CH683779A5 - Vorrichtung für den Transport von Substraten. - Google Patents

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CH683779A5
CH683779A5 CH2449/91A CH244991A CH683779A5 CH 683779 A5 CH683779 A5 CH 683779A5 CH 2449/91 A CH2449/91 A CH 2449/91A CH 244991 A CH244991 A CH 244991A CH 683779 A5 CH683779 A5 CH 683779A5
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Description

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CH 683 779 A5
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Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für den Transport von Substraten bei Vakuum-Beschich-tungsanlagen mit mehreren Stationen, mit Substrathaltern mit etwa plattenförmiger, flacher, parallelepi-peder Konfiguration, die in lotrechter Stellung - entlang eines vorgegebenen Transportweges - durch die Stationen bewegbar sind und die mit Schienen zusammenwirken, die unterhalb der an den Substrathaltern befestigbaren Substraten vorgesehen sind, wozu das Fussteil des Substrathalters mit wenigstens zwei parallel und im Abstand zueinander verlaufenden Schienen versehen ist.
Die zum Einsatz kommenden Substrathalter sind entweder Platten mit entsprechend den Substraten geformten Ausschnitten oder Rahmen mit Streben, an denen die Substrate befestigt werden. Im allgemeinen dient ein Substrathalter zur Aufnahme einer Vielzahl von Substraten.
Durch die US-PS 4 042 128 ist eine Transporteinrichtung der eingangs beschriebenen Gattung bekannt, bei der plattenförmige Substrathalter bei vertikaler Lage ihrer Hauptebene an ihren oberen und unteren Längskanten zwischen Rollen geführt werden, die um senkrechte Achsen drehbar sind. An ihren Unterkanten liegen die Substrathalter zusätzlich auf Stützrollen mit horizontaler Drehachse auf. Die unteren Führungsrollen sind jedoch nicht im Stande, die Substrathalter allein in genau vertikaler Stellung zu halten und zu transportieren, so dass eine stabile Positionierung nur unter Zuhilfenahme der oberen Führungsrollen möglich ist.
Bekannt ist auch eine Transporteinrichtung für Vakuum-Beschichtungsanlagen (EP 0 254 145 B1) mit mehreren Stationen und mit Rollensystemen für die Führung und den Vorschub von im wesentlichen zweidimensionalen Substrathaltern in senkrechter Stellung entlang eines vorgegebenen Transportweges durch die Stationen, wobei im Bereich der Unterkante der Substrathalter paarweise Führungsrollen angeordnet sind, die den Substrathalter zwischen sich aufnehmen und die um senkrechte Achsen drehbar sind, wobei die Substrathaiter ausschliesslich im Bereich ihrer Unterkante durch die Rollensysteme geführt sind und die Führungsrollen mit Laufflächen versehen sind, die auf mindestens einer Führungsrolle eines Rollenpaares jeweils am unteren und am oberen Ende angeordnet sind, wobei die jeweils andere Führungsrolle des gleichen Rollenpaares mindestens eine Lauffläche aufweist und wobei die mindestens drei Laufflächen eines Rollenpaares in bezug auf den Substrathalter eine kippsichere Einspannung bilden.
Dieser bekannten Transporteinrichtung lag die Aufgabe zugrunde, die Störung des Beschichtungs-vorganges durch herabrieselndes Schichtmaterial soweit wie möglich auszuschliessen.
Weiterhin hat man bereits vorgeschlagen, den Substrathalter bei einer Transporteinrichtung für eine Vakuum-Beschichtungsanlage mit einem Fussteil auszustatten, das auf ortsfesten Schienen gleitet (EP 0 346 815).
Schliesslich ist in einer älteren Patentanmeldung (P 4 029 905.8) für eine Vorrichtung für den Transport von Substraten bei Vakuum-Beschichtungsanlagen mit mehreren Stationen vorgeschlagen worden, Schienen vorzusehen, die jeweils im Bereich des Fussteils eines Substrathalters angeordnet sind.
Jedes Fussteil ist dazu mit einem Paar parallel und im Abstand zueinander verlaufender, in einer lotrechten Ebene angeordneter Schienen versehen, deren einander zugekehrte Schmalseiten Längsnuten aufweisen, die mit Rollen oder Gleitschienen korrespondieren, die ortsfest am Bodenteil der Vorrichtung gelagert sind und die jeweils in Reihen entsprechend dem Verlauf der Nuten in übereinanderliegenden, vertikalen Ebenen im Abstand zueinander vorgesehen sind, wobei der Substrathalter eine sich von oben her bis in den Bereich eines Fussteils erstreckende, parallel zu den Schienen verlaufende, schachtförmige Aussparung aufweist, in die beim Durchlauf durch die Station ein oberhalb des Substrathalters am oberen Wandteil angeordneter, flacher, sich lotrecht nach unten zu erstreckender Heizkörper hineinragt.
Der vorliegenden Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine Substrathalterung für mehrere Substrate zu schaffen und die Substrathalterung derart auszubilden, dass die Substrate gemeinsam beim Durchlauf durch eine Behandlungsstation bearbeitbar sind. Insbesondere sollen die Substrathalter entlang des Transportweges absolut störungsfrei und mit einem Minimum an seitlichen Bewegungen (Erschütterungen) gehalten und geführt werden und schliesslich so ausgebildet sein, dass die Substratträger rasch und ohne den Einsatz von Werkzeugen von der Vorrichtung trennbar bzw. abnehmbar sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die dem Substrathaiter abgekehrte Schmalseite der ersten Schiene eine Längsnut aufweist, die mit Rollen zusammenwirkt, die am Gehäuserahmen der Vorrichtung drehbar gelagert und in einer Reihe entsprechend dem Verlauf der Nut im Abstand zueinander vorgesehen sind, wobei die zweite Schiene parallel zur ersten verläuft und mit einer planen Lauffläche versehen ist, deren Ebene die Rotationsachsen der der ersten Schiene zugeordneten Rollen rechtwinklig schneidet und durch den Schwerpunkt des Substrathalters verläuft und die mit Rollen zusammenwirkt, die in einer Reihe angeordnet und um lotrechte Achsen drehbar am Bodenteil des Gehäuserahmens drehbar gelagert sind, wobei die Längsachse der Nut der ersten Schiene um ein Mass zur Ebene seitlich versetzt angeordnet ist.
Weitere erfindungswesentliche Merkmale und Einzelheiten sind in den Patentansprüchen näher beschrieben und gekennzeichnet.
Die Erfindung lässt die verschiedensten Ausführungsmöglichkeiten zu. Eine davon ist in der anhängenden Zeichnung schematisch dargestellt. So zeigt:
Fig. 1 eine Darstellung des Erfindungsgegenstandes im Querschnitt und
Fig. 2 eine Darstellung derselben Ausführungsform im Längsschnitt.
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Wie aus der Zeichnung ersichtlich, besteht die Vorrichtung im wesentlichen aus in einer (nicht näher dargestellten) Beschichtungskammer an sich horizontal und vertikal erstreckenden Schenkeln (4a, 4b) eines L-förmigen Gehäuserahmens (4), drehbar gelagerten Rollen (7, 7', 8, 8', ...), einem mit Schienen 13, 14 versehenen Fussteil 15 eines im Querschnitt U-förmig ausgeformten Substrathalters 16 und den beiden rahmenförmigen, die Substrate 22, 23 haltenden Seitenteilen 16a, 16b eines Substrathalters 16.
Während des Betriebs der in der Zeichnung nicht näher dargestellten Beschichtungsstation werden die Substrate 22, 23 in einer Richtung R lotrecht zur Zeichnungsschnittebene an den Kathoden der Beschichtungsstation vorbeibewegt.
Nach der Beschichtung der Aussenflächen 22a, 23a der Substrate 22, 23 werden diese in der gleichen Richtung R (lotrecht zur Zeichenebene) bis zur nächsten Bearbeitungsstation weiterbewegt. Die scheibenförmigen Substrate 22, 23 sind dabei von den sie rahmenförmig umschliessenden Seitenteilen 16a, 16b des Substrathalters 16 gehalten, der seinerseits fest mit dem oberen Schenkel 15b des Fussteils 15 verbunden oder einstückig mit diesem ausgebildet ist. Das Fussteil 15 ist mit einem Paar von Schienen 13, 14 verschraubt oder ver-schweisst, von denen die eine eine Längsnut 13a aufweist, in denen die Rollen 7, 7', ... laufen, die in einer Reihe in Abständen hintereinanderliegend drehbar um die Achsen va am vertikalen Schenkel 4b des Gehäuserahmens 4 gelagert sind. Der Abstand, den die Reihen von Rollen 7, 8 zueinander aufweisen bzw. die Anordnung der beiden Schienen 13, 14 zueinander, ist so gewählt, dass das Fussteil 15 auf diesen kippsicher gehalten und geführt ist.
Der mit einer schlitz- bzw. schachtförmigen Aussparung 24 versehene Substrathalter 16 mit seinem mit ihm fest verbundenen, im Querschnitt etwa L-förmigen Fussteil 15 weist einen Massenschwerpunkt S auf, dessen Lage wiederum so gewählt ist, dass die von der Lauffläche 14a der zweiten Schiene 14 bestimmte, sich lotrecht erstreckende Ebene E2 etwa diesen Massenschwerpunkt S schneidet oder sich rechts von diesem befindet, während eine ebenfalls lotrechte, durch die Nut 13a der ersten Schiene 13 hindurchgelegte parallele Ebene E in einem bestimmten Abstand X zur Ebene E2, verläuft.
Für den ruhigen und stabilen Lauf des Substrathalters 16 entlang dem Gehäuserahmen 4 mit seinem verwindungssteifen, L-förmigen Querschnittsprofil ist mitbestimmt vom Mass X, d.h. von dem Abstand, den die Mittenebene der Nut 13a der ersten Schiene 13 von der Laufebene 14a der zweiten Schiene 14 aufweist.
Wie die Zeichnung zeigt, hat auch das Fussteil 15 ein L-förmiges Querschnittsprofil, wobei die Länge des Schenkels 15a etwa der Länge des Schenkels 4b des Gehäuserahmens 4 entspricht und die Länge des Schenkels 15b etwa der Breite des Bodenteils 4a des Gehäuserahmens.
Ein besonderer Vorteil der Vorrichtung besteht darin, dass der Substratträger 16 völlig problemlos in Pfeilrichtung B um die Laufflächen der oberen Rollen 7, 7', ... zur Seite kippbar und gleichzeitig auch nach oben zu, d.h. in Pfeilrichtung C, abnehmbar ist.
Bezugszeichenliste
4 Gehäuserahmen
4a Bodenteil des Gehäuserahmens 4b Seitenschenkel des Gehäuserahmens
7, 7', 7", ... Rolle
8, 8', 8", ... Rolle
13 Schiene 13a Längsnut
14 Schiene 14a Lauffläche
15 Fussteil
15a, 15b Schenkel des Fussteils
16 Substrathalter
16a Seitenteil des Substrathalters 16b Seitenteil des Substrathalters
22 Substrat
23 Substrat
24 schachtförmige Aussparung
R = Laufrichtung des Substrathalters
5 = Massenschwerpunkt
Ei = Laufebene der Rollen 7, 7', ... E2 = Laufebene der Rollen 8, 8', ... Ia = Rotationsachse der Rolle 8 Va = Rotationsachse der Rolle 7 X = Abstand der beiden Ebenen Ei, E2 zueinander
B = Kipprichtung der Substrathalter 16 C = Entnahmerichtung der Substrathalter 16

Claims (4)

Patentansprüche
1. Vorrichtung für den Transport von Substraten (22, 23) bei Vakuum-Beschichtungsanlagen mit mehreren Stationen, mit Substrathaltern (16) mit etwa plattenförmiger, flacher, parallelepipeder Konfiguration, die in lotrechter Stellung entlang eines vorgegebenen Transportweges durch die Stationen bewegbar sind und die mit Schienen (13, 14) zusammenwirken, die unterhalb der an den Substrathaltern (16) befestigbaren Substraten (22, 23) vorgesehen sind, wozu das Fussteil (15) des Substrathalters (16) mit wenigstens zwei parallel und im Abstand zueinander verlaufenden Schienen (13, 14) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Substrathalter (16) abgekehrte Schmalseite der ersten Schiene (13) eine Längsnut (13a) aufweist, die mit Rollen (7, 7', 7", ...) zusammenwirkt, die am Gehäuserahmen (4) der Vorrichtung um horizontale Achsen (va) drehbar gelagert und in einer Reihe entsprechend dem Verlauf der Nut (13a) im Abstand zueinander vorgesehen sind, wobei die zweite Schiene (14) parallel zur ersten verläuft und mit einer planen Lauffläche (14a) versehen ist, deren Ebene (E2) die Rotationsachsen (va) der der ersten Schiene (13) zugeordneten Rollen (7, 7', ...) rechtwinklig schneidet und etwa durch den Massenschwerpunkt (S) des Substrathalters (16) verläuft, wobei die Lauffläche (14a) mit Rollen (8, 8', ...) zusammenwirkt, die in einer Reihe angeordnet und
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um lotrechte Achsen (1a) drehbar am Bodenteil (4a) des Gehäuserahmens (4) gelagert sind, wobei die Längsachse der Nut (13a) der ersten Schiene (13) um ein Mass (X) zur Ebene (E2) der planen Lauffläche (14a) seitlich versetzt angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäuserahmen (4) von einer Profilschiene oder einem Profilstab gebildet ist, mit einem im wesentlichen L-förmigen Querschnitt, wobei an dem sich lotrecht erstreckenden Schenkel (4b) der Profilschiene (4) sich um horizontal angeordnete Achsen (va) drehende Rollen (7, 7', ...) gelagert sind, die mit der Nut (13a) der ersten Schiene (13) zusammenwirken und wobei auf dem sich waagerecht erstreckenden unteren Schenkel (4a) des Gehäuserahmens (4) Rollen (8, 8', ...) gelagert sind, die um lotrechte Achsen (1a) drehbar sind und die mit der zweiten Schiene (14) zusammenwirken.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Längsnut (13a) der ersten Schiene (13) verlaufende, sich lotrecht erstreckende Wirkebene (Ei) auf der einen Seite einer parallelen, sich durch den Massenschwerpunkt (S) erstreckenden Ebene angeordnet ist und die von der Lauffläche (14a) der zweiten Schiene (14) bestimmte Ebene (E2) auf der anderen Seite der durch den Schwerpunkt (S) verlaufenden Ebene vorgesehen ist oder aber mit dieser zusammenfällt.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Substrathalter (16) zwei rahmenförmig ausgebildete, in parallelen Ebenen angeordnete Seitenteile (16a, 16b) aufweist, die zwischen sich eine schachtförmige Aussparung (24) bilden und die mit fensterartigen Öffnungen versehen sind, in die die Substrate (22, 23) einlegbar sind, wobei die Seitenteile (16a, 16b) des Substrathalters (16) einstückig mit dem Fussteil ausgebildet sind oder mit dem Fussteil (15) vernietet, verschraubt oder über Gelenke verbunden sind.
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