EP1497478A2 - Vorrichtung zum gerichteten aufbringen von depositionsmaterial auf ein substrat - Google Patents

Vorrichtung zum gerichteten aufbringen von depositionsmaterial auf ein substrat

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EP1497478A2
EP1497478A2 EP03712055A EP03712055A EP1497478A2 EP 1497478 A2 EP1497478 A2 EP 1497478A2 EP 03712055 A EP03712055 A EP 03712055A EP 03712055 A EP03712055 A EP 03712055A EP 1497478 A2 EP1497478 A2 EP 1497478A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
filter
substrate
angle
deposition material
sputtering
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP03712055A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Patrick Kaas
Volker Geyer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Scheuten Glasgroep BV
Original Assignee
Scheuten Glasgroep BV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Scheuten Glasgroep BV filed Critical Scheuten Glasgroep BV
Priority to EP03712055A priority Critical patent/EP1497478A2/de
Publication of EP1497478A2 publication Critical patent/EP1497478A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/225—Oblique incidence of vaporised material on substrate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
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    • C23C14/04—Coating on selected surface areas, e.g. using masks
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    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
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    • C23C14/04—Coating on selected surface areas, e.g. using masks
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    • C23C14/35—Sputtering by application of a magnetic field, e.g. magnetron sputtering
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    • C23C14/56—Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks
    • C23C14/568—Transferring the substrates through a series of coating stations
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/34—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
    • H01J37/3411—Constructional aspects of the reactor
    • H01J37/3447—Collimators, shutters, apertures

Definitions

  • the invention relates to a device for the directed application of deposition material to a substrate, in particular for focusing the sputter flow in a PVD system over a narrow angular range.
  • PVD systems Physical Vapor De- position
  • Sputtering systems designed so that a maximum amount of sputtering material can be separated in the shortest possible time.
  • the distribution of the sputtering material on the substrate should be as homogeneous as possible.
  • orifices are used that geometrically limit the sputter flow. Such orifices limit the sputtering flow only in the outer areas, while the sputtering rays are still strongly scattered.
  • a sputtering cathode based on the magnetron principle in which a magnetic field is applied transversely to the direction of movement of the charge carriers in order to increase the sputter rate.
  • a sputtering device for producing thin layers in which a control electrode device with a sufficiently large geometrical permeability is introduced into the space between plasma and substrate to control the sputtering particles. The movement of the sputtered and positively charged target particles can be influenced by this control electrode device.
  • European patent application EP 0 509 305 describes a method for the deposition of conductor tracks in depressions with a large aspect ratio.
  • the aspect ratio is given by the ratio of the depth to the width of the depression.
  • a method of reactive sputtering by a collimator is used for the deposition, the collimator having an aspect ratio similar to that of the depression on the bottom of which the conductor track is to be applied.
  • US Pat. No. 4,776,868 discloses a method for producing convex elevations on a substrate, the elevations being processed into lenses.
  • the increases are applied in that, in a vacuum, a vapor • "of a substance is deposited from a source and passed through a mask having openings prior to the vapor impinges on the substrate.
  • the thickness of the mask is chosen such that a vapor cone converging in an opening enters and diverges again and hits the substrate.
  • US Pat. No. 3,627,569 discloses a method and a device for vapor deposition of thin films, in which the thickness profile and the surface area to be coated are strongly controlled by a directing device. be trolled.
  • the directing device consists of several elongated channels to channel the steam between the source and a substrate. This causes an even distribution and an orientation of the steam flow.
  • US Pat. No. 5,415,753 describes a pinhole that is located between a sputtering target and a substrate to be coated with the target material.
  • the pinhole is essentially designed so that it does not have a directing effect due to a low aspect ratio.
  • the apertures of the pinhole trap a certain percentage of the sputter particles, while other sputter particles are let through for deposition on the substrate.
  • the device causes the rate of separation of the pinhole to be lower than the rate of deposition of the sputtering process.
  • US Pat. No. 6,168,832 discloses a method for vacuum evaporation of one or more layers on a substrate, the thickness distribution of the layers being controlled by a three-dimensional mask which is positioned between the substrate and a steam source.
  • both the substrate and the mask rotate, the mask being circular and having opening slots arranged in a fan shape.
  • US 6,210,540 describes a mask positioned over the center of a deposition source to limit the flow angle from the source.
  • a device rotates in front of the mask, on the circumference of which a substrate to be coated is applied.
  • the mask is used to shielded rich of the device, which should not be exposed to the deposition.
  • the rotation of the device causes the side surfaces of the substrate to be coated at changing angles.
  • a device for sputtering a material onto a substrate is known from European patent application EP 0 717 432, in which a tube is attached between the sputtering target and the substrate to be coated.
  • the tube has the effect that selected areas of the target material flow do not reach the substrate.
  • Japanese patent application JP 07 113 172 describes a collimator which is located in a device for applying a thin film, the collimator having a multiplicity of uniformly arranged slots. The film forming material passes through the slits.
  • Japanese patent application JP 10 121 234 also describes a sputtering device with a collimator, which is intended to eliminate or reduce the asymmetry of the film formation.
  • a collimator with a plurality of openings is known from Japanese patent application JP 1 260 139, which is positioned between a sputtering target and a wafer.
  • the inner surfaces of the openings are sawtooth-shaped with tapered sections (ring-shaped grooves).
  • the object of the invention is to design a generic device in such a way that it enables deposition material to be applied to a substrate in a narrow and narrow manner and in a directed manner.
  • this object is achieved in that a generic device is equipped with a filter which focuses the deposition material to be applied onto a narrow angular range.
  • the object is achieved in that a sputtering device is equipped with a filter which is introduced between the sputtering target and the substrate in such a way that the sputtering particle flow is guided through it and focused.
  • the filter according to the invention consists of several channel-shaped individual structures.
  • the focus of the sputter particle flow is based on the geometrical dimensions of the individual filter structures, the design of the filter being based on geometrical beam considerations.
  • a sputter trench is formed on the target in the form of an oval-shaped depression, from which the target particles are sputtered out. If a sputter particle flow from a point source of such a sputter trench, which is scattered in many directions, now enters a single structure of the filter according to the invention, only the sputter particles that have entered within a certain angular range D are let through.
  • the filter consists of several individual structures, which are preferably arranged next to each other so that the Hauptan- the sputter flux, originating from the sputter of the target can be passed through the filter structures and focused in part '.
  • the individual structures of the filter can be shaped differently.
  • Are the filter invention may further assessment procedures not only for sputtering, 'but also for other coatings used in which Deposititionsmate- rial is to be directed and focused on a narrow range of angles.
  • the pictures show:
  • Figure 1 shows the known prior art of panels in PVD systems.
  • Fig. 2 shows the influence of a single structure
  • Fig. 3 shows the effect of a multiple structure
  • Fig. 13 shows an embodiment with a rotary cathode.
  • FIG. 1 represents in a simplified manner the state of the art in cathode sputtering systems (PVD systems).
  • the system 10 comprises a cathode 20, an anode 21 and a plasma which was ignited between the two electrons.
  • a voltage drop forms in front of the cathode, which accelerates the positively charged particles of the plasma, so that they hit a sputtering target 22 which is located in front of the cathode.
  • There the particles of the plasma knock out individual atoms or molecules, which then go after all
  • Scattered directions hit the substrate 30 and form a layer there, the composition of which corresponds to the target composition.
  • a sputter trench or so-called “racetrack” is formed on the target 22 in the form of an indentation with an oval shape, since the
  • Particles are not sputtered from the entire target area, but only in the area of this oval structure.
  • two point sources 40 of such a sputtering tergrabens shown on the target, from which particles are sputtered in all directions.
  • Sputter cathodes and systems of this type are preferably designed such that a maximum amount of sputter material is deposited in the shortest possible time.
  • the sputter flow is conducted, for example, through the opening of an aperture 50 onto the substrate 30.
  • a focused and directed sputter flow is not possible by means of an orifice, since the sputter flow is still heavily scattered and only the scattering into the outer regions is prevented.
  • the invention therefore provides for a device for applying deposition material to be equipped with a filter which focuses the deposition material over a narrow angular range.
  • the devices can be any systems in which deposition material in the form of particles is applied to a substrate.
  • it can be PVD, spray and / or CVD systems.
  • the invention therefore provides to equip a cathode sputtering or sputtering system with a filter which limits the sputtering flow to a narrow angular range.
  • the filter is introduced between at least one sputtering cathode with a sputtering target and the substrate to be coated, so that the flow of the sputtered particles is guided through the filter structure.
  • the design of the filter structure is based on geometrical beam considerations, the geometrical dimensions being chosen such that outside a certain angular range scattered sputtering directions are eliminated and the sputtering beam is limited to the corresponding angular range.
  • the drawing in FIG. 2 shows the effect of an individual structure of such a filter on a point source. If the individual structure 60 is introduced into the sputtering rays that originate from a point source 40 of a target, it filters out the outwardly scattering rays, so that the sputtering rays that emerge from the filter structure are limited to a certain angular range ⁇ . Sputter rays outside this angular range are deposited on the inner walls of the structure and thus eliminated.
  • FIG. 3 shows the effect of a multiple structure of a filter according to the invention on the sputter flow directions of a target 22.
  • the filter of several juxtaposed individual structures is formed, and this' multiple structure 90 of such a filter is located in the sputter several point sources 40 of a target 22.
  • point sources are point sources in the sputter of the target 22.
  • the Multiple structure of the filter 90 filters out the undesirable sputtering directions and thus limits the angular range of the total sputtered particle beams that pass through the multiple structure.
  • a directed sputter flow is created behind the filter, which makes it possible to apply the deposition material to a substrate at an angle.
  • the drawing in FIG. 4 shows the geometric relationships of the individual structures of a filter. These are preferably channel-shaped structures.
  • the maximum opening angle of the filtered sputter flow is dependent on the geometry of the individual structure, a channel structure with a rectangular cross section being selected in the exemplary embodiment shown.
  • the opening angle D is typically on the order of 10 to 120 degrees.
  • the length L is given by the length of the channel of the structure, while the width B is given by the widest cross section of the structure.
  • the shape of the structures can be chosen according to the purpose and is therefore not limited to a rectangular cross section, as shown in FIG. 8. 5, 6 and 7 show exemplary embodiments of filter structures with different cross sections. For example, these can be structures with a square, honeycomb or round cross section. If it is considered appropriate, different cross sections can also be realized within a multiple structure.
  • the diameter B of the channel is expediently to be taken as the width B. If a honeycomb-shaped cross-section is selected, the broadest cross-section of the structure must be taken as width B.
  • the number of individual structures within a filter depends on the application and the angular range to be achieved. Typical numbers for, for example, square channels within a structure are in the order of 1600 / m 2 to 250,000 / m 2 .
  • a variety of materials are suitable for forming the filter structures, which meet the requirements placed on them. This includes stability, chemical and physical resistance and good cleaning options. Suitable materials are, for example, suitable plastics, aluminum alloys, iron or steel alloys, of which the filter consists of at least 80%.
  • the thickness of the web material is preferably chosen so that the stability of the structure is guaranteed, but no excessive shading occurs. Typical web thicknesses are on the order of 0.05 mm to 2 mm.
  • structures for the filter which enable easy cleaning.
  • This is possible, for example, in the lamellar structures in FIG. 8, in which the rectangular cross section of the individual structures is very long and only a few cross members stiffen the structure.
  • the inner walls of the structures can be easily cleaned by moving a cleaning device like a brush lengthways through the cross section. If the application only requires that the focusing of particle beams only takes place in the transverse direction to the individual structures, such structures with lamellar cross sections are sufficient and can be cleaned with little effort.
  • the structures should preferably not have any areas that are difficult to clean. If mechanical cleaning, for example by brushing or sandblasting, is not possible, etching processes, for example, can be used as the cleaning process. Other cleaning methods are also possible.
  • the type of cleaning suitably depends on the type of filter material, the shape the filter and the target material used. If the filter is not intended to be cleaned, it should expediently consist of a material that can be disposed of easily and inexpensively in connection with the separated sputtering material.
  • a particularly preferred exemplary embodiment of the invention provides for the sputtering cathode with the sputtering target and the filter structure behind it in the sputtering direction to be attached at an angle to the substrate.
  • FIG. 9 This is an inline process in which a substrate 30 is passed through at least two PVD systems 10 in succession.
  • Both the cathodes 20 with the respective sputter targets 22 and the filter structures 90 are at an angle ⁇ to the surface of the substrate.
  • the filters focus the sputter flow of the cathode on a certain narrow area, so that a directed sputter flow arises.
  • the resulting directional deposition of sputter material on the substrate takes place at the set angle ⁇ , which is determined by the alignment of the cathode and filter structure. Changing the orientation also changes the application angle.
  • the substrate is guided past the cathode with the filter at a certain distance at a speed of the order of 0.1 to 12 m / min, so that the substrate is coated with deposition material in accordance with the requirements.
  • the deposition or sputtering rates achieved in this way depend heavily on the boundary conditions such as the sputtering performance, the sputtering pressure and the target material. It also has an impact on the sputter rate whether that Sputtering regime is reactive and the target is ceramic or metallic. Typical deposition rates in such a device are in the order of 0.1 nm / min to 1000 nm / min.
  • the angles set in the PVD systems 10 differ, so that differently directed sputtering processes can take place in the respective stations.
  • the substrate is coated at an angle ⁇ , while the deposition in the second station takes place at an angle ⁇ . This may be necessary, for example, in the production of self-adjusting series connections of thin layers, in which a substrate is exposed to material depositions layer by layer at different angles of incidence.
  • FIG. 10 A further inline process is shown in FIG. 10, in which the individual cathodes 20 and sputtering targets 22 are attached at an angle ⁇ to the continuous substrate 30, while the filter structures 90 are introduced such that they preferably run parallel to the surface of the substrate.
  • the filter can of course also be arranged at any angle to the substrate surface.
  • the individual structures 60 of the filter are designed such that the channels are again at an angle ⁇ to the substrate 30. In this way, a directed application of sputtering material is also realized at a certain angle.
  • the respective angle can be changed by aligning the cathode 20 and changing the individual structures 60 of the filter 90.
  • the cathodes are at any angle stand to the substrate and the sputtering plasma with the sputtering rays are at an angle to the cathode.
  • the cathode 20 is, for example, parallel to the surface of the substrate 30, while the sputter beams are deflected in such a way that they form a field that is inclined at the angle ⁇ . This inclined field is passed through the filter 90 and its sputtering rays are also directed onto the substrate at an angle ⁇ .
  • FIG. 13 shows a further exemplary embodiment in which rotary cathodes with tubular target material 110 are used. Magnets 120 and water cooling are located within this target tube. The target material is evenly removed by rotating the target. If the magnets are now rotated, as shown in the drawing, the plasma also rotates and the sputter particles are deposited at an angle ⁇ to the substrate 30. The position of the filter 90 with the individual filter structures 60 can again be selected as desired.
  • the deflection of the sputtered particles by collisions depends on the free path length of the sputter particles and thus on the sputter pressure in the chamber 100.
  • the sputter pressure also has an influence on the sputter rate, so that an optimum must be found for the respective application.
  • a filter structure according to the invention is not limited to the sputtering method in a PVD system, but rather can also be used for other methods in which a directed deposition material is to be applied to a substrate. Further possible application forms are, for example, closed space sublimation, thermal evaporation and spraying. Reference symbol list:

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Description

Vorrichtung zum gerichteten Aufbringen von Depositionsmaterial auf ein Substrat
Beschreibung :
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum gerichteten Aufbringen von Depositionsmaterial auf ein Substrat, insbesondere zum Fokussieren des Sputterflusses in einer PVD-Anlage auf einen engen Winkelbereich.
In der Industrie besteht für verschiedene Beschichtungstech- niken bzw. -verfahren ein Bedarf nach Vorrichtungen zum gerichteten Beschichten von Substraten. Insbesondere erfordern einige Anwendungen spezielle PVD-Anlagen (Physical Vapor De- position) , die in der' Lage sind, das von einem Target ab- gesputterte Material auf einen engen Winkelbereich zu fokussieren und unter unterschiedlichen Winkeln auf ein Substrat aufzubringen.
Normalerweise werden derartige Kathodenzerstaubungs- oder
Sputteranlagen so ausgelegt, dass in kürzester Zeit eine maximale Menge an Sputtermaterial abgeschieden werden kann. Die Verteilung des Sputtermaterials auf dem Substrat soll hierbei möglichst homogen sein. Um dies zu erreichen, werden bei- spielsweise Blenden eingesetzt, die den Sputterfluss geometrisch begrenzen. Derartige Blenden begrenzen den Sputterfluss edoch nur in den Außenbereichen, während die Sputterstrahlen nach wie vor stark gestreut sind.
Aus der Deutschen Offenlegungsschrift 198 19 785 ist eine Zerstäubungskathode nach dem Magnetron-Prinzip bekannt, bei der zur Erhöhung der Sputterrate quer zur Bewegungsrichtung der Ladungsträger ein Magnetfeld angelegt wird. Aus der Deutschen Offenlegungsschrift 195 06 799 ist eine Sputtervorrichtung zur Herstellung dünner Schichten bekannt, bei der zur Steuerung der Sputterteilchen eine Steuerelektrodeneinrichtung mit hinreichend großer geometrischer Durchlas- sigkeit in den Raum zwischen Plasma und Substrat eingebracht wird. Durch diese Steuerelektrodeneinrichtung kann die Bewegung der gesputterten und positiv geladenen Targetteilchen beeinflusst werden.
Die Europäische Patentanmeldung EP 0 509 305 beschreibt ein Verfahren zur Abscheidung von Leiterbahnen in Vertiefungen mit großem Seitenverhältnis. Das Seitenverhältnis ist durch das Verhältnis der Tiefe zur Breite der Vertiefung .gegeben. Zur Abscheidung wird ein Verfahren des reaktiven Sputterns durch einen Kollimator verwendet, wobei der Kollimator ein ähnliches Seitenverhältnis wie die Vertiefung aufweist, auf deren Boden die Leiterbahn aufzubringen ist.
Die US-Patentschrift US 4,776,868 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von konvexen Erhöhungen auf einem Substrat, wobei die Erhöhungen zu Linsen verarbeitet werden. Die Erhöhungen werden dadurch aufgebracht, dass in einem Vakuum ein Dampf • " einer Substanz von einer Quelle abgeschieden und durch eine Maske mit Öffnungen geleitet wird, bevor der Dampf auf das Substrat trifft. Die Dicke der Maske ist so gewählt, dass ein Dampfkegel konvergierend in eine Öffnung eintritt und divergierend wieder heraustritt und auf das Substrat trifft.
Aus der US-Patentschrift US 3,627,569 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Dampfabscheidung von dünnen Filmen bekannt, bei denen das Dickeprofil und der zu beschichtende Flächenbereich stark durch eine richtende Vorrichtung kon- trolliert werden. Die richtende Vorrichtung besteht aus mehreren länglichen Kanälen, um den Dampf zwischen der Quelle und einem Substrat zu kanalisieren. Dies bewirkt eine gleichmäßige Verteilung und eine Ausrichtung des DampfStroms .
Die US-Patentschrift US 5,415,753 beschreibt eine Lochblende, die sich zwischen einem Sputtertarget und einem mit dem Targetmaterial zu beschichtenden Substrat befindet. Die Lochblende ist im Wesentlichen so ausgestaltet, dass sie aufgrund eines geringen Seitenverhältnisses nicht richtend wirkt. Die Öffnungen der Lochblende fangen einen bestimmten Prozentteil der Sputterpartikel ab, während andere Sputterpartikel zur Abscheidung auf dem Substrat hindurchgelassen werden. Die Vorrichtung bewirkt, dass die Abseheidungsrate der Lochblende geringer ist als die Abscheidungsrate des Sputtervorgangs .
Die US-Patentschrift US 6,168,832 offenbart ein Verfahren zur Vakuumbedampfung von einer oder mehrerer Schichten auf ein Substrat, wobei die Dickenverteilung der Schichten durch eine drei-dimensionale Maske gesteuert wird, die zwischen dem Substrat und einer Dampfquelle positioniert ist. In einem beschriebenen Ausführungsbeispiel rotieren sowohl das Substrat als auch die Maske, wobei die Maske kreisrund ist und fächerförmig angeordnete Öffnungsschlitze aufweist.
Die US-Patentschrift US 6,210,540 beschreibt eine Maske, die über der Mitte einer Abscheidungsquelle positioniert ist, um den Flusswinkel von der Quelle zu begrenzen. Vor der Maske rotiert eine Vorrichtung, auf deren Umfang ein zu beschich- tendes Substrat aufgebracht ist. Durch die Maske wird der Be- reich der Vorrichtung abgeschirmt, welcher der Abscheidung nicht ausgesetzt sein soll. Die Rotation der Vorrichtung bewirkt eine Beschichtung der Seitenflächen des Substarts unter sich ändernden Winkeln.
Aus der Europäischen Patentanmeldung EP 0 717 432 ist eine Vorrichtung zum Sputtern eines Materials auf ein Substrat bekannt, bei dem zwischen dem Sputtertarget und dem zu beschichtenden Substrat ein Rohr angebracht ist. Das Rohr be- wirkt, dass selektierte Bereiche des Targetmaterialstroms das Substrat nicht erreichen.
Die Japanische Patentanmeldung JP 07 113 172 beschreibt einen Kollimator, der sich in einer Vorrichtung zum Aufbringen ei- nes dünnen Films befindet, wobei der Kollimator eine Vielzahl von gleichmäßig angeordneten Schlitzen aufweist. Das Material zur Filmbildung passiert die Schlitze.
Die Japanische Patentanmeldung JP 10 121 234 beschreibt eben- falls eine Sputtervorrichtung mit einem Kollimator, welche die Asymmetrie der Filmbildung eliminieren bzw. reduzieren soll .
Ferner ist aus der Japanischen Patentanmeldung JP 1 260 139 ein Kollimator mit mehreren Öffnungen bekannt, der zwischen einem Sputtertarget und einem Wafer positioniert ist. Die inneren Flächen der Öffnungen sind sägezahnförmig mit spitz zulaufenden Abschnitten (kranzförmige Nuten) ausgebildet. Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Vorrichtung so auszubilden, dass sie ein auf einen engen Winkelbereich begrenztes und gerichtetes Aufbringen von Depositionsmaterial auf ein Substrat ermöglicht.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass eine gattungsgemäße Vorrichtung mit einem Filter ausgestattet wird, der das aufzubringende Depositionsmaterial auf einen engen Winkelbereich fokussiert.
Insbesondere wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass eine Sput- tervorrichtung mit einem Filter ausgestattet wird, der so zwischen Sputtertarget und Substrat eingebracht ist, dass der Sputterteilchenfluss durch ihn hindurchgeleitet und fokus- siert wird.
Der erfindungsgemäße Filter besteht aus mehreren kanalförmi- gen EinzelStrukturen. Die Fokussierung des Sputterteil- chenflusses erfolgt aufgrund der geometrischen Abmessungen der einzelnen Filterstrukturen, wobei das Design des Filters auf geometrischen Strahlüberlegungen beruht. Beim Sputtervor- gang bildet sich auf dem Target ein Sputtergraben in Form einer ovalförmigen Vertiefung aus, aus der die Targetteilchen herausgesputtert werden. Tritt nun ein in viele Richtungen gestreuter Sputterteilchenfluss einer Punktquelle eines solchen Sputtergrabens in eine Einzelstruktur des erfindungsgemäßen Filters ein, werden nur die Sputterteilchen hindurchgelassen, die in einem bestimmten Winkelbereich D eingetreten sind. Dieser maximale Öffnungswinkel D = 2 x D ergibt sich aus dem Zusammenhang tan D = B/L, wobei B die Breite und L die Länge der Filtereinzelstruktur darstellt. Sputterteilchen die außerhalb dieses Winkelbereichs in die Struktur eingetreten sind, werden an den Innenwänden der Struktur abgeschieden und somit eliminiert. Der austretende Sputterfluss wird so auf einen engen Winkelbereich begrenzt, der durch die Abmessungen der Filterstruktur eingestellt werden kann.
Der Filter besteht aus mehreren Einzelstrukturen, die vorzugsweise so nebeneinander angeordnet sind, dass der Hauptan- teil' des Sputterflusses, der vom Sputtergraben des Targets ausgeht, durch die Filterstrukturen geleitet und fokussiert werden kann.
Die EinzelStrukturen des Filters können unterschiedlich ausgeformt sein. Der erfindungsgemäße Filter kann ferner nicht nur für Sputterverfahren, ' sondern auch für andere Beschich- tungsverfahren verwendet werden, bei denen Deposititionsmate- rial gerichtet und auf einen engen Winkelbereich fokussiert werden soll .
Weitere Vorteile, Besonderheiten und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Darstellung bevorzugter Ausfuhrungsbeispiele anhand der Abbildungen.
Von den Abbildungen zeigt:
Fig. 1 den bekannten Stand der Technik von Blenden bei PVD-Anlagen;
Fig. 2 den Einfluss einer Einzelstruktur eines
Filters auf die Sputterflussrichtung einer Punktquelle;
Fig. 3 die Wirkung einer Mehrfachstruktur eines
Filters auf die Sputterflussrichtung einer Zerstäubungskathode ;
Fig. 4 den maximalen Öffnungswinkel des gefilterten Sputterflusses;
Fig. 5, 6, 7, 8 verschiedene Ausformungen von Filterstrukturen;
Fig. 9, 10 Ausführungsbeispiele für Inline-Prozesse mit geneigter Kathode;
Fig. 11, 12 Ausführungsbeispiele mit waagerechter Kathode und geneigtem Sputterplasma und
Fig. 13 ein Ausführungsbeispiel mit Rotativkathode .
Die Zeichnung in Fig. 1 stellt vereinfacht den Stand der Technik bei Kathodenzerstäubungsanlagen (PVD-Anlagen) dar. Die Anlage 10 umfasst dabei eine Kathode 20, eine Anode 21 und ein Plasma, das zwischen den beiden Elektronen gezündet wurde. Vor der Kathode bildet sich ein Spannungsabfall aus, der die positiv geladenen Teilchen des Plasmas beschleunigt, so dass diese auf ein Sputtertarget 22 treffen, das sich vor der Kathode befindet. Dort schlagen die Teilchen des Plasmas einzelne Atome bzw. Moleküle heraus, die dann nach allen
Richtungen gestreut auf das Substrat 30 treffen und dort eine Schicht ausbilden, deren Zusammensetzung der TargetZusammensetzung entspricht. Beim Sputtervorgang bildet sich auf dem Target 22 ein Sputtergraben oder sogenanntes „Racetrack" in Form einer Vertiefung mit ovalförmigem Verlauf aus, da die
Teilchen nicht von der gesamten Targetfläche, sondern nur im Bereich dieser ovalförmigen Struktur abgesputtert werden. In der Zeichnung sind zwei Punktquellen 40 eines solchen Sput- tergrabens auf dem Target dargestellt, von denen in alle Richtungen Teilchen abgesputtert werden.
Derartige Sputterkathoden und -anlagen werden dabei Vorzugs- weise so ausgelegt, dass in kürzester Zeit eine maximale Menge an Sputtermaterial abgeschieden wird. Damit die Beschichtung des Substrats 30 möglichst homogen erfolgt, wird der Sputterfluss beispielweise durch die Öffnung einer Blende 50 auf das Substrat 30 geleitet. Aus der Zeichnung ist jedoch ersichtlich, dass mittels einer Blende kein fokussierter und gerichteter Sputterfluss möglich ist, da der Sputterfluss immer noch stark gestreut wird und nur die Streuung in die Außenbereiche unterbunden wird.
Die Erfindung sieht daher vor, eine Vorrichtung zum Aufbringen von Depositionsmaterial mit einem Filter auszustatten, der das Depositionsmaterial auf einen engen Winkelbereich fo- kussiert. Bei den Vorrichtungen kann es sich um jegliche Anlagen handeln, bei denen Depositionsmaterial in Form von Teilchen auf ein Substrat aufgebracht wird. Beispielsweise kann es sich um PVD-, Sprüh- und/oder CVD-Anlagen handeln.
Insbesondere sieht die Erfindung daher vor, eine Kathodenzerstaubungs- oder Sputteranlage mit einem Filter auszustat- ten, welcher den -Sputterfluss auf einen engen Winkelbereich begrenzt . Der Filter wird dabei zwischen wenigstens einer Zerstäubungskathode mit Sputtertarget und dem zu beschichtenden Substrat eingebracht, so dass der Fluss der abgesputter- ten Teilchen durch die Filterstruktur geleitet wird.
Das Design der Filterstruktur beruht auf geometrischen Strahlüberlegungen, wobei die geometrischen Abmessungen so gewählt sind, dass außerhalb eines bestimmten Winkelbereichs gestreute Sputterrichtungen eliminiert werden und der Sput- terstrahl so auf den entsprechenden Winkelbereich begrenzt wird. Der Zeichnung in Fig. 2 ist die Wirkung einer Einzel- Struktur eines solchen Filters auf eine Punktquelle zu ent- nehmen. Wird die Einzelstruktur 60 in die Sputterstrahlen, die von einer Punktquelle 40 eines Targets ausgehen, eingebracht, filtert sie die nach außen streuenden Strahlen heraus, so dass die Sputterstrahlen, die aus der Filterstruktur heraustreten, auf einen bestimmten Winkelbereich ß begrenzt sind. Sputterstrahlen außerhalb dieses Winkelbereichs werden an den Innenwänden der Struktur abgeschieden und somit eliminiert .
Der Fig. 3 ist die Wirkung einer Mehrfachstruktur eines er- findungsgemäßen Filters auf die Sputterflussrichtungen eines Targets 22 zu entnehmen. Dabei wird der Filter aus mehreren nebeneinander angeordneten Einzelstrukturen gebildet, und diese' Mehrfachstruktur 90 eines solchen Filters befindet sich in den Sputterstrahlen mehrerer Punktquellen 40 eines Targets 22. Bei den in der Zeichnung dargestellten Punktquellen handelt es sich um Punktquellen im Sputtergraben des Targets 22. Die Mehrfachstruktur des Filters 90 filtert die unerwünschten Sputterrichtungen heraus und begrenzt so den Winkelbereich der gesamten abgesputterten Teilchenstrahlen, die durch die Mehrfachstruktur treten. Hinter dem Filter entsteht ein gerichteter Sputterfluss, der es ermöglicht, das Depositionsmaterial gerichtet unter einem Winkel auf ein Substrat aufzubringen.
Der Zeichnung in Fig. 4 sind die geometrischen Verhältnisse der Einzelstrukturen eines Filters zu entnehmen. Dabei handelt es sich vorzugsweise um kanalförmige Strukturen. Der ma- - ximale Öffnungswinkel des gefilterten Sputterflusses ist ab- hängig von der Geometrie der EinzelStruktur, wobei im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Kanalstruktur mit rechteckigem Querschnitt gewählt wurde. Der maximale Öffnungswinkel ß = 2 x wird hierbei durch das Verhältnis von Öffnungs- weite B zu Strukturlänge L bestimmt, da α mit der Formel tan α = B/L berechnet werden kann. Der Öffnungswinkel D liegt typischerweise in der Größenordnung von 10 bis 120 Grad.
Die Länge L ist durch die Länge des Kanals der Struktur gege- ben, während die Breite B durch den weitesten Querschnitt der Struktur gegeben ist. Die Breite B liegt vorzugsweise in der Größenordnung von 2 bis 25 mm, während sich die Länge L abhängig von dem gewünschten Öffnungswinkel nach den Beziehungen tan α = B/L und ß = 2 x α berechnen lässt .
Die Ausformung der Strukturen kann dem Zweck entsprechend gewählt werden und ist somit nicht auf einen rechteckigen Querschnitt begrenzt, wie es in Fig. 8 dargestellt ist. In Fig. 5, 6 und 7 sind Ausführungsbeispiele von Filterstrukturen mit unterschiedlichen Querschnitten dargestellt. Dabei kann es sich beispielsweise um Strukturen mit quadratischem, waben- förmigem oder rundem Querschnitt handeln. Wenn es als zweckmäßig erachtet wird, können innerhalb einer Mehrfachstruktur auch verschiedene Querschnitte realisiert werden.
Wird ein Kanal mit rundem Querschnitt gewählt, ist als Breite B zweckmäßigerweise der Durchmesser des Kanals zu nehmen. Wird ein wabenfδrmiger Querschnitt gewählt, ist als Breite B der weiteste- Querschnitt der Struktur zu nehmen. Die Anzahl der Einzelstrukturen innerhalb eines Filters hängt von der Anwendung und dem zu erzielenden Winkelbereich ab. Typische Anzahlen für z.B. quadratische Kanäle innerhalb einer Struktur liegen in der Größenordnung von 1600/m2 bis 250.000/m2. Zur Bildung der Filterstrukturen eignen sich vielfältige Materialien, welche die jeweils an sie gestellten Anforderungen erfüllen. Dazu zählen Stabilität, chemische und physikalische Beständigkeit und gute Möglichkeit der Reinigung. Als Materi- alien kommen beispielsweise geeignete Kunststoffe, Aluminiumlegierungen, Eisen- oder Stahllegierungen in Frage, aus denen der Filter zu wenigstens 80% besteht. Die Dicke des Stegmaterials wird vorzugsweise so gewählt, dass die Stabilität der Struktur gewährleistet ist, aber keine zu großen Abschattun- gen entstehen. Typische Stegdicken liegen in der Größenordnung von 0,05 mm bis 2 mm.
Des weiteren hat es sich als zweckmäßig erwiesen, für den Filter Strukturen zu verwenden, die eine leichte Reinigung ermöglichen. Dies ist beispielsweise bei den lamellenartigen Strukturen in Fig.8 möglich, bei denen der rechteckige Querschnitt der Einzelstrukturen sehr lang ausgebildet ist und nur wenige Querträger die Struktur versteifen. So können die Innenwände der Strukturen leicht dadurch gereinigt werden, dass ein Reinigungsgerät wie eine Bürste der Länge nach durch den Querschnitt bewegt wird. Falls die Anwendung es nur erfordert, dass die Fokussierung von Teilchenstrahlen lediglich in Querrichtung zu den Einzelstrukturen erfolgt, reichen derartige Strukturen mit lamellenförmigen Querschnitten aus und lassen sich mit geringem Aufwand reinigen.
Prinzipiell sollten die Strukturen möglichst keine schwer zu reinigenden Bereiche aufweisen. Ist eine mechanische Reinigung beispielsweise durch Bürsten oder Sandstrahlen nicht möglich, können als Reinigungsprozess beispielsweise Ätzverfahren zur Anwendung kommen. Andere Reinigungsverfahren sind ebenfalls möglich. Die Art der Reinigung richtet sich zweckmäßigerweise nach der Art des Filtermaterials, der Ausformung des Filters und des verwendeten Targetmaterials. Ist nicht vorgesehen, den Filter zu reinigen, sollte er zweckmäßigerweise aus einem Material bestehen, dass sich in Verbindung mit dem abgeschiedenen Sputtermaterial leicht und kostengüns- tig entsorgen lässt.
Um eine bestimmte Auftragsrichtung beim Sputtervorgang zu realisieren, sieht ein besonders bevorzugtes Ausführungsbei- spiel der Erfindung vor, die Zerstäubungskathode mit Sputter- target und die sich in Sputterrichtung dahinter befindende Filterstruktur unter einem Winkel zum Substrat anzubringen. Ein derartiger Aufbau ist in Fig. 9 dargestellt. Dabei handelt es sich um einen Inline-Prozess, bei dem ein Substrat 30 nacheinander durch wenigstens zwei PVD-Anlagen 10 geführt wird. Sowohl die Kathoden 20 mit den jeweiligen Sputtertar- gets 22 als auch die Filterstrukturen 90 stehen in einem Winkel γ zur Oberfläche des Substrats. Die Filter fokussieren jeweils den Sputterfluss der Kathode auf einen bestimmten engen Bereich, so dass ein gerichteter Sputterfluss entsteht. Die resultierende gerichtete Deposition von Sputtermaterial auf dem Substrat erfolgt unter dem eingestellten Winkel γ, der durch die Ausrichtung von Kathode und Filterstruktur bestimmt wird. Durch Änderung der Ausrichtung ändert sich auch der Aufbringwinkel .
Das Substrat wird in einem bestimmten Abstand mit einer Geschwindigkeit in der Größenordnung von 0,1 bis 12 m/min an der Kathode mit dem Filter vorbeigeführt, so dass das Substrat gemäß den Anforderungen mit Depositionsmaterial be- schichtet wird. Die so realisierten Abscheidungs- bzw. Sput- terraten hängen stark von den Randbedingungen wie z.B. der Sputterleistung, dem Sputterdruck und dem Targetmaterial ab. Ferner hat es einen Einfluss auf die Sputterrate, ob das Sputterregime reaktiv und das Target keramisch oder metallisch ist. Typische Abscheidungsraten liegen in einer derartigen Vorrichtung in der Größenordnung von 0,1 nm/min bis 1000 nm/min.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung unterscheiden sich die eingestellten Winkel in den PVD- Anlagen 10, so dass in den jeweiligen Stationen unterschiedlich gerichtete Sputtervorgänge erfolgen können. In der ers- ten Station wird das Substrat unter dem Winkel γ beschichtet, während die Deposition in der zweiten Station unter einem Winkel φ erfolgt. Dies kann beispielsweise bei der Herstellung von selbstjustierenden Serienverschaltungen von Dünnschichten erforderlich sein, bei der ein Substrat schichtwei- se Materialdepositionen unter verschiedenen Einfallswinkeln ausgesetzt wird.
In Fig. 10 ist ein weiterer Inline-Prozess dargestellt, bei dem die einzelnen Kathoden 20 und Sputtertargets 22 in einem Winkel γ zum durchlaufenden Substrat 30 angebracht sind, die Filterstrukturen 90 dagegen so eingebracht sind, dass sie vorzugsweise parallel zur Oberfläche des Substrats verlaufen. Der Filter kann natürlich auch hier in einem beliebigen Winkel zur Substratoberfläche angeordnet sein. Die Einzelstruk- turen 60 des Filters sind so aufgebildet, dass die Kanäle wiederum unter dem Winkel γ zum Substrat 30 stehen. So wird ebenfalls ein gerichtetes Aufbringen von Sputtermaterial unter einem bestimmten Winkel realisiert. Der jeweilige Winkel kann durch Ausrichten der Kathode 20 und Veränderung der Ein- zelstrukturen 60 des Filters 90 verändert werden.
In Fig. 11 und Fig. 12 sind weitere Ausführungsbeispiele dargestellt, bei denen die Kathoden in einem beliebigen Winkel zum Substrat stehen und das Sputterplasma mit den Sputterstrahlen in einem Winkel zur Kathode stehen. In Fig. 11 steht die Kathode 20 beispielsweise parallel zur Oberfläche des Substrats 30, während die Sputterstrahlen so ausgelenkt sind, dass sie ein Feld bilden, das im Winkel ω geneigt ist. Dieses geneigte Feld wird durch den Filter 90 geleitet und seine Sputterstrahlen werden ebenfalls im Winkel ω auf das Substrat geleitet.
In Fig. 13 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem Rotativkathoden mit rohrförmigem Targetmaterial 110 verwendet werden. Innerhalb dieses Targetrohrs befinden sich Magnete 120 und eine Wasserkühlung. Durch die Rotation des Targets wird das Targetmaterial gleichmäßig abgetragen. Wer- den nun die Magnete gedreht, wie es in der Zeichnung dargestellt ist, dreht sich auch das Plasma, und die Sputterteilchen werden in einem Winkel ω zum Substrat 30 abgeschieden. Die Stellung des Filters 90 mit den einzelnen Filterstrukturen 60 ist wiederum beliebig wählbar.
Die Ablenkung der gesputterten Teilchen durch Zusammenstöße ist abhängig von der freien Weglänge der Sputterteilchen und somit vom Sputterdruck in der Kammer 100. Der Sputterdruck hat ebenfalls einen Einfluss auf die Sputterrate, so dass für die jeweilige Anwendung ein Optimum gefunden werden muss.
Die erfindungsgemäße Einbringung einer Filterstruktur ist nicht auf das Verfahren des Sputterns in einer PVD-Anlage beschränkt, sondern ist vielmehr auch auf andere Verfahren an- wendbar, bei denen ein gerichtetetes Aufbringen von Depositionsmaterial auf ein Substrat erfolgen soll. Weitere mögliche Anwendungsformen sind beispielsweise die Closed Space Sublimination, das Thermische Verdampfen sowie das Sprühen. Bezugszeichenliste :
10 PVD-Anlage 20 Zerstäubungskathode
21 Anode
22 Sputtertarget 30 Substrat
40 Punktquelle eines Sputtertargets 50 Blende
60 Einzelstruktur eines Filters
90 Mehrfachstruktur eines Filters
100 Kammer einer PVD-Anlage
110 Targetmaterial einer Rotativkathode 120 Magnet

Claims

Patentansprüche :
1. Verfahren zum gerichteten Aufbringen von Depositionsmaterial auf ein Substrat, bei dem das Depositionsmateri- al durch einen Filter (90) mit mehreren kanalartigen Einzelstrukturen (60) auf das Substrat (30) geleitet wird, wobei die Materialstrahlen auf einen engen Winkelbereich begrenzt werden, cLa.cLu--r-ch gekennze chnet , dass das Depositionsmaterial unter einem Winkel zur Substratoberfläche aufgebracht wird, wobei der Winkel während des Verfahrens konstant bleibt .
2. Verfahren zum gerichteten Aufbringen von Depositionsmaterial auf ein Substrat in einer PVD-Anlage, wobei die von einem Sputtertarget (22) abgesputterten Teilchenstrahlen durch einen Filter (90) mit mehreren kanalartigen Einzelstrukturen (60) auf das Substrat (30) geleitet werden, und der Sputterteilchenfluss auf einen engen Winkelbereich begrenzt wird, claLcLuL-r-c-h. ge- kennzeichnet, dass das Depositionsmaterial unter einem Winkel zur Substratoberfläche aufgebracht wird, wobei der Winkel während des Verfahrens konstant bleibt.
3. Vorrichtung zum gerichteten Aufbringen von Depositionsmaterial auf ein Substrat, dacL-i r-rα-h. cjek-enn- zeichnet, dass zwischen wenigstens einer Quelle des Depositionsmaterials und dem Substrat (30) ein Filter (90) mit mehreren kanalartigen Einzelstrukturen (60) positioniert ist, und dass' die Vorrichtung Mittel 'enthält , durch die Depositionsmaterial unter einem während des Aufbringvorgangs konstanten Winkel zur Substrat- Oberfläche aufbringbar ist .
4. Vorrichtung zum gerichteten Aufbringen von Depositionsmaterial auf ein Substrat in einer PVD-Anlage, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen wenigstens einer Zerstäubungskathode (20) mit Sputtertarget (22) und dem Substrat (30) ein Filter (90) mit mehreren kanalartigen Einzelstrukturen (60) positioniert ist, und dass die Vorrichtung Mittel enthält , durch die Depositionsmaterial unter einem während des Aufbringvorgangs konstanten Winkel zur Substratoberfläche auf- bringbar ist .
5. Vorrichtung nach einem oder beiden der Ansprüche 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Filter (90) aus mehreren kanalförmigen Einzelstrukturen (60) mit quadratischem Querschnitt besteht.
6. Vorrichtung nach einem oder beiden der Ansprüche 3 und 4, de-diα-r-ch gekennzeichnet, dass der Filter (90) aus mehreren kanalförmigen Einzelstrukturen (60) mit rechteckigem Querschnitt besteht.
7. Vorrichtung nach einem oder beiden der Ansprüche 5 und 6, da.dτ-ι--rch gekennzeichnet, dass die Breite B der Kanäle (60) des Filters (90) in der Größenordnung von 2 mm bis 25 mm liegt.
8. Vorrichtung nach einem oder beiden der Ansprüche 3 und 4, daduirch gekennzeichnet, dass der Filter (90) aus mehreren kanalförmigen Einzelstrukturen (60) mit rundem Querschnitt besteht.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite einer runden Einzelstruk- tur (60) durch den Durchmesser gegeben ist und in der Größenordnung von 2 mm bis 25 mm liegt.
10. Vorrichtung nach einem oder beiden der Ansprüche 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Filter
(90) aus mehreren kanalförmigen Einzelstrukturen (60) mit wabenfδrmigem Querschnitt besteht .
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Breite einer wabenförmigen Einzelstruktur (60) durch den weitesten Querschnitt gegeben ist und in der Größenordnung von 2 mm bis 25 mm liegt .
12. Vorrichtung nach einem oder beiden der Ansprüche 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Filter (90) aus mehreren kanalförmigen Einzelstrukturen (60) mit verschiedenen Querschnitten besteht .
13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Filter (90) zu wenigstens 80 % aus Kunststoffen, Aluminiumlegierungen, Eisen- und/oder Stahllegierungen besteht .
14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die Zerstäubungskathode (20) mit dem Sputtertarget (22) als auch der Filter (90) in einem Winkel γ zur Ober- fläche des Substrates (30) angebracht sind.
15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Ka- thode (20) mit dem Sputtertarget (22) in einem Winkel γ zur Oberfläche des Substrates (30) angebracht ist, während der Filter (90) parallel zur Oberfläche des Substrats (30) verläuft und die Kanäle (60) des Filters im Winkel γ zur Oberfläche des Substrats (30) verlaufen.
16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Kathode (20) mit dem Sputtertarget (22) in einem Winkel γ zur Oberfläche des Substrates (30) angebracht ist, der Filter (90) in einem anderen Winkel zur Substratoberfläche verläuft, und die Kanäle (60) des Filters wieder im Winkel γ zur Oberfläche des Substrats (30) verlaufen.
17. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die von der Kathode (20) abgesputterten Teilchenstrahlen in einem Winkel ω zur Kathode abgeschieden werden, der Fil- ter (90) parallel oder in einem Winkel zur Substratoberfläche eingebracht ist und die Einzelstrukturen (60) des Filters wiederum im Winkel ω zur Substratoberfläche verlaufen.
18. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Kathode um eine Rotativkathode handelt.
' 19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekenn- • zeichnet, dass Magnete (120) der Rotativkathode so eingestellt sind, dass die Sputterteilchen in einem Winkel ω zur Substratoberfläche abgeschieden werden.
20.. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Öffnungswinkel ß der Einzelstrukturen (60) aus den Beziehungen ß = 2 x α und tan α = B/L berechnen lässt .
21. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Öffnungswinkel ß in der Größenordnung von 10° bis 120° liegt .
22. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Länge L der Kanäle (60) des Filters (90) abhängig von dem gewünschten Öffnungswinkel nach den Beziehungen tan α = B/L und ß = 2 x α berechnen lässt .
23. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der kanalförmigen Einzelstrukturen (60) eines Fil- ters (90) in der Größenordnung von etwa 1600/m2 bis 250.000/m2 liegt.
24. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Ab- scheidungsrate der Vorrichtung mit Filter in der Größenordnung von 0,1 nm/min bis 1000 nm/min liegt.
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