DE102009040997A1 - High pressure vaporizing cell for coating a substrate, comprises an interior area that is suited to reject steam of coating materials and is formed in such a way that steam atoms do not strike down itself in the operation of the cell - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hochdruckverdampfungszelle, an deren Innenwänden sich der Dampf des Beschichtungsmaterials nicht niederschlagen kann, sondern reflektiert wird.The present invention relates to a high-pressure evaporation cell, on the inner walls of which the vapor of the coating material can not be precipitated, but is reflected.
Hochdruckverdampfungszellen dienen als Raum, in dem ein abzuscheidender Dampf für einen späteren Beschichtungsprozess angereichert wird. In Hochdruckverdampfungszellen können Substrate wie z. B. (Silizium-)Wafer beschichtet werden.High-pressure evaporation cells serve as a space in which a vapor to be deposited is enriched for a later coating process. In high-pressure evaporation cells substrates such. B. (silicon) wafer to be coated.
An derartige Beschichtungsprozesse werden hohe Anforderungen gestellt: Eine gute Homogenität der Schichtdicke und eine hohe Ausnutzung des Beschichtungsmaterials sind besonders wichtig, um sowohl eine gute Qualität bei der Beschichtung, als auch die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens zu gewährleisten.High demands are placed on such coating processes: good homogeneity of the layer thickness and high utilization of the coating material are particularly important in order to ensure both good coating quality and the economic viability of the process.
Zum Beispiel breitet sich bei der Verdampfung aus einer Quelle der schichtbildende Dampf keulenförmig aus. Auf einem ebenen, flächigen Substrat legt sich dieser Dampf dann gemäß einer cos2-Verteilung (unter Berücksichtigung des Winkels zwischen Probenort und der Vertikalen zur Quelle) nieder, wobei für diese Verteilung für kleine Verdampfungsraten cos2 und bei höheren Raten cosn mit n ≥ 2 gilt. Auf diese Weise kann ein Abstand zwischen Dampfquelle und Substrat ermittelt werden, ab dem eine Schichtgleichmäßgikeit von ±5% (z. B. bestimmbar über ein AFM, „atomic force microscope”) erreicht wird. Für n = 7 ergibt sich z. B. ein Abstand von 1300 mm. Die Dampfkeule breitet sich jedoch in den gesamten Halbraum über der Quelle aus und beschichtet die gesamte Prozesskammer. Aus einem Substratabstand von 1300 mm lässt sich für herkömmliche Anlagen eine Materialausbeute von weniger als 5% errechnen.For example, evaporation from one source causes the layer-forming vapor to spread in a club shape. On a flat, flat substrate, this vapor then settles according to a cos 2 distribution (taking into account the angle between the sample location and the vertical to the source), for this distribution cos 2 for small evaporation rates and cos n with n ≥ for higher rates 2 applies. In this way, it is possible to determine a distance between the vapor source and the substrate, from which a layer uniformity of ± 5% (eg determinable via an AFM, "atomic force microscope") is achieved. For n = 7, z. B. a distance of 1300 mm. However, the steam lobe spreads throughout the half space above the source and coats the entire process chamber. From a substrate distance of 1300 mm, a material yield of less than 5% can be calculated for conventional systems.
Neben dem Kostenaufwand, den diese geringe Materialausnutzung mit sich bringt, bedeutet dieser Verlust jedoch auch eine Fehlbeschichtung in Form einer Verschmutzung der Kammer. Je geringer die Materialausbeutung, desto häufiger muss eine Beschichtungsanlage gestoppt und v. a. deren Innenwände von Ablagerungen gereinigt werden. Somit nimmt die Verfügbarkeit der Maschine entsprechend mit der Materialausbeute ab oder zu.In addition to the cost of this low material utilization, however, this loss also means a faulty coating in the form of contamination of the chamber. The lower the material exploitation, the more frequently a coating system has to be stopped and v. a. whose inner walls are cleaned of deposits. Thus, the availability of the machine decreases or decreases accordingly with the material yield.
Existierende Verdampfungsanlagen arbeiten z. B. im Durchlaufverfahren. Hierbei werden Substrat und Dampfquelle relativ zueinander bewegt, so dass die Schichtdicke letztendlich aus der Geschwindigkeit der Relativbewegung resultiert. Bei einer gleichmäßigen Bewegung kann die Materialausbeutung in diesen Fällen allerdings nicht 50% übersteigen bei einer Schichtdickengleichmäßigkeit von 10%.Existing evaporation plants work z. B. in a continuous process. In this case, substrate and vapor source are moved relative to one another, so that the layer thickness ultimately results from the speed of the relative movement. In a uniform motion, however, the material exploitation in these cases can not exceed 50% with a layer thickness uniformity of 10%.
Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine hohe Schichtdickengleichmäßigkeit bei der Beschichtung von Substraten bei ebenfalls hoher Materialausbeute zu erreichen.It is therefore an object of the present invention to achieve a high layer thickness uniformity in the coating of substrates with likewise high material yield.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der Ansprüche gelöst.This object is solved by the subject of the claims.
Gemäß der Erfindung wird eine Hochdruckverdampfungszelle bereitgestellt, deren Innenwände geeignet sind, Dampf abzuweisen bzw. zu reflektieren, so dass eine ungewünschte Beschichtung der Innenwände während des Beschichtungsvorgangs eines Substrats minimiert wird.According to the invention, there is provided a high-pressure evaporation cell, the inner walls of which are capable of deflecting vapor so as to minimize unwanted coating of the inner walls during the coating process of a substrate.
Die Erfindung betrifft eine Hochdruckverdampfungszelle zur Beschichtung von Substraten, wobei eine Innenfläche der Hochdruckverdampfungszelle geeignet ist, Dampf abzuweisen.The invention relates to a high-pressure evaporation cell for coating substrates, wherein an inner surface of the high-pressure evaporation cell is suitable for rejecting steam.
Eine Hochdruckverdampfungszelle kann als Innenfläche z. B. einen Boden und/oder Seiteninnenwände aufweisen. An der Innenfläche der Zelle, die dem Boden gegenüberliegt, kann eine Halterung/ein Haltemechanismus für ein oder mehrere Substrate, die zu beschichten sind, vorgesehen sein. In einer besonderen Ausführungsform ist die Zelle quaderförmig.A high-pressure evaporation cell can be used as an inner surface z. B. have a bottom and / or side inner walls. On the inner surface of the cell opposite to the bottom, a holder / holding mechanism for one or more substrates to be coated may be provided. In a particular embodiment, the cell is cuboidal.
Dadurch dass die Innenfläche dampfabweisend ausgebildet ist, kann sich an ihr kein Dampf niederschlagen, so dass auftreffende Dampfatome wieder in den Innenraum der Zelle reflektiert werden. Somit kann sich die Dampfwolke in der Zelle gleichmäßiger verteilen. In einer besonderen Ausführungsform ist die einzige Fläche, auf der sich der Dampf niederschlagen kann, das zu beschichtende Substrat.Due to the fact that the inner surface is designed to be steam-repellent, steam can not precipitate on it, so that incident steam atoms are reflected back into the interior of the cell. Thus, the cloud of vapor in the cell can be distributed more evenly. In a particular embodiment, the only surface on which the vapor can precipitate is the substrate to be coated.
Auf diese Weise kann das Substrat gleichmäßiger beschichtet werden, und es findet keine Fehlbeschichtung in der Zelle statt. Zum Beispiel wird ermöglicht, dass eine Schichtdickengleichmäßigkeit von 5% bis 10% erreicht werden kann bei einer Materialausnutzung von über 70%, insbesondere über 80% und oft auch über 90%; theoretisch ist auch eine Materialausnutzung von bis zu 100% möglich. Dies stellt einen Vorteil gegenüber bestehenden Anlagen dar, deren theoretische Materialausnutzung bereits mit 50% limitiert ist.In this way, the substrate can be coated more uniformly and there is no false coating in the cell. For example, it is possible to achieve a layer thickness uniformity of 5% to 10% with a material utilization of over 70%, in particular over 80% and often also over 90%; theoretically, a material utilization of up to 100% is possible. This represents an advantage over existing systems whose theoretical material utilization is already limited to 50%.
Durch die somit viel geringere Zelleninnenraumverschmutzung wird eine hohe Verfügbarkeit der Hochdruckverdampfungszelle ermöglicht. Zudem sind nur geringere Abstände zwischen Substrat und Dampfquelle nötig, so dass ein kompakteres System zur Verfügung gestellt werden kann.As a result of the much lower cell interior contamination, a high availability of the high-pressure evaporation cell is made possible. In addition, only smaller distances between substrate and vapor source are needed, so that a more compact system can be provided.
Als Dampf für die Beschichtungen kommt z. B. Aluminium-Dampf (Al-Dampf) in Frage, z. B. wegen seiner guten elektrischen Leitfähigkeit.As a vapor for the coatings z. As aluminum vapor (Al-steam) in question, for. B. because of its good electrical conductivity.
Neben Aluminium können auch andere Stoffe eingesetzt werden, so z. B. Aluminiumoxid Al2O3, Aluminiumfluorid AlF3, Aluminium-Legierungen mit anderen Metallen, andere Reinmetalle oder andere Legierungen. So können z. B. durch Co-Verdampfen, d. h. gleichzeitiges Verdampfen verschiedener Materialien/Stoffe, auch entsprechende Verbindungen oder Legierungen erst bei der Schichtabscheidung gebildet werden. In addition to aluminum, other substances can be used, such. As aluminum oxide Al 2 O 3 , aluminum fluoride AlF 3 , aluminum alloys with other metals, other pure metals or other alloys. So z. B. by co-evaporation, ie simultaneous evaporation of various materials / substances, and corresponding compounds or alloys are formed only in the deposition of layers.
Generell kann jeder beliebige Stoff verwendet werden, der in die Dampfphase überführbar ist durch Erhitzen und entweder anschließendem Schmelzen und Verdampfen oder durch Sublimation. Grundsätzlich kann also jeder Stoff als Verdampfungsgut dienen, wobei Aluminium bevorzugt ist: z. B. kann eine Al-Schicht auf der Rückseite eines Wafers aufgebracht werden als Rückseitenkontakt.In general, any substance that can be converted into the vapor phase by heating and either subsequent melting and evaporation or by sublimation can be used. In principle, therefore, each substance can serve as evaporation, with aluminum being preferred: z. For example, an Al layer may be deposited on the backside of a wafer as back contact.
In einer Ausführungsform bildet das zu beschichtende Substrat den Deckel der Hochdruckverdampfungszelle. Der Deckel ist hierbei gegenüber dem Boden der Zelle angeordnet und an seinen Kanten mit den Seiteninnenwänden der Zelle fluiddicht (d. h. dicht gegenüber Flüssigkeiten und Gasen) verbunden.In one embodiment, the substrate to be coated forms the lid of the high-pressure evaporation cell. The lid is positioned opposite the bottom of the cell and fluid-tight (i.e., tight to liquids and gases) at its edges to the side inner walls of the cell.
Neben Substraten aus Silizium, z. B. für die Solarzellenproduktion, können in der Hochdruckverdampfungszelle auch andere Arten von Substraten verwendet und beschichtet werden, wie z. B. Glasflächen oder Folien.In addition to substrates of silicon, z. As for solar cell production, other types of substrates can be used and coated in the high-pressure evaporation cell, such. As glass surfaces or films.
Anstatt eines Substrates kann in einer Ausführungsform ein Substratträger für n × m Substrate vorgesehen sein, wobei dieser Träger dann den Zelldeckel bilden kann. Auf diese Weise können dann n × m Substrate gleichzeitig beschichtet werden. In einer besonderen Ausführungsform kann dann auch der Substratträger derart ausgebildet sein, dass er Dampf abweist, z. B. durch die Beschichtung mit einem Anti-Haft-Mittel oder durch andere Merkmale wie oben beschrieben.Instead of a substrate, in one embodiment, a substrate carrier for n × m substrates may be provided, which carrier may then form the cell lid. In this way, then n × m substrates can be coated simultaneously. In a particular embodiment, the substrate carrier can then be designed such that it repels steam, z. By coating with an anti-stick agent or by other features as described above.
In einer bevorzugten Ausführungsform existieren im Innenraum der Hochdruckverdampfungszelle außer dem Substrat keine weiteren Flächen, auf denen sich Dampf niederschlagen kann.In a preferred embodiment, there are no other surfaces in the interior of the high-pressure evaporation cell other than the substrate on which steam can precipitate.
Auf diese Weise wird ein gleichmäßig mit schichtbildendem Material gefülltes Volumen im Inneren der Zelle bei relativ hohem Druck (> 0,1 mbar) ermöglicht, so dass eine homogene Schichtdicke erzeugt werden kann.In this way, a uniformly filled with layer-forming material volume inside the cell at relatively high pressure (> 0.1 mbar) is made possible, so that a homogeneous layer thickness can be generated.
In einer Ausführungsform kann die Innenfläche, insbesondere eine Anti-Haft-Beschichtung der Innenfläche, einen Dampfdruck von weniger als 10–7 torr bei 20°C aufweisen.In one embodiment, the inner surface, in particular an anti-adhesion coating of the inner surface, may have a vapor pressure of less than 10 -7 torr at 20 ° C.
In einer Ausführungsform kann die Innenfläche mit einem Anti-Haft-Mittel beschichtet sein.In one embodiment, the inner surface may be coated with an anti-stick agent.
In einer Ausführungsform kann das Anti-Haft-Mittel ein synthetisches Öl sein.In one embodiment, the anti-stick agent may be a synthetic oil.
In einer Ausführungsform kann das synthetische Öl ein Perfluorpolyether, insbesondere FOMBLIN®, sein.In one embodiment, the synthetic oil may be a perfluoropolyether, in particular FOMBLIN ®, his.
Vorzugsweise wird ein Perfluorpolyether mit einem Dampfdruck von 4 × 10–8 torr (bei 20°C) verwendet.Preferably, a perfluoropolyether having a vapor pressure of 4 × 10 -8 torr (at 20 ° C) is used.
In einer Ausführungsform kann die Innenfläche der Boden und die Seiteninnenwände der Hochdruckverdampfungszelle sein und die Hochdruckverdampfungszelle insbesondere quaderförmig ausgebildet sein.In one embodiment, the inner surface of the bottom and the side inner walls of the high-pressure evaporation cell and the high-pressure evaporation cell may be formed in particular cuboid.
Der Boden der Hochdruckverdampfungszelle kann z. B. aus einem hitzebeständigen Material bestehen, z. B. aus Wolfram oder Molybdän.The bottom of the high-pressure evaporation cell can, for. B. made of a heat-resistant material, for. As tungsten or molybdenum.
Die Erfindung betrifft zudem ein Hochdruckverdampfungszellensystem mit einer Hochdruckverdampfungszelle wie oben diskutiert. Ferner umfasst das System einen Verdampfungstiegel, einen Heizer, der geeignet ist, den Verdampfungstiegel auf eine Temperatur von mindestens 1000°C, insbesondere auf mindestens 1200°C und auf mindestens 1500°C, zu erhitzen, und einen Haltemechanismus für das Substrat.The invention also relates to a high pressure evaporation cell system having a high pressure evaporation cell as discussed above. Further, the system comprises a vaporization crucible, a heater capable of heating the vaporization crucible to a temperature of at least 1000 ° C, especially at least 1200 ° C and at least 1500 ° C, and a holding mechanism for the substrate.
Für dieses Hochdruckverdampfungszellensystem können die gleichen Merkmale Anwendung finden und gelten die gleichen Definitionen und Beschreibungen wie oben im Zusammenhang mit der Hochdruckverdampfungszelle diskutiert. Der Haltemechanismus kann z. B. verhindern, dass das Substrat aufgrund eines Differenzrucks während des Verdampfens von > 0,1 mbar in der Zelle gegenüber 10–6 bis 10–5 mbar außerhalb der Zelle (falls sich die Zelle in der Vakuumkammer befindet) abhebt.For this high pressure evaporation cell system, the same features can apply and apply the same definitions and descriptions as discussed above in the context of the high pressure evaporation cell. The holding mechanism may, for. For example, to prevent the substrate from lifting off the cell (if the cell is in the vacuum chamber) due to a differential pressure during evaporation of> 0.1 mbar in the cell compared to 10 -6 to 10 -5 mbar.
In einer Ausführungsform kann das System einen sich in der Hochdruckverdampfungszelle befindenden Verschlussmechanismus für den Verdampfungstiegel umfassen, mit dem die Dampfzufuhr in die Hochdruckverdampfungszelle unterbrochen werden kann.In one embodiment, the system may include a vaporization crucible closure mechanism located in the high pressure vaporization cell for interrupting vapor delivery to the high pressure vaporization cell.
Der Verschlussmechanismus kann ein sich periodisch öffnender Mechanismus sein. Alternativ kann ein gepulster Verdampfer vorgesehen sein, wie in der
Der Verdampfungstiegel kann zudem auch fest an die Hochdruckverdampfungszelle montiert sein. Er kann aus einem beheizbaren Reservoir (z. B. auf 1500°C) bestehen, das sich nach oben verjüngt und eine Durchgangsöffnung zur Zelle besitzt. In einer besonderen Ausführungsform kann die Temperatur entlang der Verjüngung erniedrigt werden, um die thermische Belastung der Verdampfungszelle zu minimieren. Auf diese Weise kann der gasförmige Stoff, der entlang der Verjüngung kondensiert, in das heiße Reservoir zurückfließen und neu verdampft werden.The evaporation crucible can also be firmly attached to the high-pressure evaporation cell be. It may consist of a heatable reservoir (eg at 1500 ° C), which tapers upwards and has a passage opening to the cell. In a particular embodiment, the temperature along the taper may be lowered to minimize thermal stress on the evaporation cell. In this way, the gaseous material that condenses along the taper can flow back into the hot reservoir and be re-evaporated.
In einer Ausführungsform kann das System ein Kühlsystem zur Kühlung der Innenfläche umfassen.In an embodiment, the system may include a cooling system for cooling the inner surface.
Durch die Kühlung der Innenflächen, z. B. des Bodens und/oder der Seiteninnenwände der Zelle, kann die Standzeit der Beschichtung der Zellinnenfläche erhöht werden. Insbesondere kann hierfür eine Wasserkühlung vorgesehen werden.By cooling the inner surfaces, z. As the bottom and / or the inner side walls of the cell, the life of the coating of the cell inner surface can be increased. In particular, a water cooling can be provided for this purpose.
In einer Ausführungsform kann die Innenfläche aus drehbar gelagerten Elementen aufgebaut sein.In one embodiment, the inner surface may be constructed of rotatably mounted elements.
Beispielsweise können die Seitenwände der Hochdruckverdampfungszelle durch ein Paket aus Rollen, die dicht aneinander liegen, gebildet werden. An der Außenseite der Zelle kann die Beschichtung der Seitenwände derart geschehen, dass diese Dampf abweisen, z. B. auch als Auffrischung der Beschichtung durch Verwendung einer Dosiernadel. Hierbei werden durch Drehung der Rollen nach innen die außerhalb der Zelle z. B. mit Anti-Haft-Mittel beschichteten Rollenabschnitte in den Innenraum der Zelle gebracht. Diese Rollenabschnitte fungieren dann als neue (frische) Innenfläche der Zelle. Anstatt einer Dosiernadel können hierfür auch Filzrollen oder Schwämme als Innenflächenbeschichtungsmechanismen eingesetzt werden, die mit dem Anti-Haft-Mittel getränkt sind und mit denen die Kammerwände bestrichen werden können.For example, the sidewalls of the high pressure evaporation cell may be formed by a package of rolls that are close together. On the outside of the cell, the coating of the side walls can be done so that they reject steam, z. B. as a refreshment of the coating by using a dispensing needle. Here, by rotation of the rollers inside the outside of the cell z. B. coated with anti-stick agent roller sections in the interior of the cell. These roller sections then function as a new (fresh) inner surface of the cell. Instead of a dispensing needle for this purpose also felt rolls or sponges can be used as Innenflächenbeschichtungsmechanismen that are impregnated with the anti-stick agent and with which the chamber walls can be painted.
In einer Ausführungsform kann das System ferner einen zweiten Verdampfungstiegel und einen Blinddeckel für die Hochdruckverdampfungszelle umfassen.In an embodiment, the system may further comprise a second vaporization crucible and a blind cap for the high pressure vaporization cell.
Zum Beispiel kann ein Anti-Haft-Mittel an die Innenfläche der Hochdruckverdampfungszelle aufgedampft werden. In diesem Fall kann die Bedampfung des Substrats unterbrochen werden und/oder es liegt dann kein Substrat auf der Zelle, sondern ein Blinddeckel.For example, an anti-stick agent may be vapor-deposited on the inner surface of the high-pressure evaporation cell. In this case, the evaporation of the substrate can be interrupted and / or there is then no substrate on the cell, but a blind cover.
In einer Ausführungsform kann das System ferner ein Prallbech in der Hochdruckverdampfungszelle zwischen dem Verdampfungstiegel und dem Haltemechanismus für das Substrat umfassen.In one embodiment, the system may further include a baffle in the high pressure evaporation cell between the vaporization crucible and the substrate holding mechanism.
Ein Prallblech kann z. B. das zu beschichtende Substrat vor Spritzern flüssigen Verdampfungsguts schützen. In einer besonderen Ausführungsform ist auch das Prallblech derart ausgebildet, dass es Dampf abweist, z. B. auf die Weise wie oben in Zusammenhang mit der Innenfläche der Hochdruckverdampfungszelle beschrieben. Zum Beispiel kann das Prallblech mit einem Anti-Haft-Mittel beschichtet sein.A baffle can z. B. protect the substrate to be coated from splashing liquid vapor. In a particular embodiment, the baffle plate is designed such that it repels steam, z. In the manner described above in connection with the inner surface of the high-pressure evaporation cell. For example, the baffle may be coated with an anti-stick agent.
In einer Ausführungsform können für das oben beschriebene System zudem die Konzepte hinsichtlich des Aufbaus der in den
In einer Ausführungsform kann zudem ein Nachführmechanismus für das Beschichtungsmaterial, also z. B. für Aluminium in Form von Kugeln oder Draht, in dem System vorgesehen sein, wobei der Nachführmechanismus dann z. B. mit dem Verdampfungstiegel verbunden ist.In one embodiment, in addition, a tracking mechanism for the coating material, so z. B. for aluminum in the form of balls or wire, be provided in the system, wherein the tracking mechanism then z. B. is connected to the evaporation crucible.
In einer Ausführungsform kann das System ferner derart ausgebildet sein, dass das Substrat in der Zelle oben (als Deckel), unten (am oder als Boden) oder an der Seite (an der oder als Seiteninnenwand) platziert werden kann. In diesem Fall, kann der Dampf z. B. seitlich über ein gekrümmtes Rohr in die Zelle geleitet werden. Insbesondere kann dann auch das Rohr dampfabweisend ausgebildet sein, z. B. durch Beschichtung mit einem Anti-Haft-Mittel.In one embodiment, the system may further be configured such that the substrate may be placed in the cell at the top (as a lid), at the bottom (on or at the bottom), or at the side (at or as a side inner wall). In this case, the steam z. B. be passed laterally over a curved tube in the cell. In particular, then the tube may be formed vapor-repellent, z. B. by coating with an anti-stick agent.
Die Erfindung betrifft auch die Verwendung eines oben diskutierten Hochdruckverdampfungszellensystems zur Beschichtung eines Substrats mit Aluminiumdampf.The invention also relates to the use of a high-pressure evaporation cell system discussed above for coating a substrate with aluminum vapor.
Für dieses Beschichtungsverfahren unter der Verwendung des Hochdruckverdampfungszellensystems können die gleichen Merkmale Anwendung finden und gelten die gleichen Definitionen und Beschreibungen wie oben im Zusammenhang mit der Hochdruckverdampfungszelle und dem Hochdruckverdampfungszellensystem diskutiert.For this coating method using the high-pressure evaporation cell system, the same features can be applied and the same definitions and descriptions as discussed above in connection with the high-pressure evaporation cell and the high-pressure evaporation cell system apply.
In einer Ausführungsform wird das Hochdruckverdampfungszellensystem derart verwendet, dass eine statische Beschichtung ausgeführt wird, d. h. dass sich das mindestens eine zu beschichtende Substrat während des Beschichtungsverfahrens nicht bewegt.In one embodiment, the high pressure evaporation cell system is used such that a static coating is performed, i. H. that the at least one substrate to be coated does not move during the coating process.
Auf diese Weise können z. B. Gradientenbeschichtungen durchgeführt werden.In this way, for. B. gradient coatings are performed.
In einer alternativen Ausführungsform können allerdings auch dynamische Beschichtungsverfahren eingesetzt werden, z. B. für Folien.In an alternative embodiment, however, dynamic coating methods can also be used, for. B. for slides.
In einer Ausführungsform kann es auch vorteilhaft sein, anstatt einer vollflächigen Beschichtung ein Muster (z. B. Leiterbahnen) auf das Substrat aufzubringen. Dies kann z. B. durch eine entsprechende Maskierung der nicht zu beschichtenden Bereiche des Substrats erreicht werden. In üblichen Beschichtungsanlagen wird dies allerdings umso schneller unwirtschaftlich, je kleiner das Verhältnis der beschichteten zur nichtbeschichteten Fläche ist. In einer Ausführungsform der Erfindung kann eine Maskierung vorgesehen sein, die geeignet ist, Dampf abzuweisen. Dies kann – wie oben beschrieben – mit Hilfe eines Anti-Haft-Mittels geschehen. Auf diese Weise „verbraucht” hier die Maske kein Beschichtungsmaterial und weist zudem eine hohe Standzeit auf. In one embodiment, it may also be advantageous to apply a pattern (eg conductor tracks) to the substrate instead of a full-area coating. This can be z. B. be achieved by a corresponding masking of the non-coated areas of the substrate. In conventional coating systems, however, this becomes all the more quickly uneconomical the smaller the ratio of the coated to the uncoated surface. In one embodiment of the invention, a mask may be provided which is capable of rejecting steam. This can be done - as described above - with the help of an anti-stick agent. In this way, the mask "consumes" no coating material here and also has a long service life.
In einer Ausführungsform wird das Beschichtungsverfahren derart ausgeführt, dass sich die Hochdruckverdampfungszelle innerhalb einer Vakuumkammer mit einem Hintergrundruck von 10–6 bis 10–5 mbar befindet.In one embodiment, the coating process is performed such that the high pressure evaporation cell is within a vacuum chamber having a background pressure of 10 -6 to 10 -5 mbar.
Dadurch dass Aluminium eine hohe Reaktionsfähigkeit besitzt und leicht Verbindungen mit Sauerstoff aus der Luft oder Luftfeuchte eingeht, die Al-Schicht allerdings als Kontaktierung möglichst rein und mit hoher elektrischer Leitfähigkeit vorliegen muss, ist das Verfahren in einer Vakuumkammer wie oben beschrieben besonders vorteilhaft für die Beschichtung von reinem Aluminium auf das Substrat.Because aluminum has a high reactivity and easily forms compounds with oxygen from the air or atmospheric moisture, but the Al layer must be present as pure as possible and with high electrical conductivity, the method in a vacuum chamber as described above is particularly advantageous for the coating of pure aluminum on the substrate.
Die Erfindung wird im Folgenden mit Bezug auf die Figuren näher erläutert, die schematisch Hochdruckverdampfungszellen und die entsprechenden Hochdruckverdampfungszellensysteme zeigen.The invention will be explained in more detail below with reference to the figures which show schematically high-pressure evaporation cells and the corresponding high-pressure evaporation cell systems.
In
In
Die oben beschriebene Anti-Haft-Beschichtung vermeidet somit Fehlbeschichtungen in der Hochdruckverdampfungszelle und fuhrt zudem auch nicht zu einer Verunreinigung der aufzubringenden Schichten. Beim Beschichten eines Substrates mit Aluminium in einer mit FOMBLIN® behandelten Zelle konnten z. B. keine Rückstände von Fluor in der Aluminium-Schicht auf dem Substrat nachgewiesen werden.The anti-adhesion coating described above thus avoids false coatings in the high-pressure evaporation cell and also does not lead to contamination of the layers to be applied. When coating a substrate with aluminum in a treated FOMBLIN ® cell could z. B. no residues of fluorine in the aluminum layer can be detected on the substrate.
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