Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Ab scheideanlage .

Abscheideanlagen werden in verschiedenen Varianten eingesetzt, um Schichten auf zu beschichtenden Objekten abzuscheiden. Bei spielsweise werden bei der Herstellung von Halbleiterbauele menten, wie beispielsweise Solarzellen, Schichten auf Substra ten abgeschieden.

Für die Abscheidung von Schichten wird auf verschiedene Tech nologien zurückgegriffen. Die gewünschten Schichten können mittels chemischer Abscheidung aus der Dampfphase abgeschieden werden, was im englischen Sprachraum üblicherweise als Chemi cal Vapor Deposition bezeichnet und nachfolgend kurz als CVD abgekürzt wird. Eine Variante der CVD-Technologie ist die plasmaunterstützte chemische Abscheidung aus der Dampfphase, welche im englischen Sprachraum als Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition und nachfolgend kurz PECVD genannt wird. Eine weitere Abscheidetechnologie stellt die Atomlagenabscheidung dar, welche im englischen Sprachraum als Atomic Layer Deposi tion bekannt ist und nachfolgend kurz ALD genannt wird. Dar über hinaus können Schichten mittels Sputtern abgeschieden werden .

All diesen Abscheidetechnologien ist gemein, dass die zugehö rigen Abscheideanlagen Prozesskammern aufweisen, in welchen die Abscheidung erfolgt. Weiterhin weisen sie eine Gaszufüh rung sowie ein Abgassystem auf. Mittels der Gaszuführung wer den für die Abscheideprozesse benötigte Prozessgase bereitge stellt, während das Abgassystem einen in der Prozesskammer vorherrschenden Druck gewährleistet. Mittels des Abgassystems werden zu diesem Zweck Gase aus der Prozesskammer abgesaugt. Die genannten Abscheideanlagen können im Stapelbetrieb oder als Durchlaufanlagen betrieben werden.

Eingesetzte Abgassysteme weisen üblicherweise eine Abgasstre cke auf, über welche hinweg Gase aus der Prozesskammer mittels einer Vakuumpumpe aus der Prozesskammer abgesaugt werden. In Folge dessen kommt es auch in der Abgasstrecke und der Vakuum pumpe, welche Bestandteil der Abgasstrecke ist, zu Abscheidun gen. Diese sind in der Regel nicht erwünscht, da sie zu Aus fällen bei den eingesetzten Vakuumpumpen führen können. Diese Vakuumpumpen werden vorliegend zum Teil kurz als Pumpen be zeichnet. Bei vielen Abscheideprozessen sind daher regelmäßig aufwändige Pumpenwartungen erforderlich, welche den Aufwand für die Abscheidung der gewünschten Schichten deutlich erhö hen .

Um den Aufwand für die Wartung der Pumpen zu reduzieren, ist bislang bekannt, in vor der Pumpe gelegenen Abschnitten der Abgasstrecke Filter oder Fallen anzuordnen, um für die Ab scheidungen in der Abgasstrecke relevante Abgasbestandteile aus dem Abgasstrom herauszufiltern oder herauszufällen. Ent sprechende Fallen können chemisch oder thermisch unterstützt werden, wie dies beispielsweise bei einer Kühlfalle der Fall ist. Doch der Einsatz solcher Fallen und Filter ist immer noch mit einem erheblichen Aufwand für Wartungs- und Reinigungsar beiten verbunden, welche an den eingesetzten Filtern und Fal len vorzunehmen sind.

Unter dem Begriff parasitärer Abscheidung werden vorliegend solche Abscheidungen verstanden, welche in Folge des Abschei devorgangs nicht auf zu beschichtenden, in der Abscheideanlage angeordneten Objekten abgeschieden werden, sondern auf anderen Oberflächen wie Wandungen von Prozesskammern, Wandungen der Abgasstrecke oder Wandungen der Pumpe.

Vor dem geschilderten Hintergrund liegt der vorliegenden Er findung die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zum Betrieb einer Abscheideanlage zur Verfügung zu stellen, mit welchem der Um fang parasitärer Abscheidungen in einer Abgasstrecke der Ab scheideanlage verringert werden kann.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkma len des Anspruchs 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand abhängiger Unter ansprüche .

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb einer Abscheidean lage sieht vor, dass in der Abscheideanlage eine Zwischen schicht abgeschieden wird. Nachfolgend wird in der Abscheide anlage wenigstens eine Prozessschicht abgeschieden. Die ge nannte Abscheidung der wenigstens einen Prozessschicht erfolgt zum Zwecke einer Beschichtung von in der Abscheideanlage ange ordneten Objekten.

In der Abscheideanlage werden somit die zu beschichtenden, in der Abscheideanlage angeordneten Objekte mit der wenigstens einen Prozessschicht versehen. Prozessschichten im vorliegen den Sinne sind Schichten, welche auf die zu beschichtenden Ob jekte aufgebracht werden. Zwischenschichten sind hingegen Schichten, welche nicht auf die zu beschichtenden Objekte auf gebracht werden sollen, beispielsweise weil sie keine oder un erwünschte Wirkungen auf die zu beschichtenden Objekte haben. Zweckmäßigerweise werden daher zu beschichtende Objekte vor dem Abscheiden einer Zwischenschicht aus der Abscheideanlage entnommen, beziehungsweise erst nach dem Abscheiden der Zwi schenschicht in die Abscheideanlage eingebracht.

Es hat sich gezeigt, dass mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bewirkt werden kann, dass es in geringerem Umfang zu parasitä ren Abscheidungen kommt. Das heißt, die parasitären Abschei dungen werden vermieden oder liegen in einer verringerten Di cke vor. Dies hat unmittelbare Auswirkungen auf die Standzei ten eingesetzter Pumpen. Da es nur in verringertem Umfang zu parasitären Abscheidungen kommt, können die Wartungsintervalle der Pumpen deutlich verlängert werden.

Der geringere Umfang parasitärer Abscheidungen ist vermutlich darauf zurückzuführen, dass mittels der Zwischenschicht eine verringerte Absorption, Adsorption und/oder Einlagerung von Prozessgasen an oder in Wandungen einer Prozesskammer der Ab scheideanlage oder Wandungen der Abgasstrecke bewirkt werden kann. Unter Wandungen sind in diesem Zusammenhang Wandungs oberflächen der jeweiligen Bauteile der Abscheideanlage zu verstehen. Diese Wandungsoberflächen können gebildet sein durch die Materialien der jeweiligen Bauteile, beispielsweise Quarzglas oder Metall, oder durch früher abgeschiedene Schich ten, beispielsweise ältere Prozessschichten. In Folge der ver ringerten Absorption, Adsorption und/oder Einlagerung der Pro zessgase stehen diese in späteren Abscheidevorgängen nicht o- der zumindest in verringertem Umfang als Reaktionspartner zur Verfügung, wodurch parasitäre Abscheidungen verringert oder im Idealfall verhindert werden können.

Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens kann somit ohne nen nenswerten apparativen Mehraufwand die Standzeit eingesetzter Vakuumpumpen deutlich erhöht werden. Der Wartungsaufwand ist somit geringer. Überdies können giftige oder anderweitig ge fährliche Ablagerungen in Bauteilen der Abscheideanlage, bei- spielsweise in der Abgasstrecke, mittels der Zwischenschicht in einen weniger reaktiven oder im Idealfall ungefährlichen Zustand versetzt werden. Bei Wartungsarbeiten kann daher der Aufwand für Sicherheitsvorkehrungen, wie beispielsweise

Schutzeinrichtungen, reduziert werden.

Die beschriebenen Abscheidungen in der Abscheideanlage erfol gen vorteilhafterweise vorrangig in einer Prozesskammer der Abscheideanlage. Wie bereits oben beschrieben, wird in Ab scheideanlagen mittels einer eine Pumpe aufweisenden Abgas strecke ein vorgegebener Druck in der Prozesskammer herge stellt. In Folge dessen gelangen Prozessgase in die Abgasstre cke, sodass es auch in der Abgasstrecke und damit in der Pumpe zu Abscheidungen kommt.

Vorzugsweise wird eine Zwischenschicht abgeschieden, indem ein Zwischenschichtmaterial in Gestalt einer Vielzahl von im We sentlichen kugelförmigen Agglomeraten aus dem Zwischenschicht material auf Oberflächen aufgewachsen wird. Als solch ein in Gestalt von kugelförmigen Agglomeraten bei dem Abscheidevor gang aufwachsendes Zwischenschichtmaterial kann beispielsweise Nickel oder Siliziumcarbid eingesetzt werden. Es hat sich ge zeigt, dass in Folge des Aufwachsens des Zwischenschichtmate rials in Gestalt von kugelförmigen Agglomeraten Hohlräume zu verlässig geschlossen werden können und wenig Spalte in der Zwischenschicht entstehen. In Folge dessen kann die beschrie benen Absorption, Adsorption und/oder Einlagerung von Prozess gasen effizient verringert werden.

Vorzugsweise wird als Zwischenschicht ein Zwischenschichtmate rial abgeschieden, welches eine andere Kristallstruktur auf weist als ein nachfolgend als wenigstens eine Prozessschicht abgeschiedenes Prozessschichtmaterial. Es hat sich gezeigt, dass aufgrund einer resultierenden Gitterfehlanpassung zwi- sehen dem Zwischenschichtmaterial und dem Prozessschichtmate rial das Aufwachsen der Prozessschicht beeinflusst werden kann. Diese wächst mit reduzierter Geschwindigkeit und in ver ringerter Dicke auf. Somit kann auf diese Weise der Umfang pa rasitärer Abscheidungen weiter reduziert und die Pumpenstand zeit weiter verlängert werden.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsvariante werden eine oder mehrere weitere Zwischenschichten abgeschieden. Zudem werden nach jeder dieser weiteren Zwischenschichten jeweils wenigs tens eine weitere Prozessschicht abgeschieden. Die Abscheidung der jeweiligen wenigstens einen weiteren Prozessschicht er folgt, um Objekte zu beschichten, welche in einem jeweiligen Zeitpunkt in der Abscheideanlage angeordnet sind. Zusammenfas send wird also eine Zwischenschicht abgeschieden, danach we nigstens eine Prozessschicht, danach wiederum eine Zwischen schicht, danach wenigstens eine Prozessschicht und so weiter. Auf diese Weise kann dem Umstand Rechnung getragen werden, dass die vorteilhaften Wirkungen der Zwischenschicht nachlas- sen, je größer eine Gesamtschichtdicke aller auf ihr abge schiedenen Prozessschichten wird. Diese nachlassende Wirkung ist darauf zurückzuführen, dass die beschriebene Gitterfehlan passung mit zunehmender Gesamtschichtdicke aller auf der Zwi schenschicht abgeschiedenen Prozessschichten abnimmt und Ab sorption, Adsorption und Einlagerung von Prozessgasen mit zu nehmender Gesamtschichtdicke der auf der Zwischenschicht abge schiedenen Prozessschichten zunehmen können. Durch die wieder holte Abscheidung der weiteren Zwischenschichten kann diese Abnahme der vorteilhaften Wirkungen der zuvor abgeschiedenen Zwischenschicht kompensiert werden. Zudem können durch die wiederholte Abscheidung von weiteren Zwischenschichten und je weils darauf folgender weiterer Prozessschichten interne Span nungen in einer resultierenden Schicht _S truktur generiert wer den, welche zur Folge haben, dass Teile der Schicht _S truktur abplatzen. Dies trägt dazu bei, den Aufbau dickerer Schicht _S trukturen zu verhindern oder zumindest zu verzögern, sodass die Pumpenstandzeiten länger werden.

Vorzugsweise werden die Zwischenschichten, das heißt die Zwi schenschicht und etwaige weitere Zwischenschichten, und die Prozessschichten, das heißt die wenigstens eine Prozessschicht und etwaige weitere Prozessschichten, jeweils in solchen Di cken abgeschieden, dass zu jedem Zeitpunkt eine Summe der Di cken aller abgeschiedener Zwischenschichten mindestens 0,1 %, vorzugsweise mindestens 1 %, der Summe der Dicken aller bis zu diesem Zeitpunkt abgeschiedenen Zwischen- und Prozessschichten beträgt. Dieser Wert hat sich in der Praxis besonders bewährt.

Weiterhin hat es sich in der Praxis bewährt, die Zwischen schichten und die Prozessschichten in solchen Dicken abzu scheiden, dass zu jedem Zeitpunkt die Summe der Dicken aller abgeschiedenen Zwischenschichten maximal 10 % der Summe der Dicken aller bis zu diesem Zeitpunkt abgeschiedenen Zwischen- und Prozessschichten beträgt. Auf diese Weise kann ein ausge wogenes Verhältnis zwischen vorteilhaften Wirkungen der Zwi schenschichten und mit der Abscheidung der Zwischenschichten einhergehenden Verfahrensmehraufwand realisiert werden.

Bei einer vorteilhaften Verfahrensvariante wird wenigstens ei ne Zwischenschicht als hydrophobe Zwischenschicht ausgeführt. Vorzugsweise werden alle Zwischenschichten als hydrophobe Zwi schenschichten ausgeführt. Dies ist insbesondere dann von Vor teil, wenn nach Abscheidung der Zwischenschicht Prozessschrit te, beispielsweise eine Abscheidung von Prozessschichten, durchgeführt werden, welche für die Präsenz von Wasser sensi tiv sind. Da in Folge der Präsenz der hydrophoben Zwischen schicht kein oder zumindest weniger Wasser als Reaktions partner in der Abgasstrecke vorliegt, kann in entsprechenden Anwendungsfällen eine parasitäre Abscheidung in der Abgasstre cke vermieden oder zumindest verringert werden. Beispielsweise ist ein Prozessschritt, bei welchem Trimethylaluminium als Prozessgas verwendet wird, für die Präsenz für Wasser sensi tiv. In Anwesenheit von Wasser kann das Trimethylaluminium, nachfolgend kurz als TMA bezeichnet, zu Aluminiumoxid umge setzt werden, welches insbesondere in der Abgasstrecke eine parasitäre Abscheidung darstellt. Werden hingegen hydrophobe Zwischenschichten, beispielsweise aus Siliziumcarbid oder Pa raffin, vorgesehen, kann die parasitäre Abscheidung von Alumi niumoxid in der Abgasstrecke vermieden oder zumindest verrin gert werden.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenigstens eine Zwi schenschicht, vorzugsweise alle Zwischenschichten, als Diffu sionsbarriere gegenüber wenigstens einer während des Abschei dens einer der genannten Prozessschichten in einer Prozesskam mer der Abscheideanlage vorhandenen Substanz auszuführen. Vor zugsweise werden sie als Diffusionsbarriere gegenüber Sauer stoff ausgeführt. Auf diese Weise kann eine Reaktion von unter der Zwischenschicht liegenden Prozessschichten mit der Sub stanz vermieden oder zumindest verringert werden. Die als Dif fusionsbarriere ausgeführten Zwischenschichten dienen somit gleichsam als Reaktionsbarrieren für unter den Zwischenschich ten befindliche Prozessschichten. Beispielsweise kann als Zwi schenschicht Siliziumcarbid abgeschieden werden, welches ge genüber Sauerstoff als Diffusionsbarriere wirkt. Unter der Si- liziumcarbidschicht befindliche Aluminiumoxidschichten kommen sodann nicht mehr in Kontakt mit Sauerstoff, sodass eine Oxi dation dieser Aluminiumoxidschichten verhindert oder zumindest verringert wird. Da eine solche Oxidation der Aluminiumoxid schichten bei Abscheideprozessen einen Volumenzuwachs bei die sen Aluminiumoxidschichten bewirkt, können durch die als Dif fusionsbarriere gegenüber Sauerstoff ausgeführte Siliziumcar- bid-Zwischenschicht Dickenzuwächse bei den Aluminiumoxid schichten verringert oder gar vermieden werden. Als Diffusi onsbarriere gegenüber Sauerstoff ausgeführte Zwischenschichten wirken sich in ähnlicher Weise positiv aus auf unter den Zwi schenschichten befindliche Prozessschichten aus Silizium- oxinitrid .

Vorzugsweise wird als Zwischenschicht wenigstens ein Element aus einer Gruppe bestehend aus Siliziumcarbid, Paraffin, Ni ckel und Teflon abgeschieden. Besonders bewährt hat sich Sili ziumcarbid, welches besonders bevorzugt eingesetzt wird.

Die Zwischenschichten und die Prozessschichten können abge schieden werden mittels CVD, mittels ALD oder mittels Sput tern. Vorzugsweise werden die Zwischen- und die Prozessschich ten mittels CVD abgeschieden und besonders bevorzugt mittels PECVD .

Bei einer bevorzugten Ausführungsvariante des Verfahrens wer den als Prozessschichten Aluminiumoxidschichten und/oder Sili- ziumoxinitridschichten abgeschieden. In Verbindung mit diesen Prozessschichten hat sich das Verfahren besonders bewährt.

Eine Weiterbildung sieht vor, dass als Zwischenschicht Silizi umcarbid abgeschieden wird und unmittelbar darauffolgend als wenigstens eine Prozessschicht eine Aluminiumoxidschicht. Wei terhin wird nach der genannten Aluminiumoxidschicht eine Sili- ziumoxinitridschicht abgeschieden. Während der genannten Ab scheideprozesse wird zwischen der genannten Zwischenschicht aus Siliziumcarbid und der genannten Aluminiumoxidschicht eine Mischschicht ausgebildet, welche Silizium, Kohlenstoff, Alumi nium und Sauerstoff aufweist. Diese Mischschicht kommt durch Diffusionseffekte und möglicherweise weitere Effekte zustande. Die Mischschicht verstärkt interne Spannungen in einer ausge- bildeten Schicht _S truktur, sodass es häufiger, beispielsweise bedingt durch unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten, zum Abplatzen von Schichten kommt. Diese Abplatzungen bewir ken, dass die parasitären Abscheidungen eine kritische Dicke nicht oder erst zu einem späteren Zeitpunkt erreichen, sodass längere Pumpenstandzeiten realisiert werden können.

Im Übrigen hat sich gezeigt, dass Siliziumcarbid auf Metallen deutlich weniger stark haftet als Aluminiumoxidschichten. Bei einer bevorzugten Verfahrensvariante wird daher Siliziumcarbid als Zwischenschicht abgeschieden, ehe eine erste Prozess schicht aus Aluminiumoxid abgeschieden wird.

Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Figuren näher erläu tert. Soweit zweckdienlich, sind hierin gleich wirkende Ele mente mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Erfindung ist nicht auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispie le beschränkt - auch nicht in Bezug auf funktionale Merkmale. Die bisherige Beschreibung wie auch die nachfolgende Figuren beschreibung enthalten zahlreiche Merkmale, die in den abhän gigen Unteransprüchen teilweise zu mehreren zusammengefasst wiedergegeben sind. Diese Merkmale wie auch alle übrigen oben und in der nachfolgenden Figurenbeschreibung offenbarten Merk male wird der Fachmann jedoch auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfügen. Insbesondere sind alle genannten Merkmale jeweils einzeln und in beliebiger geeigneter Kombination mit dem Verfahren des unabhängigen An spruchs kombinierbar. Es zeigen:

Figur 1 Prinzipdarstellung eines Ausführungsbeispiels des er findungsgemäßen Verfahrens;

Figur 2 schematische Darstellung einer Abscheideanlage gemäß dem Stand der Technik; Figur 3 Aufwachsen von Zwischenschichtmaterial in Gestalt ei ner Vielzahl von im Wesentlichen kugelförmigen Agglo- meraten aus Zwischenschichtmaterial;

Figur 4 Ausführungsbeispiel einer mit den Verfahren gemäß Fi gur 1 herstellbaren Schichtstruktur;

Figur 5 vergrößerte Darstellung des Teilbereichs Z aus Figur

4.

Figur 1 illustriert anhand einer Prinzipdarstellung ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens. Mittels dieses Verfahrens kann beispielsweise die in Figur 4 darge stellte Schicht _S truktur ausgebildet werden. Figur 1 wird daher anhand der Schicht _S truktur der Figur 4 erläutert, doch ist das Ausführungsbeispiel der Figur 1 nicht auf die Ausbildung der Schicht _S truktur gemäß Figur 4 beschränkt. Andere Schicht _S truk turen können mit dem Ausführungsbeispiel der Figur 1 offen sichtlich ebenfalls hergestellt werden.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Figur 1 wird zunächst eine Zwischenschicht abgeschieden 10. Im Falle der Schicht _S truktur aus Figur 4 ist dies eine Siliziumcarbidschicht 50a. Im Weite ren werden mehrere Prozessschichten abgeschieden 12. Bei der Schicht _S truktur aus Figur 4 ist dies eine Abfolge 52a von Alu miniumoxidschichten und Siliziumoxinitridschichten . In dieser Abfolge 52a können sich die Aluminiumoxid- und die Siliziumo xinitridschichten abwechseln, grundsätzlich können jedoch auch Prozessschichten aus gleichem Material unmittelbar aufeinander folgen. Das Verfahrensbeispiel der Figur 1 sieht im Weiteren das Abscheiden 14 einer weiteren Zwischenschicht vor, in der Schicht _S truktur der Figur 4 ist dies eine Siliziumcarbid schicht 50b. Hieran schließt sich das Abscheiden 16 mehrerer weiterer Prozessschichten an. Diese mehreren weiteren Prozess- schichten bilden bei der Schicht _S truktur aus Figur 4 eine Ab folge 52b von Aluminiumoxid- und Siliziumoxinitridschichten . Wie bereits im Fall der Abfolge 52a können weitere Prozess schichten aus gleichem Material unmittelbar aufeinander folgen oder Aluminiumoxid- und Siliziumnitridschichten sich stets ab wechseln .

Bei dem Verfahrensbeispiel der Figur 1 schließt sich ein er neutes Abscheiden 14 einer weiteren Zwischenschicht an, in der Schicht _S truktur der Figur 4 ist dies die Siliziumcarbidschicht 50c. Nachfolgend werden erneut mehrere weitere Prozessschich ten abgeschieden 16. In der Schicht _S truktur der Figur 4 führt dies zu einer Abfolge 52c von Aluminiumoxid- und Siliziumo xinitridschichten. Wie bereits im Fall der Abfolge 52b können sich in der Abfolge 52c Aluminiumoxid- und Siliziumoxinitrid schichten abwechseln oder mehrere gleichartige Schichten auf einander folgen.

Wie durch die drei Punkte am unteren Rand der Figur 1 angedeu tet, kann das Verfahren aus Figur 1 grundsätzlich in analoger Weise durch das Abscheiden weiterer Zwischenschichten und nachfolgendes Abscheiden mehrerer weiterer Prozessschichten fortgesetzt werden. Begrenzt wird die Zahl weiterer abgeschie dener Schichten letztlich durch eine Standzeit einer Pumpe in der verwendeten Abscheideanlage. In Figur 4 ist beispielhaft eine aus dem Stand der Technik bekannte CVD-Anlage schematisch dargestellt, welche mittels des Betriebsverfahrens gemäß Figur 1 betrieben werden kann. Das Verfahren zum Betrieb einer Ab scheideanlage gemäß Figur 1 ist jedoch ohne weiteres auch bei anderen Abscheideanlagen einsetzbar.

Figur 2 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Abschei deanlage 20 gemäß dem Stand der Technik. Diese Abscheideanlage 20 weist ein Prozessrohr 24 auf, welches eine Prozesskammer 25 umhüllt. In der Prozesskammer 25 sind zu beschichtende Objekte anordenbar. In der Darstellung der Figur 2 sind als zu be schichtende Objekte Siliziumsubstrate 26 gezeigt, welche in einem Boot 28 angeordnet sind.

Bei der Abscheideanlage 20 handelt es sich um eine CVD-Anlage, das heißt um eine Anlage für chemische Abscheidungen aus der Dampfphase. Als solche weist sie eine Zuführöffnung 35 auf, mittels welcher Prozessgase in die Prozesskammer 25 eingelei tet werden können. Diese Prozessgaszufuhr 34 ist in Figur 2 durch einen Pfeil angedeutet. Die Abscheidungen in einer CVD- Anlage erfolgen für gewöhnlich bei vorgegebenen Druckwerten. Zur Einstellung beziehungsweise Regelung dieser Druckwerte ist in an sich bekannter Weise eine Abgasstrecke 31 vorgesehen, welche neben Rohrleitungen 29 eine Pumpe 30 umfasst, mittels welcher Gase aus der Prozesskammer 25 absaugbar sind. Das Ab saugen der Gase und eine Abfuhr der Abgase über die Abgasstre cke 31 ist in Figur 2 durch einen Pfeil angedeutet, welcher somit eine Abgasabfuhr 32 symbolisiert. CVD-Abscheidungen kön nen thermisch oder mittels eines Plasmas unterstützt werden. Zum Zwecke der thermischen Unterstützung ist in Figur 2 eine Heiz _V orrichtung 22 dargestellt. Für eine Plasmaunterstützung wäre, in an sich bekannter Weise, zusätzlich oder alternativ zur Heiz _V orrichtung 22 ein Plasmagenerator vorzusehen.

Die im Zusammenhang mit den Figuren 1 und 2 erläuterten Zwi schenschichten und Prozessschichten bestehend aus Siliziumcar- bid, Aluminiumoxid oder Siliziumoxinitrid können mit der in Figur 2 dargestellten Abscheideanlage, vorzugsweise plasmaun terstützt, abgeschieden werden. Als Prozessgase können hierfür TMA, Lachgas, Silane, Ammoniak und Methan eingesetzt werden. Die Abscheidungen erfolgen in einem Temperaturband von 20 °C bis 600°C und in einem Druckbereich von 0,1 mbar bis

1000 mbar. Dabei kommt es zu Abscheidungen in der Prozesskam- mer 25 und in der Abgasstrecke 31, darunter also auch in der Pumpe 30. Den Abscheideprozessen liegen dabei folgende Reakti onen zugrunde:

CnHn + SinHn = Si _n C _n + H _n

CH ₄ + SiH ₄ = Sie + 4H ₂

N _n O _n + C _n H _n Aln = Al _n O _n + Restprodukte

3N ₂ 0 + 2C3H9AI = A1 ₂ 0 ₃ + Restprodukte

N _n H _n + Si _n H _n + N _n O _n = Si _n O _nNn + Restprodukte

NH ₃ + SiH ₄ + N ₂ 0 = SiON + Restprodukte

Der Buchstabe n steht hierin jeweils für eine beliebige natür liche Zahl .

Mittels des im Zusammenhang mit den Figuren 1 und 2 beschrie benen Ausführungsbeispiels des Verfahrens können parasitäre Abscheidungen in der Pumpe 30, wie weiter oben näher erläu tert, vermieden oder zumindest erheblich verringert werden. So wird durch das Abscheiden 10, 14 der Siliziumcarbidschichten

50a, 50b, 50c als Zwischenschichten die Absorption, Adsorption und/oder Einlagerung von Prozessgasen in unterhalb der Zwi schenschichten gelegenen Prozessschichten oder Oberflächen, wie oben näher erläutert, erheblich verringert. Dies ist unter anderem darauf zurückzuführen, dass die Siliziumcarbidschich ten 50a, 50b, 50c abgeschieden werden, indem das Siliziumcar- bidmaterial, wie in Figur 3 schematisch dargestellt, in Ge stalt einer Vielzahl von im Wesentlichen kugelförmigen Agglo- meraten 42, 43, 44 aus Siliziumcarbid auf einer jeweiligen Oberfläche 40 abgeschieden wird. Bei der Oberfläche 40 kann es sich beispielsweise um eine Oberfläche einer zuvor abgeschie denen Prozessschicht, im Fall der Figuren 1 und 2 also um die Oberfläche einer Siliziumoxinitridschicht oder einer Alumini umoxidschicht, handeln oder um eine Wandungsoberfläche bei spielsweise der Pumpe 30 oder der Rohrleitung 29. Darüber hinaus besitzt Siliziumcarbid mit einer Zinkblende- Struktur eine von den Prozessschichten Aluminiumoxid und Sili- ziumoxinitrid abweichende Kristallstruktur. Aluminiumoxid kristallisiert für gewöhnlich in einer Korund-Struktur während Siliziumoxinitrid eine orthorombische Kristallstruktur auf weist. Wie oben dargelegt, können aufgrund resultierender Git terfehlanpassungen in der abgeschiedenen Schicht _S truktur Di cken parasitärer Abscheidungen verringert und die Standzeit der Pumpe 30 in Folge dessen verlängert werden.

Die als Zwischenschichten abgeschiedenen Siliziumcarbidschich- ten 50a, 50b, 50c besitzen zudem hydrophobe Eigenschaften und weisen somit Wasser ab. In Folge dessen ist in der Abscheide anlage 20, und insbesondere in der Abgasstrecke 31, weniger Wasser vorhanden, welches in einer unerwünschten Reaktion mit TMA zu einer parasitären Abscheidung von Aluminiumoxid führen könnte. Durch Vermeidung oder Verringerung dieser parasitären Abscheidungen kann, wie oben dargelegt, die Standzeit der Pum pe 30 erhöht werden.

Die als Zwischenschichten abgeschiedenen Siliziumcarbidschich- ten 50a, 50b, 50c stellen zudem Diffusionsbarrieren gegenüber Sauerstoff dar. Unter den Zwischenschichten liegende Alumini umoxidschichten kommen in Folge dessen mit weniger Sauerstoff in Kontakt. Im Ergebnis können auf diese Weise, wie oben näher beschrieben, Volumenzuwächse bei den Aluminiumoxidschichten verringert oder gar vermieden werden und im Zuge dessen Dicken parasitärer Abscheidungen verringert werden.

Bei der Schicht _S truktur aus Figur 4 wurde unmittelbar nach der Siliziumcarbidschicht 50a eine Aluminiumoxidschicht 54 abge schieden. Danach wurde eine Siliziumoxinitridschicht 55 abge schieden. Die Aluminiumoxidschicht 54 wie auch die Siliziumo- xinitridschicht 55 stellen dabei Prozessschichten dar und wurden somit abgeschieden, um die in der Abscheideanlage 20 angeordneten Siliziumsubstrate 26 zu beschichten. Figur 5 zeigt eine vergrößerte Teildarstellung eines Teilbereichs Z der Schicht _S truktur aus Figur 4. Wie darin erkennbar ist, wur de zwischen der Siliziumcarbidschicht 50a und der unmittelbar darauffolgend abgeschiedenen Aluminiumoxidschicht 54 eine Mischschicht 56 ausgebildet. Diese weist Silizium, Kohlen stoff, Aluminium und Sauerstoff auf und vermag in der oben nä- her erläuterten Weise die Standzeit der Pumpe 30 in Folge von internen Verspannungen und resultierender Schichtabplatzungen zu verlängern.

Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungs- beispiele illustriert und näher beschrieben wurde, ist die Er findung durch die offenbarten Ausführungsbeispiele nicht ein geschränkt und andere Varianten der Erfindung können vom Fach mann abgeleitet werden, ohne von dem Grundgedanken der Erfin dung abzuweichen.

Bezugs zeichenliste

10 Abscheiden Zwischenschicht

12 Abschieden mehrerer Prozessschichten

14 Abscheiden weiterer Zwischenschicht

16 Abscheiden mehrerer weiterer Prozessschichten

20 Abscheideanläge

22 Hei zVorrichtung

24 Prozessrohr

25 Prozesskammer

26 Siliziumsubstrat

28 Boot

29 Rohrleitung

30 Pumpe

31 Abgasstrecke

32 Abgasabfuhr

34 Prozessgaszufuhr

35 Zuführöffnung

40 Oberfläche

42 Agglomerate aus Zwischenmaterial

43 Agglomerate aus Zwischenmaterial

44 Agglomerate aus Zwischenmaterial

50a-c Siliziumcarbidschicht

52a-c Abfolge von Aluminiumoxid- und Siliziumoxinitrid- schichten

54 Aluminiumoxidschicht

55 Siliziumoxinitridschicht

56 MischSchicht

Z Teilbereich