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EP2347427A2 - Vhf assembly - Google Patents

Vhf assembly

Info

Publication number
EP2347427A2
EP2347427A2 EP09759655A EP09759655A EP2347427A2 EP 2347427 A2 EP2347427 A2 EP 2347427A2 EP 09759655 A EP09759655 A EP 09759655A EP 09759655 A EP09759655 A EP 09759655A EP 2347427 A2 EP2347427 A2 EP 2347427A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
electrode
plasma
vhf
electrodes
substrate
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Withdrawn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
EP09759655A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Michael Geisler
Thomas Merz
Rudolf Beckmann
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.)
Buehler Alzenau GmbH
Original Assignee
Leybold Optics GmbH
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 Leybold Optics GmbH filed Critical Leybold Optics GmbH
Publication of EP2347427A2 publication Critical patent/EP2347427A2/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
    • H01J37/32091—Radio frequency generated discharge the radio frequency energy being capacitively coupled to the plasma
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
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    • H—ELECTRICITY
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    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32018—Glow discharge
    • H01J37/32036—AC powered
    • 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
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32532—Electrodes
    • H01J37/32541—Shape
    • 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
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32532—Electrodes
    • H01J37/32577—Electrical connecting means

Definitions

  • the invention relates to a VHF plasma electrode, a VHF device and a VHF method for plasma treatment, in each case according to the preambles of the independent patent claims.
  • DE 10 2007 022 252.3 describes a system for plasma coating large-area flat substrates (in particular for the production of photovoltaic modules), wherein the substrate area can be of the order of magnitude of 1 m 2 and more.
  • the plasma is generated between an electrode and a counter electrode, between which the substrate to be treated is introduced.
  • the system includes means for varying the relative spacing between the electrodes, wherein a first relatively large distance is provided upon loading or unloading the process chamber with the substrate and a second relatively small distance in performing the treatment of the substrate.
  • a layer-forming reaction gas or reaction gas mixture is supplied via a gas shower integrated into the electrode.
  • the gas shower comprises a gas shower outlet plate with a plurality of outlet openings, with the help of which the reaction gas is distributed evenly distributed in the process chamber.
  • the reaction gas is present in a quasineutralen Pla ⁇ mabulk of the plasma discharge between the substrate to be treated and the gas shower as an activated Gasspezie having a relatively high electron density, with which the substrate to be treated is acted upon.
  • the speed and quality of the substrate coating depends on a variety of process parameters, in particular pressure, flow and composition of the reaction gases, power density and frequency of the plasma excitation as well as the substrate temperature.
  • the object of the present invention is to improve the state of the art.
  • the VHF plasma electrode according to the invention with a preferably prismatic, elongated electrode body having an electrode surface which is electrically connected or connectable to at least two connection elements for supplying electrical power, wherein a first connection element at or near a first end side and a second Coupling element is coupled to or near a second end face of the electrode body and preferably the electrode disposed in an electrode member exposing Ausbettungskomponente of dielectric material and preferably a free electrode surface shield member is provided which surrounds the electrode together with the embedding, it is provided that at least one of Connection elements is designed as a VHF - vacuum feedthrough element.
  • the term "plasma electrode” refers to an electrode which is intended and suitable for generating a plasma in a plasma treatment apparatus.
  • connection element as a vacuum feedthrough element makes it possible to achieve a higher uniformity of the power supply to the plasma.
  • a connection element is in the context of the application "close" to a front page coupled means, when the connection element is arranged in a region of the electrode body having a distance from the relevant end face, which is at most 1/3 of the minimum distance between the two end faces.
  • the VHF plasma treatment device for flat substrates, wherein a substrate can be arranged in a vacuum chamber between an electrode arrangement and a counterelectrode and a plasma discharge can be excited in a region between at least one plasma electrode arrangement and a counterelectrode, is characterized in that the plasma electrode arrangement has at least one Plasma electrode, which is designed according to one of the preceding claims.
  • Co-located or disposable plasma electrodes will hereinafter be referred to as partial electrodes.
  • the counterelectrode may be formed in one piece or segmented as consisting of partial electrodes.
  • the gap width is less than a dark space distance of the plasma discharge selected between two sub-electrodes.
  • the device according to the invention for VHF plasma treatment of a flat substrate wherein the substrate can be arranged in a vacuum chamber between an electrode arrangement and a counterelectrode and a plasma discharge can be excited in a region between the electrode and counterelectrode, is characterized in that at least one partial electrode having at least two Connection elements for the supply of electrical power is electrically connected and in a gap between two adjacent sub-electrodes, an electrically conductive, preferably connected to the electrical ground or connectable separating element is arranged, whereby the generation of a homogeneously burning plasma in the area of the electrode surface is facilitated.
  • the greatest distance between a mass land and the nearest sub-electrodes is chosen to be less than the dark-space screening distance (dark-space screening) at which the plasma discharge extinguishes.
  • VHF excitation effective dark space shielding is significant over RF excitation, with higher pressures / Excitation amplitudes could also be a distance ⁇ 2 mm ..
  • the dark space shield For the determination of the dark space shield one can use per se known analytical approaches or experimental methods (Mark Lieberman, Allan J. Lichtenberg Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, John Wiley 2005) or results of computer simulation, for example with a simple parallel plate geometry. For a plasma excitation frequency of 80 MHz and 10 ** 16 charge carriers per cubic meter as the starting criterion for the ignition of the plasma results in an excitation amplitude of about 125 V, a dark space shield of about 1 mm.
  • the invention also includes a deposition or etching or
  • the linear extent of the substrate surface along the longitudinal sides is greater than lambda / 8 of the excitation frequency in a vacuum, where lambda is the wavelength of the plasma excitation in a vacuum.
  • FIG. 1 shows a sectional view of a device according to the invention for the plasma treatment with three partial electrodes
  • FIG. 2 shows a representation of a region between two adjacent sub-electrodes with a pumping slot
  • FIG. 3 shows a sectional view along A-A in FIG. 1 analogously to the illustration in FIG. 8
  • Figure 4 is a sectional view of another device for plasma treatment
  • FIG. 6 is an illustration of a connection of a partial electrode by means of a ribbon conductor
  • FIG. 7 shows an illustration of a pump line arranged between adjacent sub-electrodes with a pumping slot
  • FIG. 8 shows a representation of a plasma device with a partial electrode
  • FIG. 10 shows an electrode arrangement in a section in a plane along the line S - S parallel to the plane of FIG. 1.
  • FIG. 1 shows a sectional view of a device according to the invention (analogous to FIG. 8) with a VHF plasma electrode arrangement with three plasma electrodes (sub-electrodes) 1a, 1b, 1c instead of an electrode 125, as in FIG. 8 in the region of a vacuum chamber wall 19, 19a.
  • Each partial electrode 1a, 1b, 1c comprises an electrode body, which is designed as a preferably elongated prism and consists of a metal, preferably a plasma-solid metal such as aluminum.
  • An elongated prism is a prism in which the longitudinal sides are larger than the largest cross-sectional diameter.
  • a cuboid electrode body is preferred.
  • the electrode body of the electrodes 1 a - 1 c is in each case preferably mirror-symmetrical to a perpendicular to the longitudinal axis of the Electrode level laid S.
  • Each sub-electrode 1a-1c is electrically connected to at least two connection elements for supplying electrical power, wherein a first connection element 3a-3c respectively at a first end face 50a-50c and a second connection element, not shown in Figure 1, preferably mirror-symmetrical to the first connection element on a second end face of the electrode body couples. It is understood that more than one connection element can be attached to opposite sides of a partial electrode.
  • the connection elements 3a-3c are designed as coaxial lines.
  • the connection elements 3a - 3c are formed as metal cylinders. With one of their end faces, the metal cylinders are electrically conductively connected to an end face of the electrode body 1 a - 1 c, for example, welded.
  • each sub-electrode 1a-1c is electrically connected to a separate VHF generator.
  • the subelectrodes 1 a - 1 c are preferably electrically connected in parallel with a common VHF generator.
  • the sub-electrodes 1a-1c are each arranged in a dielectric embedding component 7. Parts of the embedding component can also be formed by air.
  • the front side of the electrode body has a large-area electrode surface, which is released from the embedding component 7 and is arranged in the operation of the device with respect to the substrate to be treated and is usually in contact with the plasma.
  • a screen element 2 which leaves the electrode surfaces free is provided which encloses one or more of the at least two sub-electrodes 1 a-1 c together with the embedding component 7.
  • vacuum-compatible dielectric 7 preferably alumina ceramic, or KER 221, KER 330 or the like,
  • Electrodes 1 contain gas distribution 14, 15 with gas supply 15a and / or a
  • the surface of the dielectric 7 facing the plasma chamber 100 is covered by metallic plates 9 and held by means of screws or the like.
  • FIG. 2 shows a region with a pumping slot 10 in a gap between two adjacent partial electrodes 1 a and 1 b, wherein a pumping slot 20, 20 a is formed in a cover 9 dielectric 7.
  • the electrode surface is formed as a gas outlet plate 15 of a gas distribution device, the gas outlet plate 15 gas outlet openings 15a, through the process and / or reaction gas in the vacuum chamber or in the region between the electrode and the Counter electrode can be introduced.
  • FIG. 4 shows a further embodiment of the invention, in which the connection elements 3 are arranged in the region of the end faces 50 on the rear side 40 of the electrode body of the part electrode 1.
  • the connection element 3 is designed as a vacuum feedthrough and coaxial conductor and fastened by means of sealing elements 8 in a ceramic 7 a in the vacuum chamber wall 19.
  • the partial electrode 1 is in this case encompassed by the shielding element 6, which is electrically connected to a part of the outer conductor of the coaxial line 3.
  • Electrode 1 is arranged.
  • a first pole of a ribbon cable with at least one connection element connected and a second pole of the ribbon cable to be connected to a counter electrode of the partial electrode, wherein the ribbon cable is connected to a Symmetrisierglied with the two-band cable can be connected to a coaxial line connected to a VHF generator.
  • the vacuum feedthrough can also be designed as a symmetrical dual-band cable.
  • One pole is connected to the electrode, the other to the counter electrode carrying the substrate.
  • the symmetry member is used (also called balun), which connects the two-band cable to the coaxial line.
  • FIG. 8 shows, in a simplified representation, a plasma apparatus (reactor 100) for the treatment of flat substrates 103.
  • the reactor 100 may be designed, for example, as a PECVD reactor.
  • An analog device designed for RF voltage is described in DE 10 2007 022 252.3, to which reference is hereby made by reference.
  • the VHF plasma treatment device for flat substrates according to the invention is distinguished from the device known from DE 10 2007 022 252.3 in that the plasma electrode cover has at least one plasma electrode in which at least one of the connection elements is designed as a VHF vacuum feedthrough element.
  • the reactor 100 comprises a process space 109 having an electrode 105 and a grounded counter electrode 107, which are designed to produce a plasma for treating a surface of one or more flat substrates 103 to be treated.
  • the electrode 105 may be connected or connected to an RF voltage source not shown in detail for generating an electric field in the process space 109.
  • the substrate 103 is located immediately in front of the grounded Counter electrode 107, it being understood that a different interconnection of the electrodes may be provided.
  • the electrodes 105, 107 are preferably designed for treating substrates having an area of at least 1 m 2 as a treatment or processing step in the production of highly efficient thin-film solar modules, for example for amorphous or microcrystalline silicon thin-film solar cells.
  • the electrodes 105, 107 form two opposite walls of the process chamber 109.
  • the process chamber 109 is located in a vacuum chamber 11, which has a loading and unloading opening 149, which can be closed with a closure device 135.
  • the closure device is optional.
  • the vacuum chamber 111 is formed by a housing 1 13 of the reactor 100. To seal against the environment seals 1 15 are provided.
  • the vacuum chamber 111 may have any spatial form, for example with a round or polygonal, in particular rectangular cross-section.
  • the process space 109 is designed, for example, as a flat parallelepiped. In another embodiment, the vacuum chamber 111 itself is the process space 109.
  • the electrode 105 is disposed in a holding structure 131 in the vacuum chamber 111 formed by the case back wall 133.
  • the electrode 105 is accommodated in a recess of the holding structure 131 and separated from the vacuum chamber wall by a dielectric.
  • a pumping channel 129 is formed by a groove-shaped second recess in the support structure 131.
  • the substrate 103 is received by the counter electrode 107 on its front side facing the electrode 105 by a holder 134.
  • the gaseous material may be, for example, argon (Ar) and / or hydrogen (H2).
  • the gaseous material may be an amount of an activatable gas species (reaction gas).
  • the gas species used is a precursor gas which forms layer-forming radicals in a plasma.
  • the precursor gas is silane (SiH 4 ), which forms the layer precursor SiH 3 in the plasma by electron impact.
  • a cleaning gas is used as the activatable gas species, for example NF3.
  • a means for introducing gaseous material is a source of coating material 1 19 provided with a channel 123 which is connected to a gas distribution device.
  • the gas distribution device is integrated into the electrode 105, but in other embodiments may also be formed separately from the electrode.
  • the gas distribution device has a gas outlet plate 125 in the present embodiment; this comprises a multiplicity of openings opening into the process space 109, through which gaseous material can be introduced into the process space 109.
  • the gas distribution device is preferably designed such that a homogeneous loading of the substrate 103 with gas species can be achieved.
  • the plurality of outlet openings is uniformly distributed in the gas outlet plate 125, so that the gaseous material is distributed evenly into the process chamber 109.
  • the means for introducing gaseous material may also be formed differently from the illustration in FIG. 8, as well as the gas distributor device 125.
  • the reactor 100 comprises a device for varying the relative distance between the electrodes, which in the embodiment of FIG. 8 is designed as a sliding bolt 141, which can perform a linear movement in the vacuum chamber 11 by means of a bearing plate 143.
  • the sliding bolt 141 is connected to the rear 105 of the counter electrode 107 facing away from the electrode 105. A drive associated with the sliding bolt 141 is not shown.
  • the counter electrode 107 covers the recess during the performance of the plasma treatment.
  • the counter electrode has contact elements 138 for associated contact elements 137 of the holding structure, so that the counter electrode is at the electrical potential of the vacuum chamber 11 during the performance of the plasma treatment.
  • the counter electrode 107 has a device, not shown in FIG. 8, for receiving flat substrates, which is designed in such a way that the substrate (s) at least during the treatment of the surface to be treated or treated oriented downwardly at an angle alpha in a range between 0 ° and 90 ° relative to the direction of the solder are arranged.
  • a device not shown in FIG. 8 for receiving flat substrates, which is designed in such a way that the substrate (s) at least during the treatment of the surface to be treated or treated oriented downwardly at an angle alpha in a range between 0 ° and 90 ° relative to the direction of the solder are arranged.
  • a plasma (not shown in FIG. 8) is excited by means of a high-frequency voltage in a region between electrode 105 and counterelectrode 107, more precisely between gas outlet plate 125 and substrate 103 supported on counterelectrode 105.
  • reaction gas is furthermore preferably additionally introduced homogeneously into the plasma via the gas outlet plate 125.
  • the reaction gas is present in a quasi-neutral plasma bulk of the plasma discharge between the substrate to be treated and the gas outlet plate 125 as an activated gas species, with which the surface of the substrate 103 to be treated is acted upon.
  • FIG. 9 illustrates the attachment of the cylindrically-symmetrically shaped coaxial connections 3a-3d to a right-angled prismatic assembly.
  • a metallic separating element 150 for example an aluminum sheet, is arranged between two adjacent sub-electrodes 1a, 1b, which is preferably electrically connected to the shielding element 2 and / or grounding (ground bar).
  • the end face 151 of the separating element 150 is arranged offset relative to the electrode surface, so that it does not protrude over this surface, but is set back against it.
  • the offset of the length corresponds to the width of the distance to the nearest partial electrode.
  • separating elements of electrically conductive material allow a more stable phase relationship between the sub-electrodes, in particular the reduction of destructive interference between the voltage applied to the electrodes electrical or electromagnetic waves for plasma excitation and thus the formation of a more homogeneous plasma.
  • at least one of the separating elements (mass webs) is provided with openings which allow an improved passage of fluid material.
  • the separating element (ground web) may be formed as a perforated plate or wire mesh. If the separating elements (mass webs) are provided with passage openings, the formation of a homogeneous plasma can be facilitated.
  • Double arrow 141 Sliding bolt 143 Bearing plate 145 Housing wall 147 Double arrow

Landscapes

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Abstract

The invention relates to a VHF plasma electrode comprising a preferably prismatic, elongated electrode body (1) having an electrode surface that is or can be electrically connected to at least two connecting elements (3) for supplying electric power, at least one first connecting element (3A) being coupled to or in the vicinity of a first front face (50A) and at least one second connecting element being coupled to or in the vicinity of a second front face of the electrode body, and the electrode is preferably located in a potting compound (7) consisting of a dielectric material that does not cover the electrode surface. Preferably a shielding element (2) that does not cover the electrode surface and that surrounds the electrode together with the potting compound is provided. The electrode is characterised in that at least one of the connecting elements is designed as a VHF vacuum feedthrough element.

Description

VHF-Anordnung VHF arrangement

Die Erfindung betrifft eine VHF - Plasmaektrode, eine VHF- Vorrichtung sowie ein VHF - Verfahren zur Plasmabehandlung jeweils nach den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche.The invention relates to a VHF plasma electrode, a VHF device and a VHF method for plasma treatment, in each case according to the preambles of the independent patent claims.

In der DE 10 2007 022 252.3 ist ein System zur Plasma-Beschichtung großflächiger flacher Substrate (insbesondere für die Herstellung von Photovoltaik - Modulen) beschrieben, wobei die Substratfläche in der Größenordnung von 1 m2 und mehr liegen kann. Das Plasma wird zwischen einer Elektrode und einer Gegenelektrode erzeugt, zwischen die das zu behandelnde Substrat eingebracht ist. Das System beinhaltet eine Vorrichtung zum Variieren des relativen Abstandes zwischen den Elektroden, wobei ein erster relativ großer Abstand bei einer Be- oder Entladung der Prozesskammer mit dem Substrat und ein zweiter relativ geringer Abstand bei Durchführung der Behandlung des Substrats vorgesehen ist. Über eine in die Elektrode integrierte Gasdusche wird ein schichtbildendes Reaktionsgas bzw. Reaktionsgasgemisch zugeführt. Die Gasdusche umfasst eine Gasduschenaustrittsplatte mit einer Vielzahl von Austrittsöffnungen, mit deren Hilfe das Reaktionsgas gleichmäßig verteilt in die Prozesskammer geleitet wird. Das Reaktionsgas liegt in einem eine relativ hohe Elektronendichte aufweisenden quasineutralen Plaεmabulk der Plasmaentladung zwischen dem zu behandelnden Substrat und der Gasdusche als aktivierte Gasspezie vor, mit welcher das zu behandelnde Substrat beaufschlagt wird. Die Geschwindigkeit und Qualität der Substratbeschichtung hängt von einer Vielzahl von Prozessparametern ab, insbesondere von Druck, Fluss und Zusammensetzung der Reaktionsgase, von Leistungsdichte und Frequenz der Plasmaanregung sowie der Substrattemperatur.DE 10 2007 022 252.3 describes a system for plasma coating large-area flat substrates (in particular for the production of photovoltaic modules), wherein the substrate area can be of the order of magnitude of 1 m 2 and more. The plasma is generated between an electrode and a counter electrode, between which the substrate to be treated is introduced. The system includes means for varying the relative spacing between the electrodes, wherein a first relatively large distance is provided upon loading or unloading the process chamber with the substrate and a second relatively small distance in performing the treatment of the substrate. A layer-forming reaction gas or reaction gas mixture is supplied via a gas shower integrated into the electrode. The gas shower comprises a gas shower outlet plate with a plurality of outlet openings, with the help of which the reaction gas is distributed evenly distributed in the process chamber. The reaction gas is present in a quasineutralen Plaεmabulk of the plasma discharge between the substrate to be treated and the gas shower as an activated Gasspezie having a relatively high electron density, with which the substrate to be treated is acted upon. The speed and quality of the substrate coating depends on a variety of process parameters, in particular pressure, flow and composition of the reaction gases, power density and frequency of the plasma excitation as well as the substrate temperature.

Bei einer Plasmaanregung mit einer 13,56 MHz Hochfrequenzspannung kann eine große Elektrodenfläche auf einfache Weise sehr homogen mit Hochspannung versorgt werden, wobei jedoch mit steigender Leistungsdichte ein unerwünschter lonenbeschuss des Substrats zunimmt. Bei einer Plasmaanregung mit einer VHF- (27 MHz - ca. 150 MHz)- Hochfrequenzspannung ist der lonenbeschuss des Substrats auch bei hohen Leistungsdichten gering, wie beispielsweise im Artikel von Amanatides, Mataras und Rapakoulias, Journal of Applied Physics Volume 90, Number 11 , Dezember 2001 , beschrieben ist. Dabei stellt allerdings die homogene Verteilung der VHF- Anregungsspannung über eine große Fläche in das Plasmavolumen und damit die Erreichung einer homognene Plasmabehandlungshomogenität ein Problem dar. Weitere Vorteile von VHF beim Einsatz für die Abscheidung von Siliziumschichten für die Herstellung von Photovoltaik - Komponenten (PV) gegenüber Verwendung von RF sind:In a plasma excitation with a 13.56 MHz high-frequency voltage, a large electrode area can be supplied in a simple manner very homogeneously with high voltage, but with increasing power density increases an unwanted ion bombardment of the substrate. In plasma excitation with a VHF (27 MHz - about 150 MHz) high frequency voltage, the ion bombardment of the substrate is low even at high power densities, as in the article by Amanatides, Mataras and Rapakoulias, Journal of Applied Physics Volume 90, Number 11, December 2001. However, the homogeneous distribution of the VHF excitation voltage over a large area in the plasma volume and thus the achievement of a homogenous plasma treatment homogeneity is a problem. Further advantages of VHF in the application for the deposition of silicon layers for the production of photovoltaic (PV) components compared to the use of RF are:

• Geringere Empfindlichkeit auf Variationen des Abstandes zwischen Elektrode und Gegenelektrode• Lower sensitivity to variations in the distance between the electrode and the counter electrode

• Bessere PV Qualität• Better PV quality

• Höhere Abscheiderate• Higher deposition rate

• Verbesserte Wirtschaftlichkeit• Improved economy

Dem stehen Schwierigkeiten beim Einsatz für die großflächige Abscheidung von Siliziumschichten für die PV gegenüber Verwendung von RF:There are difficulties with the use for the large-area deposition of silicon layers for the PV compared to use of RF:

• Gleichmäßigkeit der Leistungszuführung zum Gesamtvolumen des Plasmas.• Uniformity of the power supply to the total volume of the plasma.

• Vermeidung von Verlusten und übermäßiger Aufheizung von Bauteilen im Gefolge von VHF Reflektionen zwischen Anpassungsschaltung und Plasma als Verbraucher.• Avoidance of losses and excessive heating of components due to VHF reflections between matching circuit and plasma as consumers.

• Zutritt von Pumpleistung zum Plasmaraum sowie deren gleichmäßiger Verteilung über den Querschnitt des Entladungsraumes.• Access of pump power to the plasma chamber and their uniform distribution over the cross section of the discharge space.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den Stand der Technik zu verbessern.The object of the present invention is to improve the state of the art.

Die Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst.The object is achieved with the features of the independent claims.

Bei der erfindungsgemäßen VHF-Plasmaelektrode mit einem vorzugsweise prismatisch ausgebildeten, länglichen Elektrodenkörper, welcher eine Elektrodenfläche aufweist, die mit zumindest zwei Anschlusselementen zur Zuführung von elektrischer Leistung elektrisch verbunden ist oder verbindbar ist, wobei ein erstes Anschlusselement an oder nahe einer ersten Stirnseite und ein zweites Anschlusselement an oder nahe einer zweiten Stirnseite des Elektrodenkörpers ankoppelt und vorzugsweise die Elektrode in einer die Elektrodenfläche freilassenden Einbettungskomponente aus dielektrischem Material angeordnet sowie vorzugsweise ein die Elektrodenfläche freilassendes Schirmelement vorgesehen ist, das die Elektrode zusammen mit der Einbettungskomponente umschließt, ist vorgesehen, dass zumindest eines der Anschlusselemente als VHF - Vakuumdurchführungselement ausgebildet ist. Als Plasmaelektrode wird dabei eine Elektrode bezeichnet, die bestimmt und geeignet ist zur Erzeugung eines Plasmas in in einer Vorrichtung zur Plasmabehandlung.In the VHF plasma electrode according to the invention with a preferably prismatic, elongated electrode body having an electrode surface which is electrically connected or connectable to at least two connection elements for supplying electrical power, wherein a first connection element at or near a first end side and a second Coupling element is coupled to or near a second end face of the electrode body and preferably the electrode disposed in an electrode member exposing Ausbettungskomponente of dielectric material and preferably a free electrode surface shield member is provided which surrounds the electrode together with the embedding, it is provided that at least one of Connection elements is designed as a VHF - vacuum feedthrough element. In this case, the term "plasma electrode" refers to an electrode which is intended and suitable for generating a plasma in a plasma treatment apparatus.

Die Ausbildung des Anschlusselementes als Vakuumdurchführungselement ermöglicht es, eine höhere Gleichmäßigkeit der Leistungszuführung zum Plasma zu erreichen. Ein Anschlusselement wird im Rahmen der Anmeldung „nahe" an einer Stirnseite angekoppelt bezeichnet, wenn das Anschlusselement in einem Bereich des Elektrodenkörpers angeordnet ist, der von der betreffenden Stirnseite einen Abstand aufweist, der höchstens 1/3 des minimalen Abstandes zwischen beiden Stirnseiten beträgt.The formation of the connection element as a vacuum feedthrough element makes it possible to achieve a higher uniformity of the power supply to the plasma. A connection element is in the context of the application "close" to a front page coupled means, when the connection element is arranged in a region of the electrode body having a distance from the relevant end face, which is at most 1/3 of the minimum distance between the two end faces.

Die erfindungsgemäße VHF- Plasmabehandlungsvorrichtung für flache Substrate, wobei ein Substrat in einer Vakuumkammer zwischen einer Elektrodenanordnung und einer Gegenelektrode anordenbar ist und in einem Bereich zwischen zumindest einer Plasmaelektrodenanordnung und einer Gegenelektrode eine Plasmaentladung angeregt werden kann, zeichnet sich dadurch aus, dass die Plasmaelektrodenanordnung zumindest eine Plasmaelektrode aufweist, die nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.The VHF plasma treatment device according to the invention for flat substrates, wherein a substrate can be arranged in a vacuum chamber between an electrode arrangement and a counterelectrode and a plasma discharge can be excited in a region between at least one plasma electrode arrangement and a counterelectrode, is characterized in that the plasma electrode arrangement has at least one Plasma electrode, which is designed according to one of the preceding claims.

Nebeneinander angeordnete oder anordenbare Plasmaelektroden werden im Folgenden als Teilelektroden bezeichnet. Die Gegenelektrode kann einteilig oder segmentiert als aus Teilelektroden bestehend ausgebildet sein.Co-located or disposable plasma electrodes will hereinafter be referred to as partial electrodes. The counterelectrode may be formed in one piece or segmented as consisting of partial electrodes.

Vorzugsweise ist zwischen zwei Teilelektroden die Spaltbreite geringer als ein Dunkelraumabstand der Plasmaentladung gewählt.Preferably, the gap width is less than a dark space distance of the plasma discharge selected between two sub-electrodes.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur VHF- Plasmabehandlung eines flachen Substrats, wobei das Substrat in einer Vakuumkammer zwischen einer Elektrodenanordnung und einer Gegenelektrode anordenbar ist und in einem Bereich zwischen Elektrode und Gegenelektrode eine Plasmaentladung angeregt werden kann, ist dadurch ausgezeichnet, dass zumindest eine Teilelektrode mit zumindest zwei Anschlusselementen zur Zuführung von elektrischer Leistung elektrisch verbunden ist und in einem Spalt zwischen zwei benachbarten Teilelektroden ein elektrisch leitendes, vorzugsweise mit der elektrischen Masse verbundenes oder verbindbares Trennelement angeordnet ist, wodurch die Erzeugung eines im Bereich der Elektrodenfläche homogen brennenden Plasmas erleichtert wird.The device according to the invention for VHF plasma treatment of a flat substrate, wherein the substrate can be arranged in a vacuum chamber between an electrode arrangement and a counterelectrode and a plasma discharge can be excited in a region between the electrode and counterelectrode, is characterized in that at least one partial electrode having at least two Connection elements for the supply of electrical power is electrically connected and in a gap between two adjacent sub-electrodes, an electrically conductive, preferably connected to the electrical ground or connectable separating element is arranged, whereby the generation of a homogeneously burning plasma in the area of the electrode surface is facilitated.

Mit der elektrischen Masse verbundene und im Spalt zwischen zwei benachbarten Teilelektroden angeordnete Trennelemente (Massestege) ermöglichen es, eine Abbildung der Ellektrodentopologie in der Plasmaentladung zu vermeiden oder zu verringern, das Plasma damit unabhängig von der Spaltgeometrie zwischen zwei Teilelektroden zu machen und damit eine höhere Plasmabehandlungshomogenität zu erreichen.. Vorzugsweise ist der größte Abstand zwischen einem Massensteg und den nächstliegenden Teilelektroden geringer als der Dunkelraumabschirmungsabstand (Dunkelraumabschirmung) gewählt, bei dem die Plasmaentladung erlischt. Bei einer VHF Anregung ist die effektive Dunkelraumabschirmung erheblich gegenüber der RF Anregung, wobei bei höheren Drücken / Anregungsamplituden könnte auch ein Abstände < 2 mm vorliegen können..With the electrical ground connected and arranged in the gap between two adjacent sub-electrodes separator elements (mass webs) make it possible to avoid a mapping of Ellektrodentopologie in the plasma discharge or to make the plasma thus independent of the gap geometry between two sub-electrodes and thus a higher plasma treatment homogeneity Preferably, the greatest distance between a mass land and the nearest sub-electrodes is chosen to be less than the dark-space screening distance (dark-space screening) at which the plasma discharge extinguishes. With VHF excitation, effective dark space shielding is significant over RF excitation, with higher pressures / Excitation amplitudes could also be a distance <2 mm ..

Zur Bestimmung der Dunkelraumabschirmung kann man an sich bekannte analytische Ansätze oder experiementelle Verfahren (Mark Lieberman, Allan J. Lichtenberg Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, John Wiley 2005) oder Ergebnisse von Computer - Simulation, beispielsweise bei einer einfachen Parallelplattengeometrie benutzen. Für eine Plasmaanregungsfrequenz von 80 MHz und 10**16 Ladungsträgern pro Kubikmeter als Startkriterium für die Zündung des Plasmas ergibt sich bei einer Anregungsamplitude von etwa 125 V eine Dunkelraumabschirmung von ca. 1 mm.For the determination of the dark space shield one can use per se known analytical approaches or experimental methods (Mark Lieberman, Allan J. Lichtenberg Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, John Wiley 2005) or results of computer simulation, for example with a simple parallel plate geometry. For a plasma excitation frequency of 80 MHz and 10 ** 16 charge carriers per cubic meter as the starting criterion for the ignition of the plasma results in an excitation amplitude of about 125 V, a dark space shield of about 1 mm.

Die Erfindung umfasst auch einen Abscheide- oder Ätz- oderThe invention also includes a deposition or etching or

Oberflächenmodifikationsprozess, bei dem die o. a. Anordnung verwendet wird sowie ein Produkt, insbesondere in der Photovoltaik, bei dem der o. a. Prozess zu seiner Herstellung verwendet wird. Entsprechend ist bei dem Verfahren zur VHF-Plasmabehandlung eines flachen Substrats, wobei die Plasmabehandlung ein Abscheide- oder Ätz- oder Oberflächenmodifikationsprozess ist und das Substrat in einer Vakuumkammer zwischen einer Plasmaelektrodenanordnung mit zumindest einer Plasmaelektrode und einer Gegenelektrode angeordnet wird und in einem Bereich zwischen Plasmaelektrode und Gegenelektrode eine Plasmaentladung angeregt wird, vorgesehen, dass dem Plasma elektrische Leistung mit zumindest einer erfindungsgemäßen Plasmaelektrode zugeführt wird.Surface modification process in which the o. A. Arrangement is used as well as a product, especially in photovoltaics, in which the o. A. Process is used for its production. Accordingly, in the method of VHF plasma treatment of a flat substrate, wherein the plasma treatment is a deposition or etching or surface modification process and the substrate is disposed in a vacuum chamber between a plasma electrode assembly having at least a plasma electrode and a counter electrode and in a region between the plasma electrode and Counter electrode is excited plasma discharge, provided that the plasma electrical power is supplied with at least one plasma electrode according to the invention.

Vorzugsweise ist die lineare Ausdehnung der Substratfläche entlang der Längsseiten größer als Lambda/8 der Anregungsfrequenz im Vakuum, wobei Lambda die Wellenlänge der Plasmaanregung im Vakuum besteht.Preferably, the linear extent of the substrate surface along the longitudinal sides is greater than lambda / 8 of the excitation frequency in a vacuum, where lambda is the wavelength of the plasma excitation in a vacuum.

Es wird auf die JP2008047938A (Anmeldetag 17.10.2007 Anmelder Murata) verwiesen, deren Offenbarungsgehalt in vollem Umfang durch Bezugnahme zum Offenbarungsgehalt der vorliegenden Patentanmeldung gemacht wird. Es versteht sich, dass auch andere Arten der VHF- Einspeisung, insbesondere mit anderen Phasenbeziehungen der den Anschlusselementen zugeführten VHF- Spannungen von der Erfindung umfasst werden bzw. mit der Erfindung kompatibel sind.Reference is made to JP2008047938A (filing date 17.10.2007 applicant Murata), the disclosure of which is fully incorporated by reference into the disclosure of the present patent application. It goes without saying that other types of VHF supply, in particular with other phase relationships of the VHF voltages supplied to the connection elements, are also encompassed by the invention or are compatible with the invention.

Vorteilhafte Ausführungsformen sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.Advantageous embodiments can be found in the dependent claims.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und Zeichnungen genauer dargestellt, aus denen sich weitere Aspekte und Vorteile der Erfindung auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen ergeben. Es zeigenIn the following the invention will be illustrated in more detail by means of exemplary embodiments and drawings from which further aspects and advantages of the invention also emerge independently of their summary in the patent claims. Show it

Figur 1 eine Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Plasmabehandlung mit drei Teilelektroden1 shows a sectional view of a device according to the invention for the plasma treatment with three partial electrodes

Figur 2 eine Darstellung eines Bereiches zwischen zwei benachbarten Teilelektroden mit einem PumpschlitzFIG. 2 shows a representation of a region between two adjacent sub-electrodes with a pumping slot

Figur 3 eine Schnittdarstellung entlang A-A in Figur 1 analog der Darstellung in Figur 8FIG. 3 shows a sectional view along A-A in FIG. 1 analogously to the illustration in FIG. 8

Figur 4 eine Schnittdarstellung einer weiteren Vorrichtung zur PlasmabehandlungFigure 4 is a sectional view of another device for plasma treatment

Figur 5 eine Darstellung einer Anbindung von Zuführungsleitungen an eine Teilelektrode5 shows an illustration of a connection of supply lines to a partial electrode

Figur 6 eine Darstellung einer Anbindung einer Teilelektrode mittels eines BandleitersFIG. 6 is an illustration of a connection of a partial electrode by means of a ribbon conductor

Figur 7 eine Darstellung einer zwischen benachbarten Teilelektroden angeordneten Pumpleitung mit einem Pumpschlitz7 shows an illustration of a pump line arranged between adjacent sub-electrodes with a pumping slot

Figur 8 eine Darstellung einer Plasmavorrichtung mit einer Teilelektrode8 shows a representation of a plasma device with a partial electrode

Figur 9 eine Elektrodenanordnung in einem Schnitt in einer Ebene entlang der Linie B-B der Figur 19 shows an electrode arrangement in a section in a plane along the line B-B of FIG. 1

Figur 10 eine Elektrodenanordnung in einem Schnitt in einer Ebene entlang der Linie S - S parallel zur Ebene der Figur 1.FIG. 10 shows an electrode arrangement in a section in a plane along the line S - S parallel to the plane of FIG. 1.

Figur 1 zeigt eine Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung (analog zu Figur 8), mit einer VHF- Plasmaelektrodenanordnung mit drei Plasmaelektroden (Teilelektroden) 1a, 1 b, 1c statt einer Elektrode 125, wie in Figur 8 im Bereich einer Vakuumkammerwand 19, 19a.1 shows a sectional view of a device according to the invention (analogous to FIG. 8) with a VHF plasma electrode arrangement with three plasma electrodes (sub-electrodes) 1a, 1b, 1c instead of an electrode 125, as in FIG. 8 in the region of a vacuum chamber wall 19, 19a.

Jede Teilelektrode 1a, 1 b, 1c umfasst einen Elektrodenkörper, der als vorzugsweise längliches Prisma ausgebildet ist und aus einem Metall, vorzugsweise einem gegenüber Plasma festen Metall wie Aluminium besteht. Als längliches Prisma wird ein Prisma bezeichnet, bei dem die Längsseiten größer als der größte Querschnittsdurchmesser ist. Bevorzugt ist ein quaderförmiger Elektrodenkörper. Der Elektrodenkörper der Elektroden 1 a - 1c ist jeweils vorzugsweise Spiegel- symmetrisch zu einer senkrecht zur Längsachse der Elektrode gelegten Ebene S.Each partial electrode 1a, 1b, 1c comprises an electrode body, which is designed as a preferably elongated prism and consists of a metal, preferably a plasma-solid metal such as aluminum. An elongated prism is a prism in which the longitudinal sides are larger than the largest cross-sectional diameter. A cuboid electrode body is preferred. The electrode body of the electrodes 1 a - 1 c is in each case preferably mirror-symmetrical to a perpendicular to the longitudinal axis of the Electrode level laid S.

Jede Teilelektrode 1a - 1c ist mit zumindest zwei Anschlusselementen zur Zuführung von elektrischer Leistung elektrisch verbunden, wobei ein erstes Anschlusselement 3a - 3c jeweils an einer ersten Stirnseite 50a - 50c und ein nicht in Figur 1 dargestelltes zweites Anschlusselement, vorzugsweise spiegelsymmetrisch zum ersten Anschlusselement an einer zweiten Stirnseite des Elektrodenkörpers ankoppelt. Es versteht sich, dass auch an entgegengesetzten Seiten einer Teilelektrode mehr als ein Anschlusselement angebracht sein kann. Die Anschlusselemente 3a - 3c sind als Koaxialleitungen ausgebildet. Vorzugsweise sind die Anschlusselemente 3a - 3c als Metalizylinder ausgebildet. Mit jeweils einer ihrer Stirnseiten sind die Metalizylinder mit einer Stirnseite der Elektrodenkörper 1 a - 1c elektrisch leitend verbunden, beispielsweise verschweißt.Each sub-electrode 1a-1c is electrically connected to at least two connection elements for supplying electrical power, wherein a first connection element 3a-3c respectively at a first end face 50a-50c and a second connection element, not shown in Figure 1, preferably mirror-symmetrical to the first connection element on a second end face of the electrode body couples. It is understood that more than one connection element can be attached to opposite sides of a partial electrode. The connection elements 3a-3c are designed as coaxial lines. Preferably, the connection elements 3a - 3c are formed as metal cylinders. With one of their end faces, the metal cylinders are electrically conductively connected to an end face of the electrode body 1 a - 1 c, for example, welded.

Die Teilelektroden 1a - 1c werden vorzugsweise mit VHF - Leistung versorgt. In einer Ausführungsform ist jede Teilelektrode 1a - 1c mit einem separaten VHF - Generator elektrisch verbunden. In einer weiteren Ausführungsform sind die Teilelektroden 1 a - 1c, vorzugsweise in Parallelschaltung mit einem gemeinsamen VHF - Generator elektrisch verbunden.The sub-electrodes 1a-1c are preferably supplied with VHF power. In one embodiment, each sub-electrode 1a-1c is electrically connected to a separate VHF generator. In a further embodiment, the subelectrodes 1 a - 1 c are preferably electrically connected in parallel with a common VHF generator.

Die Teilelektroden 1a - 1c sind jeweils in einer dielektrischen Einbettungskomponente 7 angeordnet. Teile der Einbettungskomponente können auch durch Luft gebildet sein. Die Vorderseite der Elektrodenkörper weist eine großflächige Elektrodenfläche auf, die von der Einbettungskomponente 7 freigelassen wird und bei Betrieb der Vorrichtung gegenüber dem zu behandelnden Substrat angeordnet ist und üblicherweise in Kontakt mit dem Plasma steht.The sub-electrodes 1a-1c are each arranged in a dielectric embedding component 7. Parts of the embedding component can also be formed by air. The front side of the electrode body has a large-area electrode surface, which is released from the embedding component 7 and is arranged in the operation of the device with respect to the substrate to be treated and is usually in contact with the plasma.

Ferner ist ein die Elektrodenflächen freilassendes Schirmelement 2 vorgesehen, das eine oder mehrere der zumindest zwei Teilelektroden 1 a - 1 c zusammen mit der Einbettungskomponente 7 umschließt.Furthermore, a screen element 2 which leaves the electrode surfaces free is provided which encloses one or more of the at least two sub-electrodes 1 a-1 c together with the embedding component 7.

Weitere Aspekte der Erfindung betreffen folgende Punkte:Further aspects of the invention relate to the following points:

Array aus einer mehreren vonArray of a multiple of

• länger als breit geformten,• longer than wide-shaped,

• zur ihren Längsseiten parallel angeordneten Teilelektroden 1 , 1a, 1 b, 1c.• To their longitudinal sides arranged in parallel sub-electrodes 1, 1a, 1 b, 1c.

• Jeweils gespeist an beiden schmalen Enden.• Each fed at both narrow ends.

• Eingebettet in vakuumtaugliches Dielektrikum 7, vorzugsweise Aluminiumoxidkeramik, oder KER 221 , KER 330 o. ä.,Embedded in vacuum-compatible dielectric 7, preferably alumina ceramic, or KER 221, KER 330 or the like,

• beide zusammen umgeben von elektrisch leitendem Schirm 6. • Mit bewegbarer Gegenelektrode 11 , die ein Substrat 12 trägt und mit einem Schirmelement 2, 6• both together surrounded by electrically conductive screen. 6 With movable counter electrode 11 which carries a substrate 12 and with a screen element 2, 6

• durch Bewegung der Gegenelektrode 11 können diese und das Schirmelement 2, 6 über Kontakte 13 elektrisch leitend verbunden werden.• By movement of the counter electrode 11, these and the shield element 2, 6 are electrically conductively connected via contacts 13.

• Elektroden 1 enthalten Gasverteilung 14, 15 mit Gaszuführung 15a und/oder eine• Electrodes 1 contain gas distribution 14, 15 with gas supply 15a and / or a

• Medienleitung 16, 16a oder eine• Media line 16, 16a or one

• Wasserkühlung 18.• Water cooling 18.

• Zwischen benachbarten Einzelelektroden 1a, 1 b befinden sich schmale, ca. 1 mm breite Pump - Schlitze 20, 20 a, die sich im Dielektrikum 7 und im Außenschirm 6 fortsetzen. Die nichtgezeigte Pumpe ist an den Vakuumrezipienten 19 angeschlossen.Between adjacent individual electrodes 1a, 1b are narrow, approximately 1 mm wide pump - slots 20, 20 a, which continue in the dielectric 7 and in the outer shield 6. The pump (not shown) is connected to the vacuum receiver 19.

• Die dem Plasmaraum 100 zugewandte Fläche des Dielektrikums 7 ist durch metallische Platten 9 abgedeckt und mittels Schrauben o. ä. 9a gehalten.The surface of the dielectric 7 facing the plasma chamber 100 is covered by metallic plates 9 and held by means of screws or the like.

• Anpassungsnetzwerk zwischen außerhalb des Vakuumrezipienten liegender VHF Beschaltung aus Verstärkern, Oszillatoren, Kombinern etc.• Adaptation network between VHF wiring outside amplifiers, oscillators, combiners, etc. located outside the vacuum recipient

In Figur 2 ist ein Bereich mit einem Pumpschlitz 10 in einem Spalt zwischen zwei benachbarten Teilelektroden 1 a und 1 b dargestellt, wobei in einer Abdeckung 9 Dielektrikums 7 ein Pumpschlitz 20, 20a ausgebildet ist.FIG. 2 shows a region with a pumping slot 10 in a gap between two adjacent partial electrodes 1 a and 1 b, wherein a pumping slot 20, 20 a is formed in a cover 9 dielectric 7.

In einer bevorzugten, in Figur 3 dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist die Elektrodenfläche als Gasaustrittsplatte 15 einer Gasverteilungseinrichtung ausgebildet, wobei die Gasaustrittsplatte 15 Gasaustrittsöffnungen 15a aufweist, durch die Prozess- und/oder Reaktionsgas in die Vakuumkammer bzw. in den Bereich zwischen der Elektrode und der Gegenelektrode eingebracht werden kann.In a preferred, illustrated in Figure 3 embodiment of the invention, the electrode surface is formed as a gas outlet plate 15 of a gas distribution device, the gas outlet plate 15 gas outlet openings 15a, through the process and / or reaction gas in the vacuum chamber or in the region between the electrode and the Counter electrode can be introduced.

Figur 4 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der die Anschlusselemente 3 im Bereich der Stirnflächen 50 auf der Rückseite 40 des Elektrodenkörpers der Teilelektrode 1 angeordnet sind. Das Anschlusselement 3 ist als Vakuumdurchführung und Koaxialleiter ausgebildet und mittels Dichtelementen 8 in einer Keramik 7a in der Vakuumkammerwand 19 befestigt. Die Teilelektrode 1 ist dabei von dem Schirmelement 6 umfasst, welches mit einem Teil des Aussenleiters der Koaxialleitung 3 elektrisch verbunden ist.FIG. 4 shows a further embodiment of the invention, in which the connection elements 3 are arranged in the region of the end faces 50 on the rear side 40 of the electrode body of the part electrode 1. The connection element 3 is designed as a vacuum feedthrough and coaxial conductor and fastened by means of sealing elements 8 in a ceramic 7 a in the vacuum chamber wall 19. The partial electrode 1 is in this case encompassed by the shielding element 6, which is electrically connected to a part of the outer conductor of the coaxial line 3.

In Figur 6 ist ein erstes als Bandleitung 24 ausgebildetes Anschlusselement an derIn Figure 6, a first formed as a ribbon cable 24 connecting element on the

Rückseite des Elektrodenkörpers 40 nahe einer Stirnseite 50 des Elektrodenkörpers derRear side of the electrode body 40 near an end face 50 of the electrode body of

Elektrode 1 angeordnet. Ein zweites als Bandleitung ausgebildetes AnschlusselementElectrode 1 is arranged. A second formed as a ribbon conductor connection element

(nicht dargestellt) ist an der Rückseite des Elektrodenkörpers nahe einer zweiten Stirnseite angekoppelt.(Not shown) is coupled to the back of the electrode body near a second end face.

Ferner kann ein erster Pol einer Bandleitung mit zumindest einem Anschlusselement verbunden und ein zweiter Pol der Bandleitung mit einer Gegenelektrode der Teilelektrode verbunden sein, wobei die Bandleitung an ein Symmetrisierglied angeschlossen ist mit dem die Zweibandleitung an eine mit einem VHF -Generator verbundene Koaxialleitung angeschlossen werden kann.Furthermore, a first pole of a ribbon cable with at least one connection element connected and a second pole of the ribbon cable to be connected to a counter electrode of the partial electrode, wherein the ribbon cable is connected to a Symmetrisierglied with the two-band cable can be connected to a coaxial line connected to a VHF generator.

Insbesondere kann die Vakuumdurchführung kann auch als symmetrische Zweibandleitung ausgeführt sein. Ein Pol ist verbunden mit der Elektrode, der andere mit der Gegenelektrode, die das Substrat trägt. Nahe bei der Vakuumdurchführung, auf der Luftseite wird das Symmetrieglied eingesetzt (auch Balun genannt), das die Zweibandleitung an die Koaxialleitung anschließt.In particular, the vacuum feedthrough can also be designed as a symmetrical dual-band cable. One pole is connected to the electrode, the other to the counter electrode carrying the substrate. Close to the vacuum feed-through, on the air side, the symmetry member is used (also called balun), which connects the two-band cable to the coaxial line.

Damit wird eine möglichst kurze Strecke für die Übertragung der VHF Leistung erreicht, so dass Gleichtaktstörungen reduziert werden können. Derartige Störungen können sich andernfalls leicht ausbilden, da ein Parallelplattenreaktor eine entartete Zweibandleitung darstellt auf der sich Gleichtaktstörungen ausbilden können. Gleichtaktstörungen führen zusammen mit der Verbindung zur Erdung (Anlagenmasse) zu einem Stromkreis: Anlagenmasse - beide Elektroden - beide Anschlusselemente an diese - Erdung Matchbox/Generator - zurück zur Anlagenmasse. Ein derartiger Stromkreis überträgt VHF - Leistung, die zu einem parasitären Plasma führen kann, das innerhalb des Vakuumrezipienten durchaus unerwünscht außerhalb des Raumes zwischen den Elektroden brennt.This achieves the shortest possible distance for the transmission of the VHF power, so that common-mode interference can be reduced. Otherwise, such perturbations can be easily formed because a parallel plate reactor represents a degenerate dual-band line on which common-mode noise can form. Common mode disturbances together with the connection to ground (system ground) lead to a circuit: System ground - both electrodes - both connection elements to these - grounding Matchbox / generator - back to system ground. Such a circuit transmits VHF power, which can lead to a parasitic plasma that burns undesirably outside the space between the electrodes within the vacuum recipient.

Figur 8 zeigt in vereinfachter Darstellung eine Plasmavorrichtung (Reaktor 100) zur Behandlung von flachen Substraten 103. Der Reaktor 100 kann beispielsweise als PECVD - Reaktor ausgelegt sein. Eine analoge für RF- Spannung ausgelegte Vorrichtung wird in der DE 10 2007 022 252.3 beschrieben, auf die hiermit vollinhaltlich Bezug genommen wird.FIG. 8 shows, in a simplified representation, a plasma apparatus (reactor 100) for the treatment of flat substrates 103. The reactor 100 may be designed, for example, as a PECVD reactor. An analog device designed for RF voltage is described in DE 10 2007 022 252.3, to which reference is hereby made by reference.

Die erfindungsgemäße VHF- Plasmabehandlungsvorrichtung für flache Substrate zeichnet sich jedoch gegenüber der aus DE 10 2007 022 252.3 bekannten Vorrichtung dadurch aus, dass die Plasmaelektrodenardnung zumindest eine Plasmaelektrode aufweist, bei der zumindest eines der Anschlusselemente als VHF - Vakuumdurchführungselement ausgebildet ist.However, the VHF plasma treatment device for flat substrates according to the invention is distinguished from the device known from DE 10 2007 022 252.3 in that the plasma electrode cover has at least one plasma electrode in which at least one of the connection elements is designed as a VHF vacuum feedthrough element.

Der Reaktor 100 umfasst einen Prozessraum 109 mit einer Elektrode 105 sowie einer geerdeten Gegenelektrode 107, die zur Erzeugung eines Plasmas zur Behandlung einer zu behandelnden Oberfläche eines oder mehrerer flacher Substrate 103 ausgelegt sind. Die Elektrode 105 kann zur Erzeugung eines elektrischen Feldes in dem Prozessraum 109 an eine nicht näher dargestellte RF-Spannungsquelle angeschlossen werden oder angeschlossen sein. Das Substrat 103 befindet sich unmittelbar vor der geerdeten Gegenelektrode 107, wobei es sich versteht, dass auch eine andere Verschaltung der Elektroden vorgesehen sein kann. Die Elektroden 105, 107 sind vorzugsweise ausgelegt zur Behandlung von Substraten mit einer Fläche von mindestens 1 m2 als Behandlungs- oder Bearbeitungsschritt bei der Herstellung von hocheffizienten Dünnschichtsolarmodulen, beispielsweise für amorphe oder mikrokristalline Silizium - Dünnschicht - Solarzellen.The reactor 100 comprises a process space 109 having an electrode 105 and a grounded counter electrode 107, which are designed to produce a plasma for treating a surface of one or more flat substrates 103 to be treated. The electrode 105 may be connected or connected to an RF voltage source not shown in detail for generating an electric field in the process space 109. The substrate 103 is located immediately in front of the grounded Counter electrode 107, it being understood that a different interconnection of the electrodes may be provided. The electrodes 105, 107 are preferably designed for treating substrates having an area of at least 1 m 2 as a treatment or processing step in the production of highly efficient thin-film solar modules, for example for amorphous or microcrystalline silicon thin-film solar cells.

Die Elektroden 105, 107 bilden zwei gegenüberliegende Wände des Prozessraumes 109. Der Prozessraum 109 befindet sich in einer Vakuumkammer 1 1 1 , die eine Be- und Entladungsöffnung 149 aufweist, welche mit einer Verschlussvorrichtung 135 verschließbar ist. Die Verschlussvorrichtung ist optional. Die Vakuumkammer 111 wird durch ein Gehäuse 1 13 des Reaktors 100 gebildet. Zur Abdichtung gegenüber der Umwelt sind Dichtungen 1 15 vorgesehen.The electrodes 105, 107 form two opposite walls of the process chamber 109. The process chamber 109 is located in a vacuum chamber 11, which has a loading and unloading opening 149, which can be closed with a closure device 135. The closure device is optional. The vacuum chamber 111 is formed by a housing 1 13 of the reactor 100. To seal against the environment seals 1 15 are provided.

Die Vakuumkammer 111 kann eine beliebige Raumform, beispielsweise mit einem runden oder mehreckigen, insbesondere rechteckigen Querschnitt aufweisen. Der Prozessraum 109 ist beispielsweise als flaches Parallelepiped ausgebildet. In einer anderen Ausführungsform ist die Vakuumkammer 111 selbst der Prozessraum 109.The vacuum chamber 111 may have any spatial form, for example with a round or polygonal, in particular rectangular cross-section. The process space 109 is designed, for example, as a flat parallelepiped. In another embodiment, the vacuum chamber 111 itself is the process space 109.

Die Elektrode 105 ist in einer Haltestruktur 131 in der Vakuumkammer 111 angeordnet, die von der Gehäuserückwand 133 gebildet ist. Dazu ist die Elektrode 105 in einer Ausnehmung der Haltestruktur 131 untergebracht und von der Vakuumkammerwand durch ein Dielektrikum getrennt. Ein Pumpkanal 129 ist durch eine nutförmige zweite Ausnehmung in der Haltestruktur 131 gebildet.The electrode 105 is disposed in a holding structure 131 in the vacuum chamber 111 formed by the case back wall 133. For this purpose, the electrode 105 is accommodated in a recess of the holding structure 131 and separated from the vacuum chamber wall by a dielectric. A pumping channel 129 is formed by a groove-shaped second recess in the support structure 131.

Das Substrat 103 wird durch die Gegenelektrode 107 auf ihrer der Elektrode105 zugewandten Vorderseite durch eine Halterung 134 aufgenommen.The substrate 103 is received by the counter electrode 107 on its front side facing the electrode 105 by a holder 134.

Zum Einbringen und zum Entfernen von gasförmigem Material sind an sich bekannte Mittel vorgesehen, wobei es sich bei dem gasförmigen Material beispielsweise um Argon (Ar) und/oder Wasserstoff (H2) handeln kann. Insbesondere kann es sich bei dem gasförmigen Material um eine Menge einer aktivierbaren Gasspezie (Reaktionsgas) handeln. Vorzugsweise wird als Gasspezie ein Precursorgas verwendet, welches in einem Plasma schichterzeugende Radikale bildet. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Precursorgas um Silan (SiH4), das in dem Plasma durch Elektronenstoß den Schichtprecursor SiH3 bildet. Bei einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass als aktivierbare Gasspezie ein Reinigungsgas verwendet wird, beispielsweise NF3. Das Einbringen und Entfernen des gasförmigen Materials kann sowohl sequenziell als auch parallel erfolgen.For the introduction and removal of gaseous material known means are provided, wherein the gaseous material may be, for example, argon (Ar) and / or hydrogen (H2). In particular, the gaseous material may be an amount of an activatable gas species (reaction gas). Preferably, the gas species used is a precursor gas which forms layer-forming radicals in a plasma. Preferably, the precursor gas is silane (SiH 4 ), which forms the layer precursor SiH 3 in the plasma by electron impact. In a further embodiment it is provided that a cleaning gas is used as the activatable gas species, for example NF3. The introduction and removal of the gaseous material can take place both sequentially and in parallel.

Als Mittel zum Einbringen von gasförmigem Material ist eine Beschichtungsmaterialquelle 1 19 mit einem Kanal 123 vorgesehen, die an eine Gasverteilungsvorrichtung angeschlossen ist. Die Gasverteilungsvorrichtung ist in die Elektrode 105 integriert, kann jedoch in anderen Ausführungsformen auch separat von der Elektrode ausgebildet sein. Die Gasverteilungsvorrichtung weist in der vorliegenden Ausführungsform eine Gasaustrittsplatte 125 auf; diese umfasst eine Vielzahl von in den Prozessraum 109 mündenden Öffnungen, durch die gasförmiges Material in den Prozessraum 109 eingebracht werden kann. Die Gasverteilungsvorrichtung ist vorzugsweise derart ausgelegt, dass eine homogene Beaufschlagung des Substrats 103 mit Gasspezies erreicht werden kann. Vorzugsweise ist die Vielzahl von Austrittsöffnungen gleichmäßig in der Gasaustrittsplatte 125 verteilt, so dass das gasförmige Material gleichmäßig verteilt in die Prozesskammer109 geleitet wird.As a means for introducing gaseous material is a source of coating material 1 19 provided with a channel 123 which is connected to a gas distribution device. The gas distribution device is integrated into the electrode 105, but in other embodiments may also be formed separately from the electrode. The gas distribution device has a gas outlet plate 125 in the present embodiment; this comprises a multiplicity of openings opening into the process space 109, through which gaseous material can be introduced into the process space 109. The gas distribution device is preferably designed such that a homogeneous loading of the substrate 103 with gas species can be achieved. Preferably, the plurality of outlet openings is uniformly distributed in the gas outlet plate 125, so that the gaseous material is distributed evenly into the process chamber 109.

Es versteht sich, dass die Mittel zum Einbringen von gasförmigem Material auch verschieden von der Darstellung in Figur 8 ausgebildet sein können, ebenso wie die Gasverteilereinrichtung 125.It is understood that the means for introducing gaseous material may also be formed differently from the illustration in FIG. 8, as well as the gas distributor device 125.

Der Reaktor 100 umfasst eine Vorrichtung zum Variieren des relativen Abstandes zwischen den Elektroden, welche in der Ausführungsform der Fig. 8 als Schiebebolzen 141 , der mittels einer Lagerplatte 143 eine Linearbewegung in der Vakuumkammer 1 11 ausführen kann, ausgebildet ist. Der Schiebebolzen 141 ist mit der Elektrode 105 abgewandten Rückseite der Gegenelektrode 107 verbunden. Ein dem Schiebebolzen 141 zugeordneter Antrieb ist nicht dargestellt.The reactor 100 comprises a device for varying the relative distance between the electrodes, which in the embodiment of FIG. 8 is designed as a sliding bolt 141, which can perform a linear movement in the vacuum chamber 11 by means of a bearing plate 143. The sliding bolt 141 is connected to the rear 105 of the counter electrode 107 facing away from the electrode 105. A drive associated with the sliding bolt 141 is not shown.

In der Darstellung der Fig. 8 ist vorgesehen, dass die Gegenelektrode 107 während der Durchführung der Plasmabehandlung die Ausnehmung abdeckt. Vorzugsweise weist die Gegenelektrode Kontaktelemente 138 für zugeordnete Kontaktelemente 137 der Haltestruktur auf, so dass die Gegenelektrode während der Durchführung der Plasmabehandlung auf dem elektrischen Potential der Vakuumkammer 1 11 liegt.In the representation of FIG. 8 it is provided that the counter electrode 107 covers the recess during the performance of the plasma treatment. Preferably, the counter electrode has contact elements 138 for associated contact elements 137 of the holding structure, so that the counter electrode is at the electrical potential of the vacuum chamber 11 during the performance of the plasma treatment.

Erfindungsgemäß ist in einer weiteren Ausführungsform vorgesehen, dass die Gegenelektrode 107 eine in den Fig. 8 nicht dargestellte Vorrichtung zur Aufnahme von flachen Substraten aufweist, die derart ausgebildet ist, dass das oder die Substrate zumindest während der Durchführung der Behandlung der zu behandelnden oder behandelten Oberfläche nach unten orientiert mit einem Winkel Alpha in einem Bereich zwischen 0° und 90° gegenüber der Lotrichtung angeordnet sind. Bei einer derartigen Anordnung eines Substrats können Kontaminationen der zu behandelnden, insbesondere zu beschichtenden oder beschichteten Oberfläche des Substrats vermieden oder zumindest reduziert werden, da die betreffenden Partikel im Schwerefeld nach unten und sich damit von der gefährdeten Oberfläche entfernen. Es versteht sich, dass in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung die zu behandelnde Oberfläche nach oben orientiert sein kann.According to the invention, it is provided in a further embodiment that the counter electrode 107 has a device, not shown in FIG. 8, for receiving flat substrates, which is designed in such a way that the substrate (s) at least during the treatment of the surface to be treated or treated oriented downwardly at an angle alpha in a range between 0 ° and 90 ° relative to the direction of the solder are arranged. With such an arrangement of a substrate, contaminations of the surface of the substrate to be treated, in particular to be coated or coated, can be avoided or at least reduced, since the particles in question in the gravitational field move downwards and thus away from the endangered surface. It is understood that in a further embodiment of the invention, the surface to be treated be oriented upwards can.

Bei der Be- oder Entladung der Prozesskammer 109 mit dem Substrat 103 ist ein relativ großer Abstand zwischen Elektrode 105 und Gegenelektrode 107 und ein zweiter relativ geringer Abstand bei Durchführung der Behandlung des Substrats 103 vorgesehen.When loading or unloading the process chamber 109 with the substrate 103, a relatively large distance between the electrode 105 and the counter electrode 107 and a second relatively small distance when performing the treatment of the substrate 103 is provided.

Bei der Plasmabehandlung wird mittels einer Hochfrequenzspannung ein Plasma (in Figur 8 nicht dargestellt) in einem Bereich zwischen Elektrode 105 und Gegenelektrode 107, genauer zwischen der Gasaustrittsplatte 125 und dem an der Gegenelektrode 105 gehalterten Substrat 103 angeregt. Zur Plasmabehandlung wird ferner zusätzlich vorzugsweise Reaktionsgas über die Gasaustrittsplatte 125 homogen verteilt in das Plasma eingebracht. Das Reaktionsgas liegt in einem eine relativ hohe Elektronendichte aufweisenden quasineutralen Plasmabulk der Plasmaentladung zwischen dem zu behandelnden Substrat und der Gasaustrittsplatte 125 als aktivierte Gasspezie vor, mit welcher die zu behandelnde Oberfläche des Substrats 103 beaufschlagt wird.In the plasma treatment, a plasma (not shown in FIG. 8) is excited by means of a high-frequency voltage in a region between electrode 105 and counterelectrode 107, more precisely between gas outlet plate 125 and substrate 103 supported on counterelectrode 105. For plasma treatment, reaction gas is furthermore preferably additionally introduced homogeneously into the plasma via the gas outlet plate 125. The reaction gas is present in a quasi-neutral plasma bulk of the plasma discharge between the substrate to be treated and the gas outlet plate 125 as an activated gas species, with which the surface of the substrate 103 to be treated is acted upon.

Figur 9 veranschaulicht die Befestigung der zylindrisch - symmetrisch geformten Koaxialanschlüsse 3a - 3d an einer rechtwinklig - prismatischen Baugruppe.FIG. 9 illustrates the attachment of the cylindrically-symmetrically shaped coaxial connections 3a-3d to a right-angled prismatic assembly.

In der in Figur 10 dargestellten Ausführungsform ist zwischen zwei benachbarten Teilelektroden 1a, 1 b ein metallisches Trennelement 150, beispielsweise ein Aluminiumblech angeordnet, welches vorzugsweise elektrisch mit dem Schirmelement 2 und/oder mit der Erdung verbunden ist (Massesteg). Vorzugsweise ist die Stirnseite 151 des Trennelements 150 gegenüber der Elektrodenfläche versetzt angeordnet, so dass es nicht über diese Oberfläche ragt, sondern ihr gegenüber zurückgesetzt ist. Vorzugsweise entspricht die Versetzung der Länge der Breite des Abstandes zur nächstliegenden Teilelektrode.In the embodiment shown in FIG. 10, a metallic separating element 150, for example an aluminum sheet, is arranged between two adjacent sub-electrodes 1a, 1b, which is preferably electrically connected to the shielding element 2 and / or grounding (ground bar). Preferably, the end face 151 of the separating element 150 is arranged offset relative to the electrode surface, so that it does not protrude over this surface, but is set back against it. Preferably, the offset of the length corresponds to the width of the distance to the nearest partial electrode.

Derartig im Spalt zwischen den Teilelektroden angeordnete Trennelemente (Massestege) aus elektrisch leitfähigem Material ermöglichen eine stabilere Phasenbeziehung zwischen den Teilelektroden, insbesondere die Verminderung von destruktiven Interferenzen zwischen den an den Elektroden anliegenden elektrischen bzw. elektromagnetischen Wellen zur Plasmaanregung und damit die Ausbildung eines homogeneren Plasmas. In einer weiteren Ausführungsform ist zumindest eines der Trennelemente (Massestege) mit Öffnungen versehen, die einen verbesserten Durchgang von fluidem Material ermöglichen. In diesem Fall kann das Trennelement (Massesteg) als Lochblech oder Drahtgitter ausgebildet sein. Sind die Trennelemente (Massestege) mit Durchgangsöffnungen versehen, kann die Ausbildung eines homogenen Plasmas erleichtert werden. Bezugszeichenliste ,1a, 1 b, 1c, 1d Teilelektroden Schirmelement, Aussenleiter Anschlusselement Eindichtplatte, Rezipientenseitig Eindichtplatte, Anpassungsnetzwerkseitig Aussenleiter Dielektrikum, Einbettungskomponente a, 7b, 7c Dielektrikum Dichtelemente Abdeckung des Dielektrikums a Befestigungselement 0 Pumpschlitz korrespondierend zur Abdeckung 9 1 Gegenelektrode 2 Substrat 3 Kontaktfedern 4 Gasverteilungsraum 5 Gasaustrittsplatte, Vorderseite Elektrodenkörper5a Gasaustrittsöffnung 6, 16a Medienleitung 7 Gaszuführung 8 Medienleitung 9 Vakuumkammerwand 9a Vakuumkammerwand 9b Aussteifung 0, 20a Pumpschlitz 2 Stäbe 3 Tellerfeder 4 Kupferblech 5 Membran 9 Abdeckung 0 Pumpkanal 5 Nase 0 Rückseite 0 Stirnseite 00 Plasma 101 Plasmavorrichtung , ReaktorSuch arranged in the gap between the sub-electrodes separating elements (mass webs) of electrically conductive material allow a more stable phase relationship between the sub-electrodes, in particular the reduction of destructive interference between the voltage applied to the electrodes electrical or electromagnetic waves for plasma excitation and thus the formation of a more homogeneous plasma. In a further embodiment, at least one of the separating elements (mass webs) is provided with openings which allow an improved passage of fluid material. In this case, the separating element (ground web) may be formed as a perforated plate or wire mesh. If the separating elements (mass webs) are provided with passage openings, the formation of a homogeneous plasma can be facilitated. 1a, 1b, 1c, 1d partial electrodes screen element, outer conductor connecting element sealing plate, recipient side sealing plate, matching network side outer conductor dielectric, embedding component a, 7b, 7c dielectric sealing elements cover of the dielectric a fastening element 0 pumping slot corresponding to cover 9 1 counter electrode 2 substrate 3 contact springs 4 Gas distribution chamber 5 Gas outlet plate, front Electrode body5a Gas outlet 6, 16a Media line 7 Gas supply 8 Media line 9 Vacuum chamber wall 9a Vacuum chamber wall 9b Stiffening 0, 20a Pump slot 2 Bars 3 Belleville spring 4 Copper sheet 5 Diaphragm 9 Cover 0 Pump channel 5 Nose 0 Rear 0 Front side 00 Plasma 101 plasma apparatus, reactor

103 Substrat103 substrate

105 erste Elektrode105 first electrode

107 zweite Elektrode, Gegenelektrode107 second electrode, counterelectrode

109 Prozessraum109 process room

111 Vakuumkammer111 vacuum chamber

113 Gehäuse113 housing

115 Dichtung115 seal

118 Vakuumleitungen118 vacuum lines

119 Beschichtungsmaterialquelle 121 Oberfläche119 Coating material source 121 Surface

123 Kanal123 channel

125 Gasaustrittsplatte125 gas outlet plate

127 Verschlussvorrichtung127 closure device

129 Pumpkanal129 pumping channel

131 Trennwand131 Partition wall

133 Gehäuserückwand133 rear wall

134 Halterung134 bracket

135 Verschlussvorrichtung135 closure device

137 Kontaktstelle137 contact point

138 Kontaktstelle138 contact point

139 Doppelpfeil 141 Schiebebolzen 143 Lagerplatte 145 Gehäusewand 147 Doppelpfeil139 Double arrow 141 Sliding bolt 143 Bearing plate 145 Housing wall 147 Double arrow

149 Öffnung149 opening

150 Trennelement150 separating element

151 Stirnseite des Trennelements 151 front side of the separating element

Claims

Patentansprüche claims 1. VHF-Plasmaelektrode mit einem vorzugsweise prismatisch ausgebildeten, länglichen Elektrodenkörper, welcher eine Elektrodenfläche aufweist, die mit zumindest zwei Anschlusselementen zur Zuführung von elektrischer Leistung elektrisch verbunden ist oder verbindbar ist, wobei zumindest ein erstes Anschlusselement an oder nahe einer ersten Stirnseite und zumindest ein zweites Anschlusselement an oder nahe einer zweiten Stirnseite des Elektrodenkörpers ankoppelt und vorzugsweise die Elektrode in einer die Elektrodenfläche freilassenden Einbettungskomponente aus dielektrischem Material angeordnet sowie vorzugsweise ein die Elektrodenfläche freilassendes Schirmelement vorgesehen ist, das die Elektrode zusammen mit der Einbettungskomponente umschließt, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Anschlusselemente als VHF- Vakuumdurchführungselement ausgebildet ist.1. VHF plasma electrode having a preferably prismatic, elongated electrode body, which has an electrode surface which is electrically connected to at least two connection elements for supplying electrical power or is connectable, wherein at least a first connection element at or near a first end face and at least one second connection element at or near a second end face of the electrode body couples and preferably the electrode disposed in an electrode surface exposing the embedding component of dielectric material and preferably a free electrode surface shield member is provided which encloses the electrode together with the embedding, characterized in that at least one the connection elements is designed as a VHF vacuum feedthrough element. 2. VHF-Plasmaelektrode nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Anschlusselemente als ein den Elektrodenkörper, die Einbettungskomponente und/oder das Schirmelement tragendes Bauteil ausgebildet ist.2. VHF plasma electrode according to claim 1, characterized in that at least one of the connection elements is designed as a component supporting the electrode body, the embedding component and / or the screen element. 3. VHF-Plasmaelektrode nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Anschlusselement als Teil eines Koaxialleiters oder als Teil einer Bandleitung ausgebildet ist.3. VHF plasma electrode according to one of the preceding claims, characterized in that at least one connecting element is formed as part of a coaxial conductor or as part of a ribbon cable. 4. VHF-Plasmaelektrode nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schirmelement zumindest mit einem Teil eines Aussenleiters einer ein Anschlusselement bildenden Koaxialleitung elektrisch verbunden ist oder dass das Schirmelement zumindest einen Teil einer Bandleitung bildet.4. VHF plasma electrode according to one of the preceding claims, characterized in that the shielding element is electrically connected at least to a part of an outer conductor of a connecting element forming a coaxial line or that the shielding element forms at least part of a ribbon cable. 5. VHF-Plasmaelektrode nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Pol einer Bandleitung mit zumindest einem Anschlusselement verbunden oder verbindbar ist, ein zweiter Pol der Bandleitung mit einer Gegenelektrode der Plasmaelektrode verbindbar ist, wobei die Bandleitung vorzugsweise an ein Symmetrisierglied anschließbar ist. 5. VHF plasma electrode according to one of the preceding claims, characterized in that a first pole of a ribbon cable is connected to at least one connection element or connectable, a second pole of the ribbon cable with a counter electrode of the plasma electrode is connectable, wherein the ribbon cable preferably connectable to a Symmetrisierglied is. 6. VHF-Plasmaelektrode nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode zumindest eine Gasaustrittsöffnung zum Zuführen von Prozessgas zur Plasmabehandlung aufweist.6. VHF plasma electrode according to one of the preceding claims, characterized in that the electrode has at least one gas outlet opening for supplying process gas for plasma treatment. 7. VHF-Plasmaelektrode nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Vakuumdurchführungselemente zumindest eine Gaszuführungsleitung einer Gasverteilervorrichtung und/oder eine Medienleitung zur Zuführung oder zum Abführen von fluiden Medien umfasst.7. VHF plasma electrode according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the vacuum feedthrough elements comprises at least one gas supply line of a gas distribution device and / or a media line for supplying or discharging fluid media. 8. VHF-Plasmabehandlungsvorrichtung für flache Substrate, wobei ein Substrat in einer Vakuumkammer zwischen einer Elektrodenanordnung und einer Gegenelektrode anordenbar ist und in einem Bereich zwischen zumindest einer8. A VHF plasma processing apparatus for flat substrates, wherein a substrate in a vacuum chamber between an electrode assembly and a counter electrode can be arranged and in a region between at least one Plasmaelektrodenanordnung und einer Gegenelektrode eine Plasmaentladung angeregt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Plasmaelektrodenardnung zumindest eine Plasmaelektrode aufweist, die nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.Plasma electrode arrangement and a counter electrode, a plasma discharge can be excited, characterized in that the plasma Elektrodenardnung comprises at least one plasma electrode, which is designed according to one of the preceding claims. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Plasmaelektroden mittels eines als VHF- Vakuumdurchführungselement ausgebildeten Anschlusselements an einer Vakuumkammerwand befestigt ist.9. Device according to claim 8, characterized in that at least one of the plasma electrodes is fastened to a vacuum chamber wall by means of a connecting element designed as a VHF vacuum feed-through element. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Plasmaelektrodenanordnung zumindest zwei benachbart nebeneinander angeordnete oder anordenbare Plasmaelektroden nach einem der Ansprüche 1 bis 7 aufweist, vorzugsweise mit zueinander koplanaren Elektrodenflächen und zueinander parallelen Längsseiten des Elektrodenkörpers der beiden Plasmaelektroden.10. Device according to one of claims 8 or 9, characterized in that the plasma electrode assembly at least two adjacent juxtaposed or arrangeable plasma electrodes according to one of claims 1 to 7, preferably with mutually coplanar electrode surfaces and mutually parallel longitudinal sides of the electrode body of the two plasma electrodes. 1 1. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Plasmaelektroden beabstandet zueinander derart angeordnet sind, dass zwischen den Längsseiten der beiden Elektrodenkörper ein Spalt vorhanden ist, vorzugsweise mit einer maximalen Spaltbreite von weniger als 10mm, vorzugsweise von weniger als 5 mm.1 1. Apparatus according to claim 10, characterized in that the two plasma electrodes spaced from each other are arranged such that between the longitudinal sides of the two electrode body, a gap is present, preferably with a maximum gap width of less than 10mm, preferably less than 5 mm. 12. Vorrichtung nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass im Spalt zwischen den Elektrodenkörpern vorzugsweise als Pumpschlitze ausgebildete Pumpöffnungen für das Abführen von Prozessgas zur Plasmabehandlung angeordnet sind. 12. The device according to claim 11, characterized in that arranged in the gap between the electrode bodies preferably designed as pumping slots pumping holes for the discharge of process gas for plasma treatment. 13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass im Spalt ein elektrisch leitendes, vorzugsweise mit der elektrischen Masse verbundenes oder verbindbares Trennelement angeordnet ist.13. The apparatus of claim 11 or 12, characterized in that in the gap an electrically conductive, preferably connected to the electrical ground or connectable separating element is arranged. 14. Vorrichtung zur VHF- Plasmabehandlung eines flachen Substrats, wobei das Substrat in einer Vakuumkammer zwischen einer Elektrodenanordnung und einer Gegenelektrode anordenbar ist und in einem Bereich zwischen Elektrode und Gegenelektrode eine Plasmaentladung angeregt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Teilelektrode mit zumindest zwei Anschlusselementen zur Zuführung von elektrischer Leistung elektrisch verbunden ist und in einem Spalt zwischen zwei benachbarten Teilelektroden ein elektrisch leitendes, vorzugsweise mit der elektrischen Masse verbundenes oder verbindbares Trennelement angeordnet ist.14. An apparatus for VHF plasma treatment of a flat substrate, wherein the substrate can be arranged in a vacuum chamber between an electrode arrangement and a counter electrode and in a region between the electrode and counter electrode a plasma discharge can be excited, characterized in that at least one partial electrode with at least two connection elements is electrically connected to the supply of electrical power and in a gap between two adjacent sub-electrodes, an electrically conductive, preferably connected to the electrical ground or connectable separating element is arranged. 15. Verfahren zur VHF-Plasmabehandlung eines flachen Substrats, wobei die Plasmabehandlung ein Abscheide- oder Ätz- oder Oberflächenmodifikationsprozess ist und das Substrat in einer Vakuumkammer zwischen einer Plasmaelektrodenanordnung mit zumindest einer Plasmaelektrode und einer Gegenelektrode angeordnet wird und in einem Bereich zwischen Plasmaelektrode und Gegenelektrode eine Plasmaentladung angeregt wird, dadurch gekennzeichnet, dass dem Plasma elektrische Leistung mit zumindest einer Plasmaelektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zugeführt wird.15. A method for VHF plasma treatment of a flat substrate, wherein the plasma treatment is a deposition or etching or surface modification process and the substrate is placed in a vacuum chamber between a plasma electrode assembly having at least a plasma electrode and a counter electrode and in a region between the plasma electrode and the counter electrode Plasma discharge is excited, characterized in that the plasma electrical power with at least one plasma electrode according to one of claims 1 to 7 is supplied. 16. Verfahren zur VHF- Plasmabehandlung eines flachen Substrats mittels einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 14.16. A method for VHF plasma treatment of a flat substrate by means of a device according to any one of claims 8 to 14. 17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Spaltbreite geringer als ein Dunkelraumabstand der Plasmaentladung gewählt wird.17. The method according to any one of claims 1 1 to 14, characterized in that the gap width is chosen to be less than a dark space distance of the plasma discharge. 18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand des Trennelements zu den Rändern des Spaltes geringer als ein Dunkelraumabstand der Plasmaentladung gewählt wird. 18. The method according to any one of claims 1 1 to 14, characterized in that the distance of the separating element to the edges of the gap is chosen to be less than a dark space distance of the plasma discharge.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11126775B2 (en) * 2019-04-12 2021-09-21 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. IC layout, method, device, and system
DE102020109326B4 (en) * 2019-04-12 2024-07-25 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. Ltd. IC DEVICE, METHOD OF MANUFACTURING AND METHOD OF PRODUCING A LAYOUT DIAGRAM

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3253122B2 (en) * 1992-04-01 2002-02-04 キヤノン株式会社 Plasma processing apparatus, plasma processing method, and semiconductor device manufacturing method using the same
DE4421103A1 (en) * 1994-06-16 1995-12-21 Siemens Solar Gmbh Potential guiding electrode for plasma supported thin layer deposition for mfg. electric-electronic thin film components
JP2002105643A (en) * 2000-10-04 2002-04-10 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Electrode connection fixture for plasma cvd apparatus
JP3872741B2 (en) * 2002-10-01 2007-01-24 三菱重工業株式会社 Plasma chemical vapor deposition equipment
JP4413084B2 (en) * 2003-07-30 2010-02-10 シャープ株式会社 Plasma process apparatus and cleaning method thereof
JP3590955B2 (en) * 2004-05-26 2004-11-17 村田 正義 Balanced transmission circuit, plasma surface treatment apparatus and plasma surface treatment method constituted by the balanced transmission circuit
JP4625397B2 (en) * 2005-10-18 2011-02-02 三菱重工業株式会社 Discharge electrode, thin film manufacturing apparatus and solar cell manufacturing method
JP2008047938A (en) 2007-10-17 2008-02-28 Masayoshi Murata Method and device of high frequency plasma cvd, and manufacturing method of semiconductor thin film

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2010049158A2 *

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DE102009014414A1 (en) 2010-05-12

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