DE102011082334B4

DE102011082334B4 - Substratbehandlungsanlage

Info

Publication number: DE102011082334B4
Application number: DE102011082334.4A
Authority: DE
Inventors: Matthias Smolke; Steffen Mosshammer; Michael Hofmann; Torsten Dsaak; Reinhardt BAUER
Original assignee: Von Ardenne GmbH
Current assignee: Von Ardenne Asset GmbH and Co KG
Priority date: 2011-09-08
Filing date: 2011-09-08
Publication date: 2017-01-26
Anticipated expiration: 2031-09-09
Also published as: DE102011082334A1

Abstract

Substratbehandlungsanlage zur Behandlung scheibenförmiger Substrate in horizontaler Lage, umfassend eine von Kammerwänden (6) begrenzte Anlagenkammer sowie innerhalb der Anlagenkammer mindestens eine Substratbehandlungseinrichtung und eine Transporteinrichtung, wobei die Transporteinrichtung eine Anordnung von in der Transportrichtung hintereinander angeordneten, horizontal ausgerichteten, drehbar gelagerten Transportwalzen zur Aufnahme der Substrate in einer horizontalen Substratebene aufweist, wobei vorgesehen ist, dass die Transportwalzen einen zylindrischen Walzenkörper (4) mit einem Hohlraum (9) aufweisen und in dem Hohlraum (9) ein Heizmittel (3) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Walzenkörper (4) an mindestens einem ersten Ende in einer ersten Drehdurchführung (1) gelagert ist, die an einer Öffnung einer Kammerwand (6) der Anlagenkammer angeordnet ist; und dass die erste Drehdurchführung (1) eine Hohlwelle (10) umfasst, durch welche das Heizmittel (3) von außerhalb der Anlagenkammer in den Hohlraum des Walzenkörpers (4) einführbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Substratbehandlungsanlage mit einer Transporteinrichtung zum Transport von Substraten gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs.
Typische Substratbehandlungsanlagen zur Durchführung von Substratbehandlungen im Durchlaufverfahren umfassen eine langgestreckte Kammeranordnung mit einer Eingangsschleuse an einem Ende und einer Ausgangsschleuse am anderen Ende sowie dazwischen angeordnete Kammern, beispielsweise eine oder mehrere Behandlungskammern mit jeweils mindestens einer Substratbehandlungseinrichtung, beispielsweise einer Beschichtungseinrichtung, einer Ätzeinrichtung, einer Heizeinrichtung oder dergleichen, eine oder mehrere Pumpkammern mit jeweils mindestens einer Pumpe zur Evakuierung oder/und zur Atmosphärentrennung zwischen davor und dahinter liegenden Kammern, Transferkammern zum Transfer der Substrate von einer Kammer zur nächsten Kammer, usw.
Die einzelnen Kammern können dabei physisch eigenständige Behälter bilden, die miteinander zu der Kammeranordnung verbunden sind, oder innerhalb eines gemeinsamen Behälters angeordnet sein, der die Anlagenkammer bildet. Im letzteren Fall können die Funktionsbereiche physisch durch Trennwände voneinander abgegrenzt sein, die typischerweise eine Substratpassage aufweisen, welche als Strömungswiderstand, d. h. als Öffnung mit einer die Passage der Substrate gerade noch zulassenden Größe, oder als Ventil, beispielsweise Klappen-, Walzen- oder Schieberventil, ausgeführt sein können.
In derartigen Substratbehandlungsanlagen, beispielsweise Anlagen zur Beschichtung oder/und zum Trockenätzen plattenförmiger Substrate, sind Transporteinrichtungen bekannt, die eine Anordnung von Transporträdern oder Transportwalzen aufweisen, auf denen die Substrate stehend oder liegend in einer Transportrichtung von der Eingangsschleuse zur Ausgangsschleuse durch die Substratbehandlungsanlage und dabei durch die dazwischen angeordneten Funktionsbereiche transportiert werden. Dabei können die Substrate von einem Substrathalter getragen werden, der durch die Transporteinrichtung bewegt wird, oder ohne Substrathalter, d. h. direkt auf der Transporteinrichtung liegend oder stehend, durch die Substratbehandlungsanlage bewegt werden.
Eine Transportwalze bezeichnet dabei einen langgestreckten, im wesentlichen zylindrischer Körper, der beispielsweise in einer typischen Transporteinrichtung zum liegenden (horizontalen) Transport plattenförmiger Substrate an jedem seiner beiden Enden drehbar gelagert ist, wobei mehrere Transportwalzen beispielsweise mit jedem Ende in je einer Lagerbank gelagert sein können, die jeweils die Lager für mehrere in der Transportrichtung der Substrate hintereinander angeordnete Transportwalzen aufweisen. Eine derartige Transporteinrichtung ist beispielsweise in DE 10 2005 016 406 A1 beschrieben.
Bei bekannten Transporteinrichtungen werden die Transportwalzen aktiv angetrieben, d. h. es ist eine Antriebseinrichtung, beispielsweise ein Elektromotor, vorgesehen, die mehrere Transportwalzen, die durch mechanische Übertragungsmittel, beispielsweise Ketten, Zahnriemen, Königswellen oder dergleichen gekoppelt sind, antreibt.
Bei der Substratbehandlung erfordern einige Behandlungsschritte, dass das bewegte Substrat erhitzt wird. Es ist bekannt, hierzu über oder/und unter den Transportwalzen Heizeinrichtungen anzuordnen. Nachteilig hierbei ist, dass dies zu hohen Temperaturdifferenzen zwischen Heizeinrichtung und den kalten Transportwalzen führt. Die Temperaturdifferenz kann thermische Spannungen auf dem Substrat hervorrufen. Zudem wirkt die Transportwalze als Wärmesenke.
Ausgehend von diesem Stand der Technik besteht die Aufgabe, bekannte Durchlauf-Substratbehandlungsanlagen dahingehend zu verbessern, eine leichte Austauschbarkeit der Heizeinrichtungen zu gewährleisten.
Die Aufgabe wird durch eine Substratbehandlungsanlage gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1 gelöst. Die abhängigen Ansprüche 2 bis 5 betreffen besondere Ausführungsformen.
Die Erfindung betrifft eine Substratbehandlungsanlage zur Behandlung scheibenförmiger Substrate in horizontaler Lage, umfassend eine von Kammerwänden begrenzte Anlagenkammer sowie innerhalb der Anlagenkammer mindestens eine Substratbehandlungseinrichtung und eine Transporteinrichtung, wobei die Transporteinrichtung eine Anordnung von in der Transportrichtung hintereinander angeordneten, horizontal ausgerichteten, drehbar gelagerten Transportwalzen zur Aufnahme der Substrate in einer horizontalen Substratebene aufweist, wobei die Transportwalzen einen zylindrischen Walzenkörper mit einem Hohlraum aufweisen und in dem Hohlraum ein Heizmittel angeordnet ist.
Vorteilhaft ist, dass damit der Walzenkörper selbst beheizbar ist, mithin nicht mehr als Wärmesenke wirkt und hohe Temperaturdifferenzen zwischen Transportwalze und Heizeinrichtung nicht mehr auftreten. Dadurch wird eine homogenere Heizfläche erzeugt. Zudem kann eine höhere Heizleistungsdichte erreicht werden. Gegebenenfalls können zusätzliche, beispielsweise zwischen den Transportwalzen angeordnete Heizeinrichtungen entfallen.
Es ist vorgesehen, dass der Walzenkörper an einem ersten Ende in einer Drehdurchführung gelagert ist, die an einer Öffnung einer Wand der Anlagenkammer angeordnet ist. Vorteilhaft ist, dass der Walzenkörper von außen zugänglich ist.
Zudem ist vorgesehen, dass die Drehdurchführung eine Hohlwelle umfasst, durch welche das Heizmittel von außerhalb der Anlagenkammer in den Hohlraum des Walzenkörpers einführbar ist. Vorteile einer derartigen Drehdurchführung liegen in der leichten Austauschbarkeit des Heizmittels.
Gemäß einer anderen Ausgestaltung können das Heizmittel und der Walzenkörper mechanisch entkoppelt sein. Das Heizmittel dreht sich dadurch nicht mit der Transportwalze mit. Ein Vorteil der mechanischen Entkopplung ist, dass die Energiezufuhr zum Heizmittel statisch erfolgen kann, mithin keine Schleifkontakte, die regelmäßig einem hohen Verschleiß unterliegen, erforderlich sind. Zudem muss die Wärmeabstrahlung des Heizmittels nicht zwangsweise unidirektional erfolgen, so dass bestimmte Richtungen, z. B. in Richtung des Substrats, bevorzugt werden können.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann das Heizmittel mit dem mit der Kammerwand der Anlagenkammer fest verbundenen Teil der ersten Drehdurchführung verbunden sein. Dadurch wird ein zuverlässiger Halt des Heizmittels in einer vorteilhaften Lage hinsichtlich des Abstandes zu dem Mantel der Transportwalze gewährleistet.
Gemäß einer Ausgestaltung kann der Walzenkörper an seinem zweiten Ende in einer zweiten Drehdurchführung gelagert sein, die an einer Öffnung einer Kammerwand der Anlagenkammer angeordnet ist, und durch eine außerhalb der Anlagenkammer angeordnete, mit dem drehbaren Teil der zweiten Drehdurchführung in Wirkverbindung stehende Antriebseinrichtung antreibbar ist. Ein Vorteil dieser Lagerung ist, dass die Mittel zur Antriebserzeugung außerhalb der Substratbehandlungskammer angeordnet sein können und die Drehmomentübertragung von außen erfolgt. Dadurch sind die Antriebsmittel nicht den Bedingungen innerhalb der Anlagenkammer ausgesetzt.
Gemäß einer Ausgestaltung kann der Walzenkörper aus Quarz, Glas, Glaskeramik oder Keramik bestehen. Diese Materialien weisen eine relative hohe Wärmeleitfähigkeit auf. Zudem sind sie beständig gegen Korrosion.
Nachfolgend wird die beschriebene Vorrichtung anhand eines Ausführungsbeispiels und einer zugehörigen Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt
1 eine sich in einer Substratbehandlungsanlage angeordnete Transportwalze mit einführbarem Heizmittel.
Der Walzenkörper 4 weist beidseitig eine Aufnahme 5 auf. Der Walzenkörper 4 ist hohl. Im Hohlraum 9 befindet sich ein Heizmittel, welches entlang der Symmetrieachse des Walzenkörpers 4 angeordnet ist. Der Walzenkörper ist beidseitig in Drehdurchführungen 1, 7 gelagert. Die Drehdurchführungen 1, 7 sind starr mit je einer Kammerwand 6 verbunden. Die Drehdurchführung 1 am ersten Ende weist eine Flanschöffnung für das Heizmittel 3 auf. Die Energiezufuhr zu dem Heizmittel 3 erfolgt über den Heizeranschluss 2. Die außerhalb der Anlagenkammer angeordnete Antriebseinrichtung 8 steht mit dem drehbaren Teil der zweiten Drehdurchführung 7 in Wirkverbindung und treibt dadurch den Walzenkörper 4 an.
Bezugszeichenliste

1: Drehdurchführung mit Flanschöffnung für Heizer
2: Heizeranschluss
3: Heizmittel
4: Walzenkörper
5: Aufnahme für Transportwalze
6: Kammerwand der Anlagenkammer
7: Drehdurchführung
8: Antriebseinrichtung
9: Hohlraum
10: Hohlwelle

Claims

Substratbehandlungsanlage zur Behandlung scheibenförmiger Substrate in horizontaler Lage, umfassend eine von Kammerwänden (6) begrenzte Anlagenkammer sowie innerhalb der Anlagenkammer mindestens eine Substratbehandlungseinrichtung und eine Transporteinrichtung, wobei die Transporteinrichtung eine Anordnung von in der Transportrichtung hintereinander angeordneten, horizontal ausgerichteten, drehbar gelagerten Transportwalzen zur Aufnahme der Substrate in einer horizontalen Substratebene aufweist, wobei vorgesehen ist, dass die Transportwalzen einen zylindrischen Walzenkörper (4) mit einem Hohlraum (9) aufweisen und in dem Hohlraum (9) ein Heizmittel (3) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Walzenkörper (4) an mindestens einem ersten Ende in einer ersten Drehdurchführung (1) gelagert ist, die an einer Öffnung einer Kammerwand (6) der Anlagenkammer angeordnet ist; und dass die erste Drehdurchführung (1) eine Hohlwelle (10) umfasst, durch welche das Heizmittel (3) von außerhalb der Anlagenkammer in den Hohlraum des Walzenkörpers (4) einführbar ist.
Substratbehandlungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizmittel (3) und der Walzenkörper (4) mechanisch entkoppelt sind.
Substratbehandlungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizmittel (3) mit dem mit der Kammerwand (6) der Anlagenkammer fest verbundenen Teil der ersten Drehdurchführung (1) verbunden ist.
Substratbehandlungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Walzenkörper (4) an seinem zweiten Ende in einer zweiten Drehdurchführung (7) gelagert ist, die an einer Öffnung einer Kammerwand (6) der Anlagenkammer angeordnet ist, und durch eine außerhalb der Anlagenkammer angeordnete, mit dem drehbaren Teil der zweiten Drehdurchführung (7) in Wirkverbindung stehende Antriebseinrichtung (8) antreibbar ist.
Substratbehandlungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Walzenkörper (4) aus Quarz, Glas, Glaskeramik oder Keramik besteht.