DE29510381U1

DE29510381U1 - Vorrichtung zum Beschichten eines scheibenförmigen Substrats

Info

Publication number: DE29510381U1
Application number: DE29510381U
Authority: DE
Original assignee: Leybold AG
Current assignee: Balzers und Leybold Deutschland Holding AG
Priority date: 1995-06-27
Filing date: 1995-06-27
Publication date: 1995-09-07
Anticipated expiration: 2005-06-28

Description

Leybold Aktiengesellschaft Wilhelm-Rohn-Straße 25

63450 Hanau

Vorrichtung zum Beschichten eines scheibenförmigen

Substrats

Die Neuerung betrifft', eine -Vorrichtung zum Beschichten eines scheibenförmigen flachen Substrats im Vakuum mit Hilfe der Kathodenzerstäubung, bestehend aus einer Beschichtungskammer, einer in dieser angeordneten Sputter-Kathode mit einem kreisscheiben- oder ringförmigen Target, einem das Substrat haltenden Substratteller, einer Substrattransportkammer und mit zwischen Target und Hubplatte vorgesehenen, den Randbereich und/oder die mittige Partie des Substrats abdeckenden Masken.

Bei einer bekannten Vorrichtung des infragestehenden Typs {EP 0 291 690 Bl) sind die, eine vollständige Beschichtung der Substratoberfläche verhindernden, den radial äußeren Randbereich und die zentrale Partie abdeckenden Masken.vollständig aus einem leitfähigen, jedoch gegen mechanischen Abrieb empfindlichen Werkstoff gefertigt. Diese bekannte Maskierung hat deshalb den Nachteil, nach

längerer Einsatzdauer ihre Aufgabe nur unvollständig zu erfüllen, da die Kanten erfahrungsgemäß ausfransen und schartig werden.

Der vorliegenden Neuerung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die Maskierung soweit zu verbessern, daß auch nach langer Betriebsdauer noch eine scharfe Trennung zwischen beschichteten und unbeschichteten Partien gegeben ist, und zwar ohne daß die übrigen erwünschten Eigenschaften der bekannten Maskierung, wie beispielsweise die gute Wärmeleitfähigkeit, verloren gehen.

Gemäß der Neuerung wird diese Aufgabe durch die Merkmale nach den Schutzansprüchen erfüllt.

Die Neuerung läßt die verschiedensten Ausführungsmöglichkeiten zu, eine davon ist in den anhängenden Zeichnungen schematisch dargestellt; und zwar zeigen:

Figur 1 den Schnitt durch eine Kathodenstation mit Transportteller, Substrat und Transportkammer und

Figur 2 einen Ausschnitt gemäß dem Kreis A aus Figur 1, jedoch in vergrößerter Darstellung.

Wie Figur 1 zeigt, besteht die Vorrichtung aus einer Kathode 7 mit Target 5, die fest auf dem Transportkammerdeckel 11 der Transportkammer 12 angeordnet ist und die von einem Gehäuse 13, 14

umschlossen ist und über eine Öffnung 15 im Transport kammerdeckel 11 auf das Substrat 3 einwirkt, das vom Substratteller 6 gehalten ist, der seinerseits in einer Ausnehmung 16 des um die Achse 17 rotierbaren Transporttellers 18 ruht. Der Transportteller 18 bewegt das Substrat 3 von einer nicht näher dargestellten Einschleusstation zu der in der im Schnitt gezeigten Beschichtungsstation bis zu einer Position genau unterhalb der Kathode 7. In dieser Position wird der Substratteller 6 von einer mit einem Hubmotor 19 gekoppelten Hubplatte 20 soweit angehoben, bis das auf dem von der Hubplatte 20 mitbewegten Substratteller 6 aufliegende Substrat 3 zur Anlage an den Masken 9, 10 gelangt, die konzentrisch zur öffnung 15 des Transportkammerdeckels Il gehalten sind. Während des Beschichtungsvorgangs schlagen sich die vom Target 5 der Kathode abgestäubten Werkstoffteilchen auf der Oberseite des Substrats 3 nieder, wobei die Masken 9, 10 dafür Sorge tragen, daß periphere Partien des Substrats 3 unbeschichtet bleiben, da diese Masken 9, 10 die auf das Substrat zuwandernden Partikel abfangen.

Wie Figur 2 deutlich zeigt, liegt das scheibenförmige Substrat 3 an den Masken 9, 10 an und berührt dabei insbesondere die die radial außen bzw, radial innen liegenden Kanten 21, 22, wobei die Gefahr besteht, daß diese Kanten im Dauerbetrieb der Vorrichtung infolge der immer wiederkehrenden Berührung verschlissen, insbesondere abgerundet werden, mit dem Ergebnis, daß der Übergang von der beschichteten zu den unbeschichteten Partien des Substrats 3 mit fortschreitendere Abnutzung der

Kanten 21, 22 einen unscharfen Übergang erzeugen. Diese Gefahr besteht insbesondere, weil die Masken aus physikalischen Gründen aus reinem Kupfer gefertigt werden müssen und sich dieses Kupfer der andauernden Belastung nicht gewachsen zeigt. Die Masken 9, 10 sind deshalb im Bereich ihrer äußeren Kanten mit Ringen 23 bzw. 24 aus hochfestem Werkstoff, beispielsweise aus Edelstahl bestückt, wobei die Ringe 23, 24 auf die Masken 9, 10 aufgeschrumpft und/oder an diese angelötet, angeschweißt oder angeschraubt sind.

Bezugszeichenliste

3 Substrat

4 Beschichtungskammer

5 Target

6 Substratteller

7 Kathode

8 Substrattransportkammer

9 Maske, Innenmaske

10 Maske, Außenmaske

11 Transportkammerdeckel

12 Transportkammer

13 Gehäusedeckel

14 Gehäuseseitenwand

15 Öffnung

16 Ausnehmung

17 Drehachse

18 Transportteller

19 Hubmotor

20 Hubplatte

21 Kante an der Innenmaske

22 Kante an der Außenmaske

23 Ring aus verschleißfestem Werkstoff

24 Ring aus verschleißfestem Werkstoff

25 Stirnfläche der Maske

26 Stirnfläche der Maske

Claims

'■ ppihsprüche

1. Vorrichtung zum Beschichten eines scheibenförmigen Substrats (3) im Vakuum mit Hilfe der Kathodenzerstäubung, bestehend aus einer Beschichtungskammer (4), einer in dieser angeordneten Sputter-Kathode (7) mit einem kreisringförmigen oder kreisscheibenförmigen Target (5), einem das Substrat (3) haltenden Substratteller (6), einer Substattransportkammer (8) und mit zwischen Target (5) und Hubplatte (6) vorgesehenen, den Randbereich und/oder die zentrale Partie des Substrats (3) abdeckenden Maske (9 bzw. 10), dadurch gekennzeichnet, daß die dem Substrat {3) unmittelbar benachbarten Partien (23, 24) der Maske (9 bzw. 10) aus verschleißfestem Werkstoff, vorzugsweise aus Edelstahl, und der dem Target zugewandte Teil der Maske {9 bzw. 10) aus gut wärmeleitenden Werkstoff, vorzugsweise · aus Kupfer, gebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen der Kathode (7) mit dem kreisringförmigen oder kreisscheibenförmigen Target (5) einerseits und dem scheibenförmigen Substrat (3) andererseits angeordneten Masken (9 und/oder 10) an ihren radial inneren und/oder äußeren Kanten (21, 22) mit kreisringförmigen Verstärkungen aus verschleißfestem Werkstoff versehen sind, wobei die Verstärkungen (23, 24) während des Beschichtungs-

Prozesses in unmittelbaren Kontakt mit dem Substrat (3) gelangen.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe (23, 24} aus verschleißfestem Werkstoff mit den Masken (9, 10) verlötet, verschweißt oder verschraubt oder an die Masken (9, 10) angegossen sind.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe (23, 24) jeweils eine umlaufende ringförmige Kante oder Rippe aufweisen, die jeweils über die dem Substrat (3) zugekehrte Stirnfläche (25 bzw. 26) der Maske (9 bzw. 10) hervorsteht und in Kontakt mit der Vorderfläche des Substrats (3) gelangt.