[发明专利]直列式涂覆设备

说明书

本发明涉及一种用于等离子体增强的化学气相沉积的直列式涂覆设备，该直列式涂覆设备包括至少一个加工室，该加工室具有在基底穿过该加工室的运输方向上顺序地安排的至少两个等离子体源。

以上提及的属类的设备已经在微电子装置中使用一段时间了，例如，用于基底的涂覆。在这种情况下，这些基底穿过该加工室并且在这种情况下穿过这些单独的等离子体源，这些等离子体源在各自的情况下被设计并且被设置成使得具有均匀品质和特性的多个相同的、均匀的层被沉积在这些基底上。

此外，用于在基底上沉积多层式层的设备以及用于大面积沉积多层式层的直列式设备也是现有技术中已知的。迄今为止所使用的设备已经针对不同的应用领域在非常不同的、专门化的方向上得到了发展。举例而言，存在着用于研究目的的高度灵活的实验室设备、包括用于微量电子装置的高度专门化的涂覆模块的设备、用于涂覆塑料透镜和眼镜的设备、以及用于建筑玻璃板、薄膜或太阳能电池的大面积涂覆的专门设备。在这种情况下，使用单独的薄层或多层式层来改进绝热作用、增加反射或减少反射或者用于对表面进行钝化。

为了生产性制造多层式层，对每个层使用一个分开的加工室，或者在一个加工室中将这些层以一种不连续的分批方法顺序地（即，以不同涂覆过程的临时序列）施加在这些基底上。

如果使用包括多个加工室的直列式等离子体涂覆设备，那么可以连续地沉积具有不同层特性的不同层。在各个单独的加工室中使用特定的气体和气体混合物以及具有特定电气工作条件的相同等离子体源。在这种情况下，每个单独的层要求一个加工室，该加工室具有专门针对所述层优化了的优化的加工条件。为了避免加工气体的夹带，在这些单独的加工室中使用具有专用的泵系统和真空阀的分开的室。在此的缺点是，那么这些基底在这些单独的加工室之间的连续输送是不可能的。这些基底必须在单独的加工室中等待，直到已经实现用于输送到后续加工室中的必要的清洁度。然而在由多个必须在层的组成方面相对于彼此具有小变化的单独层构成的多层式层的情况下，这样一个程序是耗时间的并且减少了可能的基底通过量。此外，由于这些单独的加工室之间必须的过程中断，另外的污染物还可以到达已经被涂覆的基底，并且例如由于在层中或单独层的表面上反应性键和自由键的存在，这些层可能在将它们于后续加工室中被进一步加工之前发生变化。通过这些已知的设备概念不能生产梯度层或者仅仅能困难地进行生产。

为了在CVD设备中生产多层式层，通过例如不同的气体、不同的气体混合物或其他适合的不同参数来生产单独的层。在用于物理气相沉积的设备（PVD设备）中，可以通过使用相同的真空或相同的溅射气体来生产由不同的材料构成的层。因此，在PVD设备的情况下，更有可能在一个室中生产多个层。因此，例如文献G 94 07 482.8描述了这样一种PVD设备，其中在一个加工室中安排了多个溅射阴极。

CVD设备对于层的生产使用了液体或气态的起始物质，这些物质是有待沉积的层材料的化学化合物。为了提供这些化学化合物，必须考虑许多种具体的特殊特征。因此，经常专门地计划和执行一种用于生产特定层的CVD设备。灵活使用一种用于生产多层式层的CVD设备通常是技术上复杂的。

举例而言，文献WO 2007/051457A2描述了一种用于在硅太阳能电池上生产一个两层的减反射涂层的直列式设备。在这种情况下，通常使用分开的室来生产每个部分层。然而，还提及了一个可能的示例性实施方案，其中在一个室中通过等离子体增强的CVD技术沉积第一部分层并且通过溅射方法（PVD）在该真空室中的另一个部分中生产第二部分层。然而，溅射沉积和CVD沉积在一个室中的组合是不利的，因为CVD沉积和PVD沉积要求不同的工作气体，并且用于CVD沉积的工作气体必须在PVD沉积之前被完全泵走，这是费时的并且昂贵的。PVD层还具有在CVD层基础上的一些基本的缺点；举例而言，在结构化的基底的情况下或者在基底上由于荫蔽而存在颗粒的情况下，可能出现不充分的涂覆。

本发明的目的是提供一种以上提及的属类的直列式涂覆设备，该直列式涂覆设备能够进行高品质的多层式层和/或梯度层的连续的、大面积的、并且有效的沉积。

这个目的是根据本发明通过上述属类的设备实现的，其中至少两个等离子体源是不同的等离子体源，其中该至少两个等离子体源是在不同激发频率下工作的等离子体源。