DE3047441A1

DE3047441A1 - Vorrichtung zum beschichten von mikroplaettchen

Info

Publication number: DE3047441A1
Application number: DE19803047441
Authority: DE
Inventors: Martin Albert Santa Clara Calf. Hutchinson; Lawrence Turner Mountain View Calif. Lamont jun.; Raymond Howard Palo Alto Calif. Shaw; Frederick Thomas Sunnyvale Calf. Turner
Original assignee: Varian Associates Inc
Current assignee: Varian Semiconductor Equipment Associates Inc
Priority date: 1979-12-21
Filing date: 1980-12-17
Publication date: 1981-08-27
Also published as: JPH0322466B2; JPH0218385B2; GB2137663A; NL194253B; JPH0344147B2; DE3051188C2; GB2137664B; NL8006936A; GB2066300B; CH652148A5; GB2137661A; JPH0344146B2; NL8802563A; JPH0751754B2; JPS63114969A; IT1206086B; GB2137662A; JPH0431022B2; JPS6386868A; GB8405237D0

Description

ihr mit Hilfe einer schieberähnlichen Hebeeinrichtung gegenübergestellt wird, welche mit einer Kassette und einer Fördereinrichtung zusammenarbeitet, welch letztere die Kassette längs einer waagerechten Bahn unterhalb des Eingangs der Kammer bewegt. Die Kassette hält die Plättchen in ihrer senkrechten Stellung, und der Schieber bewegt sich durch die Kassette hindurch, um die einzelnen Plättchen an ihrem Rand zu erfassen, sie anzuheben und .sie der Tür mit der genannten Einrichtung gegenüberzustellen. Beim Schließen der Tür wird jeweils ein Plättchen in die Kammern innerhalb des Trägers und der Kammer eingeführt; werden diese Arbeitsschritte im umgekehrten Sinne durchgeführt, wird der Vorrichtung ein Plättchen entnommen, das an einer Arbeitsstation mit Hilfe der Sprüheinrichtung beschichtet worden ist. Hierbei sind beide Flächseiten des Plättchens für Behandlungseinrichtungen zugänglich, so daß sie z.B. an einigen der Arbeitsstationen erhitzt oder abgekühlt werden können. In ordern Zeitpunkt sind in der Kammer jeweils nur einige wenige Plättchen irgendeiner Gefahr ausgesetzt, und das Eindringen von Verunreinigungen und Rückständen sowie Störungen bezüglich der Atmosphäre in der Kammer sind weitgehend ausgeschaltet.

Die Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf das Beschichten dünner Substrate durch Ablagern eines Beschichtungsmaterials im Vakuum. Genauer gesagt betrifft die Erfindung die Metallisierung von Halbleiterplättchen sowie eine Vorrichtung zum Metallisieren einzelner Plättchen in einem kontinuierlichen Arbeitsgang. Während des letzten Jahrzehnts haben sich die Verfahren zum Herstellen von Halbleiterplättchen schnell

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weiterentwickelt. Die einzelnen Mikroschaltkreise wurden fortschreitend verkleinert, so daß sich auf einem Plättchen mit bestimmten Abmessungen eine ständig größer werdende Anzahl solcher Schaltkreise unterbringen läßt. Ferner kommen ständig Plättchen von größerem Durchmesser in Gebrauch. Vor einigen Jahren waren Plättchen mit einem Durchmesser von etwa 50 mm in Gebrauch, und Plättchen mit.einem Durchmesser von etwa 75 nun wurden als groß betrachtet. Neuerdings werden Plättchen mit einem Durchmesser von etwa 100 mm verwendet, und es wird angenommen, daß in einigen Jahren Plättchen mit einem Durchmesser von etwa 125 mm verwendet werden. Die Verkleinerung der Abmessungen der einzelnen Schaltkreise hat in Verbindung mit der Vergrößerung der Abmessungen der Plättchen zu einer erheblichen Steigerung des wirtschaftlichen Wertes der einzelnen Plättehen geführt, und daher ist es neuerdings erforderlich, die Behandlung und Metallisierung entsprechend zu verbessern.

Bei den meisten Verfahren zum Herstellen von Halbleitervorrichtungen und Mikroschaltkreisen ist es erforderlich, auf einem Halbleiterplättchen, auf dem sich die Mikroschaltkreise befinden, jeweils einen Metallüberzug von hoher Qualität zu erzeugen. Ob ein solcher Überzug als Überzug vpn hoher Qualität betrachtet wird, richtet sich natürlich nach der Ausbeute an brauchbaren Mikroschaltkreisen, die aus einem Plättchen hergestellt werden, sowie danach, ob die Schaltkreise hohen militärischen oder industriellen Anforderungen entsprechen oder nur geringere Ansprüche der Verbraucher und Bastler zu befriedigen brauchen. Zwar ist es schwierig, eine quantitative Aussage zu machen, doch wird allgemein angenommen, daß die Qualität eines Metallüberzugs und damit sowohl die Ausbeute als auch die Güte der fertigen Erzeugnisse eines Funktion der nachstehend genannten Faktoren ist: Gleichmäßigkeit der

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Überdeckung der obersten ebenen Hauptfläche des Plättchens (Uberdeckung in der Ebene), Ausmaß der Verunreinigung des fertigen Überzugs, Ausmaß der durch Rückstände hervorgerufenen Defekte, Symmetrie und Homogenität, d.h. die Vermeidung des Entstehens von Schichten sowie die Art der Verteilung der Verunreinigungen in dem Film, ferner das Ausmaß .der Reproduzierbarkeit und Regelbarkeit, insbesondere der Temperaturen während des Beschichtungsvorgangs sowie Überdeckung von Stufen, d.h. die Kontinuität und Gleichmäßigkeit des Überzugs nicht nur bei der Hauptebene, sondern auch an den seitlichen und unteren Flächen bei Stufen, Rillen, Vertiefungen und erhabenen Teilen, aus denen sich die Mikroschaltkreise zusammensetzen.

Manche dieser Forderungen lassen sich schwerer erfüllen, oder sie sind von kritischerer Bedeutung als andere, oder es wird bis jetzt angenommen, daß zu ihrer Erzielung bestimmte spezialisierte Behandlungsschritte erforderlich sind. Wegen der gegebenen geometrischen Verhältnisse hat es sich z.B. als besonders schwierig erwiesen, auch Stufen mit einem Überzug zu bedecken. Die Seitenwände der Stufen und Rillen verlaufen gewöhnlich im rechten Winkel zur obersten Fläche der Hauptebene des Plättchens, und sie können gegenüber dem Mittelpunkt des Plättchens sowohl nach innen als auch nach außen gerichtet sein. Die Erzeugung eines Überzugs auf solchen Flächen, insbesondere den nach außen gerichteten, bei gleichzeitiger Bedeckung der ebenen Flächen ist offensichtlich eine besonders schwierige Aufgabe; jedoch ist die Überdeckung solcher Stufen von besonderer Bedeutung bezüglich der Qualität der gesamten Metallisierung. Bis jetzt wird allgemein angenommen, daß es zur Erzielung der erforderlichen Gleichmäßigkeit der Überdeckung der ebenen Flächen sowie der Stufen erforderlich ist, eine Relativbewegung zwischen dem Plättchen und der Sprüheinrichtung während des BeschichtungsVorgangs herbeizuführen.

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Jedoch ergeben sich bei einer solchen Bewegung bestimmte Nachteile, insbesondere die erhöhte Gefahr des Entstehens von Rückständen, z.B. durch Ablösen von Niederschlägen aus dem Beschichtungsmaterial bei verschiedenen inneren Teilen der Vorrichtung als Folge der Bewegung, eine Vergrößerung der Wahrscheinlichkeit einer Beschädigung des Plättchens durch mechanische Stöße und Vibrationen sowie das Entstehen unsymmetrischer und nicht homogener Niederschläge auf dem Plättchen; hierauf wird weiter unten näher eingegangen. Natürlich richtet sich das Ausmaß der Verunreinigung nach der Aufrechterhaltung der Qualität der Unterdruck-Atmosphäre während des Beschichtens sowie nach der Konzentration der Verunreinigungen im Verhältnis zur Geschwindigkeit der Ablagerung. Somit ist es ferner wichtig, für eine"ausreichende Entgasung zum Entfernen von Gas und Dämpfen von__den Plättchen und den zugehörigen Unterstützungen, die sich in der Beschichtungskammer befinden, zu sorgen.

Die Art und Weise, in der bis jetzt versucht wird, die Erzielung einer oder mehrerer der vorstehend genannten Eigenschaften sicherzustellen und die Schwierigkeiten und Beurteilungsgrundlagen in Verbindung mit den genannten Kriterien der Qualität der Überzüge werden am besten deutlich, wenn man die beiden Hauptarten von Vorrichtungen zum Aufdampfen im Vakuum betrachtet, die gegenwärtig in Gebrauch sind, um Plättchen zu metallisieren, nämlich die chargenweise Behandlung und die Verwendung einer Beschikkungsschleuse. Zu einer typischen Anordnung zum Behandeln von Chargen gehören eine Pumpstation, eine evakuierbare Glocke, ein Absperrventil zwischen der Pumpstation und der Glocke, Beheizungslampen, eine oder mehrere Sprüheinrichtungen sowie Planetenbewegungen ausführende Vorrichtungen zum Unterstützen der Halbleiterplättchen und zum Drehen derselben oberhalb einer oder mehrerer Sprüheinrichtungen.

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Am Beginn eines BeschichtungsVorgangs ist das Absperrventil geschlossen, während die Glocke offen ist. Die Plättchen werden manuell Kassetten entnommen und in die Unterstützungen eingesetzt, wobei eine Charge z.B. in einem typischen Fall 75 Plättchen mit einem Durchmesser von etwa 75 mm umfaßt. Die Unterstützungen werden dann in die Glocke eingebracht, die Glocke wird geschlossen, und das System wird evakuiert. Nachdem ein vorbestimmter Basisdruck erreicht worden ist, werden die Plättchen dadurch weiter entgast, daß sie mit Hilfe von Heizlampen Strahlungsenergie ausgesetzt werden. In manchen Fällen werden die Plättchen mittels eines Sprüh- und Ätzverfahrens gereinigt, bevor mit der Beschichtung begonnen wird. Ein typischer Überzug besteht aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung und wird auf das Plättchen aufgesprüht, um eine zur Herstellung "von Verbindungen dienende Metallisierung herbeizuführen. Um die erforderliche Gleichmäßigkeit des Überzugs zu erzielen und die Stufen zu überdecken, wird eine Relativbewegung dadurch herbeigeführt, daß die Planetenbewegungen ausführenden Unterstützungen gedreht v/erden. Nach dem Beschichten wird eine Abkühlung des Plättchens und der Vorrichtung zugelassen, das Absperrventil wird geschlossen, die Glocke wird zur Atmosphäre entlüftet, dann wird die Glocke geöffnet, die Untersetzungen werden herausgenommen, und schließlich werden die Plättchen manuell in Kassetten überführt. Hiermit ist ein typischer Arbeitszyklus abgeschlossen, dessen Dauer etwa 1 Stunde beträgt.

Zwar werden solche Chargensysteme gegenwärtig in großem Umfang bei der Metallisierung von Halbleiterplättchen angewendet, doch ergeben sich hierbei gewisse Einschränkungen und Nachteile. Beispielsweise ergibt sich bezüglich der relativ großen Plättchencharge natürlich die Gefahr eines teilweisen oder vollständigen Verlustes, wenn während des Beschichtens eine Störung auftritt. Bei der manuellen Über-

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führung der Plättchen aus Kassetten in die Unterstützungen besteht eine erhebliche Gefahr einer Verunreinigung und/oder mechanischen Beschädigung. Der Zutritt von Luft zu dem gesamten System innerhalb der Glocke beim Beschicken und Entladen führt zu der Gefahr einer Verunreinigung, und außerdem werden die Vakuumpumpen in einem erheblichen Maßstab durch die notwendige Entgasung beansprucht; die zu entgasenden Flächen der Plättchen allein entsprechen gewöhnlich weniger als etwa 10% der gesamten mit Luft in Berührung kommenden Flächen, die entgast werden müssen. Es ist erforderlich, für die Beschichtung einen großen Abstand von z.B. 150 - 360 mm zwischen der Sprüheinrichtung und den Plättchen vorzusehen, damit es bei dem Chargen-

r system möglich ist, die zahlreichen Plättchen zu beschichten. Dies führt zu niedrigen Beschichtungsgeschwindigkeiten,

"-die bei Sprüheinrichtungen z.B. bei 600 A/min liegen, so daß eine größere Gefahr der Vergiftung der Filme durch eine Reaktion mit Hintergrundsgasen besteht, und daß sich die Qualität des evakuierten Raums verringert. Zwar" wird die Entgasung der Plättchen und der mit Luft in Berührung kommenden Flächen des Systems beschleunigt, wenn man diese Teile mit Hilfe von Heizlampen der Wirkung von Strahlungsenergie aussetzt, doch da sich die Plättchen in

, nicht genau bestimmter thermischer Berührung mit den Unterstützungen befinden, sind ihre Temperaturen nicht genau bestimmbar. Außerdem kann die Wärmequelle normalerweise während des Betriebs der Sprüheinrichtung nicht betrieben werden, so daß sich die Plättchen auf ungeregelte Weise abkühlen, nachdem sie durch eine Vorwärmung auf die gewünschte Temperatur gebracht worden sind. Die Unmöglichkeit der Regelung der Plättchentemperatur während des Beschichtens führt zu einer Begrenzung bezüglich bestimmter Merkmale des Films, die auf zuverlässige und reproduzierbare Weise erzielt werden sollen. Natürlich kann die mechanische Bewegung der Unterstützungen, die zur Erzielung

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eines gleichmäßigen Überzugs und zur Überdeckung der Stufen erforderlich ist, dazu führen, daß sich Teilchen des Beschichtungsmaterials ablösen, die sich innerhalb der Vorrichtung an anderen Stellen außerhalb der Plättchen abgelagert haben, und daher können sich Rückstände auf den Plättchen ablagern, wodurch sich die Ausbeute an einwandfreien Vorrichtungen verringert.

Zu einer typischen Beschickungsschleuse gehören, wie erwähnt, eine Pumpstation, eine evakuierbare Behandlungskaramer, ein Absperrventil zwischen der Pumpstation und der Behandlungskammer, eine Heizstation, eine Sprüheinrichtung, eine Beschickungsschleuse und eine Plattentransporteinrichtung. Am Beginn eines BeschichtungsVorgangs werden Plättchen manuell einer Kassette entnommen und in eine Metallplatte eingesetzt, die z.B. eine Größe von 300 χ mm hat, und die dann als Träger für die Plättchen dient, während diese die Beschickungsschleuse und die Behandlungskammer durchlaufen. Nach dem Einführen in die Behandlungskammer über die Beschickungsschleuse werden die Platten mit den Plättchen zu der Heizstation transportiert, wo sie mit Hilfe von Strahlungsenergie weiter entgast werden. An der Heizstation kann eine zusätzliche Reinigung der Plättchen mit Hilfe eines Sprüh- und Ätzverfahrens erfolgen. Um einen Metallfilm aufzubringen, wird die Platte mit den Plättchen relativ langsam an der Sprüheinrichtung vorbei bewegt; bei letzterer kann es sich um eine ebene Einrichtung der Magnetron-Bauart handeln, bei der mit einem rechteckigen Erosionsmuster gearbeitet wird, wobei die längere Abmessung des Erosionsmusters größer ist als die Breite der Platte. Relativ hohe Beschichtungsgeschwindigkeiten von z.B. 13 000 A/min lassen sich erzielen, wenn man die Platte an der Sprüheinrichtung vorbei längs einer Bahn bewegt, die in einem ,,Abstand von mehreren Zoll von der Sprüheinrichtung verläuft. Nach der Beschichtung werden

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die Platte und die Plättchen in die Beschickungsschleuse zurückgeführt, um der Behandlungskammer entnommen und dann wieder der Atmosphäre ausgesetzt zu werden. Hierauf werden die Plättchen erneut manuell entnommen und in eine Kassette überführt. Hierdurch wird ein typischer Arbeitszyklus abgeschlossen, der gewöhnlich 10-15 Minuten in Anspruch nimmt. Bei einer anderen Bauart einer Beschickungsschleuse werden die Plättchen von einer ringförmigen Platte aufgenommen, die gegenüber der Sprüheinrichtung gedreht wird. Hierbei läuft jedes Plättchen mehrmals unter der Sprüheinrichtung hindurch, bis sich ein Film von ausreichender ·Stärke aufgebaut hat.

Bei den vorstehend genannten Beschickungsschleusen lassen sich einige, jedoch nicht alle Nachteile des Chargensystems vermeiden. In erster Linie ist die Tatsache von "Bedeutung, daß es die Benutzung einer Beschickungsschleuse ermöglicht, auf einer Tragplatte angeordnete Plättchen in die Behandlungskammer einzuführen bzw. sie daraus zu entnehmen, ohne daß der Druck in der Behandlungskammer bis auf den Druck der Atmosphäre gesteigert zu werden braucht. Dies führt zu einer weitgehenden Verkleinerung der mit Luft in Berührung kommenden Flächen, die vor dem Aufbringen eines Überzugs entgast werden müssen. Zwar ist es gelegentlich?erforderlich, die Behandlungskammer zu öffnen und sie in Verbindung mit der Atmosphäre zu bringen, damit sie gereinigt werden kann, bzw. um die Elektroden zu erneuern, doch sind hierbei die Zeitabstände erheblich größer als bei Chargensystemen.

Ein weiterer wichtiger Faktor besteht darin, daß bei der Benutzung einer Beschickungsschleuse die Anzahl der Plättchen, bei denen die Gefahr des Entstehens von Ausschuß besteht, erheblich kleiner ist als bei dem Chargensystem, denn im ersteren Fall nimmt die Beschickungsschleuse z.B. 16 Plättchen von 75 mm Durchmesser auf, während bei dem

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Chargensystem jeweils gleichzeitig 75 Plättchen von 75 mm Durchmesser behandelt werden. Da die Zahl der jeweils in die Beschickungsschleuse eingebrachten Plättchen im Vergleich zu dem Chargensystem erheblich kleiner ist, ist es nicht erforderlich, einen ebenso großen Abstand zwischen der Sprüheinrichtung und den Plättchen vorzusehen wie bei dem Chargensystem, so daß sich infolge des geringeren Abstandes zwischen der Sprüheinrichtung und den Plättchen höhere Beschichtungsgeschwindigkeiten ergeben.

Dennoch ergeben sich beim Gebrauch einer Beschickungsschleuse zahlreiche Nachteile. Sowohl bei dem Chargensystem als auch beim Gebrauch einer Beschickungsschleuse werden die Plättchen gewöhnlich manuell zwischen der Aufnahmeplatte und der Kassette bewegt, so daß die Gefahr von Verunreinigungen und Beschädigungen besteht. Zwar ermöglicht es die_Beschickungsschleuse, den Zutritt von Luft zu der Behandlungskammer zu vermeiden, doch kommt die Platte zum Aufnehmen der Plättchen bei jedem Beschickungs- und EntnahmeVorgang mit Luft in Berührung. Daher müssen ihre Flächen ebenfalls entgast werden, so daß sich in dieser Beziehung ein erheblich größerer Aufwand ergibt, als wenn nur die Plättchen selbst entgast werden müßten. Ferner unterliegen auf der Platte zurückbleibende Spritzer des Beschichtungsmaterials bei wiederholten mechanischen Stößen und unter der Einwirkung von Luft Beanspruchungen, die zum Abblättern führen, so daß unerwünschte Rückstände entstehen. Ebenso wie bei den Chargensystemen stehen die Plättchen nach wie vor in unbestimmter thermischer Berührung mit ihrem Träger. Es ist nur eine unzureichende Regelung der Plättchentemperatur während des Entgasens und während des Beschichtens möglich. Die Metallfilme werden unsymmetrisch auf die Plättchen aufgebracht, da sich der auf den Plättchen niedergeschlagene Film je nach der Lage der Plättchen auf der Tragplatte auf unterschiedliche Weise aufbaut, was sich jeweils danach richtet,

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ob das Plättchen weiter außen oder weiter innen, d.h. in einem größeren oder kleineren Abstand von der Sprüheinrichtung, angeordnet ist. Eine Bewegung der Tragplatte während des Beschichtens zur Erzielung einer größeren Gleichmäßigkeit und einer guten Überdeckung der Stufen führt zu einer Erhöhung der Gefahr des Entstehens von abgeblätterten Rückständen und damit einer Verunreinigung der Plättchen. Bei bestimmten Systemen mit einer Beschickungsschleuse werden die Symmetrie und die Homogenität der Überzüge ferner dadurch beeinträchtigt, daß die Plättchen mehrmals unter der Sprüheinrichtung hindurchgeführt werden müssen. Hierbei wird der Metallfilm schichtweise erzeugt, da sich die Beschichtungsgeschwindigkeit nahezu bis auf Null verringert, wenn die Plättchen in einem von der Sprüheinrichtung weiter entfernten Bereich gedreht werden. Diese niedrigen Beschich- -tungsgeschwindigkeiten führen in solchen Bereichen zu einer erhöhten Gefahr der Verunreinigung als Folge einer Aufnahme von Hintergrundgasen durch den wachsenden Film sowie zu Ungleichmäßigkeiten bezüglich der Verteilung von Verunreinigungsstoffen, die vorhanden sein können.

Obwohl eine Beschickungsschleuse jeweils eine erheblich kleinere Anzahl von zu behandelnden Plättchen enthält als ein Chargensystem, bleibt immer noch die Gefährdung einer erheblichen Anzahl von Plättchen erhalten. Im Hinblick hierauf würde es am zweckmäßigsten sein, die Plättchen kontinuierlich einzeln nacheinander zu behandeln, doch ergibt sich hierbei ein großer Zeitaufwand für ein ausreichendes Evakuieren der Schleuse während der Beschickung und Entnahme sowie für die Entgasung der Plättchen und ihrer Unterstützungen· in Verbindung mit der Zeit, die benötigt wird, um jedes einzelne Plättchen ausreichend zu beschichten, und daher wird dieses Verfahren der Einzelbehandlung bis jetzt im Vergleich zu Chargensystemen oder Beschikkungsschleusen für eine große Anzahl von Plättchen für

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unzweckmäßig gehalten. Zur Vermeidung des Entstehens von Rückständen, die zu einer Verringerung der Ausbeute an einwandfreien Mikroschaltkreisen führen, sowie zur Herabsetzung der Gefahr einer Beschädigung durch mechanische Stöße und Vibrationen würde es ferner erheblich besser sein, wenn die Plättchen während des Beschichtens ortsfest unterstützt werden. Wie erwähnt, hat es sich jedoch gezeigt, daß es hierbei nicht möglich ist, eine ausreichende Gleichmäßigkeit der Beschichtung und der Überdeckung von Stufen zu erzielen, da es hierzu gewöhnlich erforderlich ist, eine Relativbewegung zwischen der Sprüheinrichtung und dem Plättchen herbeizuführen. Schließlich bestand bis jetzt kein Grund dafür, zu erwarten, daß sich die Reproduzierbarkeitjund die Temperatur des BeschichtungsVorgangs bei der Einzelbehandlung von Plättchen besser beherrschen lassen würde., als bei dem Charge ns ystem bzw. bei Benutzung einer Beschickungsschleuse zum Aufnehmen jeweils einer großen Anzahl von Plättchen.

Der Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die es im Vergleich zu bekannten Vorrichtungen ermöglicht, Plättchen einzeln unter Einhaltung einer höheren Qualität zu beschichten, die es gestattet, im Wege der Metallisierung Beschichtungen zu erzeugen, die erhöhten Anforderungen bezüglich der Überdeckung von Stufen, der Gleichmäßigkeit, der Symmetrie, der Gleichmäßigkeit, der Vermeidung von Verunreinigungen, der Beschädigung durch Rückstände und der Reproduzierbarkeit entspricht, sowie eine Vorrichtung anzugeben, die es ermöglicht, Plättchen einzeln mit hoher Geschwindigkeit zu beschichten, wobei sich eine verbesserte Überdeckung von Stufen und eine hohe Gleichmäßigkeit erzielen lassen. Weiterhin soll ein verbessertes Beschickungsschleusensystem geschaffen werden, das es ermöglicht, einzelne Plättchen mit hoher Geschwindigkeit zu beschichten, das es gestattet, Halbleiterplättchen einzeln im Rahmen einer Fertigungsstraße zu beschichten, wobei sich eine erhöhte Qualität einschließlich der

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Gleichmäßigkeit und der Überdeckung von Stufen erzielen läßt. Weiterhin soll die Anzahl der Plättchen verringert werden, die während der Verarbeitung jeweils gleichzeitig einer Gefährdung ausgesetzt sind. Gemäß der Erfindung soll eine Metallisierung oder eine andere im Vakuum erfolgende Behandlung einzelner Plättchen im Wege der Serienfertigung ermöglicht werden, wobei gleichzeitig mehrere Arbeitsstationen mit einzelnen Plättchen zusammenarbeiten. Hierbei soll .der Aufwand für die Entgasung ebenso verringert werden wie jede Störung der Unterdruck-Atmosphäre in einer Behandlungsschleuse beim Einführen von zu behandelnden Plättchen. Zu den weiteren Aufgaben gehört die Verbesserung der Ausbeute an Mikroschaltkreisen, die aus einem Plättchen hergestellt werden können, durch die möglichst weitgehende Vermeidung der Erzeugung von Rückständen, der mechanischen Beschädigung und der Verunreinigung. Ferner solT-eine Beschickungsschleuse geschaffen werden, die es ermöglicht, die Plättchen zwischen verschiedenen Arbeitsstationen zu transportieren, sie in einem Vakuum ausgesetzte Bereiche zu überführen und sie daraus zu entnehmen, ohne daß z.B. plattenähnliche Unterstützungen für die Plättchen benötigt werden. In Verbindung hiermit soll ein System mit einer Beschickungsschleuse der genannten Art geschaffen werden, bei dem sich die Verwendung plattenähnlicher Unterstützungen für die Plättchen erübrigt, wobei das Eindringen und Entnehmen von Plättchen möglich ist, während gerade andere Plättchen einer Behandlung unterzogen werden. Außerdem soll das erfindungsgemäße System mit Einrichtungen kompatibel sein, bei denen Plättchen aus Kassetten entnommen und automatisch gehandhabt werden. Auch soll sich eine verbesserte Regelung, insbesondere der Temperatur der Plättchen, während des gesamten Verlaufs der Behandlung erzielen lassen. Schließlich soll ein im Rahmen einer Fertigungsstraße benutzbares System geschaffen werden, das im Vergleich zu bekannten Systemen Verbesserungen bezüglich der Zuverlässigkeit, der leichten Wartung und der bequemen Benutzung bietet.

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Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe durch die Schaffung einer Vorrichtung zum Beschichten einzelner Plättchen gelöst, zu der eine ringförmige Sprüheinrichtung gehört, von welcher das Beschichtungsmaterial abgegeben wird, und die einen größeren Durchmesser hat als eines der Plättchen; ferner ist eine Einrichtung vorhanden, die dazu dient, jeweils ein einzelnes Plättchen ortsfest gegenüber der Sprüheinrichtung zu unterstützen, wobei der Abstand dazwischen kleiner ist als der Durchmesser der Sprüheinrichtung; weiterhin ist eine Einrichtung vorhanden, die es ermöglicht, die Sprüheinrichtung und das Plättchen in einer Argonatmospäre zu halten, deren Druck bis zu 20 Mikrometer Hg beträgt (1 Mikrometer = 10~³ mm/Hg = 1 Millitorr = 0,133 Pa), während das Plättchen beschichtet wird. Auf diese Weise läßt sich auf dem Plättchen ein Überzug von hoher Qualität bei guter Gleichmäßigkeit unter geringem Zeitaufwand erzeugen, ohne daß eine Relativbewegung zwischen dem Plättchen und der Materialquelle erforderlich ist, wobei sich daher eine einfachere Konstruktion ergibt, und wobei sich die Gefahr der Erzeugung von Rückständen verringert.

Die Aufgabe der Erfindung ist ferner durch die Schaffung einer Vorrichtung gelöst, die es ermöglicht, einzelne Plättchen innerhalb kürzester Zeit wiederholt mit einem Uberzugsmaterial zu besprühen, und die sich in Verbindung mit einer Vakuumkammer benutzen laßt, um ständig eine geregelte Unterdruck-Atmosphäre aufrechtzuerhalten. Zu der Vorrichtung gehört eine innenliegende Plättchenunterstützung, die in der Kammer unmittelbar innerhalb ihres Eingangs angeordnet ist und eine Einrichtung aufweist, die es ermöglicht, jeweils ein einzelnes Plättchen an seinem Rand lösbar und elastisch zu erfassen, so daß ein Plättchen unmittelbar während des Einführens aufgenommen wird, und daß ein sofortiges Freigeben und Entnehmen nach dem Abschluß der Beschichtung möglich ist. Weiterhin ist in der Kammer eine Sprüheinrich-

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tung angeordnet, zu der eine Kathode von runder Umrißform gehört, welche das Beschichtungsmaterial abgibt und auf das Plättchen in Form eines Musters aufbringt, das einer verteilten ringförmigen Quelle entspricht. Diese Quelle hat einen Durchmesser, der größer ist als der Durchmesser des Plättchens, und ihr Abstand von dem Plättchen ist kleiner als ihr Durchmesser. Durch die Plättchenunterstützung wird das Plättchen während des Beschichtens ortsfest in seiner Lage gehalten. Schließlich weist die Vorrichtung eine Beschickungsschleuse auf, zu der ein bewegbares Element gehört, das in der Kammer angeordnet ist und dazu dient, die Plättchenunterstützung gegenüber dem verbleibenden Teil des Innenraums der Kammer abzudichten, wenn die Tür des Eingangs

„,geöffnet wird, um das Plättchen und die Unterstützung gegenüber der Umgebung der Kammer zu isolieren, während ein

-^Plättchen eingeführt bzw. entnommen wird. Auf diese Weise lassen sich einzelne Plättchen wiederholt beschichten, wobei Störungen bezüglich der Atmosphäre in der Kammer durch außerhalb der Kammer angeordnete Plättchenunterstützungen ebenso vermieden werden wie das Entstehen von Verunreinigungen; der Rauminhalt der Beschickungsschleuse wird auf ein Minimum verringert, und es ergeben sich Verbesserungen bezüglich der Dauer der Behandlung eines Plättchens .

Zur Lösung der Aufgabe der Erfindung dient weiterhin die Schaffung einer Vorrichtung, die es ermöglicht, einzelne Plättchen kontinuierlich in einer geregelten Unterdruck-Atmosphäre zu behandeln, wobei die Vorrichtung eine Vakuumkammer aufweist, bei der eine erste Viand mit einer ersten Öffnung versehen ist, ferner eine Tür zum Verschließen dieser Öffnung, mindestens eine Plättchenbehandlungseinrichtung die in eine Wand der Kammer eingebaut ist und mindestens eine in einem Abstand von der ersten Öffnung angeordnete

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erste Behandlungsstation in der Kammer bildet, sowie eine bewegbare Unterstützung innerhalb der Kammer, die zwischen der ersten Öffnung und der Behandlungsstation bewegbar ist. Die Unterstützung weist mindestens zwei Öffnungen auf, zwischen denen ein erster Abstand vorhanden ist, damit sich die Öffnungen jeweils auf die erwähnte erste Öffnung bzw. die Behandlungsstation ausrichten lassen. Im Bereich jeder Öffnung der Unterstützung sind Klammern angeordnet, die es ermöglichen, jeweils ein Plättchen elastisch und lösbar zu erfassen. Ferner gehört zu der Vorrichtung eine in der Kammer angeordnete Einrichtung, die dazu dient, jeweils eine der öffnungen der Unterstützung zu schließen, wenn diese öffnung auf die erste öffnung der Kammer ausgerichtet ist; die Schließeinrichtung bildet- zusammen mit der Kammer eine Beschickungsschleuse von kleinem Rauminhalt, bei der die Öffnung gegenüber der Kammer-usrschloasen wird, wenn die Kammertür geöffnet wird, um ein Plättchen in Eingriff mit den Klammern zu bringen oder es daraus zu entnehmen. Auf diese Weise ist es möglich, einzelne Plättchen kontinuierlich nacheinander in die Vakuumkammer einzubringen, wobei die darin vorhandene geregelte Atmosphäre nur in einem minimalen Ausmaß gestört wird, und die Plättchen an der Behandlungsstation einzeln zu behandeln, während das Einbringen bzw. Entnehmen eines .anderen Plättchens an der Beschickungsschleuse stattfindet, ohne daß von einer äußeren Plättchenunterstützung Gebrauch gemacht wird, deren Verwendung zur einer erheblichen Vergrößerung der Gasbelastung führen würde; außerdem würde sich die Gefahr einer Verunreinigung vergrößern. Außerdem wird der Rauminhalt der Schleuse auf dem Wert gehalten, der dem absolut minimalen Raumbedarf eines einzigen Plättchens entspricht; auch hierdurch wird der Aufwand zum Evakuieren der Schleuse und der Kammer verringert.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann die bewegbare

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Unterstutzung als scheibenähnliche übergabeplatte ausgebildet sein, die um ihre Achse drehbar ist, wobei mehrere PiattchenbehandlungsStationen symmetrisch in Abständen um die Achse herum verteilt sind. Zusätzlich zu den Sprühstationen können Heiz- oder Kühlstationen vorhanden sein, und die benötigte Wärme kann z.B. der Seite des Plättchens zugeführt werden, die von der Sprüheinrichtung abgewandt ist, denn die Klammern unterstützen das Plättchen nur an seinem Rand, so daß beide Flachseiten für eine Behandlung zugänglich sind. Die Plättchenübergabeplatte dreht sich vorzugsweise in einer senkrechten Ebene, um eine Ansammlung von Rückständen auf den Plättchen möglichst zu vermeiden. Ist die Vorrichtung vollständig beschickt, ergibt sich eine Begrenzung der Anzahl von Plättchen,-die jeweils gleichzeitig einer Gefährdung ausgesetzt sind, -auf die von der Platte aufgenommenen Plättchen, und es~~-ist möglich, verschiedene Behandlungsschritte gleichzeitig durchzuführen, z.B. das Beschichten eines Plättchens bei gleichzeitiger Erwärmung eines anderen Plättchens und während der Entnahme bzw. Einbringung weiterer Plättchen. Die Verwendung innenliegender Klammern zum Unterstützen der Plättchen ermöglicht es in Verbindung mit der Beschickungsschleuse von geringer Bauhöhe und der Einzelbehandlung der Plättchen, die Beschickungs- und Entnahmevorgänge unter Einschluß einer automatischen Beschickung zu vereinfachen. Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist eine Hebeeinrichtung mit einem senkrecht bewegbaren plattenähnlichen Schieber vorhanden, die dazu dient, jeweils ein Plättchen an seinem Rand zu erfassen, es anzuheben und es in unmittelbarer Nähe des Kammereingangs anzuordnen. Eine der Tür der Kammer zugeordnete, mit Unterdruck arbeitende Einrichtung erfaßt dann das Plättchen an seiner Rückseite, um es gegen die Klammern vorzuschieben, während die Tür geschlossen wird, so daß die Beschickung der Schleuse gleichzeitig mit ihrer Abdichtung erfolgt. Weitere Einzelheiten eines voll-

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automatischen Systems zum Beschicken der Vakuumbehandlungskammer unter Benutzung einer durch eine Fördereinrichtung angetriebenen Kassette, die mehrere Plättchen enthält, welche beschichtet werden sollen, sind der Patentanmeldung V1 P529 D (U.S. Serial No. 1O6 342) zu entnehmen, in der ein Plättchentransportsystem beschrieben ist. Entsprechend sind weitere Einzelheiten bezüglich der Einrichtung zum elastischen Unterstützen der Plättchen in der Vakuumkammer und der zugehörigen Einrichtungen, die dazu dienen, die Plättchen in bzw. außer Eingriff mit den Unterstützungen in der Kammer zu bringen, der Patentanmeldung V1 P527 D (U.S. Serial No. 106 179) zu entnehmen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine teilweise weggebrochen gezeichnete Schrägansicht . der Vorderseite einer vollständigen erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Beschichten von Plättchen unter Einschluß der zylindrischen Hauptbehandlungskammer, der Türanordnung am Eingang der zu der Kammer gehörenden Beschickungsschleuse, der vier weiteren ArbeitsStationen der Behandlungskammer sowie Teilen der Einrichtung zum Einbringen und Entnehmen einer Plättchen enthaltenden Kassette;

Fig. 2 eine teilweise weggebrochen gezeichnete vergrößerte Schrägansicht der Behandlungskammer nach Fig. 1, aus der Einzelheiten der Beschickungsschleuse und der Sprühstation ersichtlich sind;

Fig. 3 eine Schrägansicht der Beschickungs- und Entnahmeeinrichtung nach Fig. 1, die erkennen läßt, auf welche Weise sie mit Kassetten zusammenarbeitet, die stehend angeordnete Plättchen enthält, wobei ferner

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Einzelheiten der Türbaugruppe der Behandlungskammer erkennbar sind sowie die Art und Weise, auf welche Plättchen zwischen einer Kassette und der Beschikkungsschleuse der Kammer bewegt werden;

Fig. 4 einen vergrößerten Axialschnitt der Tür und der Beschickungsschleuse nach Fig. 1 bis 3, aus dem ersichtlich ist, auf welche Weise mit Hilfe der Türbaugruppe jeweils ein Plättchen in die Beschickungsschleuse überführt wird, und auf welche Weise die Schleuse gegenüber den verbleibenden Teilen des Innenraums der Behandlungskammer abgedichtet wird;

Fig. 5 einen Fig. 4 ähnelnden Axialschnitt, der die relative Lage der Teile der Beschickungsschleuse nach dem Abschluß des Eindringens eines Plättchens erkennen läßt;

Fig. 6 einen Fig. 4 und 5. ähnelnden Axialschnitt, der die Anordnung des Plättchens und der Teile der Beschickungsschleuse kurz nach dem Entnehmen eines Plättchens aus der inneren Plättchenunterstützung und vor dem Öffnen der Tür bzw. kurz vor dem Einbringen eines Plättchens in die innere Unterstützung unmittelbar nach dem Schließen der Tür erkennen läßt

Fig. 7 einen weiter vergrößerten Teilschnitt längs der Linie 7-7 in Fig. 1, in dem eine in der Kammer nach Fig. 1 angeordnete Plättchenbeheizungsstation dargestellt ist;

Fig. 8 einen weiter vergrößerten Teilschnitt längs der Linie 8-8 in Fig. 1, in dem eine in der Plättchenbehandlungskammer nach Fig. 1 angeordnete Plättchen-

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kühlstation dargestellt ist;

Fig. 9 einen vergrößerten Teilschnitt längs der Linie 9-9 in Fig. 1, in dem die in der Kammer nach Fig. 1 und 2 dargestellte Station zum Besprühen von Plättchen dargestellt ist;

Fig. 10 einen vereinfachten Axialschnitt, in dem insbesondere das Plättchen und die Auffangeinrichtung nach Fig. 9 dargestellt sind, um die räumliche Beziehung, die relative Anordnung und die Abmessungen dieser Teile deutlicher erkennbar zu machen;

Fig. 11 eine grafische Darstellung der Gleichmäßigkeit der Dicke -des Niederschlags, der auf der ebenen Hauptfläche des Plättchens mit Hilfe der Sprüheinrichtung nach Fig. 9 und 10 erzeugt wird, in Abhängigkeit von der radialen Lage des betrachteten Punktes auf dem Plättchen bei verschiedenen Abständen zwischen dem Plättchen und der Sprüheinrichtung;

Fig. 12 eine Fig. 11 ähnelnde grafische Darstellung, die jedoch nur für einen bestimmten Abstand zwischen einem Plättchen und der Sprüheinrichtung gilt, wobei eine Kurve für einen Argondruck von 2 um Hg und die andere Kurve für einen Argondruck von 10 tun gilt;

Fig. 13 eine grafische Darstellung des Bedeckungsgrades der Seitenwände von Rillen innerhalb der Plättchenoberfläche in Abhängigkeit von der radialen Lage des betrachteten Punktes auf dem Plättchen, wobei die Darstellung für gegenüber dem Mittelpunkt des Plättchens nach außen gerichtete Seitenwände und für nach innen gerichtete Seitenwände und einen

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Abstand vor. etwa 100 mm zwischen der Sprüheinrichtung und dem Plättchen gilt, und wobei die eine Kurve einem Argqndruck von 10 um Hg -und die andere Kurve einem Argondruck von 3 AunHg zugeordnet ist;

Fig. 14 eine Fig. 13 ähnelnde grafische Darstellung, die für einen Abstand von etwa 75 mm zwischen der Sprüheinrichtung und dem Plättchen gilt; und

Fig. 15 eine grafische Darstellung der Gleichmäßigkeit der Überdeckung einer ebenen Fläche in Abhängigkeit vom Druck der Argonatmosphäre, wobei die eine Kurve für einen radialen Abstand vom Mittelpunkt von etwa 38 mm und die andere Kurve für einen radialen Abstand von etwa 50 mm gilt. """"—-

Zu der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung zum Beschichten von Plättchen gehört eine allgemein zylindrische Vakuum-Behandlungskammer 10 mit fünf Arbeitsstationen, von denen eine mit einer Beschickungsschleuse 12 und eine andere mit einer Beschichtungsstation 14 versehen ist. V/eitere in der Kammer 10 angeordnete Teile der Beschichtungseinrichtung sind in Fig. 2 zu erkennen, wo auch ein Plättchen 15 in der Schleuse 12 und ein weiteres Plättchen in der Beschichtungsstation 14 dargestellt ist. Zu den weiteren Teilen gehören eine Druckplatte 16, eine Plättchentragplatte 18 und mit weiteren Einzelheiten in Fig. 3 dargestellte Klammern-Baugruppen 20, mitte.3.5 welcher jeweils ein Plättchen innerhalb der Plättchentragplatte 18 unterstützt wird. Die Türbaugruppe 22, mittels welcher die Eingangsöffnung 23 der Kammer 10 verschlossen wird, und die mit den soeben genannten Teilen zusammenarbeitet, um die Beschickungsschleuse 12 zu bilden, vervollständigt die Hauptteile der Behandlungskammer. Diese Teile sind zusammen mit einer Baugruppe 24 zum Beschicken und Entleeren einer Kassette

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so wie den verschiedenen HilfsVakuumpumpen 25 zum Evakuieren der Kammer und der Schleuse sowie den benötigten Steuereinrichtungen sämtlich auf raumsparende Weise in einem Gehäuse 26 untergebracht.

Zu der Vorrichtung gehören zweckmäßig mehrere zusätzlich zu der Beschickungsschleuse 12 und der Beschichtungsstation 14 vorgesehene Arbeitsstationen, insbesondere eine Plättchenerhitzungsstation 28, eine Hilfsstation 29 und eine Plättchenkühlstation 130. Alle fünf Arbeitsstationen sind um die Mittelachse 36 der Vakuumkammer herum angeordnet und in gleichmäßigen Umfangsabständen verteilt. Jedoch könnte man auch anstelle von fünf Stationen eine größere oder kleinere Anzahl von Stationen vorsehen. Weiterhin sind mindestens zwei pneumatische Stößel 30 und 31 vorhanden, die gemäß Fig. 2 dazu dienen, die Druckplatte 16 und die Plättchentragplatte 18 an die Vorderwand 32 der Kammer 10 anzupressen; schließlich ist eine Einrichtung 35 vorhanden, die dazu dient, die Plättchentragplatte 18 anzutreiben, die eine kreisrunde Form und nahezu den gleichen Durchmesser wie die Vorderwand 32 hat, so daß diese Platte um die Mittelachse 36 der Vakuumbehandlungskammer gedreht werden kann.

Allgemein gesprochen werden die Plättchen einzeln mit Hilfe der Türbaugruppe 22 der Beschickungsschleuse 12 gegenübergestellt und hierbei innerhalb der Plättchentragplatte 18 angeordnet. Danach wird das Plättchen nacheinander jeder der Arbeitsstationen zugeführt, wo es erhitzt wird, um die Entgasung abzuschließen, bzw. wo es gegebenenfalls mit Hilfe eines Sprüh- und Ätzverfahrens gereinigt wird, um dann beschichtet, ggf. mit einem zweiten Überzug versehen, abgekühlt und schließlich wieder in die Schleuse 12 überführt zu werden, wo es mit Hilfe der Türbaugruppe 22 der Plättchentragplatte 18 entnommen wird. Zwar wird

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bei der vorstehend beschriebenen Vorrichtung mit einer Drehbewegung und mehreren Behandlungsstationen gearbeitet, doch könnte man die Arbeitsschritte unter Benutzung der Beschickungsschleuse und die Beschichtungsvorgänge ebenso gut auch bei einer Vorrichtung mit einer einzigen Station oder zwei Stationen durchführen, und es wäre auch möglich, auf eine Drehbewegung zu verzichten und die Stationen längs einer geraden Linie anzuordnen.

Betrachtet man nunmehr im einzelnen den Weg eines neu zugeführten Plättchens, ist zu erkennen, daß der Beschickungsschleuse 12, die von einem Plättchen 15 durchlaufen werden muß, um in den evakuierten Teil der Kammer zu gelangen, die größte Bedeutung zukommt. Die Wirkungsweise der bewegbaren Teile der Schleuse 12 ist insbesondere aus Fig. 4 bis 6 ersichtlich. Wie erwähnt, gehören zu der Schleuse mehrere zu einem Stapel vereinigte Elemente, die zwischen der geschlossenen Tür der Kammer und der Vorderwand der Behandlungskammer sowie der ihre Arbeitsstellung einnehmenden Druckplatte angeordnet sind. Die Beschickungsschleuse umschließt eine kreisrunde Öffnung 37 der Plättchentragplatte 18, die innerhalb der Kammer kurz hinter dem Kammereingang 23 angeordnet ist, der zu der Schleuse 12 gehört, wobei sich die Platte 18 allgemein parallel zu der Wand 32 und der in der Kammer hinter der Platte 18 angeordneten Druckplatte 16 erstreckt. Das Plättchen 15 wird auf eine noch zu erläuternde Weise eingeführt und innerhalb der Schleuse sowie der Plattenbaugruppe festgehalten. Bei der geregelten Unterdruck-Atmosphäre, die in der Kammer 10 vorhanden sein kann, wenn eine bestimmte Behandlung eines Plättchens erforderlich ist, kann es sich z.B. um eine Argonatmosphäre oder ein anderes inertes Gas handeln, das unter einem Druck von bis zu 20 uinHg steht und beim Beschichten der Plättchen verwendet wird. Da die Kammer somit evakuiert ist, muß der Bereich der Schleuse gegenüber den verbleibenden Teilen der Kammer stets dann abgedichtet

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sein, wenn die Tür 22 geöffnet wird, um den Unterdruck aufrechtzuerhalten. Die Druckplatte 16 dient dazu, den Bereich der Schleuse gegenüber dem Innenraum der Kammer zu isolieren, und außerdem erfüllt sie verschiedene weitere Aufgaben in Verbindung mit anderen Arbeitsstationen; hierauf wird im folgenden näher eingegangen. Die in die hintere Platte der Behandlungskammer eingebauten pneumatischen Stößel 30 und 31 dienen dazu, die Druckplatte und die Tragplatte an die Vorderwand 32 der Kammer anzupressen, wobei der pneumatische Stößel 30 in konzentrischer Lage mit der Beschickungssohleuse 12 zusammenarbeitet, um die Schleuse abzudichten. Die Druckplatte 16 und die Vorderwand 32 der Kammer sind mit O-Ringen 38 versehen, die konzentrisch mit_rdem Kammereingang 23 angeordnet sind und eine Vakuumabdichtung der zu einem Stapel vereinigten Teile der Schleuse bewirken. Die Kammertürbaugruppe 22, die in ihrer geschlossenen Stellung mit abdichtender Wirkung mit der Außenfläche der Kammervorderwand 32 zusammenarbeitet, ist ebenfalls mit einem O-Ring 39 versehen, um den Unterdruck aufrechtzuerhalten; die Beschickungsschleuse wird somit dadurch vervollständigt, daß der O-Ring 39 den Kammereingang 23 gegenüber der Atmosphäre abdichtet. Fig. 4 und 5 zeigen die vollständige Beschickungsschleuse, wobei sich die Druckplatte 16 in ihrer vorgeschobenen vorderen Stellung befindet, während die Druckplatte 18 an der Kammerwand 32 anliegt, um die öffnung 37 zu verschließen; die Tür 22 ist geschlossen, um den Kammereingang 23 abzudichten und die Schleuse am Rand der öffnung 37 abzuschließen, wobei die Schleuse nur die Abmessungen hat, die erforderlich sind, um die Unterbringung eines einzelnen Plättchens zu ermöglichen. Es ist ersichtlich, daß somit eine Schleuse von ungewöhnlich geringer Bauhöhe und kleinem Rauminhalt vorhanden ist, die durch eine minimale Anzahl von Bauteilen gebildet ist und jeweils ein Plättchen 15 aufnimmt. Bezüglich weiterer Einzelheiten der Beschickungsschleuse sei

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auf die weiter oben genannte Patentanmeldung verwiesen, in der ein Plättchentransportsystem beschrieben ist. Fig. 5 zeigt die Druckplatte 16 im zurückgezogenen Zustand bzw. in ihrer Ruhestellung, wobei bereits ein Plättchen von der Tragplatte 18 innerhalb der Kammer aufgenommen worden ist.

Mit dieser Beschickungsschleuse von geringer Bauhöhe arbeitet eine Plättchentragplatte 18 zusammen, die gemäß Fig. 2 mehrere kreisrunde öffnungen 37 aufweist, die bezüglich ihrer Anzahl und Abstände den Arbeitsstationen in der Kammer 10 entsprechen. Die öffnungen 37 haben einen größeren Durchmesser als die Plättchen, sie sind in gleichmäßigen Umfangsabständen verteilt, und sie sind in gleich großen radialen Abständen von der Mittelachse 36 der Behandlungskammer angeordnet. Die schon erwähnten Arbeitsstationen sind entsprechend verteilt, so daß dann, wenn irgendeine der Öffnungen der Plättchentragplatte 18 auf eine beliebige Arbeitsstation in der Behandlungskammer ausgerichtet ist, die übrigen Öffnungen entsprechend auf die anderen Arbeitsstationen ausgerichtet sind. Wenn ein Plättchen von jeder der öffnungen der Tragplatte 18 aufgenommen worden ist, können somit sämtliche Plättchen gleichzeitig an den verschiedenen Arbeitsstationen gleichzeitig einer Behandlung unterzogen werden. Auf diese Weise wird jeweils an einer bestimmten Station ein einzelnes Plättchen behandelt, doch gleichzeitig können mehrere weitere Plättchen an den übrigen Arbeitsstationen eine Behandlung erfahren. Während mit Hilfe der Schleuse 12 ein Plättchen entnommen und/oder eingeführt wird, kann somit ein anderes Plättchen an einer Beschichtungsstation 14 beschichtet werden, während ein weiteres Plättchen an der Heizstation 26 erhitzt werden kann. Der Antrieb 35 für die Tragplatte 18 wird intermittierend betätigt, um die Tragplatte jeweils bis zur nächsten

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Arbeitsstation zu drehen, so daß die Plättchen nacheinander allen BehandlungsStationen zugeführt werden, wobei sich die Tragplatte entgegen dem Uhrzeigersinne dreht, "bis jeweils ein bestimmtes Plättchen zu der Beschickungsschleuse zurückgeführt wird, der es dann entnommen werden kann.

Während ein Plättchen von einer Arbeitsstation zur nächsten transportiert wird, ist es wichtig, das Plättchen mit Hilfe der Tragplatte 18 so zu unterstützen, daß während dieser Bewegung keine mechanischen Beschädigungen möglich sind, und daß das Plättchen gegen mechanische Stöße, Vibrationen und Reibung geschützt wird. Um dies zu ermöglichen, hat die öffnung 38 der Tragplatte 18 einen solchen Durchmesser, daß sich innerhalb dieser öffnung sowohl ein Plättchen als auch mehrere Klammerbaugruppen 20 unterbringen lassen, wobei diese Teile parallel zu der Tragplatte und innerhalb ihres Profils angeordnet sind, um das Plättchen zu schützen. Die Verwendung der eine geringe Bauhöhe aufweisenden, mit dem Rand eines Plättchens zusammenarbeitenden Klammern ist ferner deshalb von Bedeutung, weil sie die Schaffung einer Schleuse 12 von geringer Bauhöhe ermöglicht, wobei das Plättchen innerhalb der Tragplatte 18 von seinem Rand her elastisch in aufrechter Stellung unterstützt wird. Eine besonders zweckmäßige Ausführungsform einer solchen Anordnung von Klammern zum Erfassen des Randes eines Plättchens ist in Fig. 4 bis 8 dargestellt; weitere Einzelheiten sind der weiter oben genannten Patentanmeldung zu entnehmen, die eine Plättchenunterstützungsbaugruppe betrifft. Es sind insgesamt vier Klammerbaugruppen 20 innerhalb eines zugehörigen Halterings 41 angeordnet, der lösbar mit der scheibenähnlichen kreisrunden Plätbchentragplatte 42 verbunden und jeweils konzentrisch mit der zugehörigen Plattenöffnung 37 verbunden ist, um einen Bestandteil der vollständigen Plättchentragplatte 18 zu bilden. Hierbei sind die vier Klammerbaugruppen 20 in Abständen über den Umfang jeder

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der kreisrunden öffnungen 37 verteilt. Die Halteringe 41 haben einen U-förmigen Querschnitt und weisen jeweils Plansche 46 und 47 auf, die sich längs des äußeren bzw. inneren Randes erstrecken, wobei die Klammerbaugruppen 20 zwischen den Flanschen vertieft angeordnet sind. Zwar wird es vorgezogen, innerhalb jeder Öffnung 37 vier Klammerbaugruppen zu verwenden, doch könnte man auch nur drei oder mehr als vier Klammern vorsehen. Es hat sich jedoch gezeigt, daß ein Satz von vier Klammern zuverlässiger arbeitet als drei Klammern.

Gemäß Fig. 3 bis 8 gehören zu jeder Klammerbaugruppe 20 ein Klotz 50 von allgemein rechteckiger Querschnittsform, der aus einem Isoliermaterial bestehen kann, wenn z.B. ein Sprüh-Ätz-Vorgang durchgeführt werden soll, bei dem eine elektrische Isolierung des Plättchens erwünscht ist, sowie eine langgestreckte federnde Klammer 53, die fest um den Klotz 50 herumgelegt ist. Jede Klammer 53 weist an ihrem von dem Klotz abgewandten Ende einen kreisbogenförmig gekrümmten Fingerabschnitt 55 auf, dessen Krümmungsradius so gewählt ist, daß er mit dem Rand eines Plättchens zusammenarbeiten kann. Von dem Klotz 50 weg erstreckt sich ein flacher Abschnitt 56 in einer Ebene, die der Ebene der Plattenöffnung 37 benachbart ist und parallel dazu verläuft. Gegenüber dem flachen Abschnitt 56 ist ein weiterer Abschnitt 57 in Richtung auf die Ebene der Öffnung 37 unter einem stumpfen Winkel abgewinkelt. Bei dieser Anordnung der Klammern sind mehrere gekrümmte Fingerabschnitte 55 über den Umfang eines Kreises verteilt, dessen Durchmesser etwas kleiner ist als derjenige eines typischen Plättchens 15, wobei auch die Klammern innerhalb der Ebene der Plättchentragplatte 42 angeordnet sind.

Um ein Plättchen in die Schleuse 12 einzuführen, kann man das Plättchen mit der Hand an seinem Rand oder seiner Rück-

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seite erfassen und es in Eingriff mit den Klammern 20 bringen. Hierbei wird jedoch in einem gewissen Ausmaß Reibung auf das Plättchen ausgeübt, wenn dieses in Berührung mit den flachen Abschnitten 56 der Klammern kommt, damit die Klammern etwas aufgespreizt werden, so daß sich das Plättchen von den Fingerabschnitten 55 aufnehmen läßt. Damit ein Plättchen eingesetzt werden kann, ohne einer Reibung ausgesetzt zu werden, müssen die Klammern zunächst etwas aufgespreizt werden, und danach kann man sie gegen den Rand des Plättchens zurückfedern lassen, nachdem das Plättchen von der Schleuse 12 aufgenommen worden ist. Zwar ist es möglich, das Plättchen manuell einzuführen und hierbei die Klammern aufzuspreizen, doch ist es bei weitem vorzuziehen, Jede Handberührung zu vermeiden und hierdurch die Gefahr von Beschädigungen, Fehlern und Verunreinigungen auszuschließen. Die Kammertürbaugruppe 22 trägt ein Unterdruck-Spannfutter 60, das gleichachsig mit der Tür angeordnet ist und nahe seinem Umfang mehrere Klammerbetätigungseinrichtungen 62 aufweist. Diese Teile bilden zusammen mit der Baugruppe 24 mit einer zum Beschicken und Entnehmen dienenden Kassette eine automatisierte Beschikkungs- und Entnahmeeinrichtung für die Schleuse 12, bei der $ede manuelle Berührung der Plättchen vermieden und der BeschickungsVorgang automatisiert wird.

Gemäß Fig. 1 und 3 ist die Kammertürbaugruppe 22 mit der Vorderwand 32 der Kammer 10 durch ein kräftiges Gelenk 63 mit senkrechter Schwenkachse verbunden, so daß die Tür auf bekannte Weise geöffnet und geschlossen werden kann, um sich nach Bedarf in die gezeigte vollständig geöffnete Stellung bringen zu lassen, bei der die Tür und ihre Innenfläche 64 eine senkrechte Lage einnehmen und sich im rechten Winkel zur Ebene des Kammereingangs 23 und der Tragplatte 18 erstrecken. Das Unterdruck-Spannfutter 60, das sich längs der Achse der Tür erstreckt, so daß sein aktives Ende einen

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Bestandteil der Innenfläche 64 der Tür bildet, arbeitet mit einem gegenüber der Innenfläche der Tür stehend angeordneten Plättchen dadurch zusammen, daß es das Plättchen beim Schliessen der Tür mit einem Druck beaufschlagt, woraufhin das Spannfutter in axialer Richtung gegenüber der Innenfläche der Tür in der in Fig. 4 gezeigten Weise ausgefahren wird, um das Plättchen in Eingriff mit den Klammern 20 zu bringen« Hierauf wird das Spannfutter wieder eingefahren, so daß das Plättchen 15 in der Kammer durch die Klammern festgehalten wird, um einer Behandlung unterzogen zu werden; um das Plättchen zu den verschiedenen ArbeitsStationen zu bringen, wird die Tragplatte 18 entsprechend gedreht. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform wird das Plättchen in seiner senkrechten Stellung der Innenfläche 64 der Tür 22 auf eine noch zu erläuternde Weise mit Hilfe der Beschickungs- und Entnahmeeinrichtung 24 gegenübergestellt. · -""

Es sei bemerkt,'daß sich die Anordnung der Beschickungsschleuse, der Plättchentragplatte und der Türbaugruppe nicht auf eine stehende Anordnung beschränkt, daß es sich hierbei jedoch um eine bevorzugte Anordnung handelt, die dazu beiträgt, zu verhindern, daß sich Rückstände oder Fremdkörper auf irgendwelchen Flächen des Plättchens ablagern. Die Klammerbaugruppen, die Tragplatte und die Beschickungsschleuse nach der Erfindung würden ebenso wie sämtliche ArbeitsStationen auch dann einwandfrei arbeiten, wenn sie liegend angeordnet wären. Zwar ist die Beschickungs- und Entnahmeeinrichtung 24 nur bei Kassetten verwendbar, in denen die Plättchen stehend angeordnet sind, doch könnte man die Türbaugruppe 22 ebenso gut auch so ausbilden, daß die Plättchen in einer waagerechten Ebene in die Schleuse eingeführt werden, wobei sie jedoch stehend angeordnet sind; zu diesem Zweck wäre es nur erforderlich, die betreffenden Teile auf entsprechende Weise in die Kammerwand einzubauen.

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Vie erwähnt, ist es vorzuziehen, zu vermeiden, daß die Plättchen 15 jeweils dadurch in die Klammern 20 der Beschickungsschleuse eingeführt werden, daß man das Plättchen gegen die abgewinkelten Abschnitte 57 der Klammern drückt. Um ein Plättchen so einzuführen, daß es keiner Reibung ausgesetzt wird, ist es erforderlich, zunächst die Klammern etwas aufzuspreizen, woraufhin man sie nach dem Einführen des Plättchens in die Schleuse gegen den Rand des Plättchens zurückfedern läßt. Dies geschieht automatisch, wenn das Plättchen mit Hilfe des Spannfutters 60 eingeführt wird, und zwar durch die vier Klammerbetätigungseinrichtungen 62, die in die Tür 22 eingebaut sind. Jede der Einrichtungen 62 ist so angeordnet, daß sie in Fluchtung mit einer zugehörigen Klammerbaugruppe 20 steht, wenn die Tür geschlossen ist. Wie aus dem unteren Teil von Fig. 2 ersichtlich, gehört, zu jeder Klammerbetätigungseinrichtung 62 ein pneumatischer Zylinder mit einem Betätigungsstift 66, der mit Hilfe des Zylinders axial nach innen und außen bewegt werden kann und mit Dichtungen versehen ist. Jeder der Stifte 66 steht in Fluchtung mit einem der flachen Klammerabschnitte 56, wenn die Tür 22 geschlossen ist. Die Stifte 66 werden kurz nach dem Einführen eines Plättchens bzw. vor der Entnahme nach innen vorgeschoben. Sobald ein Stift 66 eine Druckkraft auf einen flachen Klammerabschnitt 56 ausübt, wird die Klammer betätigt, um den Fingerabschnitt 55 nach hinten und außen zu schwenken, so daß sämtliche Klammern freigegeben werden, um das Einsetzen bzw. Entnehmen eines Plättchens zu erleichtern, ohne daß das Plättchen Reibungskräften ausgesetzt wird.

Beim Entnehmen eines Plättchens nach dem Abschluß seiner Behandlung werden diese Arbeitsschritte im entgegengesetzten Sinne durchgeführt, wobei das Spannfutter 60 erneut ausgefahren wird, um die Rückseite des Plättchens mit einem Unterdruck zu beaufschlagen und das Plättchen zu erfassen,

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wobei die Klammerbetätigungseinrichtungen ebenfalls zur Wirkung gebracht werden, um die Klammern freizugeben, woraufhin die Tür 22 geöffnet wird, während das Spannfutter das Plättchen auf der Innenfläche der Tür mit Hilfe des Unterdrucks festhält, bis das Plättchen mit Hilfe der Einrichtung 24 eingesetzt bzw. entnommen worden ist.

Ist die Tür 22 vollständig geöffnet, kann sie ein Plättchen aufnehmen, das in die Schleuse 12 überführt werden soll) oder die Tür ist soeben geöffnet worden, um der Schleuse ein fertiges Plättchen zu entnehmen, das dann von dem Spannfutter 60 abgegeben v/erden muß. Um jeweils ein Plättchen der Tür 22 gegenüberzustellen, damit es eingesetzt bzw. entnommen werden kann, ist die Einrichtung 24 mit einer Kassette vorhanden, zu der eine Plättchenhebeeinrichtung 68 und eine Kassettenfördereinrichtung 69 gehören. Unterhalb des Kammereingangs 23 und zu beiden Seiten desselben erstreckt sich die an der Kammerwand 32 befestigte Fördereinrichtung 69, die dazu dient, Plättchen enthaltende Kassetten 70 gemäß Fig. 3 von der rechten Seite des Kammereingangs aus nach links und an dem Eingang vorbei zu bewegen. Die damit zusammenarbeitende Plättchenhebeeinrichtung 68 dient dazu, die Plättchen 15 einzeln den von der Fördereinrichtung 69 mitgeführten Kassetten zu entnehmen, sie nach oben zu bewegen und sie der Arbeitsseite des Spannfutters 60 an der Innenfläche 64 der Tür 22 gegenüberzustellen bzw. die Plättchen nach dem Abschluß ihrer Behandlung von der Tür aus nach unten zu·bewegen.

Zu der Fördereinrichtung 69 gehören zwei durch einen Querabstand getrennte parallele Schienen 72 und 73, die sich waagerecht entlang der Vorderseite der Behandlungskammer 10 erstrecken. Diese Schienen dienen zum Unterstützen und Bewegen der Kassetten 70, und ihr Querabstand ist so gewählt, daß die Seitenwänder der Kassetten die-Schienen

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übergreifen, so daß die Kassetten entlang den Schienen durch die Fördereinrichtung bewegt werden können. Zum Antreiben der Kassetten dient eine Kette 75 mit verschiedenen Führungen und Zahnradanordnungen, die sich längs der Schiene 72 bewegt. Die Kette ist in gleichmäßigen Abständen mit Führungsstiften 76 versehen, die jeweils mit einem dazu passenden Ausschnitt am unteren Rand der Kassettenwand 77-nahe der Schiene 72 zusammenarbeiten. Somit wird die Kassette veranlaßt, sich mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Kette in Richtung auf die Hebeeinrichtung 68 zu bzw. von ihr weg zu bewegen. Als Antriebseinrichtung für die Kette 75 ist ein Schrittmotor 80 vorhanden, der es ermöglicht, die Bewegung der Kassetten genau zu steuern, so daß jedes einzelne Plättchen in einer Kassette so angeordnet werden kann, daß mit ihm die Hebeeinrichtung 68 zusammenarbeitet. Mit dem Schrittmotor 80 ist ein Speicher bekannter Art zur Steuerung der Hebeeinrichtung 68 verbunden; in diesem ist die Lage jedes Plättchens in der Kassette gespeichert. Obwohl mehrere weitere Plättchen in die Behandlungskammer 10 eingeführt worden sein können und die Kassette entsprechend nacheinander mehrere Stellungen eingenommen hat, nachdem ein erstes Plättchen aufgenommen worden ist, ist es daher beim Austreten des fertiggestellten ersten Plättchens möglich, den Schrittmotor umzusteuern und ihn zu veranlassen, die erforderliche Anzahl von Schritten auszuführen, damit das fertige Plättchen wieder in seine ursprüngliche Lage gebracht wird, woraufhin der Schrittmotor wieder seine ursprüngliche Stellung einnimmt, um dann die Beschickung fortzusetzen.

Jede Kassette 70 enthält mehrere Plättchen 15, die stehend und gleichachsig in Abständen angeordnet sind; die Kassetten sind sowohl an der Oberseite als auch über einen erheblichen Teil ihrer Unterseite offen, so daß die Plättchen von oben und unten her zugänglich sind. Die Plättchen müssen so in die Vorrichtung eingebracht werden, daß ihre

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vorderen Flächen, auf denen die Rillen, Stufen und andere Teile der Mikroschaltkreise angeordnet sind, von der Innenfläche 64 der geöffneten Tür 22 abgewandt sind, während die hinteren Flächen der Plättchen der Tür zugewandt sind. Hierdurch wird gewährleistet, daß dann, wenn das Spannfutter 60 ein Plättchen erfaßt, keine Berührung mit der Vorderseite stattfindet, auf der sich die empfindlichen Mikroschaltkreise befinden, und daß jedes Plättchen beim Einführen in die Schleuse 12 genau die richtige Lage einnimmt, damit es in der gewünschten Weise mit der betreffenden Behandlungseinrichtung in der Kammer 10 zusammenarbeitet.

Die Hebeeinrichtung 68 ist unterhalb des Kammereingangs 23 auf dessen linker Seite angeordnet und besteht aus einer oberen Führungsplatte 82, einem plattenähnlichen Schieber 83 und einem mit dem unteren Ende des Schiebers gekuppelter Betätigungszylinder 84. Der Schieber 83 ist so geführt, da£ er sich nach oben und unten längs einer senkrechten Bahn bewegen kann, welche die Fördereinrichtung 69 zwischen den Schienen 72 und 73 kreuzt, damit man die Plättchen der Innenfläche 64 der Tür 22 zuführen kann. Ein Führungsschlitz 85 der Führungsplatte 82 kurz unterhalb der Innenfläche der geöffneten Tür bildet die oberste Führung für den Schieber 83, und ein stehend angeordnetes Führungsteil 86 erstreckt sich unterhalb der Fördereinrichtung zu dem Betätigungszylinder 84, um den Schieber 83 längs seiner senkrechten Bahn zu führen. Die Breite des Schieber« 83 ist kleiner als der Querabstand zwischen den Schienen und 73 und auch kleiner als der Abstand zv/ischen den Hauptwänden jeder Kassette 70, welche die Schienen 72 und 73 übergreift. Außerdem ist die Dicke des Schiebers 83 kleiner als der Abstand zwischen je zwei einander in einer Kassette 70 benachbarten Plättchen.

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Der Schieber 83 weist an seinem oberen Ende eine kreisbogenförmig gekrümmte Kante 87 auf, die zur Krümmung eines Plättchens paßt und mit einer Nut versehen ist, deren Breite ausreicht, um ein Plättchen aufzunehmen und das Plättchen mit Hilfe seines Randes zu unterstützen. Somit kann sich der Schieber 83 der Hebeeinrichtung zwischen den Führungsschienen 72 und 73 hindurch im rechten Winkel zu der Fördereinrichtung und einer Kassette bewegen, nachdem der Schrittmotor 80 und der Kettentrieb 75 ein in einer Kassette enthaltenes Plättchen in Fluchtung mit der Bahn des Schiebers 83 gebracht hat. Gemäß Fig. 3 sind die Kassetten 70 so ausgebildet, daß die Plättchen von unten her zugänglich sind und sich der Schieber 83 vollständig durch die Kassette hindurch bewegen kann. Nachdem der Schrittmotor 80 und die Kette 75 ein in einer Kassette befindliches Plättchen in Fluchtung mit der Bahn des Schiebers 83 gebracht haben, wird der Schieber zwischen den Schienen der Fördereinrichtung hindurch nach oben bewegt, damit das Plättchen von der Nut am oberen Ende 87 des Plättchens aufgenommen wird; nunmehr wird das Plättchen nach oben bewegt, bis es eine konzentrische Lage mit der unmittelbar benachbarten Innenfläche 64 der geöffneten Kammertür 22 einnimmt. Da die Plättchen stehend angeordnet sind, trägt die Schwerkraft dazu bei, die Plättchen auf schonende Weise, jedoch zuverlässig in der Nut am oberen Ende 87 des Schiebers festzuhalten. Eine Berührung mit der empfindlichen Vorderseite des Plättchens, auf der sich die empfindlichen Mikroschaltkreise befinden, wird daher praktisch vollständig vermieden, was im Gegensatz zu Anordnungen steht, bei denen eine automatische Handhabung der Plättchen erfolgt, während diese eine waagerechte Lage einnehmen. Auf diese Weise wird die Gefahr einer Beschädigung oder eines Zerkratzens der Plättchen erheblich verringert.

Sobald das Plättchen an der Tür 22 eintrifft, erfaßt das Spannfutter 60 das Plättchen durch Aufbringen von Unterdruck

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auf seine Rückseite; dann wird der Schieber 83 in dem Führungsschlitz 85 und durch die Kassette 70 hindurch nach unten bewegt, bis er sich wieder unterhalb der Fördereinrichtung 69 befindet. Nunmehr wird die Tür 22 geschlossen, wobei das Plättchen durch das Spannfutter 60 festgehalten wird, um das Plättchen in die Schleuse 12 einzuführen, wobei der Kammereingang 23 gleichzeitig in der beschriebenen Weise geschlossen wird, woraufhin die Behandlung in der Kammer 10 erfolgen kann. Bevor die Behandlung des Plättchens 15 abgeschlossen ist, können weitere Plättchen in die übrigen Öffnungen 37 der Tragplatte 18 eingeführt werden; zu diesem Zweck bewirken der Schrittmotor und die Antriebskette, daß die Kassette um einen Schritt bewegt wird, um das nächste Plättchen über dem Schieber 83 anzuordnen, der dann nach oben bewegt wird, um dieses Plättchen nach oben zu bewegen und es gegenüber der geöffneten Tür anzuordnen, deren Spannfutter dann das Plättchen erfaßt, um es in die Beschickungsschleuse zu überführen. Nach dem Abschluß der Behandlung des ursprünglichen Plättchens 15 _f das nacheinander sämtlichen Arbeitsstationen zugeführt worden ist, befindet sich das Plättchen wieder an der Schleuse 12, woraufhin das Spannfutter 60 wieder gegen die Rückseite des Plättchens ausgefahren wird, während die Tür 22 noch geschlossen ist; gleichzeitig bewirken die Klammerbetätigungseinrichtungen 62, daß die Klammern 20 niedergedrückt werden, um sie außer Eingriff mit dem Plättchen zu bringen, damit dieses mit Hilfe des Spannfutters entnommen werden kann, woraufhin die Tür geöffnet wird und das Plättchen wieder über der Bahn des Schiebers 83 angeordnet ist. In der Zwischenzeit bewegen der Schrittmotor 80 und die Kette 75 die Kassette 70 zurück, so daß das seine ursprüngliche Position einnehmende Plättchen 15 über der Bahn des Schiebers 83 angeordnet wird. Hierauf bewegt sich der Schieber zwischen den Führungsschienen 72 und 73 und durch den Führungsschlitz 85

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nach oben, um das Plättchen 15 an dem unteren Teil seines Randes zu erfassen, woraufhin das Spannfutter 60 das Plättchen freigibt, damit der Schieber 83 das Plättchen nach unten bewegen und wieder in seine ursprüngliche Lage in der Kassette bringen kann. Hierauf wird die Kassette in der Vorwärtsrichtung bewegt, damit das nächste Plättchen behandelt werden kann.

Vor dem Anheben der einzelnen Plättchen mit Hilfe der Hebeeinrichtung 68 und vor dem Einbringen in die Beschickungsschleuse ist es erwünscht, dafür zu sorgen, daß alle Plättchen auf eine bestimmte Weise so orientiert werden, daß die normalerweise vorhandenen Führungsanflächungen 91, die sich jeweils längs einer Sehne jedes Plättchens erstrecken, eine solche Lage einnehmen, daß sie sich im untersten Teil der Kassette befinden. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß alle Plättchen gegenüber den Behandlungseinrichtungen in der Kammer 10 die gleiche Lage einnehmen. Wird dafür gesorgt, daß die Führungsanflächungen in eine vorbestimmte Lage gebracht werden, besteht außerdem Gewähr dafür, daß die Klammern 20 der Tragplatte 18 einwandfrei arbeiten und nicht zufällig eine Anflächung eines Plättchens anstelle eines Teils des kreisbogenförmigen Randes erfassen. Um eine solche gleichmäßige Orientierung zu gewährleisten, sind gemäß Fig. 3 zwei parallele Rollen 90 vorhanden, die sich zwischen den Führungsschienen 72 und 73 und parallel zu ihnen erstrecken. Die Rollen 90 sind in der Bahn der Kassetten 70 kurz vor der Hebeeinrichtung 68 angeordnet, so daß die Orientierung der Plättchen abgeschlossen wird, bevor die Plättchen zu der Hebeeinrichtung gelangen. Nachdem eine Kassette über den Rollen 90 angeordnet worden ist, werden die Rollen angehoben und in entgegengesetzten Richtungen gedreht, d.h. die eine im Uhrzeigersinne und die andere entgegen dem Uhrzeigersinne, wobei sie in leichter Berührung mit den kreisrunden Rändern

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der Plättchen stehen. Durch die Berührung mit den umlaufenden Rollen 90 werden die Plättchen in den Kassetten gedreht, bis sich die Führungsanflächungen 91 sämtlicher Plättchen jeweils tangential zu den umlaufenden Rollen erstrecken, woraufhin die Berührung mit den Rollen aufgehoben wird; jetzt sind sämtliche Plättchen so angeordnet, daß die Anflächungen 91 nach unten weisen und in Fluchtung miteinander stehen; schließlich werden die Rollen 90 nach unten zurückgezogen.

Wie erwähnt, wird die Druckplatte 16 immer dann an die Tragplatte 18 und die Kammerwand 32 angepreßt, wenn die Tür 22 geöffnet ist, um den evakuierten Innenraum der Kammer gegenüber der Atmosphäre abzusperren.-Fig. 4 und 5 zeigen mit weiteren Einzelheiten die relative Anordnung der Druckplatte und der Tragplatte, wobei aus~-^Fig. 4 die Vereinigung der die Schleuse 12 bildenden Teile zu einem Stapel ersichtlich ist, während man in Fig. 5 die relative Anordnung dieser Teile für den Fall erkennt, daß sich die Druckplatte in ihrer zurückgezogenen Stellung befindet. In Fig. 4 befindet sich das Spannfutter 60 in seiner ausgefahrenen Stellung, bei der ein Plättchen 15 von den Klammern 20 aufgenommen worden ist, wobei die Stifte 66 der Klammerbetätigungseinrichtungen 62 teilweise vorgeschoben sind, nachdem sie die Klammern aufgespreizt haben; in Fig. 5 ist das Spannfutter 60 ebenso eingefahren wie die Stifte der Betätigungseinrichtungen, und das Plättchen wird jetzt in der Tragplatte 18 zuverlässig festgehalten. Nachdem die Druckplatte 16 zurückgezogen worden ist, kann das Plättchen jetzt durch eine Drehbewegung zur nächsten Behandlungsstation gebracht werden. In Fig. 6 befindet sich das Spannfutter 60 ebenfalls in seiner zurückgezogenen Stellung, doch ist der Unterdruck weiterhin wirksam, und das Plättchen 15 liegt jetzt an der Innenfläche 64 der Kammertür 22

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an. Hierbei handelt es sich natürlich um die Stellung der Teile der Beschickungsschleuse und des Plättchens kurz nach dem Entnehmen des Plättchens aus den Klammern 20 und vor der Entnahme aus der Beschickungsschleuse; alternativ handelt es sich um die Stellung der genannten Teile kurz nach dem Schließen der Tür, bevor das Spannfutter das Plättchen in seine Lage in der Öffnung 37 der Tragplatte gebracht hat. Die Stifte 66 der Klammerbetätigungseinrichtungen 62 stehen in Berührung mit den Klammern, bevor diese niedergedrückt werden, um sie aufzuspreizen, damit sie ein Plättchen aufnehmen können.

Nach dem Beschicken der Schleuse mit einem Plättchen 15 wird die Schleuse während eines Arbeitszyklus, der erheblich weniger als eine Minute in Anspruch nimmt, vorbereitend auf einen Unterdruck evakuiert, bei dem die Evakuierung immer noch erheblich geringer ist als diejenige der Kammer, wobei jedoch die Atmosphäre in der Kammer nicht erheblich gestört wird, wenn die Druckplatte gemäß Fig. 5 zurückgezogen und das Plättchen 15 zur nächsten Arbeitsstation gedreht wird. Dies läßt sich auf zweckmäßige Weise innerhalb einer solchen kurzen Zeit nicht nur deshalb durchführen, weil die Beschickungsschleuse im Vergleich zu der Kammer einen sehr kleinen Rauminhalt hat, der im wesentlichen nur auszureichen braucht, um ein Plättchen aufzunehmen, sondern auch deshalb, weil der Aufwand für die Entgasung im wesentlichen nur durch die Flächen des Plättchens bestimmt wird, da keine Hilfsunterstützungen benutzt werden, die außerhalb der Schleuse betätigt werden müssen, und da in jedem Fall die Oberfläche der das Plättchen in der Kammer unterstützenden Klammern im Vergleich zu den Flächen des Plättchens relativ klein ist. Dies steht im Gegensatz zu bekannten Vorrichtungen, bei denen Platten und andere äußere Unterstützungen in die Beschickungsschleuse eingeführt werden müssen, wobei diese Einrichtungen eine erhebliche Ober-

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fläche haben, die zu einer erheblichen Vergrößerung des Aufwandes für das Evakuieren führt. Natürlich trägt der Verzicht auf die Verwendung solcher von außen her einzuführenden Unterstützungen erheblich zu einer Verringerung der Gefahr einer Verunreinigung bei. Ferner ist zu bemerken, daß sich sogar noch günstigere Bedingungen ergeben, wenn das Plättchen nacheinander verschiedenen Arbeitsstationen zugeführt wird, denn derjenige Teil der Druckplatte im Bereich der Beschickungsschleuse, welcher der Atmosphäre oder der Umgebung der Schleuse ausgesetzt wird, wo die Atmosphäre vorzugsweise aus trockenem Stickstoff besteht, wird nicht zusammen mit dem Plättchen gedreht, sondern er verbleibt innerhalb der Beschickungsstation, er kommt niaht in die Nähe der übrigen Stationen, und außerdem ist er während des BeschichtungsVorgangs gegenüber der Kammer abgedichtet.

Während ein Plättchen der Beschickungsschleuse 12 zugeführt bzw. entnommen wird, befindet sich gemäß Fig. 4 die Druckplatte in ihrer vorderen Arbeitsstellung, so daß die Tragplatte 18 an die Vorderwand 32 der Kammer angepreßt wird; entsprechend preßt die Druckplatte das Plättchen an den übrigen Stationen gegen entsprechende Teile dieser Stationen. Beispielsweise ist an der Plättchenerhitzungsstation 28, d.h. der nächsten Station jenseits der Beschickungsstation 12, gemäß Fig. 7 eine Heizeinrichtung 92 vorhanden, die die Entgasung fördert. Zu der Heizeinrichtung 92 gehört eine zylindrische Unterstützung 93, die einen etwas kleineren Durchmesser hat als die Plättchen und als Heizelement 94 eine keramische Scheibe aufweist, in die ein Widerstandsdraht so eingebettet ist, daß sich die Außenfläche der Scheibe auf regelbare Weise erhitzen läßt, so daß ihre gesamte ebene Fläche auf .eine im wesentlichen gleichmäßige Temperatur gebracht wird. Die Plättchenheizeinrichtung 92 ist auf der Vorderwand 32 der

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Behandlungskanuner unter dichtem Abschluß in einer Öffnung so angeordnet, daß die beheizte Fläche des Heizelements 94 etwas gegenüber der Ebene der Vorderwand 32 vorspringt. Ist die Druckplatte 16 entlastet, ist sie in einem solchen Abstand von der Vorderwand der Kammer angeordnet, daß sich die Heizfläche nicht in unmittelbarer Nähe der Tragplatte 18 bzw. eines von ihr aufgenommenen Plättchens befindet. Nimmt jedoch die Druckplatte 16 ihre vordere Arbeitsstellung ein, wird die Tragplatte 42 an die Vorderwand 32 der Kammer angepreßt, so daß sich ein sehr geringer Abstand zwischen der Heizfläche und dem an der Heizstation angeordneten Plättchen ergibt, wobei jedoch gemäß Fig. 7 keine Berührung mit der Heizfläche stattfindet.

In einer Unterdruck-Atmosphäre wird Wärme in erster Linie durch Strahlung übertragen. Siliziumplättchen mit einer P-Dotierung, die bei der Herstellung von Halbleitervorrichtungen in großem Umfang verwendet werden, sind für Infrarotstrahlung ziemlich durchlässig. Daher ist die Geschwindigkeit der Erhöhung der Plättchentemperatur so gering, daß es nicht möglich ist, eine höhere Entgasungsgeschwindigkeit während des kurzen EntgasungsVorgangs zu erzielen, der bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung erforderlich ist. Da sich die Plättchen nicht bewegen, während sie sich an der Heizstation 28 befinden, ist es zweckmäßig, den Übergang von Wärme von dem Heizelement 94 zu dem Plättchen 15 durch die Verwendung eines Gases als Wärmeträger zu beschleunigen. Zu diesem Zweck wird gemäß Fig. 7 durch eine zentral angeordnete Rohrleitung 114 ein Teil des Argongases, das für den Betrieb der Sprüheinrichtung verwendet wird, unmittelbar in den Raum zwischen dem Heizelement 94 und dem Plättchen 15 einzuführen. Die Übertragung von Wärme wird dadurch bewirkt, daß Argonatome abwechselnd auf heiße und kalte Flächen auftreffen. Um eine ausreichende Wärmeübertragung zu gewährleisten, ist es erforderlich, das Argon der Heizstation 28 unter

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einem Druck im Bereich von etwa 100 - 1000 uniHg zuzuführen _s der somit um eine bis zwei Größenordnungen höher.ist als der normale Druck des Argons in der Hauptkammer, der etwa 10 jumHg beträgt.

Zu der Plättchenheizeinrichtung 92 gehört ferner eine Stützplatte 98, an der gemäß Fig. 7 die zylindrische Unterstützung 93 befestigt ist. Zwischen der Stützplatte 98 und der Kammerwand 32 ist ein O-Ring 115 zum Aufrechterhalten des Unterdrucks angeordnet. Um eine Verschlechterung der Dichtungseigenschaften des O-Rings 115 als Folge einer Überhitzung durch das Heizelement 9k zu vermeiden, sind Rohrleitungen 96 und 97 vorhanden, die in die Stützplatte 98 eingebaut sind und dazu dienen, ein Kühlmittel durch die Stützplatte hindurchzuleiten, um diese Platte zu kühlen und den O-Ring 115 gegen eine Überhitzung zu schützen.

In manchen Anwendungsfällen ist es erwünscht, die Plättchen an der Heizstation mit Hilfe eines Hochfrequenz-Sprüh- und -Ätzverfahrens zu erhitzen und zu reinigen, wobei Verfahren bekannter Art angewendet werden. Um ein solches Verfahren während der kurzen Zykluszeit durchzuführen, die bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung eingehalten werden muß, kann die Zufuhr von Hochfrequenzenergie dazu führen, daß die Temperatur des Plättchens auf einen unerwünschten oder zu hohen Wert ansteigt. Dieses Problem kann wiederum weitgehend durch die Verwendung eines Gases als Wärmeträger gelöst werden, wobei in diesem Fall Wärme aus dem Plättchen abgeführt und einem gekühlten Bereich zugeführt wird.

Eine geeignete Plättchenkühleinrichtung 118 ist in Fig. 8 dargestellt; hierzu gehört ein zylindrisches Bauteil 119 zum Abführen von Wärme, das auf einer Stützplatte 120 angeordnet ist. Zwischen der Stützplatte 120 und der Kammerwand 32 ist ein O-Ring 121 zum Halten des Unterdrucks angeordnet.

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Um die Temperatur des Wärmeabführungsteils 119 auf einem hinreichend niedrigen Wert zu halten, sind Rohrleitungen 128 und 129 vorhanden, die sich durch die Stützplatte 120 zu dem Bauteil 119 erstrecken, damit es möglich ist, ein Kühlmittel zirkulieren zu lassen, wodurch die Temperatur auf dem gewünschten Wert gehalten wird. Das Wärmeabführungsteil 119 hat eine ebene Fläche 125, die in einem kleinen Abstand von dem Plättchen 15, d.h. außer Berührung mit diesem, angeordnet ist, wenn sich die Druckplatte 16 in ihrer vorderen Arbeitsstellung befindet. Gemäß Fig. 8 ist eine zentral angeordnete Rohrleitung 126 vorhanden, die es ermöglicht, einen gewissen Teil des Argongases, das für den Betrieb der Sprüheinrichtung benötigt wird, unmittelbar in den Raum zwischen dem Bauteil 119 und dem Plättchen 15 einzuleiten. Durch das Einführen von Argongas wird die Abkühlungsgeschwindigkeit gesteigert, da eine größere Wärmemenge von dem Plättchen 15 zu dem Bauteil 119 abgeführt wird, und zwar ebenso wie der Wärmetransport von dem Heizelement 94 zu dem Plättchen 15 an der Heizstation 28 gesteigert wird, wie es weiter oben anhand von Fig. 7 beschrieben ist.

Bei der nächsten Station, zu der das Plättchen transportiert wird, handelt es sich um die Beschichtungsstation 14, die auf der Rückwand 99 der Kammer angeordnet ist, und für welche die Druckplatte eine runde Öffnung aufweist, damit es mit Hilfe der Sprüheinrichtung möglich ist, unmittelbar ein Plätteben zu beschichten, das mit Hilfe der Tragplatte 18 der Beschichtungsstation gegenübergestellt worden ist. Ferner ist ein Verschluß 102 vorhanden, damit das Beschichtungsmaterial während der Drehung der Tragplatte, und wenn sich an der Beschichtungsstation kein Plättchen befindet, aufgefangen werden kann. Fig. 9 zeigt die Beziehung zwischen den Teilen der Beschichtungsstation 14. Fig. 9 zeigt die Teile kurz vor dem Augenblick, in dem

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die Druckplatte 16 in ihre vordere Stellung gebracht wird, um die Tragplatte 18 an die Vorderwand 32 der Kammer anzupressen. Somit befindet sich das Plättchen während des Beschichtens im Vergleich zu seiner Ruhestellung nach Fig. 9 in einem kleineren Abstand von der Vorderwand, so daß das Plättchen konzentrisch mit der Sprüheinrichtung 100 fest in seiner Lage gehalten wird.

Ein Hauptvorteil der Unterstützung des Plättchens mit Hilfe seines Randes und der Einzelbehandlung beim Beschichten wird nunmehr ersichtlich. Bekanntlich führt die Anwendung des Sprühverfahrens, mittels dessen ein metallischer Überzug auf die Vorderseite des Plättchens aufgebracht wird, zu einer weiteren Erhitzung des Plättchens, so daß eine erhöhte Entgasung des Plättchens gerade im ungünstigsten Zeitpunkt erfolgt. Jedoch führt der kleine Abstand zwischen der Sprüheinrichtung 100 und dem Plättchen 15, der die Erzielung einer hohen Beschichtungsgeschwindigkeit von etwa 10 000 Ä/min ermöglicht, in Verbindung mit der Verringerung der Gefahr einer Verunreinigung durch die Vermeidung der Verwendung äußerer Plättchenunterstützungen und wegen des Nichtvorhandenseins weiterer Plättchen, die unmittelbar vor der Vorderseite des Plättchens zusätzliche Entgasungsprodukte abgeben, sowie mit der Tatsache, daß die von der Rückseite abgegebenen Entgasungsprodukte mit großer Wahrscheinlichkeit auf die die Sprüheinrichtung umgebenden Abschirmungsteile auftreffen, zu einer erheblichen Verringerung der Konzentration der bei der Entgasung freiwerdenden Verunreinigungsstoffe, die sich auf der Vorderseite des Plättchens ablagern könnten; dies steht im Gegensatz zu den bis jetzt bekannten Vorrichtungen. Bei den älteren chargenweise arbeitenden Vorrichtungen sowie bei Beschickungsschleusen bekannter Art sind einander jeweils mehrere Plättchen benachbart, die z.B. auf einer Tragplatte angeordnet sind, wobei die geometrischen Ver-

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hältnisse der Sprüheinrichtung und der Plättchen gewöhnlich derart sind, daß sich die Plättchen nicht einzeln abschirmen lassen, um zu bewirken, daß sich die Verunreinigungen mit dem Beschichtungsmaterial vereinigen statt sich auf der Oberfläche der Plättchen abzulagern.

Weitere Vorteile ergeben sich daraus, daß .die Metallisierung ^edes einzelnen Plättchens durchgeführt wird, während sich das Plättchen in einer senkrechten Lage befindet, wobei das Plättchen keine Bewegung ausführt. Es liegt auf der Hand, daß dann, wenn irgendwelche Rückstände oder teilchenfö'rmiges Material in der Vorrichtung vorhanden sind, die Gefahr, daß solche Stoffe auf einer senkrechten Plättchenfläche zur Ruhe kommen, erheblich geringer ist als bei einem liegend angeordneten Plättchen. Die Tatsache, daß während_des MetallisierungsVorgangs in der Kammer keinerlei Bewegung stattfindet, bedeutet, daß keine Stöße oder Vibrationen auftreten, die zum Entstehen von Rückständen führen könnten, z.B. durch das Ablösen von Metallisierungsmaterial, das auf Plättchentragkonstruktionen, Abschirmungen und andere ähnliche Flächen gelangt ist. Ferner wird bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Beanspruchung solcher Ablagerungen von Beschichtungsmaterial auf Abschirmungen und anderen inneren Teilen der Kammer dadurch weiter verringert, daß ein wiederholter Zutritt von Luft vermieden wird, daß sich die mechanischen Beanspruchungen dadurch verringern, daß es nicht erforderlich ist, Bewegungen zu unterbrechen, sowie dadurch, daß man mit einer kleineren Anzahl bewegbarer Bauteile auskommt. Die sehr kleine Abmessungen aufweisenden Klammerbaugruppen 20, welche das Plättchen unterstützen, werden während des normalen Betriebs nicht der Berührung mit Luft ausgesetzt, denn in der Beschickungsschleuse ist normalerweise eine Atmosphäre aus trockenem Stickstoff vorhanden, d.h. Feuchtigkeit enthaltende Luft wird ferngehalten.

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Der geringe Abstand zwischen dem Plättchen und der Sprüheinrichtung sowie das Fehlen jeder Bewegung des Plättchens bieten weitere Vorteile bezüglich der erwünschten Eigenschaften und der Homogenität der aufgebrachten Filme. Die örtliche Beschichtungsgeschwindigkeit an einem bestimmten Punkt auf der Plättchenoberfläche richtet sich nach dem Abstand vom Mittelpunkt und nach der Topografie der Fläche, d.h. danach, ob die Fläche an dem betreffenden Punkt eben ist, oder ob es sich um eine Seitenwand oder den Boden einer Stufe oder Rille handelt, oder ob die betreffende Seitenwand nach innen oder außen gerichtet ist; hierauf wird im folgenden näher eingegangen. Da sich das Plättchen gegenüber der Sprüheinrichtung nicht bewegt, spielt sich die Beschichtung an jedem Punkt mit einer konstanten Geschwindigkeit ab, d.h. wenn man annimmt, daß .,der Sprüheinrichtung je Zeiteinheit eine-Jionstante Energiemenge zugeführt wird, ergibt sich eine gleichbleibende Beschichtungsgeschwindigkeit. Daher ist die Dicke des Niederschlags an verschiedenen Punkten von unterschiedlicher Topografie radialsymmetrisch zu einer gemeinsamen Achse, auf der die Sprüheinrichtung und das Plättchen konzentrisch angeordnet sind.

Wie erwähnt, richtet sich der Grad der Verunreinigung des Überzugs nach den relativen Geschwindigkeiten, mit denen auf die Plättchenoberfläche die Moleküle der eine Verunreinigung bewirkenden Hintergrundgase, z.B. Sauerstoff, sowie Atome des versprühten Beschichtungsmaterials, z.B. Aluminium eintreffen. Wenn die Teildrücke der eine Verunreinigung bewirkenden Hintergrundgase während der Beschichtung· mit konstanter Geschwindigkeit konstant bleiben, ergibt sich eine homogene örtliche Verunreinigung des Überzugs über dessen gesamte Dicke.

Im Gegensatz hierzu läßt sich dies bei den bekannten Be-

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schickungsschleusen nicht erreichen, bei denen eine Bewegung des Plättchens gegenüber der Sprüheinrichtung zu Beschichtungsgeschwindigkeiten führt, die während der Beschichtungszeit variieren. Dies führt dann zu Ungleichmäßigkeiten bezüglich der Verunreinigung des Überzugs während des Wachstums des Films, wodurch wiederum die Ausbeute an einwandfreien Halbleitervorrichtungen verringert wird, die sich aus einem Plättchen herstellen lassen. Bei den bekannten Vorrichtungen, bei denen die Plättchen mehrmals an der Sprüheinrichtung vorbeigeführt werden, wird der Metallfilm schichtweise erzeugt, und dies führt wiederum zu einer unerwünschten Schichtung bei dem Verunreinigungsprofil.

Gemäß Fig. 9 weist die Sprüheinrichtung 100 auf ihrer Abgabeseite ein ringförmiges Bauteil 112 auf, das in Fig. 9 nur mit gestrichelten Linien angedeutet ist, dessen Einzelheiten dagegen aus der Querschnittsdarstellung in Fig. 10 ersichtlich sind. Eine solche Sprüheinrichtung ist z.B. in der US-PS 4 100 055 beschrieben. Solche Sprüheinrichtungen werden von der Varian Associates, Inc. unter der gesetzlich geschützten Bezeichnung "S-Gun" auf den Markt gebracht. Bei solchen Sprüheinrichtungen zum Erzeugen von Überzügen wird von einer magnetisch eingeschlossenen bzw. zusammengehaltenen Gasentladung Gebrauch gemacht, und es ist erforderlich, eine einem Unterdruck ausgesetzte inerte Gasatmosphäre zu verwenden, die z.B. aus Argon besteht. Ferner kann man anders Sprüheinrichtungen mit solchen ringförmigen Fangelektroden verwenden, z.B. eine ebene Magnetronquelle.

Bei der Gasentladung entstehende positive Ionen treffen auf die Fangelektrode 112 der Sprüheinrichtung auf, die aus dem Material besteht, aus dem ein Überzug erzeugt werden soll, z.B. aus Aluminium. Somit wird dieses Material

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von dem Bauteil 112 aus nach außen abgesprüht. Der Sprühvorgang wird in der Unterdruck-Atmosphäre in der Vakuumkammer 10 durchgeführt, in der das vorherrschende Gas normalerweise Argon ist, das unter einem sehr niedrigen Druck zugeführt wird, um die Gasentladung aufrechtzuerhalten. Der Druck des Argons, der erforderlich ist, um die Entladung aufrechtzuerhalten, liegt gewöhnlich im Bereich von 2 - 20 umHg, und, wie nachstehend erläutert, hat es sich gezeigt, daß die Qualität des Überzugs durch den Gasdruck beeinflußt wird. Es hat sich gezeigt, daß es sich bei dem zur Unterhaltung der Entladung benötigten Argon zweckmäßig um einen Teil des Argons handeln kann, das den verschiedenen Plättchenbehandlungsstationen zugeführt wird, wie es weiter oben in Verbindung mit der Plättchenheizstation 28 und der PlättchenkUhleinrichtung 118 beschrieben worden ist.

Gemäß Fig. 9 und 10 kann man die Sprüheinrichtung oder Quelle 100 als ringförmige Quelle mit einem Innendurchmesser und einem Außendurchmesser sowie einem die beiden Durchmesser verbindenden Profil betrachten, das umgekehrt kegelförmig ist und einen mittleren Kegelwinkel von etwa 30° aufweist. Es sei bemerkt, daß es sich bei dem Ausdruck "kegelförmig" um eine Annäherung handelt, denn in der Praxis wird das Profil des Bauteils 112 während seiner Lebensdauer in einem erheblichen Ausmaß erodiert. Fig. zeigt in einer Überlagerung sowohl ein typisches Profil eines neuen Bauteils 112 als auch das Profil des gleichen Bauteils am Ende seiner nu£±>aren Lebensdauer. Außerdem sind zahlreiche Abänderungen des Profils möglich, wie es z.B. in der US-PS 4 100 055 beschrieben ist; weiterhin gibt es bestimmte brauchbare ringförmige Materialquellen, z.B. solche in Form eines ebenen Magnetrons, die nicht ein solches allgemein konisches Profil besitzen.

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Trotz dieser Erosion wird ein erheblicher Teil des von dem Bauteil 112 abgegebenen Materials immer noch nach innen in Richtung auf die Achse der Quelle bewegt, und zwar auch dann, wenn das Ende ihrer Lebensdauer nahezu erreicht ist. Außerdem wird eine gewisse Materialmenge, die aus den stärker erodierten tieferen Teilen des Bauteils stammt, und die nach außen abgegeben wird, in der Praxis von den erodierten Seitenflächen aufgefangen, von denen aus das Material erneut allgemein nach innen abgesprüht werden kann. Trotz dieser Erosion kann man daher feststellen, daß die Anordnung als ringförmige Quelle arbeitet und praktisch die Form eines umgekehrten Kegels hat. Es wird angenommen, daß diese Gestalt zu einem höheren Wirkungsgrad bezüglich der Ausnutzung des abgesprühten Materials im Vergleich zu einer ebenen Abgabefläche führt. Es wird angenommen, daß dies seine Ursache darin hat, daß ein größerer Teil des abgesprühten Materials wegen der konischen Form allgemein nach innen bewegt wird, so daß ein größerer Teil auf dem Plättchen niedergeschlagen wird, statt nutzlos auf die Abschirmung zu gelangen.

Gemäß Fig. 9 wird das Plättchen 15 konzentrisch mit der Sprüheinrichtung 100 und parallel dazu festgehalten, während der Überzug erzeugt wird, wobei das Plättchen innerhalb der relativ dünnen Tragplatte 18 mit Hilfe der Klammern 20 elastisch unterstützt wird. Diese Beziehungen werden im folgenden anhand der schematischen Darstellung in Fig. 10 näher betrachtet, die dazu beiträgt, den wirksamen Abstand χ zwischen dem Bauteil 112 und dem Plättchen, den wirksamen Quellendurchmesser D_ und den radialen Abstand r vom Mittelpunkt des Plättchens aus zu definieren. Beim Definieren dieser Größen ist es zweckmäßig, eine effektive Ebene Ρ_σ zu identifizieren, wie sie am Ende der Lebensdauer des Bauteils 112 vorhanden ist, wobei die oberhalb und unterhalb dieser Ebene erodierten Materialmengen gleich groß

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Ferner ist es zweckmäßig, den wirksamen Quellendurchmesser Ό_α so zu definieren, daß am Ende der Lebensdauer des Bauteils 112 die außerhalb dieses Durchmessers erodierte Materialmenge gleich der innerhalb dieses Durchmessers erodierten Materialmenge ist. Somit stellt χ analytisch den Abstand zwischen dem Plättchen und der Ebene P_ dar. Bei einer typischen Sprüheinrichtung 100, wie sie im Handel erhältlich ist, kann der tatsächliche Außendurchmesser etwa 130 mm und der tatsächliche Innendurchmesser etwa 54 mm und die Höhe gemäß Fig. 10 etwa 22 mm betragen. Bei dem dargestellten Erosionsmuster beträgt somit der effektive Durchmesser D_ etwa 117 mm. Ferner ist ersiehtlieh, daß die wirksame Ebene P₀ der Sprüheinrichtung um etwa 12,7 mm tiefer liegt als die Oberkante der noch nicht erodierten Elektrode.

Es hat sich nunmehr überraschenderweise gezeigt, daß das Beschichten von Halbleiterplättchen unter Erzielung einer sehr guten Gleichmäßigkeit in einer Ebene und einer hervorragenden Überdeckung von Stufen möglich ist, wenn das Plättchen während des Beschichtens gegenüber der Sprüheinrichtung 100 in Ruhe bleibt, und daß sich dies innerhalb einer relativ kurzen Beschichtungszeit von etwa einer Minute erreichen läßt, wenn bestimmte geometrische und räumliche Beziehungen eingehalten werden, und wenn ein geeignetes inertes Gas vorhanden ist, das unter einem geeigneten Druck steht. Diese Vorbedingungen für die Erzielung einer sehr hohen Gleichmäßigkeit und einer hervorragenden Überdeckung von Stufen sowie die Verbesserungen, die sich durch Einhaltung der richtigen Größen erreichen lassen, sind in Fig. 11 bis 15 grafisch dargestellt. Es sei bemerkt, daß der Ausdruck "Gleichmäßigkeit in der nachstehenden Beschreibung und den zugehörigen Figuren das Verhältnis zwischen der Dicke des Überzugs an einem bestimmten Punkt innerhalb der Fläche und der Dicke am Mittelpunkt des Plättchens bezeichnet. Mit anderen

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Worten, die Gleichmäßigkeit wird als Einheit bezüglich des Mittelpunktes des Plättchens angegeben.

Fig. 11 und 12 zeigen die Gleichmäßigkeit der Dicke des Überzugs auf der obersten Hauptebene des Plättchens 15 als Funktion des radialen Abstandes r des betrachteten Punktes in Zoll vom Mittelpunkt des Plättchens, wobei die Gleichmäßigkeit ein in der erwähnten Weise normalisiertes relatives Maß ist. Fig. 11 zeigt vier Kurven, die für einen Abstand zwischen der Sprüheinrichtung und dem Plättchen von 50 bzw. 75 bzw. 100 mm gelten. Die Argonatmosphäre in der Kammer steht hierbei unter einem Druck von 3 >AHg. In Fig. 12 gelten die beiden Gleichmäßigkeitskurven für einen Abstand χ zwischen der Sprüheinrichtung und dem Plättchen von 100 mm, doch gilt die eine Kurve für einen Druck der Argonatmosphäre von 2 mHg, während die andere Kurve für einen Druck der Argonatmosphäre von 10 umHg gilt.

Fig. 11 zeigt die überraschende Tatsache, daß die Gleichmäßigkeit des Überzugs innerhalb der ebenen Fläche des Plättchens 15 sehr gut ist, und zwar selbst dann, wenn keine Relativbewegung zwischen der Sprüheinrichtung und dem Plättchen stattfindet, solange der wirksame Durchmesser D₃ der Sprüheinrichtung größer ist als der Durchmesser D_w des Plättchens. Genauer gesagt ist gemäß Fig. T1 die Gleichmäßigkeit der Uberdeckung der ebenen Fläche besser als ±15%, solange χ annähernd im Bereich von 0,4 D₃ bis 1,1 D₃ liegt, wenn χ eine Strecke von 50 -125 mm bezeichnet und D_ die Größe 117 mm hat, und solange der größte Plättchendurchmesser D,_tinov kleiner ist als etwa 0,9 D_ (oder als ein Wert von r, der gleich dem halben Plättchendurchmesser ist, d.h. etwa 53 mm bei einem wirksamen Durchmesser D_g der Quelle von 117 mm.

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Innerhalb der vorstehenden Grenzen ergeben sich sogar noch bessere Toleranzen innerhalb bestimmter Bereiche des Plättchendurchmessers. Beispielsweise ist innerhalb des Bereichs von Verhältnissen zwischen dem Plättchendurchmesser und dem Quellendurchmesser von bis zu etwa 0,65 bzw. bei einem radialen Abstand r von bis zu 38 mm die Gleichmäßigkeit besser als. ίδ%. Mit anderen Worten, innerhalb eines Plättchendurchmessers von 75 mm und bei einem wirksamen Quellendurchmesser von 117 nun sowie unter der Annahme eines Drucks der Argonatmosphäre von 3 mHg ist die Gleichmäßigkeit in der Ebene besser als ±8%, und zwar ohne Rücksicht darauf, welcher Abstand χ zwischen der Quelle und dem Plättchen innerhalb des Bereichs von 0,4 - 1,1 D_ gewählt wird. Wenn man den Abstand χ zwischen der Quelle und dem Plättchen auf den Bereich von etwa 0,4 bis 0,9 D_c beschränkt, wobei χ zwischen 50 und 100 mm liegt und D_g etwa 117 mm beträgt, wird die Gleichmäßigkeit in einer Ebene gemäß Fig. 11 weiter auf einen Wert gesteigert, der besser ist als ±5%.

Die vorstehenden Zahlenwerte für die Gleichmäßigkeit in einer Ebene werden durch den Druck der Argonatmosphäre beeinflußt, in der die Beschichtung durchgeführt wird, doch gelten trotzdem die genannten überraschenden Ergebnisse bezüglich der Gleichmäßigkeit. Zur Veranschaulichung des Einflusses des Drucks zeigt Fig. 12, was sich beispielsweise bei einem Abstand χ von 100 mm zwischen der Sprüheinrichtung und dem Plättchen und einem Außendurchmesser der Sprüheinrichtung von 125 mm abspielt, wobei der wirksame Quellendurchmesser D_ die Größe von 117 mm hat, für zv/ei verschiedene Bedingungen, und zwar einen Druck der Argonatmosphäre von 2 umHg und einen Druck von 10 uniHg. Es ist ersichtlich, daß bei einem Argondruck von 2 LimHg eine Gleichmäßigkeit von ±10% bis zu einem maximalen Plättchendurchmesser von etwa 109 mm bzw. einem radialen Abstand r von etwa 56 mm erzielt wird. Erhöht man

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den Argondruck auf 10 uaHg, wird der maximale Durchmesser, bis zu dem die gleiche Gleichmäßigkeit von ±10% erreicht wird, um etwa 16% auf etwa 91 mm verringert, wobei ein radialer Abstand r von etwa 46 mm vorhanden ist. Alternativ ist zu erkennen, daß bei einem Plättchendurchmesser von 75 mm die Gleichmäßigkeit bei einem Argondruck von 2 mHg etwa ±h% beträgt, und daß sich bei einem Argondruck von 10 yU^Hg eine Gleichmäßigkeit von etwa ±7% ergibt; in beiden Fällen handelt es sich für zahlreiche Halbleiterplättchen um hervorragende Ergebnisse.

Fig. 15 ist eine weitere Darstellung des Einflusses des Drucks der Argonatmosphäre. In Fig. 15 ist für einen Abstand von 100 mm zwischen der Sprüheinrichtung und dem Plättchen die Gleichmäßigkeit der Überdeckung einer ebenen Fläche als Funktion des Argondrucks bei zwei radialen Abständen r von 38 bzw. 50 mm dargestellt. Wie erwartet, zeigt der radial am weitesten innen liegende Punkt die höchste Gleichmäßigkeit, doch ergeben sich ähnliche Unterschiede innerhalb des Bereichs der Argondrücke. Es ist ersichtlich, daß zwischen Druckwerten von O und 5 wmHg clie Änderung bei beiden radialen Abständen am schnellsten erfolgt. Zwischen etwa 5 und 15 λ» Hg ändert sich jedoch die Gleichmäßigkeit nur sehr wenig, und zwar in beiden Fällen nur in der Größenordnung von einigen Prozent. Somit ist ersichtlich, daß die Gleichmäßigkeit bei einer ebenen Fläche für Änderungen des Argondrucks zwischen 5 und 15 yumHg nicht sehr empfindlich ist; hierbei handelt es sich um eine überraschende Tatsache, die Bedeutung gewinnt, wenn die Überdeckung von Stufen optimiert werden soll, die in einem erheblich größeren Ausmaß durch Änderungen des Argondrucks beeinflußt wird, wie es im folgenden näher erläutert ist.

Soll ein in 3eder Beziehung befriedigender Überzug erzeugt werden, ist es wichtig, daß die Seitenv/ände von Rillen und

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Stufen innerhalb der ebenen Hauptfläche des Plättchens 15 einen Überzug von ausreichender Stärke erhalten. Unter den Seitenwänden sind Fl-ächen zu verstehen, die allgemein im rechten Winkel zur ebenen Hauptfläche des Plättchens verlaufen. Der Grad der Überdeckung von Stufen läßt sich nur schwer vorschreiben und messen. Die Hersteller von Halbleitervorrichtungen benutzen in erster Linie Abtastelektronenmikroskope als Hilfsmittel zur wenigstens subjektiven Abschätzung der Überdeckung von Stufen in bestimmten Anwendungsfällen.

Bis jetzt hat die Erfahrung ergeben, daß es notwendig ist, eine Relativbewegung zwischen den Plättchen und der Sprüheinrichtung herbeizuführen, damit eine ausreichende Gleichmäßigkeit und Überdeckung von Stufen erreicht wird. In einer neueren Arbeit von I.A. Blech, D.B. Fräser und S.E. Haszko, "Optimization of Al step coverage through computer simulation and electron microscopy", J. Vac. Sei. Technol. 15, S. 13-19 (Januar-Februar 1970) wird über eine hervorragende Übereinstimmung zwischen Computersimulationen des Aufbringens von Metallfilmen und mit Hilf« von Abtastelektronenmikroskopen hergestellten Lichtbildern berichtet, die die Überdeckung von Stufen zeigen, wenn ein Elektronenstrahlverdampfer in Verbindung mit einer Planetenbewegungen ausführenden Vorrichtung benutzt wird, wobei eine Beschichtung von nicht erhitzten Substraten erfolgt. Zwar handelt es sich bei der gemäß dem Bericht verwendeten Quelle um eine thermische Verdampfungsquelle mit kleiner Oberfläche, während bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine ringförmige Sprüheinrichtung 100 verwendet wird, und die erfindungsgemäße Quelle ist ortsfest und in einem kleinen Abstand von dem Plättchen angeordnet, doch sind in dem Bericht betrachteten geometrischen Verhältnisse ziemlich aufschlußreich. Zwar müßte die Beschichtung verschiedener Flächen mit Hilfe der erfindungs-

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gemäßen Sprüheinrichtung erheblich besser sein als bei einer zentral angeordneten Quelle mit kleiner Oberfläche entsprechend dem Bericht, doch zeigen die Gesichtspunkte, die in dem genannten Bericht geprüft werden, daß bei Plättchenabmessungen von praktischem Interesse im Vergleich zum Durchmesser der ringförmigen Sprüheinrichtung eine Abschirmung auftreten würde, die ausreicht, um die Möglichkeit der Erzielung einer ausreichenden Überdeckung von Stufen innerhalb des größten Teils eines Plättchens ernsthaft zu bezweifeln. Überraschenderweise läßt sich jedoch gemäß der Erfindung eine sehr gute Überdeckung von Stufen erzielen. Zwar führen viele der Einzelheiten, die vorstehend anhand von Fig. 11 und 12 beschrieben worden sind, und bei denen sich eine gute Gleichmäßigkeit bezüglich der Überdeckung ebener Flächen ergibt, auch zu einer guten Überdeckung von Stufen, doch war es möglich, bestimmte Bereiche und Werte des Abstandes zwischen der Sprüheinrichtung und dem Plättchen sowie bezüglich des Verhältnisses zwischen den Durchmessern des Plättchens und der Sprüheinrichtung zu identifizieren, die eine noch bessere Überdeckung gewährleisten; Entsprechendes gilt für bestimmte Bereiche und Werte des Drucks der Argonatmosphäre in der Beschichtungsvorrichtung.

Fig. 13 und 14 tragen dazu bei, diese optimalen Parameter zu ermitteln, wobei die Messungen bezüglich der Dicke der Überdeckung von Seitenwänden als Funktion des radialen Abstandes r vom Mittelpunkt des Plättchens aufgetragen sind. Alle Angaben für jedeiradialen Abstand sind auf die Dicke des Niederschlags bezogen, der in dem betreffenden radialen Abstand in einer ebenen Fläche entsteht. Es sei bemerkt, daß die waagerechte Achse jeder grafischen Darstellung Werte zeigt, die auf beiden Seiten der senkrechten Achse liegen. Dies ist darauf zurückzuführen, daß physikalisch betrachtet eine bestimmte Rille eines Plättchens Seiten-

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wände haben kann, die sowohl dem Mittelpunkt des Plättchens zugewandt als auch an dem Mittelpunkt abgewandt sind. Es ist nicht überraschend, daß die nach außen weisenden Flächen im allgemeinen einen erheblich dünneren Überzug erhalten als die nach innen gerichteten Flächen, obwohl beide Flächen den gleichen radialen Abstand r vom Mittelpunkt des Plättchens haben. Diese Tatsache spiegelt sich in Fig. 13 und 14 wider, so daß die Darstellung auf der linken Seite der senkrechten Achse radialen Abständen von Seitenwänden entspricht, die nach außen gerichtet sind, während der rechte Teil der Darstellung für Seitenwände gilt, die nach innen gerichtet sind. Ferner ist. zu bemerken, daß in senkrechter Richtung die Uberdeckung der Seitenwände als Prozentsatz der Überdeckung einer ebenen Fläche dargestellt ist. Beide grafischen Darstellungen zeigen jeweils eine Kurve für einen Argondruck von 3 «JnHg bzw. von 10 unHg, wobei Fig. 13 für einen Abstand χ von 100 mm zwischen der Sprüheinrichtung und dem Substrat und Fig. 14 für einen Abstand χ von 75 mm gilt.

Wie die Kurven ohne weiteres erkennen lassen, besteht ein weiteres unerwartetes Ergebnis darin, daß die Überdeckung der Seitenwände bei den nach außen gerichteten Flächen, bei denen stets größere Schwierigkeiten auftreten, in einem sehr weitgehenden Ausmaß verbessert wird, wenn man den Druck der Argonatmosphäre von 3 auf 10 umHg erhöht. Dies gilt für einen Bereich von Abständen zwischen der Sprüheinrichtung und dem Plättchen in dem Fall, daß dieser Abstand etwa 75 bzw. etwa 100 mm beträgt. Gemäß Fig.14, wo ein Abstand χ von 75 ram vorhanden ist, wird die Überdeckung der Seitenwände z.B. von weniger als k% auf nahezu 12% in einem radialen Abstand von 50 mm gesteigert, was dem Rand eines Plättchens mit einem Durchmesser von 100 mm

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entspricht, sowie von 15% auf 20% am Rand eines Plättchens von 75 mm Durchmesser. Gemäß Fig. 13, d.h. wenn ein Abstand χ von 100 mm vorhanden ist, wird die Überdeckung der Seitenflächen am Rand eines Plättchens von 75 mm Durchmesser von etwa 9% auf etwa 1756 verbessert. Wiederum ist ersichtlich, daß die gleichen allgemeinen Abstände zwischen der Sprüheinrichtung und dem Plättchen und die gleichen Beziehungen zwischen dem Plättchen und der Sprüheinrichtung, bei denen sich gezeigt hat, daß sich eine gute Überdeckung ebener Flächen ergibt, auch zu einer guten Überdeckung der Seitenflächen führen, insbesondere wenn ausreichende Sorgfalt darauf verwendet wird, die günstige Wirkung eines erhöhten Drucks .der Argonatmosphäre bezüglich einer-Verbesserung der Überdeckung der nach außen bzw. innen gerichteten Seitenflächen innerhalb eines Bereichs zu-berücksichtigen, innerhalb dessen keine schwerwiegende Verschlechterung der Gleichmäßigkeit der Überdeckujjng einer ebenen Fläche eintritt.

Innerhalb dieser allgemeinen Parameter sind noch speziellere Bereiche vorhanden, die bezüglich der Erzielung einer optimalen Uberdeckung von Seitenwänden von Interesse sind. Insbesondere bei Abständen χ zwischen der Sprüheinrichtung und dem Plättchen von 0,4 bis 0,9 D_g (d.h. von 50 - 100 mm unter der Annahme eines wirksamen Quellendurchmessers D_ von 117 mm) und bei Plättchendurchmessen! bis zu etwa 0,7 D_g (bzw. bis zu D_w = 81 mm, unter der Annahme eines wirksamen Quellendurchmessers D₀ von 117 mm) läßt sich in einer ebenen Fläche nicht nur eine Gleichmäßigkeit des Niederschlags erzielen, die besser ist als ±10%, sondern auch die Mindestüberdeckung von Seitenwänden beträgt mindestens 10% der überdeckung bei ebenen Flächen oder darüber, solange der Druck der Argon-

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• es-

atmosphäre in der Nähe von 10 um Hg gehalten wird. Bestimmte Bereiche innerhalb der vorstehenden Grenzen erweisen sich als noch vorteilhafter. Gemäß Fig. 13 und 14 beträgt bei einem Abstand χ zwischen der Sprüheinrichtung und dem Plättchen von 75 mm die Überdeckung von Seitenflächen mindestens 20% der Überdeckung einer ebenen Fläche bis zum Rand eines Plättchens von 75 mm Durchmesser, während bei χ = 100 m die Überdeckung von Seitenflächen unter sonst gleichen Bedingungen mindestens 17% beträgt.

Aus den vorstehenden Angaben läßt sich für einen Argondruck von 10 uraHg während des Beschichtens und bei Abständen χ zwischen der Sprüheinrichtung und dem Substrat im Bereich von 0,4 - 0,9 D_ die nachstehende Tabelle zusammenstellen: - -

Tabelle I

Gleichmäßigkeit bei Mindestüber- Größter Durchmesser ebenen Flächen deckung von von Halbleiterplätt-

Seitenwänden _{chen oder ande}ren

Substraten (D_wmax)

Besser als +20% - D,JL„ = 107 mm = 0,9

wmax '

Besser als +10% Über 10% D,_mov = 81 mm = 0,7

wmax

Ähnliche Ergebnisse lassen sich bei Plättchen mit einem Durchmesser von 100 bzw. 125 mm erzielen. Beispielsweise muß zur Erzielung einer Gleichmäßigkeit von über +10% und einer Überdeckung von Seitenwänden über 10% der wirksame Durchmesser D_ß der Sprüheinrichtung mindestens 145 mm bei Plättchen von 100 mm Durchmesser bzw. mindestens 180 mm bei Plättchen mit 125 mm Durchmesser betragen. Natürlich

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ist es auch möglich, Plättchen mit einem Durchmesser von 75 bzw. 100 mm unter Verwendung von Sprüheinrichtungen zu zu beschichten, die für Plättchen von 125 mm Durchmesser bestimmt sind. Bei einem ununterbrochenen Fertigungsablauf kann es jedoch im Hinblick auf eine wirtschaftliche Ausnutzung des Materials der Sprüheinrichtungen zweckmäßig sein, Sprüheinrichtungen zu verwenden, deren Abmessungen dem Durchmesser der betreffenden optimal angepaßt sind.

Es wird angenommen, daß ein Teil der beobachteten Verbesserungen bezüglich der Uberdeckung von Seitenflächen bei zunehmendem Druck der Argonatmosphäre darauf zurückzuführen ist, daß Kollisionen zwischen den versprühten Metallatomen und den Atomen des Argongases stattfinden, die in dem Raum zwischen der Sprüheinrichtung und dem Plättchen vorhanden sind. Zerstäubte Atome werden somit durch eine "Gasstreuung" um Ecken und über Kanten hinweg bewegt, so daß sie in Bereiche gelangen, die durch eine Schattenwirkung gegen eine Beschichtung entlang der Sichtlinie geschützt werden. Mit Hilfe eines Abtastelektronenmikroskops hergestellte Bilder zeigen tatsächlich, daß die Werte für die Uberdeckung von Stufen, die sich bei einem Argondruck von 10 unHg erzielen lassen, erheblich besser sind als die bei einem Argondruck von 3 WwHg erzielbaren.

Ferner ist bekannt (siehe z.B. die weiter oben genannte Arbeit von Blech u.a.), daß sich die Überdeckung von Stufen verbessern läßt, indem die Substrate während des Beschichtens mit Aluminium auf Temperaturen in der Größenordnung von 300⁰C erhitzt. Diese günstige Wirkung ergibt sich aus der erhöhten Beweglichkeit der Aluminitunatome während des Filmwachstums bei erhöhten Temperaturen. Bei dem kleinen Abstand zwischen der Sprüheinrichtung und dem Plättchen, mit dem gemäß der Erfindung gearbeitet wird, und da sich

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weder die Sprüheinrichtung noch das Plättchen während des Beschichtens bewegt, werden hohe Beschichtungsgeschwindigkeiten erzielt, und bei einem Wert von 10 000 A/min wird eine erhebliche Wärmemenge erzeugt. Beispielsweise hat die Kondensationswärme von Aluminium zuzüglich der kinetischen Energie der zerstäubten Atome, die zur Oberfläche eines Plättchens gelangen, bei dieser Beschichtungsgeschwindigkeit annähernd einen Wert von 0,2 W/cm . Die hierbei eintretende Temperaturerhöhung eines typischen Haltleiterplättchens während einer Beschichtungszeit von 1 min kann bis zu 200⁰C betragen. Somit kann eine solche Erhöhung der Plättchentemperatur während des Beschichtens bei einem Abstand und bei ortsfester Anordnung der Sprüheinrichtung und des Plättchens in der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu einer Wanderung von Aluminium beitragen, die in einem solchen Ausmaß stattfindet, daß sie sich bezüglich der Uberdeckung von Stufen günstig auswirkt. Die zusätzliche Zufuhr von Wärme kann zu einer noch weiteren Verbesserung der Uberdeckung von Stufen führen. Jedoch war es bis jetzt nicht möglich, eine gleichmäßige Erhitzung von zu beschichtenden Plättchen auf genau regelbare Weise zu erreichen und möglichst große Vorteile zu erzielen. Bei den bekannten Vorrichtungen stehen die Plättchen in einer unbestimmten thermischen Berührung mit der Plättchentragkonstruktion. Eine enge Kopplung zwischen dem Plättchen und der Sprüheinrichtung ist bis jetzt die Ausnahme und nicht etwa die Regel, und bei einem einzelnen Plättchen werden keine sehr hohen Beschichtungsgeschwindigkeiten erreicht. Die Regelung der Plättchentemperaturen während der Behandlung l&ßt . ' . bis jetzt viel zu wünschen übrig.

Im Gegensatz zu bekannten Vorrichtungen werden die Plättchen in der erfindungsgemäßen Vorrichtung einer Einzelbehandlung unterzogen. Außerdem werden die Plättchen fest in

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ihrer Lage gehalten, während sie sich an den verschiedenen Behandlungsstationen befinden, und mit Ausnahme der mit der Beschickungsschleuse versehenen Station werden sie in einem kleinen Abstand davon unterstützt. Da die Plättchen jeweils mit Hilfe ihres Randes unterstützt werden, sind außerdem beide Flachseiten jedes Plättchens für eine Behandlung zugänglich. Ein Vorteil dieser Merkmale besteht darin, daß es jetzt möglich ist, eine Einrichtung wie die in Fig. 7 bei 92 dargestellte vorzusehen, um die Temperatur der einzelnen Plättchen an jeder Behandlungsstation zu regeln. Insbesondere wird eine Temperaturregelung gemäß der Erfindung in der vorstehend beschriebenen Weise mit Hilfe eines Wärmetransports durch ein Gas erreicht, wie es bezüglich der Plättchenheizstation 28 und der Plättchenkühleinrichtung 118 beschrieben worden ist. Diese Maßnahmen ermöglichen es, die Probleme zu vermeiden," die sich beim Erhitzen bzw. Abkühlen eines Plättchens in einer evakuierten Kammer ergeben, und zwar dadurch, daß ein Teil des Argongases, von dem in jedem Fall eine bestimmte Menge für den Betrieb der Sprüheinrichtung benötigt wird, in den Raum hinter der Rückseite des Plättchens eingeleitet wird, wie es weiter oben beschrieben ist. Solche Einrichtungen zum Beheizen oder Abkühlen der Plättchen können auch an anderen Stellen benutzt werden, z.B. an der eigentlichen Beschichtungsstation. Es ist bekannt, daß nicht nur die Uberdeckung von Stufen, sondern auch verschiedene Filmeigenschaften, z.B. das Reflexionsvermögen, der Widerstand und der Kontaktwiderstand, durch die Plättchentemperatur während der Behandlung beeinflußt werden. Zur gleichmäßigen und reproduzierbaren Erzielung eines bestimmten Satzes von erwünschten Filmeigenschaften ist es erforderlich, daß sich die Plättchentemperaturen während des gesamten Behandlungszyklus auf reproduzierbare Weise regeln lassen. Gemäß der vorstehenden Beschreibung werden gemäß der Erfindung Maßnahmen angegeben, die es ermöglichen, ständig

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und auf reproduzierbare Weise einen bestimmten Satz von erwünschten Filmeigenschaften einschließlich der überdeckung von Stufen dadurch zu erreichen, daß die Temperatur jedes Plättchens während des gesamten Behandlungszyklus geregelt wird.

Gemäß Fig. 1 handelt es sich bei der nächsten Station, der das Plättchen 15 zugeführt wird, um eine zweite Beschichtungsstation 128. In manchen Fällen müssen auf dem Plättchen 15 nacheinander zwei verschiedene Metalle niedergeschlagen werden; das erste Metall wird an der ersten Beschichtungsstation 14 und das zweite Metall an der zweiten Beschichtungsstation 128 aufgebracht. Wird nur ein einziges Metall verwendet, wird die zweite Beschichtungsstation 128 nicht in Betrieb gesetzt. Alternativ kann man die Station 128 verwenden, um die Menge des versprühten Materials zu verdoppeln, so daß sich eine Verdoppelung der Lebensdauer der ringförmigen Sprühelektroden 112 ergibt. Es ist möglich, bei-de Beschichtungsstationen gleichzeitig zu betreiben, wobei z.B. jede Station jeweils mit der halben normalen Beschichtungsgeschwindigkeit arbeitet. Alternativ kann man natürlich auch nur eine Beschichtungsstation allein benutzen, z.B. bis das Ende der Lebensdauer der Sprühelektrode erreicht ist, woraufhin die andere Beschichtungsstation in Betrieb genommen wird.

Bei der nächsten Station, der das Plättchen 15 zugeführt wird, handelt es sich um die Abkühlungsstation 130. Wenn die Temperatur des Plättchens nicht zu·.hoch ist, wenn es zu der Abkühlungsstation gelangt, kann die normale Abstrahlung von Wärme ausreichen, um die Temperatur des Plättchens so weit herabzusetzen, daß das Plättchen am Ende der Abkühlung der Vakuumkammer gefahrlos entnommen

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werden kann. Läßt sich eine ausreichende Abkühlung durch Wärmeabstrahlung allein nicht erreichen, kann man die Plättchenkühleinrichtung 118 nach Fig. 8 benutzen, wie es weiter oben bezüglich des Abkühlens von Plättchen an der Heizstation während des Hochfrequenz-Sprühvorgangs beschrieben ist. Auch in diesem Fall kann die Benutzung von Wärmeleitung bei der Kühlstation 130 einen wichtigen. Beitrag dazu leisten, daß sich eine kurze Behandlungsdauer ergibt, wie es bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung erforderlich ist.

Bei der letzten Station, zu der das Plättchen 15 gebracht wird, handelt es sich um die Beschickungsschleuse 12, der das fertige Plättchen entnommen wird, um mit Hilfe der Beschickungs- und Entnahmeeinrichtung 24 wieder dem gleichen Schlitz der Kassette 70 zugeführt zu werden, dem das Plättchen ursprünglich entnommen wurde. Dieser Vorgang ist weiter oben mit weiteren Einzelheiten beschrieben.

Zu der bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung gehören mehrere BehandlungsStationen zum Beheizen, Beschichten, Kühlen und dgl. sowie eine Plättchentragplatte 18, mittels welcher die Plättchen einzeln nacheinander den verschiedenen Stationen zugeführt werden. Der Grundgedanke, die Plättchen jeweils einzeln zu behandeln und jedes Plättchen ortsfest in einem kleinen Abstand von der Sprüheinrichtung anzuordnen, bietet zahlreiche Vorteile.

Für bestimmte Anwendungsfälle sieht die Erfindung eine alternative Ausführungsform vor, bei welcher das Plättchen oder ein anderes Substrat während der Behandlung in fester Verbindung mit der Tür der Behandlungsschleuse bleibt, so daß auf die Verwendung einer Plättchentragplatte verzichtet werden kann. Ein Schieberventil auf der einem hohen

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Vakuum ausgesetzten Seite der Schleuse stellt eine Verbindung zwischen dem Plättchen und der Sprüheinrichtung her. Zu einem typischen Arbeitszyklus können z.B. die folgenden Schritte gehören:

Einbringen eines Plättchens, Erhitzen des Plättchens (oder alternativ Durchführung eines Hochfrequenzsprühvorgangs), Beschichten des Plättchens mittels einer Sprüheinrichtung, Abkühlen des Plättchens und schließlich Entnahme des Plättchens. Hierbei könnte man auf vorteilhafte Weise von der Abfuhr von Wärme mit Hilfe von Gas Gebrauch machen, um die Erhitzung oder Abkühlung zu beschleunigen und die Plattehentemperatür während des Beschichtens zu regeln. Zwar fehlt dieser abgeänderten Ausführungsform zum Teil die Vielseitigkeit und die hohe Produktionsgeschwindigkeit, die sich bei der zuerst beschriebenen Ausführungsform erreichen lassen, doch bietet sie verschiedene vorteilhafte Merkmale, denn sie ist von einfacher Konstruktion, sie arbeitet zuverlässig, die Plättchen brauchen innerhalb der evakuierten Kammer nicht evakuiert zu werden, und in Jedem Augenblick ist jeweils nur ein Plättchen einer Gefährdung ausgesetzt, womit in dieser Beziehung ein Miniraum erreicht ist.

Bei der bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung wird das Plättchen 15 der Innenfläche der Kammertür 22 in senkrechter Lage gegenübergestellt, um von dem Unterdruck-Spannfutter 60 erfaßt zu werden. Das Spannfutter 60 und die Klammerbetätigungseinrichtungen 62 sind in die Kammertür 22 eingebaut. Bei der Kammertür 22 handelt es sich um die äußere Tür der Beschickungsschleuse 12.

In manchen Fällen kann es erwünscht sein, die Beschickungsund Entnahmeeinrichtung für die Plättchen getrennt von der Einrichtung zum Abdichten des evakuierten Raums anzuordnen.

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Bei einer weiteren Ausführungsform wird daher die Beschickungs- und Entnahmeeinrichtung nach dem Einbringen eines Plättchens in die Tragplatte 18 zurückgezogen, woraufhin eine zusätzliche, mittels O-Ringen abgedichtete Tür in ihre Arbeitsstellung gebracht wird, um die Beschickungsschleuse auf der Außenseite abzudichten.

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Claims

Patentansprüche

1.!Vorrichtung zum Beschichten einzelner Mikroplättchen —in einer evakuierten, ein inertes Gas enthaltenden Kammer, gekennzeichnet durch eine ringförmige Quelle (112) zum Abgeben von Beschichtungsmaterial , die einen größeren Durchmesser hat als eines der Plättchen (15) sowie eine Einrichtung zum Unterstützen jeweils eines einzigen Plättchens in ortsfester Lage gegenüber der Quelle in einem Abstand, der kleiner ist als de'x Durchmesser der Quelle, so daß es möglich ist, auf dem Plättchen einen überzug von verbesserter Qualität innerhalb kurzer Zeit niederzuschlagen, ohne daß eine Relativbewegung zwischen dem Plättchen und der Quelle herbeigeführt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch sine Einrichtung, die geeignet ist, das inerte Gas in der Kammer (10) während des Beschi ch tungsvor gangs auf einean Druck von etwa 20/UttiHg zu halten.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem inerten Gas hauptsächlich um Argon handelt und daß eine Einrichtung vorhanden ist, die geeignet ist, den Druck des inerten Gases in der Kamiaer (10) während des Beschichtungsvorgangs innerhalb eines Bereichs von etwa 5 bis 10,uttiHg zu halten.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Einrichtung den Druck des Argongases in der Kammer (10) während des Beschichtungsvorgangs auf einem Wert von etwa 10 ,um Hg hält.

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5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Plättchen (15) auf einer Flachseite aus Stufen und Rillen bestehende Muster aufweist und daß die Einrichtung zum Unterstützen des Plättchens die Quelle (112) in einem Abstand von dem Plättchen unterstützt, der etwa zwischen dem 0,4- und 0,9-fachen des Quellendurchmessers liegt, wobei der Durchmesser des Plättchens maximal etwa dem 0,7-fachen des Quellendurchmessers entspricht, so daß sich eine verbesserte lückenlose Überdeckung der Oberflächen der Stufen und Rillen erzielen läßt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die geeignet ist, den Druck des inerten Gases in der Kammer (10) während des Beschichtungsvorgangs auf etwa 10 ,uroHg zu halten.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem inerten Gas hauptsächlich um Argon handelt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Plättchen (15) und die ringförmige Quelle (112) konzentrisch und parallel zueinander angeordnet sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (92) zum Erhitzen des Plättchens (15) in der evakuierten Kammer (10) auf gleichmäßige Weise innerhalb der gesamten Fläche des Plättchens, so daß verschiedene Eigenschaften des Überzugs geregelt und optimiert werden.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zu der Einrichtung (92) zum Erhitzen des Plättchens (15) eine ebene, gleichmäßig beheizte Fläche gehört, deren Durchmesser in der Größenordnung des Durchmessers

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des Plättchens liegt, daß die genannte Fläche Durchlässe aufweist, die gleichmäßig über die gesamte Fläche verteilt sind und durch die ein inertes Gas hindurchgeleitet wird, wobei die beheizte Fläche in einem kleinen Abstand von dem Plättchen und parallel dazu angeordnet ist, so daß das Plättchen durch Wärmeleitung mit Hilfe des Gases gleichmäßig und auf regelbare Weise erhitzt wird.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Quelle um eine Sprühquelle (112) handelt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu der ringförmigen Quelle für das Beschichtungsmaterial eine Sprühelektrode (112) von allgemein umgekehrt kegelförmiger Gestalt gehört.

13. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu der ringförmigen Quelle eine ringförmige Elektrode (112) gehört, die einen Außendürchmesser und einen Innendurchmesser hat, und daß der effektive Durchmesser der Quelle ein zwischen dem Außendurchmesser und dem Innendurchmesser liegender Wert ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der effektive Durchmesser der Quelle durch den genannten Durchmesser ferner dadurch definiert ist, daß nahe dem Ende der Lebensdauer der Elektrode (112) die außerhalb des genannten Durchmessers erodierte Materialmenge gleich der innerhalb dieses Durchmessers erodierten Materialraange ist.

15. Vorrichtung zum Sprühbeschichten von Plättchen mit hoher Geschwindigkeit bei Behandlung jeweils eines einzigen Plättchens in einer Vakuumkammer, die evakuiert ist und

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ein inertes Gas enthält, wobei die Kammer eine Eintrittsöffnung aufweist, gekennzeichnet durch eine innere Plättchenunterstützung (18), die in der Kammer (10) nahe der Eintrittsöffnung (23) angeordnet ist und Einrichtungen (20) aufweist, welche jeweils ein Plättchen (15) lösbar und elastisch erfassen, so daß ein schnelles Einführen eines Plättchens in die Kammer und ein schnelles Entnehmen des Plättchens aus der Kammer möglich ist, eine in der Kammer angeordnete Sprühquelle (112) mit einer Kathode von kreisrunder Urarißform zum Abgeben von Beschichtungsmaterial an das Plättchen entsprechend einem Muster, das sich demjenigen einer verteilten ringförmigen Quelle annähert, wobei die Sprühquelle einen größeren Durchmesser hat als das Plättchen, wobei die Quelle in einem Abstand von dem Plättchen (15) angeordnet ist, der kleiner ist als der Durchmesser der Quelle, wobei die Plättchenunterstützung das Plättchen während des Beschichtungsvorgangs ortsfest in seiner Lage hält, sowie eine Beschickungsschleuse (12), die mit der Eintrittsöffnung (23) der Kammer (10) und der inneren Plättchenunterstützung (18) zusammenarbeitet, um jeweils ein einzelnes Plättchen über die Eintrittsöffnung einzuführen, wobei der Unterdruck in der Kammer (10) aufrechterhalten wird, so daß es nicht erforderlich ist, Plättchenuntersttitzungen zu benutzen, die von außen her in die Kammer hineinragen, so daß sich der Aufwand zum Evakuieren der Kammer und die Gefahr einer Verunreinigung verringern und daß sich mit hoher Geschwindigkeit auf dem Plättchen ein Überzug von verbesserter Qualität niederschlagen läßt.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß in der Kammer (10) ein Druck von 5 bis 15/UrtiHg aufrechterhalten wird.

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17. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Plättchenunterstützung (18) das Plättchen (15) mit Hilfe seines Randes und in unmittelbarer Nähe der Eintrittsöffnung (23) der Kammer (10) unterstützt und daß zu der Beschickungsschleuse (12) ein Bauteil (16) gehört, das in der Kammer bewegbar ist, um die Plättchenunterstützung gegenüber dem verbleibenden Teil des Innenraums der Kammer abzudichten, sowie eine Tür (22) zum Verschließen der Eintrittsöffnung der Kammer, wobei das genannte Bauteil eine Abdichtung der Plättchenunterstützung bewirkt, wenn die Tür zum Einführen oder Entnehmen eines Plättchens geöffnet ist, so daß die genannten Teile eine Beschickungsschleuse abgrenzen, die im Vergleich zu dem Plättchen einen minimalen Rauminhalt hat.

18. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühquelle (112) in einem Abstand von der Beschickungsschleuse (12) angeordnet ist und daß zu der inneren Plättchenunterstützung ein bewegbarer Plättchentragrahmen (18) gehört, der die Einrichtungen (20) zum Erfassen jeweils eines Plättchens (15) und dazu dient, das Plättchen zwischen der Beschickungsschleuse und der Sprühquelle zu bewegen.

19. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß zu der Kammer (10) ein bewegbarer Plättchentragrahmen (18) gehört, der die Lage mehrerer in Abständen verteilter Stationen bestimmt, wobei jede Station mit Einrichtungen (20) zum Erfassen eines Plättchens (15) versehen ist und wobei sich jede Station an der Eintrittsöffnung (23) der Kammer vorbeibewegen läßt, so daß mehrere Plättchen in der Kammer bewegbar unterstützt werden.

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20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Plättchentragrahmen (1.8) eine Fläche aufweist, die der Eintrittsöffnung (23) der Kanuner (10) zugewandt ist, daß die Stationen zum Aufnehmen jeweils eines Plättchens gegenüber der genannten Fläche nach innen zurückgesetzt sind und daß die Plättchen unterhalb dieser Fläche festgehalten werden, so daß sie gegen Abrieb und Berührung mit anderen Teilen der Vorrichtung insbesondere während der Bewegung und Behandlung geschützt sind.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß zu der Kammer (10) mehrere Behandlungsstationen (128, 130) gehören, von denen eine mit der Sprühquelle (112) versehen ist, und daß der Plättchentragrahmen (18) eine relativ dünne bewegbare Platte ist, wobei zu den genannten Stationen jeweils eine Öffnung (37) der Platte gehört, und daß die Plättchenhalteeinrichtungen (20) innerhalb der betreffenden Öffnung angeordnet sind, um die zugehörigen Plättchen (15) innerhalb der Öffnungen zu halten, so daß beide Seiten jedes Plättchens zugänglich sind, daß die Plättchen zwischen den Behandlungsstationen bewegt werden können und daß die Plättchen geschützt werden.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Plättchentragplatte (18) die Form einer um ihren Mittelpunkt drehbaren Scheibe hat, daß die Kammer (10) ebenfalls eine Mittelachse (36) aufweist, daß der Mittelpunkt der Scheibe auf dieser Achse liegt, daß die Umfangsabstände der genannten Stationen und der Öffnungen (37) einander ähneln und daß die Querabstände der Stationen und der durch die Öffnungen gebildeten Aufnahmeeinrichtungen einander ähneln bzw. gleich sind.

23. Vorrichtung nach Anspruch 21, gekennzeichnet durch eine in der Kammer (10) hinter der Plättchentragplatte (18) angeordnete Druckplatte (16), die bewegbar ist, um mit

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abdichtender Wirkung rait der Plättchentragplatte und der Wand (32) der Kammer im Bereich der Eintrittsöffnung (23) zusammenzuarbeiten und hierdurch die Plättchenunterstützung zu isolieren und das Plättchen (15) vom Inneren der Kammer aus zu unterstützen.

24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (10) eine Tür (22) zum Abdichten der Eintrittsöffnung (23) gegenüber der Außenseite der Kammer aufweist und daß die Tür mit der Druckplatte (16) zusammenarbeitet, um eine die Plättchenunterstützung umschließende Beschickungsschleuse (12) abzugrenzen.

25. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Plättchen (15) eine allgemein kreisrunde Form hat und durch die Plättchenunterstützung (18) konzentrisch mit der Sprühquelle (112) und parallel dazu unterstützt wird.

26. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Quelle (112) etwa zwischen dem 1,6-fachen und dem 1,8-fachen des Durchmessers des Plättchens (15) liegt.

27. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (x) zwischen dem Plättchen (15) und der Quelle (112) auf einem Wert gehalten wird, der dem 0,5-fachen bis 0,7-fachen des Durchmessers der Quelle entspricht.

28. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Plättchens (15) maximal etwa dem 0,7-fachen des Durchmessers der Quelle (112) entspricht.

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29. Vorrichtung zum Sprühbeschichten jeweils eines einzelnen Plättchens unter minimalem Zeitaufwand zur Verwendung in Verbindung mit einer Vakuumkammer, in der ständig ein geregelter Unterdruck aufrechterhalten wird und die eine Eintrittsöffnung und eine Tür zum Abdichten der Eintrittsöffnung aufweist, gekennzeichnet durch eine in der Kammer (10) unmittelbar innerhalb der Eintrittsöffnung (23) angeordnete innere Plättchenunterstützung (18) mit Einrichtungen (20) zum lösbaren und elastischen Erfassen des Randes jeweils eines einzelnen Plättchens (15) und zum unmittelbaren Aufnehmen des Plättchens beim Einführen sowie zum augenblicklichen Freigeben beim Entnehmen des Plättchens nach dem Abschluß des Beschichtungsvorgangs, eine an der Beschichtungsstation in der Kammer angeordnete Sprühquelle (112) mit einer Kathode von kreisrunder Umrißform zum Abgeben von Beschichtungsmaterial an das Plättchen in Form eines Musters, das sich demjenigen einer verteilten ringförmigen Quelle annähert, wobei die Sprühquelle einen Durchmesser hat, der größer ist als derjenige des Plättchens, wobei die Sprühquelle in einem Abstand von dem Plättchen angeordnet ist, der kleiner ist als der Durchmesser der Quelle, und wobei die Plättchenunterstützung das Plättchen während des Beschichtungsvorgangs ortsfest unterstützt, sowie eine Beschickungsschleuse (12) mit einem Bauteil, das in der Kammer bewegbar ist, um die Plättchenunterstützung gegenüber dem verbleibenden Teil des Innenrauras der Kammer abzudichten, wenn die Tür geöffnet ist, so daß das Plättchen und die Unterstützung gegenüber der Unterdruck-Atmosphäre in der Kammer während des Einführens und Entnehmens des Plättchens isoliert ist, so daß sich die Qualität des Überzugs verbessert und daß der Zeitaufwand zum Beschichten eines einzelnen Plättchens auf ein Minimum verringert wird.

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30. Vakuumbeschichtungsvorrichtung, gekennzeichnet durch eine evakuierbare Kammer (10) mit einer an sie angeschlossenen Pumpeinrichtung zum Erzeugen und Aufrechterhalten eines Unterdrucks, eine allgemein ringförmige Beschichtungsmaterialquelle (112), die in der Kammer angeordnet ist und einen effektiven Durchmesser D hat und die effektive Ebene der Quelle definiert, einen Gegenstand (15) mit einer zu beschichtenden allgemein ebenen Fläche, die eine allgemein kreisrunde Form und einen Durchmesser D hat, wobei der effektive Durchmesser D der Beschichtungsmaterialquelle in Beziehung zum Durchmesser D der zu beschichtenden Fläche entsprechend einem Faktor f derart steht, daß f = D /D ,

wobei f gleich 1 oder größer ist, wobei die zu beschichtende Fläche allgemein konzentrisch mit der Beschichtungsmaterialquelle angeordnet ist, wobei die zu beschichtende Fläche der Quelle zugewandt ist, wobei die Ebenen der zu beschichtenden Fläche und der Quelle allgemein parallel zueinander verlaufen und wobei die Ebenen des Gegenstandes und der Quelle durch einen Abstand χ derart getrennt sind, daß der Abstand in Beziehung zum Durchmesser D der Quelle entsprechend einem Faktor g steht, wobei g - x/D. und wobei g gleich 1 oder kleiner ist, und wobei die zu beschichtende Fläche während des Beschichtungsvorgangs gegenüber der Quelle ortsfest unterstützt wird, so daß die Fläche schnell und mit guter Gleichmäßigkeit mit einem Überzug versehen wird.

31. Vakuumbeschichtungsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Faktor f zwischen 1,6 und 1,8 liegt.

32. Vakuumbeschichtungsvorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß der Faktor g zwischen 0,3 und 0,7 liegt.

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33. Vakuumbeschichtungsvorrichtung nach Anspruch"^, Uadurch gekennzeichnet, daß die evakuierbare Kammer (10) und die Pumpeinrichtung in der Kammer (10) den Druck eines inerten Gases auf etwa 5 bis 15 /UtnHg halten.

34. Vakuumbeschichtungsvorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß auch die ringförmige Quelle (112) allgemein eine umgekehrt kegelförmige Gestalt hat.

35. Vakuumbeschichtungsvorrichtung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kegelwinkel von 20 bis 45° gegenüber der Beschichtungsmaterialquelle (112) vorhanden ist.

36. Vakuumbeschichtungsvorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Beschichtungsmaterialquelle um eine Sprühquelle (112) zum Abgeben von Material mit hoher Geschwindigkeit handelt, bei der von elektrischen und magnetischen Feldern Gebrauch gemacht wird, und daß die evakuierte Kammer (10)ein inertes Gas enthält, um den Sprühvorgang aufrechtzuerhalten.

37. Vorrichtung zum Beschichten jeweils eines einzelnen Plättchens, gekennze i chne t durch eine Vakuumkammer (10) zum kontinuierlichen Aufrechterhalten einer geregelten Unterdruck-Atmosphäre mit einer Eintrittsöffnung (23) und einer Einrichtung zum Abdichten der Eintrittsöffnung, die dazu dient, jeweils ein einzelnes Plättchen (15) aufzunehmen, eine in der Kammer nahe der Eintrittsöffnung angeordnete innere Plättchenunterstützung (20) zum lösbaren und elastischen Erfassen des Randes jeweils eines Plättchens und zum Unterstützen des Plättchens in einer der Eintrittsöffnung benachbarten und dazu parallelen Ebene, eine Beschickungsschleuse (12), die sich innerhalb der Kammer hinter der Plättchenunterstützung erstreckt und dazu dient, diese Unterstützung

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gegenüber dem verbleibenden Teil der Kammer abzudichten, wenn die Tür (22) geöffnet ist, um das Einsetzen eines Plättchens in die Unterstützung bzw. das Entnehmen des Plättchens zu ermöglichen, sowie eine Beschichtungsmaterialquelle (112), die sich innerhalb der Kammer erstreckt, um das Beschichten jeweils eines einzigen Plättchens zu ermöglichen, wobei die Plättchenunterstützung das Plättchen während des Beschichtungsvorgangs ortsfest und in unmittelbarer Nähe der Quelle unterstützt, so daß Veränderungen bezüglich der Unterdruck-Atmosphäre in der Kammer infolge des Einführens eines Plättchens auf einem Minimum gehalten werden, daß sich eine Optimierung der Qualität des Überzugs und eine maximale Verkürzung der Behandlungszeit ergibt und daß das Einführen und Entnehmen der Plättchen erleichtert wird.

38. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtungsmaterialquelle (112) in einem Abstand von der Beschickungsschleuse (12) angeordnet ist und daß zu der Plättchenunterstützung eine bewegbare Tragplatte (18) zum Transportieren der Plättchen (15) zwischen der Beschickungsschleuse und der Sprühquelle gehört.

39. Vorrichtung nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegbare Tragplatte (18) mehrere Öffnungen (37) aufweist, die größer sind als ein Plättchen (15), und daß die Tragplatte in der Nähe der Eintrittsöffnung (23) der Kammer (10) und der Quelle eine ebene Form hat, wobei die elastischen Einrichtungen (20) zum Erfassen eines Plättchens in den Öffnungen angeordnet sind, um die Plättchen innerhalb der Ebene der betreffenden Öffnung festzuhalten, so daß jeweils ein Plättchen an der Quelle (112) beschichtet wird, während ein vorher beschichtetes Plättchen gleichzeitig entnommen und ein anderes zu beschichtendes Plättchen mit Hilfe der Beschickungsschleuse (12) zugeführt wird.

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40. Vorrichtung nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragplatte (18) mit in ihrer Ebene angeordneten Klammern (20) versehen ist, die in unmittelbarer Nähe des Randes der Öffnung (37) angeordnet sind und es ermöglichen, jeweils ein Plättchen (15) innerhalb der Ebene der Öffnung mittels seines Randes elastisch zu unterstützen, wobei die Öffnung der Tragplatte, die Eintrittsöffnung der Kammer und die Tür eine Beschickungsschleuse (12) bilden, die unter Berücksichtigung der Unterbringung des Plättchens minimale Abmessungen und eine minimale, der Atmosphäre ausgesetzte Oberfläche aufweist.

41. Vorrichtung nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger für die Plättchen (15) eine drehbare ebene Platte (18) aufweist, die mit mehreren Plättchenauf nahmeö ff nungen (37) versehen ist, welche jeweils im gleichen radialen Abstand von der Drehachse (36) und in seitlicher Richtung in gleichmäßigen Abständen voneinander angeordnet sind, wobei die seitlichen Abstände dem Abstand zwischen der Sprühquelle (112) und der Beschickungsschleuse (12) entsprechen, so daß ein gleichzeitiges und kontinuierliches Beschichten von Plättchen (15) sowie ein Einbringen und Entnehmen von Plättchen möglich ist.

42. Vorrichtung zum Beschichten eines allgemein kreisrunden Plättchens, gekennzeichnet durch eine Vakuumkammer (10), in der eine geregelte Unterdruck-Atmosphäre aufrechterhalten wird und die eine Eintrittsöffnung (23) und eine Tür (22) zum Abdichten der Eintrittsöffnung aufweist, eine in der Kammer angeordnete Sprühquelle (112) mit einer Kathode von kreisrunder Umrißform zum Abgeben von Beschichtungsmaterial in Form eines Musters, das sich demjenigen einer verteilten ringförmigen Quelle annähert, wobei der Durchmesser der Kathode größer

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ist als derjenige des Plättchens, eine in der Kammer bewegbare Plättchentragplatte (18) mit mehreren Öffnungen (37), die allgemein zu der Eintrittsöffnung passen, wobei sich die Tragplatte in unmittelbarer Nähe der Eintrittsöffnung bewegt, wobei sich die Tragplatte in einem Abstand von der Sprühquelle bewegt, der kleiner ist als der Durchmesser der Sprühquelle, und wobei die Tragplatte mindestens an der Eintrittsöffnung und der Sprühquelle eine allgemein ebene Form hat, am Rand jeder Öffnung der Tragplatte angeordnete Einrichtungen (20) zum elastischen Unterstützen der Plättchen innerhalb der Öffnungen mit Hilfe des Randes der Plättchen, eine innerhalb der Eintrittsöffnung und der Tragplatte angeordnete Schließeinrichtung zum Abdichten einer der Öffnungen der Tragplatt« gegenüber der Kammer, wenn die betreffende Öffnung auf die Eintrittsöffnung ausgerichtet und die Tür geöffnet ist, um das Einbringen und Entnehmen von Plättchen zu ermöglichen, so daß eine Beschickungsschleuse (12) von minimalem Rauminhalt vorhanden ist, und daß es nicht erforderlich ist, eine äußere Plättchenunterstützung vorzusehen, sowie eine Einrichtung zum Bewegen der Tragplatte mit Unterbrechungen derart, daß ein in einer ersten Öffnung der Tragplatte enthaltenes Plättchen mit Hilfe der Sprühquelle beschichtet wird, während es sich in Ruhe befindet, während gleichzeitig ein in einer zweiten Öffnung enthaltenes Plättchen an der Eintrittsöffnung entnommen wird, nachdem es vorher beschichtet worden ist, und während ein weiteres Plättchen zum nachfolgenden Beschichten eingeführt wird, so daß es möglich ist, Plättchen einzeln kontinuierlich und mit hoher Geschwindigkeit zu beschichten.

43. Vorrichtung nach Anspruch 42, gekennzeichnet durch eine mit der Beschickungsschleuse (12) zusammenarbeitende Einrichtung (24) zum Einbringen und Entnehmen von Plättchen (J5).

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44. Vorrichtung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragplatte (18) in der Kammer (10) um eine
Mittelachse (36) drehbar ist und daß die Öffnungen (37) der Tragplatte in gleichen radialen Abständen von der Drehachse angeordnet sind.

45. Vorrichtung nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragplatte (18) fünf Öffnungen (37) aufweist, und daß ferner mindestens zwei Behandlungseinrichtungen (14, 128) vorhanden sind.

46. Vorrichtung nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragplatte (18) während der Behandlung des Plättchens (15) sowie des Einbringens und Entnehmens von
Plättchen ortsfest in ihrer Lage gehalten wird.

47. Vorrichtung nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (37) der Tragplatte (18) in gleichmäßigen Abständen angeordnet sind.

48. Vorrichtung nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (10) mit mehreren Behandlungsstationen (14, 128) versehen ist, die auf einer kreisrunden Bahn mit einer zentralen Achse (36) angeordnet und voneinander durch ähnliche Abstände getrennt sind wie die
Öffnungen (37) der Tragplatte (18).

49. Vorrichtung nach Anspruch 48, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (37) der Tragplatte (18) und die Behandlungsstationen in gleicher Anzahl vorhanden sind.

50. Vorrichtung nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Öffnungen (37) der Tragplatte (18) als auch die Behandlungsstationen in gleichen Abständen voneinander angeordnet sind."

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51. Vorrichtung nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, daß zu einer der Behandlungsstationen eine Plättchenerhitzungseinrichtung (92) zum Erhitzen jeweils eines Plättchens (15) innerhalb der Unterdruck-Atmosphäre gehört, während das Plättchen ortsfest angeordnet ist, und daß zu der Heizeinrichtung eine Einrichtung (114) gehört, die dazu dient, ein erhitztes inertes Gas gleichmäßig über die Oberfläche des Plättchens zu verteilen, so daß eine Regelung und Optimierung verschiedener erwünschter Eigenschaften des Überzugs möglich ist.

52. Vorrichtung nach Anspruch 51, dadurch gekennzeichnet, daß zu der Einrichtung (92) zum Erhitzen eines Plättchens (15) eine allgemein ebene, gleichmäßig beheizte Fläche gehört, deren Durchmesser in der Größenordnung des Durchmessers des Plättchens liegt, daß die genannte Fläche durchgehende Kanäle aufweist, um eine gleichmäßige Verteilung des inerten Gases zu ermöglichen, und daß die beheizte Fläche und das Plättchen in einem kleinen Abstand voneinander angeordnet und einander zugewandt sind.

53. Vorrichtung nach Anspruch 51, dadurch gekennzeichnet, daß Plättchen (15), die in verschiedenen zugehörigen Öffnungen (37) der Tragplatte (18) angeordnet sind, gleichzeitig eingeführt bzw. entnommen, erhitzt und beschichtet werden, während sich die Tragplatte in Ruhe befindet, und daß die Tragplatte dann gedreht wird, um die verschiedenen Plättchen nacheinander zu jeder der Behandlungseinrichtungen zu bringen, so daß die genannten Arbeitsschritte kontinuierlich wiederholt werden.

54. Vorrichtung nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, daß zu einer der Behandlungseinrichtungen eine Plättchenkühleinrichtung (130) gehört, die dazu dient, jeweils ein einzelnes Plättchen (15) abzukühlen, während

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es in der Unterdruck-Atmosphäre unbewegt unterstützt wird, und daß zu der Kühleinrichtung Einrichtungen (128, 129) gehören, die geeignet sind, ein gekühltes inertes Gas gleichmäßig über eine Fläche des Plättchens zu verteilen, so daß verschiedene erwünschte Eigenschaften des Überzugs geregelt und optimiert werden können.

55. Vorrichtung nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsöffnung (23) der Kammer (10) und die Tragplatte (18) in allgemein senkrechten parallelen Ebenen angeordnet sind und daß eine Einrichtung (24) zum Einbringen von Plättchen (1.5) in die Beschickungsschleuse (12) bzw. zum Entnehmen der Plättchen vorhanden ist, wobei hierzu eine Hebeeinrichtung (68) gehört, die geeignet ist, jeweils ein Plättchen (15) gegenüber einer Kassette (70), in der sich mehrere Plättchen befinden, anzuheben und es nahe der Innenfläche der Tür (22) und parallel dazu anzuordnen, wenn die Tür geöffnet ist, sowie eine mittels Unterdruck betätigbare Einrichtung (60) zum Erfassen eines Plättchens, die in die Tür eingebaut ist und dazu dient, jeweils ein Plättchen durch Aufbringen eines Unterdrucks zu erfassen und das Plättchen während des nachfolgenden Schließens der Tür festzuhalten, woraufhin das Plättchen unmittelbar innerhalb der Kammer (10) in Eingriff mit der Plättchenunterstützung gebracht wird und wobei es möglich ist, das Plättchen der Beschickungsschleuse (12) auf entsprechende Weise zu entnehmen.

56. Vorrichtung nach Anspruch 55, dadurch gekennzeichnet, daß zu der Einrichtung (24) zum Einbringen und Entnehmen von Plättchen (15) ferner eine Fördereinrichtung (69) gehört, die geeignet ist, die Kassette (70) unterhalb der Eintrittsöffnung (23) der Kammer (10) an dieser

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vorbei zu bewegen, wobei die Kassette stehend angeordnete, aufeinander ausgerichtete, durch Abstände getrennte Plättchen enthält und wobei die Hebeeinrichtung unterhalb der Fördereinrichtung angeordnet ist und einen Schieber (83) aufweist, der mit dem Rand eines Plättchens von unten her zusammenarbeitet und das Plättchen nach oben bewegt, um es der mittels Unterdruck zu betätigenden Einrichtung (60) zum Erfassen jeweils eines Plättchens zuzuführen.

57. Vorrichtung nach Anspruch 56, dadurch gekennzeichnet, daß zu der Tragplatte (18) mehrere Klammern (53) gehören, die geeignet sind, einzelne Plättchen (15) mittels ihres Randes zu erfassen, wobei jede Klammer einen allgemein nach innen ragenden flachen Abschnitt (56) aufweist, der außerhalb des Plättchens angeordnet und der Eintrittsöffnung (23) der Kammer (10) zugewandt ist, wobei die Tür

(22) ferner mit mehreren Stiften (66) versehen ist, die sich gegenüber den flachen Abschnitten der Klammern beim Schließen der Tür vorschieben lassen, wodurch das Einbringen und Entnehmen der Plättchen gegenüber der Tragplatte erleichtert wird.

58. Vorrichtung nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß zu den Einrichtungen zum Unterstützen eines Plättchens (15) mittels seines Randes mehrere Klammern (53) gehören, die allgemein auf einem Kreis und in Umfangsabständen so angeordnet sind, daß sie es ermöglichen, ein Plättchen unmittelbar innerhalb der Eintrittsöffnung

(23) der Kammer (10) an seinem Rand zu erfassen.

59. Vorrichtung nach Anspruch 58, dadurch gekennzeichnet, daß die Tür (22) eine Einrichtung (60) aufweist, die geeignet ist, ein Plättchen (15) an die Innenfläche der Tür anzupressen und das Plättchen beim Schließen der Tür in Eingriff mit der Tragplatte (18) zu bringen.

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60. Vorrichtung nach Anspruch 59, dadurch gekennzeichnet, daß zu jeder Klammer (53) ein außerhalb des Plättchens (15) angeordneter elastischer, nach vorn gerichteter Abschnitt (57) gehört und daß die Tür (22) ferner mehrere bewegbare Ansätze (66) zum Betätigen der Klammern aufweist, die nach innen vorschiebbar sind, wenn die Tür geschlossen ist, so daß sie sich an den nach vorn gerichteten Klammerabschnitten abstützen, wobei die Klammern beim Einführen des Plättchens etwas aufgespreizt werden, um das Entstehen eines Abriebs zu verhindern.

61. Vorrichtung nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß die Tür (22) und die Eintrittsöffnung (23) der Kammer (10) in senkrechten Ebenen liegen, daß die Tür auf einer Seite der Eintrittsöffnung durch ein Gelenk (63) unterstützt wird und sich beim Öffnen in eine Stellung bringen läßt, in der sie sich annähernd im rechten Winkel zu ihrer Schließstellung erstreckt, wobei die Tür ferner mit bewegbaren Ansätzen (66) versehen ist, die sich vorschieben lassen, damit sie sich an den Klammern (20) zum Unterstützen eines Plättchens abstützen, um die Klammern beim Einbringen und Entnehmen eines Plättchens zu öffnen und hierdurch die Beschickung bzw. die Entnahme zu erleichtern.

62. Vorrichtung nach Anspruch 61, dadurch gekennzeichnet, daß zu der Plättchentragplatte (18) mehrere Klammern (53) gehören, die längs des Randes der Öffnungen (37) angeordnet sind, sich radial nach innen erstrecken und außerhalb eines von ihnen aufgenommenen Plättchens liegen,

63. Vorrichtung nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß das Plättchen (15) in der Tragplatte (18) während des Beschichtungsvorgangs konzentrisch mit der Sprühquelle (112) und parallel dazu unterstützt wird, daß der Durchmesser der Kathode zwischen dem 1,6- und dem 1,8-

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fachen des Durchmessers des Plättchens liegt und daß die Tragplatte das Plättchen während des Beschichtungsvorgangs in einem Abstand von der Kathode hält, der zwischen dem 0,3-fachen und dem 0,7-fachen des Durchmessers der Quelle liegt, um eine Optimierung der Gleichmäßigkeit des Überzugs sowohl bei der Hauptfläche des Plättchens als auch bei den Flächen von Rillen zu erzielen, die innerhalb der Hauptfläche des Plättchens vorhanden sind.

64. Vorrichtung nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühquelle (112) in einem Abstand von der Beschickungsschleuse (.12) angeordnet ist, daß die Tragplatte (18) mit Klammern (53) versehen ist, die in der Ebene der betreffenden Öffnung (37) sowie innerhalb des Randes der öffnungen angeordnet sind und dazu dienen, jeweils ein Plättchen (15) an seinem Rand zu erfassen und es in der Ebene der Öffnung elastisch zu unterstützen, wobei die Öffnung, die Eintrittsöffnung der Kammer und die Tür eine Beschickungsschleuse bilden, welche das Plättchen aufnimmt und nur minimale Abmessungen hat, so daß sich der Aufwand für das Evakuieren auf ein Minimum verringert, wobei die Tragplatte das Plättchen innerhalb der Kammer zu der Sprühquelle transportiert, woraufhin das Plättchen zu der Beschickungsschleuse zurückgebracht wird, um dieser dann entnommen zu werden.

65. Vorrichtung nach Anspruch 64, dadurch gekennzeichnet, daß zu dem Plättchenträger eine drehbare ebene Platte (18) gehört, bei der die Öffnungen (37) zum Aufnehmen von Plättchen (15) jeweils im gleichen radialen Abstand von der Drehachse (36) und in gleich großen Querabständen angeordnet sind, daß die Ouerabstände zu dem Abstand zwischen der Sprühquelle und der Beschickungsschleuse (12) passend gewählt sind, daß die Tragplatte parallel

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zur Ebene der Kamraeröffnung und in ihrer unmittelbaren Nähe angeordnet ist, daß die Schließeinrichtung jeweils eine Öffnung der Tragplatte abdichtet und die Platte gegen die Wand (32) der Kammer (10) nahe der Eintrittsöffnung (23) drückt, während ein Plättchen eingeführt bzw. entnommen wird, so daß die genannten Teile die Beschickungsschleuse von minimalem Rauminhalt abgrenzen, so daß sich das Beschichten an der Quelle sowie das Einführen bzw. Entnehmen eines Plättchens an der Beschikkungsschleuse gleichzeitig und kontinuierlich abspielen können, wobei die Unterdruck-Atmosphäre in der Kammer nur in einem minimalen Ausmaß beeinflußt wird.

66. Vorrichtung nach Anspruch 65, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Sprühquelle (112) vorhanden ist, daß die Sprühquellen und die Beschickungsschleuse (12) auf einer kreisrunden Bahn angeordnet sind, deren Mittelpunkt auf der genannten Drehachse (36) liegt,und daß die Quellen durch einen Abstand getrennt sind, der gleich dem Abstand zwischen der ersten Quelle und der Beschickungsschleuse ist, so daß es möglich ist, jeweils ein Plättchen (15) durch Besprühen mit zwei verschiedenen Metallen oder mit einer höheren Geschwindigkeit mit ein und demselben Metall zu beschichten.

67. Vorrichtung nach Anspruch 65, dadurch gekennzeichnet, daß die Quelle (112) und die Beschickungsschleuse (12) in gleich großen Abständen über den genannten Kreis verteilt sind, um eine kontinuierliche Behandlung der der Vorrichtung zuzuführenden bzw. zu entnehmenden Plättchen (15) zu erleichtern.

68. Vorrichtung für die kontinuierliche Einzelbehandlung allgemein ebener Substrate in einer geregelten Unterdruck-Atmosphäre, gekennzeichnet durch eine Vakuumkammer (10) mit einer ersten Öffnung (23) in

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einer ersten Wand und einer Tür (22) zum Verschließen dieser Öffnung, mindestens eine Substrat-Behandlungseinrichtung (128), die auf einer Wand der Kammer angeordnet ist und mindestens eine Behandlungsstation der Kammer in einem Abstand von der ersten Öffnung bildet, eine bewegbare Unterstützung (18) in der Kammer, die zwischen der ersten Öffnung und der Behandlungsstation bewegbar ist, wobei die Unterstützung mindestens zwei Öffnungen (37) aufweist, zwischen denen ein erster Abstand vorhanden ist, damit sich die Öffnungen auf die erste Öffnung und die Behandlungsstation ausrichten lassen, Klammern (53), die am Rand jeder Öffnung der Unterstützung angeordnet und geeignet sind, jeweils eines der Substrate lösbar und elastisch zu erfassen, sowie eine in der Kammer angeordnete Einrichtung zum Abdichten einer der Öffnungen der Unterstützung, wenn diese Öffnung auf die erste Kammeröffnung ausgerichtet ist, wobei diese Einrichtung die Öffnung gegenüber der Kammer jeweils dann abdichtet, wenn die Kammertür geöffnet wird, um das Einbringen bzw. Entnehmen eines Substrats gegenüber den Klammern zu ermöglichen, wobei die Schließeinrichtung zusammen mit der Kammertür eine Beschickungsschleuse abgrenzt, so daß die geregelte Atmosphäre in der Kammer beim Einbringen und Entnehmen von Plättchen nur in einem minimalen Ausmaß gestört wird, und daß eine Einzelbehandlung eines Substrats an der Behandlungsstation durchgeführt werden kann, während ein weiteres Substrat in die Beschickungsschleuse eingebracht wird.

69. Vorrichtung nach Anspruch 68, dadurch gekennzeichnet, daß zu der Unterstützung eine relativ dünne Tragplatte (18) gehört, die in der Kammer (10) um ihre Achse (36) drehbar gelagert ist.

70. Vorrichtung nach Anspruch 69, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Drehbewegung in einer senkrechten Ebene

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stattfindet und daß die Substrate (15) in den Öffnungen (37) der Tragplatte (18) in der gleichen senkrechten Ebene bewegt werden.

71. Vorrichtung nach Anspruch 69, dadurch gekennzeichnet, daß zu der Kammer (10) eine zweite Wand gehört, daß die kreisrunde Platte (18) zwischen der ersten und der zweiten Wand angeordnet ist und daß mehrere Plättchenbehandlungseinrichtungen (128, 130) vorhanden sind, von denen mindestens eine in der Kammer auf der ersten Wand und mindestens eine weitere in der Kammer auf der zweiten Wand angeordnet ist, so daß eine Behandlung des Substrats von beiden Seiten her möglich ist.

72. Vorrichtung nach Anspruch 68, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Substratbehandlungsstationen in der Kammer (10) mit einer Sprühbeschichtungseinrichtung (112) versehen ist, zu der eine Sprühquelle gehört, die eine kreisrunde Umrißform hat und dazu dient, Beschichtungsmaterial entsprechend einem Muster abzugeben, das sich demjenigen einer verteilten ringförmigen Quelle annähert.

73. Vorrichtung nach Anspruch 72, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den Substraten um Plättchen (15) von annähernd kreisrunder Umrißform handelt, daß der Durchmesser der Quelle (112)größer ist als derjenige eines Substrats und daß die Quelle von dem Substrat durch einen Abstand getrennt ist, der kleiner ist als der Durchmesser der Quelle.

74. Vorrichtung nach Anspruch 73, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat (15) während des Beschichtungsvorgangs durch die Tragplatte (18) konzentrisch mit der Quelle und parallel dazu bewegungslos unterstützt wird.

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75. Vorrichtung nach Anspruch 68, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Behandlungsstation eine Heizeinrichtung (92) vorhanden ist, während die zweite Behandlungsstation mit einer Sprühbeschichtungseinrichtung (112) versehen 1st.

76. Vorrichtung nach Anspruch 75, dadurch gekennzeichnet, daß zu der Einrichtung (92) zum Erhitzen der Substrate (15) ein Heizelement (94) gehört, das in einem Abstand von dem zu erhitzenden Substrat angeordnet ist, und daß eine Einrichtung (114) vorhanden ist, die geeignet ist, ein inertes Gas an dem Heizelement vorbei und über das Substrat hinweg zu leiten, wozu Gasleitungen gehören, die das Heizelement und den einer Seite des Substrats unmittelbar benachbarten Bereich miteinander verbinden.

77. Vorrichtung nach Anspruch 73, gekennzeichnet durch eine zum Einbringen und Entnehmen von Plättchen (15) dienende Einrichtung (24), die mit einer Kassette (70) zusammenarbeitet, welche mehrere Plättchen enthält, die stehend angeordnet, aufeinander ausgerichtet und durch Abstände getrennt sind, wobei eine Führungseinrichtung (76) vorhanden ist, wobei zu der genannten Einrichtung die nachstehend genannten Teile gehören: eine mittels Unterdruck betätigbare Einrichtung (60) zum Erfassen jeweils eines Plättchens, die in die Tür (22) eingebaut ist und dazu dient, nahe der Innenfläche der Tür mit Hilfe von Unterdruck ein Plättchen zu erfassen und zu unterstützen, das nahe dieser Einrichtung angeordnet wird, wenn sich die Tür in ihrer Öffnungsstellung befindet, eine Kassettenfördereinrichtung (69), die unterhalb der Tür und der Eintrittsöffnung (23) der Kammer angeordnet ist und eine Antriebseinrichtung (80) aufweist, die zu der Führungseinrichtung paßt, damit eine Kassette auf der Fördereinrichtung erfaßt und unterhalb der Eintrittsöffnung der Kammer an dieser vorbei bewegt werden kann, sowie eine

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unterhalb der Fördereinrichtung und des Eintritts der Kammer angeordnete Einrichtung (68) zum Heben einzelner Plättchen, die der Kassette entnommen werden, und zum Anordnen jeweils eines Plättchens gegenüber der mittels Unterdruck betätigbaren Einrichtung der Tür, wobei ein allgemein senkrecht bewegbarer Schieber (83) vorhanden ist, der an einem Ende eine konkave Kante (87) aufweist, um mit dem Rand eines Plättchens zusammenzuarbeiten und das Plättchen nach oben zu der geöffneten Tür und der Einrichtung zum Erfassen des Plättchens zu bringen, so daß es für die genannte Einrichtung (60) möglich ist, das Plättchen zu erfassen, woraufhin der Schieber zurückgezogen und die Tür geschlossen wird, um das Plättchen in Eingriff mit den elastischen Klammern (53) zu bringen, die das Plättchen an seinem Rand erfassen, während gleichzeitig das Schließen der Tür (22) zum Verschließen der Beschickungsschleuse (12) führt, woraufhin nach dem Beschichtungsvorgang die Einrichtung zum Erfassen des Plättchens erneut betätigt wird, um das Plättchen zu erfassen und es den elastischen Klammern zu entnehmen, während die Tür geöffnet wird, um das Plättchen erneut über dem Schieber anzuordnen, woraufhin das Plättchen in die Kassette zurückgeführt wird.

78. Vorrichtung zum Hindurchführen einzelner Plättchen durch mehrere Behandlungsstationen, die sich in einer geregelten Unterdruck-Atmosphäre befinden, gekennzeichnet durch eine Vakuumkammer (10) mit einer Mittelachse (36), einer vorderen Platte und einer hinteren Platte, wobei die vordere Platte mindestens eine gegenüber der Mittelachse versetzte erste Öffnung aufweist, wobei in der Vakuumkammer während des Betriebs ständig eine Unterdruck-Atmosphäre aufrechterhalten wird, wobei auf der vorderen Platte eine Tür (22) zum Abdichten der ersten Öffnung bewegbar gelagert ist, eine in der Kammer

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um die Mittelachse drehbare Übergabeplatte (18), die mehrere in gleichmäßigen Abständen verteilte, gegenüber der Mittelachse versetzte Öffnungen (37) aufweist, welche jeweils zu der Öffnung der ersten Platte passen und sich auf sie ausrichten lassen, eine Druckplatte (16), die in der Kammer zwischen der übergabeplatte und der hinteren Platte axial bewegbar ist und mindestens eine gegenüber der Mittelachse versetzte Öffnung aufweist, welche allgemein zu mindestens einer der Öffnungen der Übergabeplatte paßt und sich auf sie ausrichten läßt, eine Hauptbehandlungseinrichtung (128), die auf der hinteren Platte gegenüber der Mittelachse versetzt in Fluchtung mit der Öffnung der Druckplatte angeordnet ist, Klammern, die über den Umfang jeder Öffnung der übergabeplatte verteilt und geeignet sind, Plättchen (15) jeweils an ihrem Rand elastisch und lösbar zu erfassen, eine Einrichtung zum Drehen der Übergabeplatte derart, daß eine gewählte Öffnung derselben in Deckung mit der ersten Öffnung der vorderen Platte gebracht wird, woraufhin nach einer vorbestimmten Pause die gewählte Öffnung gedreht wird, um sie der Behandlungseinrichtung gegenüberzustellen, eine Einrichtung zum Anpressen der Druckplatte und der Übergabeplatte an die vordere Platte immer dann, wenn die Tür geöffnet werden soll, um zusammen mit der Tür eine Beschickungsschleuse abzugrenzen, die gegenüber der Unterdruck-Atmosphäre in der Kammer abgedichtet ist, um das Einbringen eines Plättchens zu ermöglichen, sowie eine Einrichtung zum Evakuieren der Beschickungsschleuse und zum Verringern des darin herrschenden Drucks, so daß nur die Plättchen selbst in die Vorrichtung eingebracht und kontinuierlich unmittelbar von der Vakuumkammer aufgenommen werden, um einzeln eine Behandlung zu erfahren, wobei nur eine minimale Gefahr einer Verunreinigung und der Zufuhr von unter dem Atmosphärendruck stehenden Gasen besteht.

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79. Wärmeübertragungsstation zum Beheizen oder Abkühlen einzelner Halbleiterplättchen in einer ein inertes Gas enthaltenden Unterdruck-Atmosphäre, in welcher jeweils ein Plättchen während der Behandlung ortsfest unterstützt wird, wobei eine Flachseite des Plättchens allgemein vollständig zugänglich ist, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (114) zum Zuführen eines temperaturgeregelten inerten Gases derart, daß das Gas gleichmäßig über die zugängliche Fläche des Plättchens (15) verteilt wird, wobei zu dieser Einrichtung eine Unterstützung gehört, die eine vorspringende, allgemein ebene Fläche aufweist, deren Flächeninhalt annähernd demjenigen des Plättchens entspricht, wobei die Unterstützung ferner eine Einrichtung aufweist, die geeignet ist, die genannte Fläche auf einer gleichmäßigen geregelten Temperatur zu halten, wobei die Fläche durchgehende Öffnungen aufweist, durch die das inerte Gas nach außen geleitet wird, wobei ein Wärmeaustausch zwischen dem inerten Gas und der Fläche möglich ist, sowie eine Einrichtung zum Aufrechterhalten eines vorbestimmten kleinen Abstandes zwischen der Fläche des Plättchens und der vorspringenden temperaturgeregelten Fläche derart, daß das Gas gleichmäßig über die Fläche hinweggeleitet wird, um die Fläche des Halbleiterplättchens in erster Linie mit Hilfe des Gases zu beheizen oder abzukühlen.

80. Wärmeübertragungseinrichtung nach Anspruch 79, dadurch gekennzeichnet, daß zu der Einrichtung, die geeignet ist, die genannte Fläche auf der geregelten gleichmäßigen Temperatur zu halten, eine Heizeinrichtung (94) gehört, daß das durch die Öffnungen geleitete Gas mittels dieser Einrichtung erhitzt wird und daß das Gas seinerseits dazu dient, das Halbleiterplättchen (15) gleichmäßig zu erhitzen.

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81. Wärmeübertragungseinrichtung nach Anspruch 80, dadurch gekennzeichnet, daß zu der genannten Einrichtung innerhalb der genannten Fläche zum Beheizen der Fläche ein keramisches Scheibenelement (94) gehört, in dem ein Widerstandsdraht verteilt angeordnet ist.

82. Wärmeübertragungseinrichtung nach Anspruch 79, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterstützung mit zwei Hilfsleitungen (96, 97) versehen ist, die in der Nähe der genannten Fläche angeordnet sind und es ermöglichen, ein Kühlmittel zu- bzw. abzuführen, um die genannte Fläche auf die geregelte gleichmäßige Temperatur abzukühlen.

83. Wärmeübertragungseinrichtung nach Anspruch 79, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterstützung mit einer zentral angeordneten, sich in axialer Richtung erstreckenden Hauptleitung (114) versehen ist und daß diese Leitung in Verbindung mit den genannten Öffnungen steht, um das inerte Gas den Öffnungen innerhalb der temperaturgeregelten Fläche zuzuführen.

84. Wärmeübertragungseinrichtung nach Anspruch 79, dadurch gekennzeichnet, daß das Plättchen (15) allgemein kreisrund ist und daß die vorspringende ebene Fläche eine allgemein kreisrunde Umrißforra hat, wobei die beiden Flächen in einer zueinander parallelen Lage gehalten werden.

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