3) mittels plasmaunterstützter chemischer Gasphasenabscheidung, bevorzugt Anlage (1) zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Anlage (1 ) umfasst: einen vorzugsweise geschlossenen Reaktionsraum (4), insbesondere eine Vakuumkammer, eine Gaszuführung zur Bereitstellung einer Gasatmosphäre, welche ein siliciumhaltiges Präkursorgas, bevorzugt mindestens ein Silan, insbesondere Monosilan (SiHzi), gegebenenfalls zusammen mit mindestens einem Edelgas, vorzugsweise Argon, umfasst oder aus einem siliciumhaltigen Präkursorgas, bevorzugt mindestens einem Silan, insbesondere Monosilan (SiHU), besteht, mindestens ein Vorratsbehältnis mit einem siliciumhaltigen Präkursorgas, bevorzugt mindestens einem Silan, insbesondere Monosilan (SiHU), vorzugsweise mindestens ein weiteres Vorratsbehältnis mit mindestens einem Edelgas, vorzugsweise Argon, mindestens eine Plasmabetriebsvorrichtung (9) zur Erzeugung und/oder Aufrechterhaltung mindestens eines induktiv gekoppelten Plasmas (7) (ICP bzw. Inductively Coupled Plasma in einem Plasmabetriebsraum, und mindestens einen Substrathalter und/oder Träger (18) zur Halterung und/oder Positionierung eines Substrats (2) im Reaktionsraum (4), wobei die Anlage (1 ) dazu ausgebildet ist, einen Arbeitsdruck im Bereich von 1 x 10’⁵ mbar bis 2 mbar im Reaktionsraum (4) zu erzeugen, wobei der mittlere Abstand von der Substratoberfläche (3) zum Plasma (7) und/oder zu einem Plasmabetriebsraum (8), insbesondere von der Substratoberfläche (3) zu einer einen Plasmabetriebsraum (8) im Bereich von 10 mm bis 500 mm liegt, und wobei die Gaszuführung zur Erzeugung eines das Präkursorgas enthaltenden oder aus dem Präkursorgas bestehenden Arbeitsgasstromes im Bereich von 1 sccm bis 10.000 sccm ausgebildet ist. Anlage (1 ) zur Beschichtung von Substraten (2) mittels plasmaunterstützter chemischer Gasphasenabscheidung (PECVD bzw. Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition), insbesondere Anlage (1) (Beschichtungsanordnung) zur vorzugsweise gleichzeitigen Beschichtung einer Mehrzahl von Substratoberflächen (3) mittels plasmaunterstützter chemischer Gasphasenabscheidung, bevorzugt Anlage (1) zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Anlage (1 ) umfasst: einen vorzugsweise geschlossenen Reaktionsraum (4), insbesondere eine Vakuumkammer, eine Gaszuführung zur Bereitstellung einer Gasatmosphäre, welche ein insbesondere siliciumhaltiges Präkursorgas, bevorzugt mindestens ein Silan, insbesondere Monosilan (SiHzi), gegebenenfalls zusammen mit mindestens einem Edelgas, vorzugsweise Argon, umfasst oder aus einem insbesondere siliciumhaltigen Präkursorgas, bevorzugt mindestens einem Silan, insbesondere Monosilan (SiHU), besteht, mindestens ein Vorratsbehältnis mit einem insbesondere siliciumhaltigen Präkursorgas, bevorzugt mindestens einem Silan, insbesondere Monosilan (SiH₄), vorzugsweise mindestens ein weiteres Vorratsbehältnis mit mindestens einem Edelgas, vorzugsweise Argon, mindestens eine Plasmabetriebsvorrichtung (9) zur Erzeugung und/oder Aufrechterhaltung mindestens eines induktiv gekoppelten Plasmas (7) (ICP bzw. Inductively Coupled Plasma in einem Plasmabetriebsraum (8), mindestens einen Substrathalter und/oder Substratträger zur Halterung und/oder Positionierung eines Substrats (2) im Reaktionsraum (4), und eine Bewegungsvorrichtung (22) zur Bewegung des oder der Substrate (2) in dem und/oder durch den Reaktionsraum (4), insbesondere Vakuumkammer, bzw. entlang des und/oder relativ zu dem mindestens einen induktiv gekoppelten Plasma (7), wobei die Anlage (1 ) dazu ausgebildet ist, einen Arbeitsdruck im Bereich von 1 x 10’⁵ mbar bis 2 mbar im Reaktionsraum (4) zu erzeugen, wobei der mittlere Abstand von der Substratoberfläche (3) zum Plasma (7) und/oder zu einem Plasmabetriebsraum (8), insbesondere von der Substratoberfläche (3) zu einer einen Plasmabetriebsraum (8) im Bereich von 10 mm bis 500 mm liegt, und wobei die Gaszuführung zur Erzeugung eines das Präkursorgas enthaltenden oder aus dem Präkursorgas bestehenden Arbeitsgasstromes im Bereich von 1 sccm bis 10.000 sccm ausgebildet ist. Anlage (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Anlage (1 ) dazu ausgebildet ist, einen Arbeitsdruck im Bereich von 1 x 10’³ mbar bis 5 x 10’² mbar im Reaktionsraum (4) zu erzeugen, wobei der mittlere Abstand von der Substratoberfläche (3) zum Plasma (7) und/oder zu einem Plasmabetriebsraum (8), insbesondere von der Substratoberfläche (3) zu einer einen Plasmabetriebsraum (8) im Bereich von 40 mm bis 100 mm liegt, und wobei die Gaszuführung zur Erzeugung eines das Präkursorgas enthaltenden oder aus dem Präkursorgas bestehenden Arbeitsgasstromes im Bereich von 100 sccm bis 2000 sccm ausgebildet ist. Anlage (1 ) zur Beschichtung von Substraten (2) mittels plasmaunterstützter chemischer Gasphasenabscheidung (PECVD bzw. Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition), insbesondere Anlage (1) (Beschichtungsanordnung) zur vorzugsweise gleichzeitigen Beschichtung einer Mehrzahl von Substratoberflächen (3) mittels plasmaunterstützter chemischer Gasphasenabscheidung, bevorzugt Anlage (1) zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Anlage (1 ) umfasst: einen vorzugsweise geschlossenen Reaktionsraum (4), insbesondere eine Vakuumkammer, eine Gaszuführung zur Bereitstellung einer Gasatmosphäre, welche ein siliciumhaltiges Präkursorgas, bevorzugt mindestens ein Silan, insbesondere Monosilan (SihU), gegebenenfalls zusammen mit mindestens einem Edelgas, vorzugsweise Argon, umfasst oder aus einem siliciumhaltigen Präkursorgas, bevorzugt mindestens einem Silan, insbesondere Monosilan (SihU), besteht, mindestens ein Vorratsbehältnis mit einem siliciumhaltigen Präkursorgas, bevorzugt mindestens einem Silan, insbesondere Monosilan (SihU), vorzugsweise mindestens ein weiteres Vorratsbehältnis mit mindestens einem Edelgas, vorzugsweise Argon, mindestens eine Plasmabetriebsvorrichtung (9) zur Erzeugung und/oder Aufrechterhaltung mindestens eines induktiv gekoppelten Plasmas (7) (ICP bzw. Inductively Coupled Plasma in einem Plasmabetriebsraum (8), und mindestens einen Substrathalter und/oder Träger (18) zur Halterung und/oder Positionierung eines Substrats (2) im Reaktionsraum (4), wobei die Anlage (1 ) dazu ausgebildet ist, einen Arbeitsdruck im Bereich von 1 x 10’³ mbar bis 5 x 10’² mbar im Reaktionsraum (4) zu erzeugen, wobei der mittlere Abstand von der Substratoberfläche (3) zum Plasma (7) und/oder zu einem Plasmabetriebsraum (8), insbesondere von der Substratoberfläche (3) zu einer einen Plasmabetriebsraum (8) im Bereich von 40 mm bis 100 mm liegt, und wobei die Gaszuführung zur Erzeugung eines das Präkursorgas enthaltenden oder aus dem Präkursorgas bestehenden Arbeitsgasstromes im Bereich von 100 sccm bis 2000 sccm ausgebildet ist. Anlage (1 ) zur Beschichtung von Substraten (2) mittels plasmaunterstützter chemischer Gasphasenabscheidung (PECVD bzw. Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition), insbesondere Anlage (1) (Beschichtungsanordnung) zur vorzugsweise gleichzeitigen Beschichtung einer Mehrzahl von Substratoberflächen (3) mittels plasmaunterstützter chemischer Gasphasenabscheidung, bevorzugt Anlage (1) zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Anlage (1 ) umfasst: einen vorzugsweise geschlossenen Reaktionsraum (4), insbesondere eine Vakuumkammer, eine Gaszuführung zur Bereitstellung einer Gasatmosphäre, welche ein insbesondere siliciumhaltiges Präkursorgas, bevorzugt mindestens ein Silan, insbesondere Monosilan (SihU), gegebenenfalls zusammen mit mindestens einem Edelgas, vorzugsweise Argon, umfasst oder aus einem insbesondere siliciumhaltigen Präkursorgas, bevorzugt mindestens einem Silan, insbesondere Monosilan (SihU), besteht, mindestens ein Vorratsbehältnis mit einem insbesondere siliciumhaltigen Präkursorgas, bevorzugt mindestens einem Silan, insbesondere Monosilan (SiH₄), vorzugsweise mindestens ein weiteres Vorratsbehältnis mit mindestens einem Edelgas, vorzugsweise Argon, mindestens eine Plasmabetriebsvorrichtung (9) zur Erzeugung und/oder Aufrechterhaltung mindestens eines induktiv gekoppelten Plasmas (7) (ICP bzw. Inductively Coupled Plasma in einem Plasmabetriebsraum (8), mindestens einen Substrathalter und/oder Substratträger zur Halterung und/oder Positionierung eines Substrats (2) im Reaktionsraum (4), und eine Bewegungsvorrichtung (22) zur Bewegung des oder der Substrate (2) in dem und/oder durch den Reaktionsraum (4), insbesondere Vakuumkammer, bzw. entlang des und/oder relativ zu dem mindestens einen induktiv gekoppelten Plasma (7), wobei die Anlage (1 ) dazu ausgebildet ist, einen Arbeitsdruck im Bereich von 1 x 10’³ mbar bis 5 x 10’² mbar im Reaktionsraum (4) zu erzeugen, wobei der mittlere Abstand von der Substratoberfläche (3) zum Plasma (7) und/oder zu einem Plasmabetriebsraum (8), insbesondere von der Substratoberfläche (3) zu einer einen Plasmabetriebsraum (8) im Bereich von 40 mm bis 100 mm liegt, und wobei die Gaszuführung zur Erzeugung eines das Präkursorgas enthaltenden oder aus dem Präkursorgas bestehenden Arbeitsgasstromes im Bereich von 100 sccm bis 2000 sccm ausgebildet ist. Anlage (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Nutzungsgrad der Anlage (1 ) in Bezug auf das Präkursorgas und/oder der auf die zu beschichtende(n) Substratoberfläche(n) (3) aufgebrachte und/oder abgeschiedene Anteil des aus dem Präkursorgas generierten Beschichtungsmaterials mindestens 10 %, vorzugsweise mindestens 15 %, bevorzugt mindestens 25 %, besonders bevorzugt mindestens 30 % beträgt; und/oder wobei der Nutzungsgrad der Anlage (1 ) in Bezug auf das Präkursorgas und/oder der auf die zu beschichtende(n) Substratoberfläche(n) (3) aufgebrachte und/oder abgeschiedene Anteil des aus dem Präkursorgas generierten Beschichtungsmaterials im Bereich von 10 % bis 90 %, vorzugsweise im Bereich von 15 % bis 85 %, bevorzugt im Bereich von 25 % bis 80 %, besonders bevorzugt im Bereich von 30 % bis 70 % liegt. Anlage (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Anlage (1 ) zur Erzeugung und/oder Abscheidung einer Beschichtungsmaterial-Schicht mit einer Aufwachsrate von mindestens 1 nm/s, vorzugsweise von mindestens 5 nm/s, bevorzugt von mindestens 10 nm/s, besonders bevorzugt von mindestens 15 nm/s, ausgebildet ist; und/oder wobei die Anlage (1 ) zur Erzeugung und/oder Abscheidung einer Beschichtungsmaterial-Schicht mit einer Aufwachsrate im Bereich von 1 nm/s bis 100 nm/s, vorzugsweise im Bereich von 5 nm/s bis 50 nm/s, bevorzugt im Bereich von 10 nm/s bis 30 nm/s, besonders bevorzugt im Bereich von 15 nm/s bis 25 nm/s, ausgebildet ist. Anlage (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Anlage (1 ) zur Erzeugung und/oder Abscheidung einer Beschichtungsmaterial-Schicht mit einer Schichtdicke von mindestens 0,01 pm, vorzugsweise mindestens 0,1 pm, bevorzugt mindestens 1 pm, besonders bevorzugt mindestens 5 pm, ganz besonders bevorzugt mindestens 10 pm, ausgebildet ist. Anlage (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Gasatmosphäre zumindest im Wesentlichen frei von Sauerstoff und/oder Stickstoff, vorzugsweise zumindest im Wesentlichen frei von Sauerstoff und Stickstoff, ist. Anlage (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Reaktionsraum (4), insbesondere die Vakuumkammer, zumindest im Wesentlichen von einer metallischen, vorzugsweise aus Edelstahl bestehenden, oder einer ein Metall, vorzugsweise Edelstahl, aufweisenden Hülle umschlossen ist. Anlage (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Plasmabetriebsvorrichtung (9) eine wenigstens eine Windung, insbesondere eine Mehrzahl von Windungen, aufweisende Anregungsspule (11 ) und/oder RF-Spule aufweist. Anlage (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Plasmabetriebsvorrichtung (9) zur Erzeugung eines gepulsten elektromagnetischen Wechselfeldes ausgebildet ist, wobei die Pulsfrequenz vorzugsweise im Bereich von 1 kHz bis 100 kHz, bevorzugt im Bereich von 2 kHz bis 50 kHz, besonders bevorzugt im Bereich von 2,5 kHz bis 10 kHz, liegt; und/oder wobei die relative Einschaltdauer vorzugsweise im Bereich von 5 % bis 95 %, bevorzugt im Bereich von 20 % bis 90 %, besonders bevorzugt im Bereich von 50 % bis 85 %, liegt.

57. Anlage (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Anregungsspule (11) und/oder RF-Spule zumindest abschnittsweise eine zumindest im Wesentlichen zylindrische und/oder zumindest im Wesentlichen planare und/oder zumindest im Wesentlichen toroidale Geometrie aufweist.

58. Anlage (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die von der Plasmabetriebseinrichtung (9) in das Plasma eingespeiste RF-Leistung im Bereich von 1 kW bis 100 kW, vorzugsweise im Bereich von 2 kW bis 50 kW, bevorzugt im Bereich von 3 kW bis 25 kW, besonders bevorzugt im Bereich von 5 kW bis 20 kW, liegt; und/oder wobei die Plasmabetriebseinrichtung (9) zur Erzeugung eines elektromagnetischen Wechselfeldes mit einer Frequenz im Bereich von 2 MHz bis 55 MHz, vorzugsweise im Bereich von 5 MHz bis 45 MHz, bevorzugt im Bereich von 10 MHz bis 30 MHz, besonders bevorzugt etwa 13,56 MHz, ausgebildet ist.

59. Anlage (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die mittlere Plasmadichte des von der Plasmabetriebseinrichtung (9) erzeugten Plasmas (7) mindestens 1 x 10¹¹ lonen/cm³ beträgt, vorzugsweise im Bereich von 1 x 10¹² lonen/cm³ bis 9 x 10¹³ lonen/cm³ liegt.

60. Anlage (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die mittlere lonenenergie im von der Plasmabetriebseinrichtung (9) erzeugten Plasma (7) im Bereich von 0,5 eV bis 60 eV, vorzugsweise im Bereich von 1 eV bis 30 eV, liegt.

61. Anlage (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Plasmabetriebsvorrichtung (9) einen Plasmabetriebsraum (8) in mindestens vier Raumrichtungen zumindest im Wesentlichen umschließt, vorzugsweise wobei der Plasmabetriebsraum (8) zu zwei gegenüberliegenden Raumrichtungen zumindest im Wesentlichen offen und/oder nicht von der Plasmabetriebsvorrichtung (9) umschlossen ist. 62. Anlage (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Anlage (1 ) eine Vorbehandlungsvorrichtung umfasst, die dazu ausgebildet ist, die zu beschichtende Substratoberfläche (3) vorzugsweise vor dem Beschichtungsvorgang zumindest bereichsweise einer funktionalen Vorbehandlung, vorzugsweise einer Coronavorbehandlung und/oder Plasmavorbehandlung, einer Materialvorbeschichtung, einem Ätzverfahren und/oder einer insbesondere mechanischen Oberflächenstrukturierung, zu unterziehen.

63. Anlage (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Anlage (1 ) dazu ausgebildet ist, mindestens zwei Substrate (2) in zumindest im Wesentlichen paralleler Anordnung vor und/oder während des Beschichtungsvorgangs im Reaktionsraum (4) anzuordnen.

64. Anlage (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Anlage (1 ) zum insbesondere gleichzeitigen Betrieb einer Mehrzahl von Plasmen (7) ausgebildet ist, vorzugsweise wobei für den Betrieb der Plasmen (7) jeweils separate Plasmabetriebsräume (8) vorgesehen sind.

65. Anlage (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Anlage (1 ) dazu ausgebildet ist, bei Einsatz einer Mehrzahl von Substraten (2) und/oder Plasmen (7) die Substrate (2) und Plasmen (7) in alternierender Abfolge zueinander im Reaktionsraum (4), insbesondere in jeweils paralleler Ausrichtung zueinander, anzuordnen.

66. Anlage (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Anlage (1 ) eine Bewegungsvorrichtung (22) umfasst, die dazu ausgebildet ist, mindestens ein Substrat (2) in unterschiedlichen, insbesondere alternierenden, Richtungen und/oder in oszillierender Weise im und/oder durch den Reaktionsraum (4) zu bewegen.

67. Anlage (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Anlage (1 ) eine Abrollvorrichtung (23) und/oder eine Aufrollvorrichtung (26), vorzugsweise ferner eine Führungsvorrichtung (25), aufweist, die zum Abrollen und/oder Aufrollen, bzw. zur Führung, eines insbesondere folienförmigen Substrats (2) ausgebildet ist. Anlage (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Anlage (1 ) eine Temperierungsvorrichtung zur Temperierung des Substrats (2) und/oder des Reaktionsraums (4) auf eine Temperatur von 50 °C bis 750 °C, vorzugsweise von 100 °C bis 700 °C, bevorzugt von 200 °C bis 650 °C, besonders bevorzugt von 250 °C bis 600 °C, umfasst. Anlage (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Anlage (1 ) eine Magneteinrichtung zur Erzeugung eines insbesondere zumindest im Wesentlichen zeitlich konstanten Magnetfeldes mit einer Flussdichte von 0,1 mT bis 200 mT, vorzugsweise von 0,2 mT bis 100 mT, bevorzugt von 0,5 mT bis 50 mT, besonders bevorzugt von 1 mT bis 30 mT, in der Reaktionskammer, insbesondere im Bereich des Substrates (2), umfasst. Anlage (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Anlage (1 ) eine Bewegungsvorrichtung (22) umfasst, die dazu ausgebildet ist, das Substrat (2), in den und/oder durch den Plasmabetriebsraum (8), insbesondere den von der Plasmabetriebsvorrichtung (9) in mindestens vier Raumrichtungen zumindest im Wesentlichen umschlossenen Plasmabetriebsraum (8), zu bewegen. Verwendung einer Anlage (1) nach einem der Ansprüche 38 bis 70 zur Beschichtung von Substraten (2) mittels plasmaunterstützter chemischer Gasphasenabscheidung (PECVD bzw. Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition), insbesondere Anlage (1 ) zur vorzugsweise gleichzeitigen Beschichtung einer Mehrzahl von Substratoberflächen (3) mittels plasmaunterstützter chemischer Gasphasenabscheidung. Verwendung einer plasmaunterstützten chemischen Gasphasenabscheidung (PECVD bzw. Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) zur Beschichtung von Substraten (2), insbesondere zur vorzugsweise gleichzeitigen Beschichtung einer Mehrzahl von Substratoberflächen (3) mittels plasmaunterstützter chemischer Gasphasenabscheidung, wobei mindestens ein zu beschichtendes Substrat (2) in einem vorzugsweise geschlossenen Reaktionsraum (4), insbesondere in einer Vakuumkammer, angeordnet und/oder eingeführt wird und nachfolgend einem Beschichtungsvorgang unterzogen wird, wobei bei dem Beschichtungsvorgang ein Beschichtungsmaterial auf mindestens eine Substratoberfläche (3) des Substrats (2), vorzugsweise auf eine Mehrzahl, insbesondere auf zwei, Substratoberflächen (3), eines oder mehrerer Substrate (2), aufgebracht und/oder abgeschieden wird, insbesondere sodass zumindest bereichsweise, bevorzugt vollflächig, eine zumindest im Wesentlichen geschlossene und/oder zumindest im Wesentlichen homogene Beschichtungsmaterial- Schicht auf der zu beschichtenden Substratoberfläche (3) erzeugt wird und/oder resultiert, wobei als Beschichtungsmaterial Silicium verwendet wird, wobei das Beschichtungsmaterial aus einer Gasatmosphäre, welche ein siliciumhaltiges Präkursorgas, bevorzugt mindestens ein Silan, insbesondere Monosilan (SihU), gegebenenfalls zusammen mit mindestens einem Edelgas, vorzugsweise Argon, umfasst oder aus einem siliciumhaltigen Präkursorgas, bevorzugt mindestens einem Silan, insbesondere Monosilan (SiHU), besteht, mittels mindestens eines induktiv gekoppelten Plasmas (ICP bzw. Inductively Coupled Plasma) generiert wird, insbesondere in situ generiert wird, wobei die Beschichtungsmaterial-Schicht als Siliciumschicht abgeschieden und/oder erzeugt wird; insbesondere wobei die Siliciumschicht

(iii) als eine Siliciumschicht mit kristallinem Anteil und mit amorphem, insbesondere zumindest teilweise hydrogenisiertem Anteil ausgebildet ist, vorzugsweise als eine zumindest im Wesentlichen amorphe Siliciumschicht, insbesondere aufweisend oder bestehend aus hydrogenisiertem amorphem Silicium (a-Si:H), ausgebildet ist. Verwendung einer plasmaunterstützten chemischen Gasphasenabscheidung (PECVD bzw. Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) zur Beschichtung von Substraten (2), insbesondere zur vorzugsweise gleichzeitigen Beschichtung einer Mehrzahl von Substratoberflächen (3) mittels plasmaunterstützter chemischer Gasphasenabscheidung, wobei mindestens ein zu beschichtendes Substrat (2) in einem vorzugsweise geschlossenen Reaktionsraum (4), insbesondere in einer Vakuumkammer, angeordnet und/oder eingeführt wird und nachfolgend einem Beschichtungsvorgang unterzogen wird, wobei bei dem Beschichtungsvorgang ein Beschichtungsmaterial auf mindestens eine Substratoberfläche (3) des Substrats (2), vorzugsweise auf eine Mehrzahl, insbesondere auf zwei, Substratoberflächen (3), eines oder mehrerer Substrate (2), aufgebracht und/oder abgeschieden wird, insbesondere sodass zumindest bereichsweise, bevorzugt vollflächig, eine zumindest im Wesentlichen geschlossene und/oder zumindest im Wesentlichen homogene Beschichtungsmaterial- Schicht auf der zu beschichtenden Substratoberfläche (3) erzeugt wird und/oder resultiert, wobei das Beschichtungsmaterial aus einer Gasatmosphäre, welche ein Präkursorgas, bevorzugt mindestens ein Silan, insbesondere Monosilan (SiHU), gegebenenfalls zusammen mit mindestens einem Edelgas, vorzugsweise Argon, umfasst oder aus einem Präkursorgas, bevorzugt mindestens einem Silan, insbesondere Monosilan (SiHU), besteht, mittels mindestens eines induktiv gekoppelten Plasmas (ICP bzw. Inductively Coupled Plasma) generiert wird, insbesondere in situ generiert wird, wobei die Beschichtungsmaterial-Schicht vorzugsweise als Siliciumschicht abgeschieden und/oder erzeugt wird; insbesondere wobei die Siliciumschicht

(iii) als eine Siliciumschicht mit kristallinem Anteil und mit amorphem, insbesondere zumindest teilweise hydrogenisiertem Anteil ausgebildet ist, vorzugsweise als eine zumindest im Wesentlichen amorphe Siliciumschicht, insbesondere aufweisend oder bestehend aus hydrogenisiertem amorphem Silicium (a-Si:H), ausgebildet ist, wobei das oder die zu beschichtenden Substrate (2) während des Beschichtungsvorgangs in dem und/oder durch den Reaktionsraum (4), insbesondere Vakuumkammer, bzw. entlang des und/oder relativ zu dem mindestens einen induktiv gekoppelten Plasma (7) bewegt wird/werden. Anlage nach einem der Ansprüche 38 bis 70 oder Verwendung nach einem der Ansprüche 71 bis 73, jeweils gekennzeichnet durch eines oder mehrere der Merkmale der Ansprüche 1 bis 37.