DE102012207510B4 - Arrangement for measuring the temperature of substrates in a vacuum treatment plant - Google Patents

Arrangement for measuring the temperature of substrates in a vacuum treatment plant Download PDF

Info

Publication number
DE102012207510B4
DE102012207510B4 DE102012207510.0A DE102012207510A DE102012207510B4 DE 102012207510 B4 DE102012207510 B4 DE 102012207510B4 DE 102012207510 A DE102012207510 A DE 102012207510A DE 102012207510 B4 DE102012207510 B4 DE 102012207510B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
measuring
pyrometer
vacuum
protective element
arrangement according
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.)
Expired - Fee Related
Application number
DE102012207510.0A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102012207510A1 (en
Inventor
Hubertus von der Waydbrink
Michael Hentschel
Marco Kenne
Roland Wanke
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.)
Von Ardenne Asset GmbH and Co KG
Original Assignee
Von Ardenne Asset GmbH and Co KG
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 Von Ardenne Asset GmbH and Co KG filed Critical Von Ardenne Asset GmbH and Co KG
Priority to DE102012207510.0A priority Critical patent/DE102012207510B4/en
Publication of DE102012207510A1 publication Critical patent/DE102012207510A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102012207510B4 publication Critical patent/DE102012207510B4/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/02Constructional details
    • G01J5/026Control of working procedures of a pyrometer, other than calibration; Bandwidth calculation; Gain control
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/0003Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry for sensing the radiant heat transfer of samples, e.g. emittance meter
    • G01J5/0007Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry for sensing the radiant heat transfer of samples, e.g. emittance meter of wafers or semiconductor substrates, e.g. using Rapid Thermal Processing
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/02Constructional details
    • G01J5/06Arrangements for eliminating effects of disturbing radiation; Arrangements for compensating changes in sensitivity
    • G01J5/068Arrangements for eliminating effects of disturbing radiation; Arrangements for compensating changes in sensitivity by controlling parameters other than temperature
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/20Positioning, supporting, modifying or maintaining the physical state of objects being observed or treated
    • H01J2237/2001Maintaining constant desired temperature

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Radiation Pyrometers (AREA)
  • Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)

Abstract

Anordnung zur Temperaturmessung von Substraten in einer Vakuumbehandlungsanlage, die einen Vakuumraum, der durch eine Kammerwandung (15) von der Atmosphäre getrennt ist, und eine Substratauflage (3) aufweist, wobei die Anordnung ein Pyrometer (9) außerhalb des Vakuumraumes umfasst, das über ein Tubusrohr (14) mit der Kammerwandung (15) derart verbunden ist, dass seine Messachse (13) durch das Rohrinnere auf einen Messort (8) an der Substratauflage (3) gerichtet ist, wobei das Tubusrohr (14) die Kammerwandung (15) durch eine Wandungsöffnung durchdringt und mit seiner Tubusrohröffnung in dem Vakuumraum mündet, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein einen Kontaminationseintritt in das Tubusrohr (14) verhinderndes Schutzelement (20; 21) so angeordnet ist, dass es außerhalb der Messzeiten des Pyrometers (9) in die Messachse (13) einschwenkbar ist.Arrangement for measuring the temperature of substrates in a vacuum treatment plant, which has a vacuum space, which is separated from the atmosphere by a chamber wall (15), and a substrate support (3), wherein the arrangement comprises a pyrometer (9) outside the vacuum space, via a Tubusrohr (14) with the chamber wall (15) is connected such that its measuring axis (13) through the tube interior to a measuring location (8) on the substrate support (3) is directed, wherein the Tubusrohr (14), the chamber wall (15) penetrates a wall opening and opens with its Tubusrohröffnung in the vacuum space, characterized in that at least one contamination entry into the Tubusrohr (14) preventing protective element (20; 21) is arranged so that it outside the measuring times of the pyrometer (9) in the measuring axis (13) can be pivoted.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Temperaturmessung von Substraten in einer Vakuumbehandlungsanlage, die einen Vakuumraum, der durch eine Kammerwandung von der Atmosphäre getrennt ist und eine Substratauflage aufweist. Dabei umfasst die Anordnung ein Pyrometer außerhalb des Vakuumraumes, das über ein Tubusrohr mit der Kammerwandung derart verbunden ist, dass seine Messachse durch das Rohrinnere auf einen Messort an der Substratauflage gerichtet ist, wobei das Tubusrohr die Kammerwandung durch eine Wandungsöffnung durchdringt und mit seiner Tubusrohröffnung in dem Vakuumraum mündet.The invention relates to an arrangement for measuring the temperature of substrates in a vacuum treatment plant, which has a vacuum space which is separated from the atmosphere by a chamber wall and a substrate support. In this case, the arrangement comprises a pyrometer outside the vacuum space, which is connected via a tube tube with the chamber wall such that its measuring axis is directed through the tube interior to a measuring location on the substrate support, wherein the Tubusrohr penetrates the chamber wall through a wall opening and with its Tubusrohröffnung in opens the vacuum space.

Es ist bekannt, Substrate in Vakuumbehandlungsanlagen Verfahren zu unterziehen, die die Substratoberfläche oder die Substratbeschaffenheit gezielt beeinflussen. So ist es möglich, Substrate im Vakuum zu beschichten, Schichten von Substraten zu entfernen oder Substrate zu tempern. In aller Regel werden die Substrate auf eine Substratauflage gelegt oder in dem Vakuumraum fixiert.It is known to subject substrates in vacuum treatment plants to processes which specifically influence the substrate surface or the substrate texture. It is thus possible to coat substrates in a vacuum, to remove layers of substrates or to temper substrates. As a rule, the substrates are placed on a substrate support or fixed in the vacuum space.

Es sind aber auch kontinuierlich arbeitende Vakuumbehandlungsanlagen bekannt, bei denen das Substrat auf der Substratauflage durch die Vakuumbehandlungsanlage hindurch bewegt wird. Dabei ist in aller Regel die Substratauflage als eine Substrattransporteinrichtung ausgebildet, beispielsweise mit Transportrollen, von denen zumindest einige als angetriebene Transportrollen ausgebildet sind.However, continuously operating vacuum treatment plants are known in which the substrate is moved on the substrate support through the vacuum treatment system. As a rule, the substrate support is designed as a substrate transport device, for example with transport rollers, of which at least some are designed as driven transport rollers.

Bei vielen Vakuumbehandlungsprozessen spielt die Substrattemperatur eine entscheidende Rolle. So werden beispielsweise bei einer Substratbeschichtung die Schichteigenschaften erheblich von der Substrattemperatur beeinflusst. Insbesondere bei großflächigen flachen Substraten, die in einer Vakuumbehandlungsanlage beschichtet werden und zu diesem Zecke durch die Vakuumbehandlungsanlage hindurch transportiert werden, spielt die Homogenität der Schichteigenschaften sowohl in Längsrichtung, das heißt in Transportrichtung der Substrate, als auch in Querrichtung eine entscheidende Rolle. Um zur Gewährleistung homogener Schichteigenschaften zu gelangen, ist eine gezielte Beeinflussung der Substrattemperatur zwingend erforderlich. Dies betrifft sowohl die Temperatur selbst als auch deren laterale Homogenität.In many vacuum treatment processes, the substrate temperature plays a crucial role. For example, in the case of a substrate coating, the layer properties are significantly influenced by the substrate temperature. In particular, in the case of large flat substrates which are coated in a vacuum treatment plant and transported to this tick through the vacuum treatment plant, the homogeneity of the layer properties both in the longitudinal direction, that is in the transport direction of the substrates, as well as in the transverse direction plays a crucial role. In order to achieve a homogeneous layer properties, a targeted influence on the substrate temperature is absolutely necessary. This affects both the temperature itself and its lateral homogeneity.

Zur Messung der Substrattemperatur und in der Folge zu deren gezielter Beeinflussung ist der Einsatz von Pyrometern bekannt.The use of pyrometers is known for measuring the substrate temperature and, consequently, for influencing them in a targeted manner.

Das Prinzip der Temperaturmessung mittels Pyrometern besteht darin, dass die von einem Körper, in diesem Falle von dem Substrat, ausgehende Wärmestrahlung gemessen wird und von dem Messsignal auf die Temperatur des Substrates geschlossen wird. Dieses Verfahren setzt die Kenntnis des Emissionsvermögens des zu messenden, das heißt des emittierenden Körpers voraus. Weiterhin ist meist zur Erzielung eines ausreichenden Messsignals im Pyrometer eine Mindestemission des zu messenden Körpers erforderlich. Hochreflektierende Schichten, wie zum Beispiel gesputterte Metallschichten, sind dafür ungeeignet.The principle of temperature measurement by means of pyrometers is that the thermal radiation emanating from a body, in this case from the substrate, is measured and is closed by the measuring signal to the temperature of the substrate. This method requires knowledge of the emissivity of the body to be measured, that is to say of the emissive body. Furthermore, a minimum emission of the body to be measured is usually required to obtain a sufficient measurement signal in the pyrometer. Highly reflective layers, such as sputtered metal layers, are unsuitable for this.

Das Verfahren der pyrometrischen Temperaturmessung erfordert es daher, dass die Messung der Temperatur eines Substrates in einer Vakuumbehandlungsanlage so erfolgt, dass das Messergebnis durch die Vakuumbehandlung selbst nicht beeinflusst wird, beispielsweise durch eine Veränderung des Emissionsvermögens infolge des Aufbringens von Schichten. So ändert nämlich die Oberfläche des Substrates seine Emissivität während der Beschichtung von Substraten und/oder deren Modifizierung, etwa der Selenisierung oder Sulfurisierung, in Abhängigkeit vom Ort, an dem sich das Substrat in Vakuumbehandlungsanlage befindet. Damit sind nur ungenügende Kenntnisse der örtlich variierenden Emissivität vorhanden, was zumindest mit Spektral-bzw. Bandstrahlpyrometern eine zuverlässige und genaue Temperaturmessung des Substrates verhindert. Bei einer derartigen Temperaturmessung von Substraten behilft man sich damit, dass an Oberflächenteilen des Substrates gemessen wird, das heißt die Strahlung von Oberflächenteilen des Substrates empfangen wird, die nicht durch Vakuumbehandlungsprozesse beeinflusst werden. So wird beispielsweise bei einer Temperaturmessung bei einer Beschichtung eines Substrates mit einer Funktionsschicht die Temperatur des Substrates durch eine Messung von der Substratrückseite erfasst, da sehr oft, beispielsweise durch eine Magnetronzerstäubung, das Substrat nur von einer Seite beschichtet wird. Die Temperaturdifferenzen zwischen der Substratrückseite und der aufzubringenden Schicht sind zumeist vernachlässigbar, insbesondere bei dünnen Gläsern von nur einigen Millimetern.The method of pyrometric temperature measurement therefore requires that the measurement of the temperature of a substrate in a vacuum treatment plant be such that the measurement result is not affected by the vacuum treatment itself, for example by a change in the emissivity due to the application of layers. Namely, the surface of the substrate changes its emissivity during the coating of substrates and / or their modification, such as the selenization or sulfurization, depending on the location in which the substrate is in vacuum treatment plant. Thus, only insufficient knowledge of the locally varying emissivity are present, which at least with spectral or. Bandstrahlpyrometern prevents reliable and accurate temperature measurement of the substrate. With such a temperature measurement of substrates, it is possible to measure on surface parts of the substrate, that is to say receive the radiation from surface parts of the substrate which are not influenced by vacuum treatment processes. Thus, for example, in a temperature measurement in a coating of a substrate having a functional layer, the temperature of the substrate is detected by a measurement of the substrate back, since very often, for example, by a magnetron sputtering, the substrate is coated only from one side. The temperature differences between the substrate back and the applied layer are usually negligible, especially with thin glasses of only a few millimeters.

Eine wesentliche Forderung bei der Nutzung von Pyrometern zur Temperaturmessung besteht darin, dass Kontaminationen des Linsensystems des Pyrometers ausgeschlossen werden müssen. Insbesondere Vakuumbeschichtungsprozesse führen immer wieder zu derartigen Kontaminationen. Abscheidungen auf dem Linsensystem des Pyrometers von nur wenigen Nanometern Schichtdicke können das Signal am Strahlungsempfänger des Pyrometers bereits so stark schwächen, dass eine genaue Temperaturerfassung nicht mehr möglich ist.An essential requirement in the use of pyrometers for temperature measurement is that contamination of the lens system of the pyrometer must be excluded. In particular, vacuum coating processes repeatedly lead to such contamination. Deposits on the lens system of the pyrometer only a few nanometers thick layer can already weaken the signal at the radiation receiver of the pyrometer so much that an accurate temperature detection is no longer possible.

Es ist bekannt, dass die Pyrometerhersteller zum Schutz der Pyrometeroptik ein Schutzglas vorsehen. Da diese Schutzgläser immer auch eine Signalschwächung verursachen, wird beim Hersteller das Pyrometer zusammen mit dem Schutzglas kalibriert. Mit einem derartigen Schutzglas werden aber nur Kontaminationen vom Linsensystem des Pyrometers ferngehalten. Das Schutzglas selber kontaminiert weiterhin, wenn keine weiteren Maßnahmen getroffen werden. Damit führt die Kontaminierung des Schutzglases wiederum zu einer Beeinträchtigung des Messergebnisses. Die Schutzgläser können zwar ausgetauscht werden, dies kann jedoch nur im Rahmen einer Anlagenwartung geschehen.It is known that the pyrometer manufacturers provide a protective glass to protect the pyrometer optics. Since these protective glasses always cause a signal attenuation, the manufacturer the pyrometer is calibrated together with the protective glass. With such a protective glass but only contaminants are kept away from the lens system of the pyrometer. The protective glass itself will continue to contaminate if no further measures are taken. Thus, the contamination of the protective glass again leads to an impairment of the measurement result. Although the protective glasses can be replaced, this can only be done as part of a system maintenance.

Eine solche Anordnung ist beispielsweise aus DE 10 2004 049 789 A1 bekannt. Zum Messen der Temperatur einer Schmelze in einem Schmelzofen kann vorgesehen sein, dass die Optik eines Pyrometers in einer aufklappbaren Klappblende angeordnet ist, die einen Einblick in das Innere des Schmelzofens ermöglicht. Um die Optik insbesondere vor übermäßiger Hitze zu schützen, ist ein Schmelzraumfenster vorgesehen, dass den Schmelzraum von der Optik abtrennt, wobei die Klappblende an das Schmelzraumfenster klappbar ist. Das Schmelzraumfenster schützt die Optik demnach regelmäßig, kann aber aufgrund von Verschmutzungen auf der Seite des Schmelzofens zu fehlerhaften Messergebnissen führen.Such an arrangement is for example off DE 10 2004 049 789 A1 known. For measuring the temperature of a melt in a melting furnace, it may be provided that the optics of a pyrometer are arranged in a hinged hinged cover, which allows an insight into the interior of the melting furnace. In order to protect the optics in particular against excessive heat, a melting chamber window is provided, which separates the melting chamber from the optics, wherein the hinged cover is hinged to the melting chamber window. The melting chamber window thus protects the optics regularly, but can lead to erroneous measurement results due to contamination on the side of the melting furnace.

DE 10 2004 049 789 A1 offenbart desweiteren, dass die Optik mit einem Schauglas an einem Rohr angeordnet ist, wobei das der Optik gegenüberliegende Ende des Rohres offen ist, und der Schmelze gegenüberliegt. Die Optik ist auch in diesem Fall regelmäßig durch das Schauglas geschützt, wobei das Schauglas durch die Dämpfe der Schmelze verschmutzen kann, wenn auch in geringerem Maße als bei der zuvor beschriebenen Anordnung. DE 10 2004 049 789 A1 further discloses that the optic is disposed with a sight glass on a tube with the optic opposite end of the tube open and facing the melt. The optics are also protected in this case regularly by the sight glass, the sight glass can pollute the fumes of the melt, although to a lesser extent than in the arrangement described above.

Auch aus US 5 068 871 ist ein an einem Unterdruckraum angeordnetes schräg nach unten zeigendes Beobachtungsfenster bekannt. Durch das Beobachtungsfenster hindurch kann die Temperatur eines porösen Heizelementes mittels eines außerhalb des Unterdruckraumes angeordneten Pyrometers gemessen werden. Dadurch, dass die Scheibe des Beobachtungsfensters regelmäßig auch beim Messen mit dem Pyrometer zwischen der Optik des Pyrometers und dem Heizelement angeordnet ist, besteht auch hier die Möglichkeit durch Verunreinigungen der Scheibe fehlerhafte Messwerte zu erhalten.Also from US 5 068 871 is a arranged at a vacuum space obliquely downwardly facing observation window known. Through the observation window, the temperature of a porous heating element can be measured by means of a pyrometer arranged outside the vacuum space. Due to the fact that the window of the observation window is also regularly arranged when measuring with the pyrometer between the optics of the pyrometer and the heating element, it is also possible to obtain erroneous measured values by contaminating the pane.

In einer ähnlichen Vorrichtung, welche in US 5 311 103 A offenbart ist, wird ebenfalls ein Pyrometer zum Messen von Temperaturen in einem Unterdruckraum vorgeschlagen, wobei das Pyrometer außerhalb des Unterdruckraumes und hinter einer Glasscheibe angeordnet ist, wobei die Glasscheibe aufgrund der im Unterdruckraum ablaufenden Substratbehandlungsprozesse verschmutzen kann, was dazu führt, dass die Glasscheibe in willkürlich wählbaren Abständen gereinigt werden sollte, um Messfehler zu minimieren.In a similar device, which in US 5,311,103 A. is also proposed a pyrometer for measuring temperatures in a vacuum chamber, wherein the pyrometer is located outside of the vacuum space and behind a glass pane, the glass pane can pollute due to running in the vacuum space substrate treatment processes, which leads to the glass in arbitrary Selectable intervals should be cleaned to minimize measurement errors.

Aus DE 15 83 481 A ist eine Einrichtung zum Erhitzen von Angüssen in Schmelzöfen bekannt. Die Einrichtung umfasst eine Widerstanderhitzungseinrichtung, wobei diese an einem kippbaren Pyrometer angeordnet ist und. Die Einrichtung umfasst ein weiteres kippbares Pyrometer, wobei mittels der Pyrometer die Temperatur eines Schmelzbades bestimmt werden kann. Die Pyrometer sind kippbar ausgeführt, um ein Umkippen des Schmelzbades in einen Ausguss zu ermöglichen.Out DE 15 83 481 A a device for heating sprues in furnaces is known. The device comprises a resistance heating device, wherein this is arranged on a tiltable pyrometer and. The device comprises a further tiltable pyrometer, wherein the temperature of a molten bath can be determined by means of the pyrometer. The pyrometers are tilted to allow the molten bath to tip over into a spout.

Um Fehler einer Strahlungsmessung eines mit einer Heizeinrichtung beheizten Körpers zu minimieren ist aus US 5 802 099 A bekannt, dass die Heizeinrichtung während des Messens der Temperatur des Körpers, ausgeschaltet werden kann.To minimize errors of a radiation measurement of a heated with a heater body is out US 5,802,099 A It is known that the heater can be turned off while measuring the temperature of the body.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, Kontaminationen des Linsensystems oder von Schutzgläsern in Pyrometern, die durch Prozesse in Vakuumbehandlungsanlagen hervorgerufen werden, zu verhindern.It is therefore an object of the invention to prevent contamination of the lens system or protective glasses in pyrometers, which are caused by processes in vacuum treatment plants.

Diese Aufgabe wird durch eine Anordnung zur Temperaturmessung von Substraten mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Ansprüche 2 bis 9 zeigen besonders günstige Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Anordnung.This object is achieved by an arrangement for measuring the temperature of substrates having the features of claim 1. Claims 2 to 9 show particularly favorable embodiments of the arrangement according to the invention.

Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass bei einer Anordnung zur Temperaturmessung von Substraten der eingangs genannten Art mindestens ein einen Kontaminationseintritt in das Tubusrohr verhinderndes Schutzelement so angeordnet ist, dass es außerhalb der Messzeiten des Pyrometers in die Messachse einschwenkbar ist.According to the invention, it is provided that, in an arrangement for measuring the temperature of substrates of the type mentioned, at least one protective element preventing contamination entry into the tube tube is arranged such that it can be pivoted into the measuring axis outside the measuring times of the pyrometer.

Es handelt sich somit gemäß der Erfindung um ein bewegliches Schutzelement, was sich außerhalb der Messzeiten in der Messachse befindet und einen Kontaminationseintritt in das Tubusrohr verhindert. Während das Schutzelement eine solche Position einnimmt, wäre eine Messung durch das Pyrometer nicht möglich, da das Schutzelement die Aufnahme der Wärmestrahlung durch die Sensoren in dem Pyrometer verhindert. Dies ist jedoch unschädlich, da das Pyrometer die Temperatur nicht über die gesamte Zeit zu messen hat. Während der Messzeit selbst kann sodann das Schutzelement aus der Messachse herausgeschwenkt werden und die Messung erfolgen. Nur während dieser Zeit ist es möglich, dass sodann eine Kontamination des Schutzglases oder, sofern dieses nicht vorhanden ist, des Linsensystems erfolgen kann. Da diese Messzeiten im Verhältnis zur gesamten Bearbeitungszeit von Substraten sehr klein ist, sind die Zeiten, in denen eine Kontamination stattfinden kann, sehr gering. Damit wird gewährleistet, dass während der Wartungsintervalle, in denen sodann eine Reinigung des Pyrometers problemlos erfolgen kann, die Kontamination des Pyrometers vernachlässigbar ist.It is thus according to the invention is a movable protective element, which is outside the measuring times in the measuring axis and prevents contamination entering the tube tube. While the protective element occupies such a position, a measurement by the pyrometer would not be possible because the protective element prevents the absorption of heat radiation by the sensors in the pyrometer. However, this is harmless because the pyrometer does not have to measure the temperature over the entire time. During the measuring time itself, the protective element can then be swung out of the measuring axis and the measurement carried out. Only during this time, it is possible that then a contamination of the protective glass or, if this is not present, the lens system can take place. Since these measurement times are very small in relation to the total processing time of substrates, the times in which contamination can take place are very small. This will be ensures that the contamination of the pyrometer is negligible during the maintenance intervals in which a cleaning of the pyrometer can then be carried out without problem.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, das seitlich neben der Pyrometer-Tubusrohr-Anordnung ein Schwenkantrieb angeordnet ist, der eine Welle mit einer Drehachse aufweist, die im Wesentlichen parallel zu der Messachse verläuft. Mittels einer vakuumdichten Drehdurchführung durchdringt die Welle die Kammerwandung. An dem kammerseitigen Ende der Welle ist das Schutzelement angeordnet, wodurch das Schutzelement durch die Welle in die Messachse einschwenkbar ist. Der Schwenkantrieb kann von außen betätigt werden, so dass im Falle, dass mit dem Pyrometer gemessen werden soll, der Schwenkantrieb die Welle dreht und damit das Schutzelement aus der Messachse heraus schwenkt. Nach der Temperaturmessung mittels des Pyrometers wird dann der Schwenkantrieb derart betätigt, dass eine Drehung der Welle das Schutzelement wieder in die Messachse dreht und durch geeignete Mittel einen Kontaminationseintritt in das Tubusrohr verhindert. Die Steuerung des Schwenkantriebes kann auch automatisch erfolgen, in dem der Messvorgang des Pyrometers automatisch eine entsprechende Ansteuerung des Schwenkantriebes auslöst.In one embodiment of the invention is provided, which is arranged laterally next to the pyrometer Tubusrohr arrangement, a pivot drive having a shaft with an axis of rotation which is substantially parallel to the measuring axis. The shaft penetrates the chamber wall by means of a vacuum-tight rotary union. At the chamber-side end of the shaft, the protective element is arranged, whereby the protective element can be pivoted by the shaft into the measuring axis. The rotary actuator can be actuated from the outside, so that in case that is to be measured with the pyrometer, the rotary actuator rotates the shaft and thus pivots the protective element out of the measuring axis. After the temperature measurement by means of the pyrometer, the rotary actuator is then actuated such that rotation of the shaft rotates the protective element back into the measuring axis and prevents contamination from entering the tube tube by suitable means. The control of the rotary actuator can also be done automatically, in which the measuring process of the pyrometer automatically triggers a corresponding control of the rotary actuator.

In einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung ist vorgesehen, dass der Schwenkantrieb zusätzlich als Hubantrieb ausgebildet ist. Dabei ist die Welle zusätzlich zu der Drehbewegung in Richtung der Drehachse längsbeweglich ausgebildet. Die vakuumdichte Drehdurchführung ist als Linear-Drehdurchführung ausgeführt. Durch diese Lösung wird es möglich, dass das Schutzelement nicht nur eine reine Schwenkbewegung ausführt, sondern auch vor und nach einer Schwenkbewegung eine Hubbewegung vollzieht. Dies ist vorteilhaft, da somit das Schutzelement für den Falle der Abdichtung auf entsprechende Abdichtelemente aufgelegt werden kann, was durch die Hubbewegung geschieht und im Falle der Öffnung des Pyrometers für Messzwecke das Schutzelement von Dichtelementen abgehoben werden und zur Seite geschwenkt werden kann. Weiterhin ist es möglich, das Schutzelement in der geöffneten Position des Pyrometers durch eine entsprechende Hubbewegung auch auf eine entsprechende Parkposition abzulegen.In a further embodiment of the arrangement according to the invention it is provided that the pivot drive is additionally designed as a lifting drive. In this case, the shaft is designed to be longitudinally movable in addition to the rotational movement in the direction of the axis of rotation. The vacuum-tight rotary feedthrough is designed as a linear rotary feedthrough. Through this solution, it is possible that the protective element not only performs a pure pivoting movement, but also performs a lifting movement before and after a pivoting movement. This is advantageous because thus the protective element for the case of the seal can be placed on corresponding sealing elements, which is done by the lifting movement and in the case of the opening of the pyrometer for measurement purposes, the protective element of sealing elements are lifted and can be swung to the side. Furthermore, it is possible to store the protective element in the open position of the pyrometer by a corresponding lifting movement on a corresponding parking position.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Einsatz einer erfindungsgemäßen Anordnung bei einem Vakuumraum, der eine innere Wärmekammer aufweist, zur Grundlage genommen. Aus verschiedenen Gründen, beispielsweise zum Schutz des Vakuumraumes und deren Einbauten vor Prozessen, die am Substrat ablaufen aber auch zur Einstellung konzentrierter Prozessbedingungen um die enge Umgebung des Substrates herum kann in einer Vakuumraum eine innere Wärmekammer eingesetzt werden, die einen wärmetechnisch und/oder gastechnisch separaten Raum innerhalb des Vakuumraumes bildet. Das Substrat befindet sich zum Zwecke der Substratbehandlung im inneren dieser Wärmekammer, weshalb sich der Messort des Pyrometers auch innerhalb dieser Wärmekammer befindet. Diese Wärmekammer ist mit einer Wärmekammerwandung versehen, die in dem Bereich, in dem die Messachse die Wärmekammerwandung schneidet mit einer Messöffnung versehen ist. Durch diese Messöffnung kann in den Zeiten, in denen die Temperaturmessung des Substrates vorgenommen werden soll, die Wärmestrahlung von dem Substrat über das Tubusrohr und die Linsenoptik des Pyrometers zu den Sensoren des Pyrometers gelangen.In a further embodiment of the invention, the use of an arrangement according to the invention in a vacuum space having an internal heat chamber is taken as the basis. For various reasons, such as the protection of the vacuum space and their installations before processes that take place on the substrate but also for setting concentrated process conditions around the close environment of the substrate around an inner heat chamber can be used in a vacuum space, which separate a thermotechnical and / or gas technology Room inside the vacuum chamber forms. The substrate is located in the interior of this heat chamber for the purpose of substrate treatment, which is why the location of the pyrometer is also within this heat chamber. This heating chamber is provided with a heating chamber wall which is provided with a measuring opening in the region in which the measuring axis intersects the heating chamber wall. Through this measuring opening, the heat radiation from the substrate via the tube tube and the lens optics of the pyrometer can reach the sensors of the pyrometer in the times in which the temperature measurement of the substrate is to be made.

Die besondere Ausgestaltung der Erfindung sieht nunmehr vor, dass die Messöffnung in der Wärmekammerwandung mit dem Schutzelement verschließbar ist, welches in diesem Falle als erstes Schutzelement ausgebildet ist. In diesem Falle durchdringt auch die Welle des Schwenkantriebes oder des Hubschwenkantriebes die Wärmekammerwandung. Das erste Schutzelement ist dann an dem Ende der Welle innerhalb der Wärmekammer angeordnet. Das Schutzelement kann dann in dem Falle, wenn keine Messung durch das Pyrometer durchgeführt werden soll, über die Messöffnung geschwenkt werden, wodurch verhindert wird, dass Partikel, die im Inneren der Wärmekammer auftreten, an der Messöffnung aus der Wärmekammer austreten und das Messsystem des Pyrometers kontaminieren können. Im Falle des Einsatzes eines Schwenk-Hubantriebes kann dabei das erste Schutzelement für den Fall, dass die Messachse zum Messen geöffnet werden soll, von der Messöffnung abgehoben und anschließend geschwenkt werden. Beim Verschließen kann sodann umgekehrt verfahren werden, wobei zuerst die Schenkbewegung ausgeführt wird und dann eine Hubbewegung, wodurch sich das erste Schutzelement verschließend auf die Messöffnung legt.The particular embodiment of the invention now provides that the measuring opening can be closed in the heat chamber wall with the protective element, which is formed in this case as the first protective element. In this case, also penetrates the shaft of the rotary actuator or the Hubschwenkantriebes the Wärmekammerwandung. The first protection element is then arranged at the end of the shaft within the heat chamber. The protective element can then be pivoted over the measuring opening in the event that no measurement is to be performed by the pyrometer, thereby preventing particles that occur in the interior of the heating chamber from emerging from the heating chamber at the measuring opening and the measuring system of the pyrometer can contaminate. In the case of the use of a rotary lifting drive, the first protective element can be lifted off the measuring opening and then pivoted in the event that the measuring axis is to be opened for measuring. When closing can then be moved vice versa, first the Schenk movement is carried out and then a lifting movement, whereby the first protective element closes the measuring opening.

In einer günstigen Ausgestaltung ist hierzu vorgesehen, dass das erste Schutzelement als eine die Messöffnung verschließende Verschlussblende ausgeführt ist. Eine derartige Verschlussblende kann eine scheibenförmige Gestalt aufweisen und somit mit relativ geringer Masse ausgeführt sein.In a favorable embodiment, it is provided for this purpose that the first protective element is designed as a closing aperture closing the measuring opening. Such a shutter may have a disk-like shape and thus be designed with relatively low mass.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Schutzelement als zweites Schutzelement die Tubusrohröffnung verschließbar ausgebildet ist. Insbesondere kann das zweite Schutzelement als ein Verschlussstopfen ausgebildet sein. Auch hierbei kann ein reiner Schwenkantrieb eingesetzt werden, der das zweite Schutzelement von der auf der Tubusrohröffnung aufliegenden Position weggeschwenkt wird und damit die Messachse freigibt. Auch hierbei kann andererseits auch ein Schwenk-Hubantrieb von Vorteil sein, der das zweite Schutzelement von der Tubusrohröffnung abhebt und sodann aus der Messachse heraus schwenkt. Durch einen derartigen Schwenk-Hubantrieb ist es auch möglich, dass der Verschlussstopfen nicht nur auf der Tubusrohröffnung aufliegt, sondern auch in die Tubusrohröffnung eindringt, wodurch die Dichtwirkung dieses Verschlussstopfens verbessert wird.In a further embodiment of the invention it is provided that the protective element is designed as a second protective element, the Tubusrohröffnung closed. In particular, the second protective element may be formed as a sealing plug. Again, a pure rotary actuator can be used, which is the second protective element of the on the Tubusrohröffnung lying position is pivoted away and thus releases the measuring axis. On the other hand, on the other hand, a swivel lifting drive can also be advantageous here, which lifts the second protective element away from the tubular tube opening and then pivots it out of the measuring axis. By means of such a pivot-stroke drive, it is also possible that the closure stopper not only rests on the Tubusrohröffnung, but also penetrates into the Tubusrohröffnung, whereby the sealing effect of this closure plug is improved.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Verschlussstopfen mit einer Bohrung versehen ist, in die ein Thermoelement eingebracht ist. Durch diese Ausgestaltung wird es möglich, den Verschlussstopfen zugleich auch als eine Referenzstrahlungsquelle zu verwenden. Der Verschlussstopfen nimmt nämlich eine Temperatur an und zeigt daher eine definierte Wärmestrahlung, wobei die Temperatur durch das Thermoelement gemessen werden kann. Da die Temperatur bekannt ist, kann das Pyrometer auf die gemessene Wärmestrahlung entsprechend der mit dem Thermoelement gemessenen Temperatur kalibriert werden. Dies kann stets in den Messpausen geschehen, so dass auch eine Kontaminierung des Messsystems des Pyrometers, die möglicherweise während der Messzeiten eintritt, auskalibriert werden kann.In a further embodiment of the invention it is provided that the closure plug is provided with a bore into which a thermocouple is introduced. This embodiment makes it possible to use the sealing plug at the same time as a reference radiation source. Namely, the sealing plug assumes a temperature and therefore shows a defined heat radiation, wherein the temperature can be measured by the thermocouple. Since the temperature is known, the pyrometer can be calibrated for the measured heat radiation according to the temperature measured by the thermocouple. This can always be done in the measuring breaks, so that even a contamination of the measuring system of the pyrometer, which may occur during the measuring times, can be calibrated out.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Welle sowohl mit dem ersten als auch mit dem zweiten Schutzelement versehen ist. Eine derartige Gestaltung liefert die größtmögliche Sicherheit der Verhinderung einer Kontamination des Messsystems des Pyrometers.In a further embodiment of the invention it is provided that the shaft is provided with both the first and the second protective element. Such a design provides the greatest possible security of preventing contamination of the measuring system of the pyrometer.

Zur zusätzlichen sicheren Abdichtung des Pyrometers gegenüber dem Vakuumraum ist vorgesehen, dass in dem Tubusrohr außerhalb einer Vakuumkammer des Vakuumraumes zwischen Kammerwandung und Pyrometer ein Schieberventil, das den Vakuumraum vor dem Pyrometer vakuumdicht abschließbar ist, angeordnet ist. Dieses Schieberventil kann in einer einfachen Variante manuell betätigbar oder aber motorisch ansteuerbar ausgebildet sein.For additional secure sealing of the pyrometer relative to the vacuum space is provided that in the tube tube outside a vacuum chamber of the vacuum space between the chamber wall and the pyrometer, a slide valve, which is the vacuum space in front of the pyrometer vacuum-tight lockable arranged. This slide valve can be designed to be manually operable or motor-driven in a simple variant.

Damit wird es möglich, eine vakuumdichte Trennung des Pyrometers von dem Vakuumraum außerhalb der Messzeiten herzustellen, wodurch jegliches Eindringen von Kontaminationen, die beispielsweise nach einer Messung noch in dem Tubus verblieben sind, in das Pyrometer verhindert werden kann. Außerdem bietet das Schieberventil auch die Möglichkeit der Demontage des Pyrometers außerhalb der Messzeiten während des laufenden Betriebs der Vakuumbehandlungsanlage, um beispielsweise das Schutzfenster in dem Pyrometer reinigen zu können. Sollte der Ausbau des Pyrometers längere Zeit in Anspruch nehmen als zwischen zwei Messzeitpunkten zur Verfügung steht, muss zwar der Produktionsprozess unterbrochen nicht jedoch die Vakuumbehandlungsanlage belüftet werden.This makes it possible to produce a vacuum-tight separation of the pyrometer from the vacuum space outside of the measuring times, whereby any penetration of contaminants that have remained in the tube after a measurement, for example, can be prevented in the pyrometer. In addition, the slide valve also offers the possibility of disassembly of the pyrometer outside the measurement times during operation of the vacuum treatment plant, for example, to be able to clean the protective window in the pyrometer. If the removal of the pyrometer takes a longer time than is available between two measurement times, the production process must be interrupted but not the vacuum treatment plant must be ventilated.

Die Erfindung soll nunmehr anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigt

  • 1 eine schematische Darstellung eines Längsschnittes durch einen Vakuumraum einer längserstreckten Vakuumbehandlungsanlage,
  • 2 einen Querschnitt durch die Vakuumbehandlungsanlage nach 1,
  • 3 eine Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen Anordnung,
  • 4 eine Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen Anordnung mit einem Schieberventil gemäß Anspruch 10,
  • 5 einen Querschnitt durch eine Vakuumbehandlungsanlage mit einem Schieberventil.
The invention will now be explained in more detail with reference to an embodiment. In the accompanying drawings shows
  • 1 FIG. 2 a schematic representation of a longitudinal section through a vacuum space of an elongated vacuum treatment plant, FIG.
  • 2 a cross section through the vacuum treatment plant after 1 .
  • 3 a schematic diagram of an arrangement according to the invention,
  • 4 1 is a schematic representation of an arrangement according to the invention with a slide valve according to claim 10,
  • 5 a cross section through a vacuum treatment plant with a slide valve.

Wie aus 1 und 2 ersichtlich, ist der Vakuumraum einer Vakuumbehandlungsanlage 1 in mehrere Vakuumkammern 2 geteilt. In der Vakuumbehandlungsanlage 1 ist eine Transportvorrichtung 3, bestehend aus mehreren in Längsrichtung 4 angeordneten Transportrollen 5, vorgesehen.How out 1 and 2 can be seen, the vacuum space of a vacuum treatment plant 1 in several vacuum chambers 2 divided. In the vacuum treatment plant 1 is a transport device 3 consisting of several longitudinally 4 arranged transport rollers 5 , intended.

Auf den Transportrollen 5 sind Substrate 6 in Längsrichtung 4 durch die Vakuumbehandlungsanlage 1 und mithin auch durch die Vakuumkammern 2 beweglich. In den Vakuumkammern 2 können verschiedene Substratbehandlungsschritte vorgenommen werden. In dem vorliegenden Beispiel dient die Vakuumkammer 2 der Aufheizung der Substrate 6. Da die Temperatur, die bei der Aufheizung der Substrates erreicht wird, eine wesentliche Rolle für nachfolgende Prozesse, die sich in Längsrichtung 4 durch weitere Vakuumkammern anschließen, spielt, wird die Temperatur der Substrate 6 von der Rückseite 7 der Substrate 6 aus gemessen. Dementsprechend liegt der Messort 8 für ein Pyrometer 9 auf einer Ebene auf den Transportrollen 5, die der Auflage der Substrate 6 dienen, zweckmäßigerweise zwischen zwei Transportrollen 5.On the transport wheels 5 are substrates 6 longitudinal 4 through the vacuum treatment plant 1 and therefore also through the vacuum chambers 2 movable. In the vacuum chambers 2 Different substrate treatment steps can be performed. In the present example, the vacuum chamber is used 2 the heating of the substrates 6 , As the temperature that is achieved in the heating of the substrate, an essential role for subsequent processes that are in the longitudinal direction 4 By connecting further vacuum chambers, plays, the temperature of the substrates becomes 6 from the back 7 the substrates 6 measured. Accordingly, the site is located 8th for a pyrometer 9 on a plane on the transport rollers 5 that the edition of the substrates 6 serve, conveniently between two transport rollers 5 ,

Zur Herstellung definierter thermischer Bedingungen an den Substraten und zum Schutz von Heizern 10 vor einer Gasatmosphäre, die die Substrate 6 umgibt, ist eine Wärmekammer 11 vorgesehen. Diese Wärmekammer 11 bildet einen Tunnel innerhalb einer Vakuumkammer 2, in dem sich eine spezifische Atmosphäre ausbilden kann. An der Außenseite dieser Wärmekammer 11 sind die Heizer 10 angeordnet. Diese Heizer 10 heizen über die Wärmekammerwandung 12 die Substrate 6 auf die erforderliche Prozesstemperatur auf.For the production of defined thermal conditions on the substrates and for the protection of heaters 10 in front of a gas atmosphere containing the substrates 6 surrounds, is a heat chamber 11 intended. This heat chamber 11 forms a tunnel inside a vacuum chamber 2 in which a specific atmosphere can develop. On the outside of this heat chamber 11 are the heaters 10 arranged. These heaters 10 heat over the heat chamber wall 12 the substrates 6 to the required process temperature.

Um nunmehr zu messen, welche Temperatur durch dieses Heizen bei den Substraten 6 erreicht wird, ist das Pyrometer 9 vorgesehen. Das Pyrometer 9 weist eine Messachse 13 auf. Dabei misst das Pyrometer 9 die Wärmestrahlung, die auf ein nicht näher dargestelltes Messsystem in dem Pyrometer 9 entlang der Messachse 13 auftrifft. Aus der Wärmestrahlung und dem Emissionsvermögen des Substrates 6 kann auf die Temperatur des Substrates 6 rückgeschlossen werden. To now measure what temperature by this heating at the substrates 6 is reached is the pyrometer 9 intended. The pyrometer 9 has a measuring axis 13 on. The pyrometer measures 9 the heat radiation, which refers to a measuring system not shown in detail in the pyrometer 9 along the measuring axis 13 incident. From the heat radiation and the emissivity of the substrate 6 can affect the temperature of the substrate 6 be inferred.

Das Pyrometer 9 ist an ein Tubusrohr 14 angeflanscht. Die Messachse 13 verläuft dabei im Rohrinneren des Tubusrohres 14. Das Tubusrohr 14 durchdringt unterhalb des Messortes 8 die Kammerwandung 15 der Vakuumkammer 2. Dadurch liegt die Tubusrohröffnung in der Vakuumkammer 2. Damit die Wärmestrahlung des Substrates entlang der Messachse 13 zum Pyrometer 9 gelangen kann, ist in der Wärmekammerwandung 12 eine Messöffnung 16 vorgesehen.The pyrometer 9 is on a tube tube 14 flanged. The measuring axis 13 runs in the tube interior of Tubusrohres 14 , The tube tube 14 penetrates below the measuring location 8th the chamber wall 15 the vacuum chamber 2 , As a result, the Tubusrohröffnung lies in the vacuum chamber 2 , So that the heat radiation of the substrate along the measuring axis 13 to the pyrometer 9 can enter is in the Wärmekammerwandung 12 a measuring opening 16 intended.

Wie insbesondere aus 2 ersichtlich ist, ist seitlich neben der Anordnung aus Pyrometer 9 und Tubusrohr 14 ein Schwenk-Hubantrieb 17 angeordnet. Diese Schwenk-Hubantrieb 17 weist eine Welle 18 auf, die mittels einer vakuumdichten Linear-Drehdurchführung 19 die Kammerwandung 15 durchdringt. An dieser Welle 18 ist ein erstes Schutzelement in Form einer Verschlussblende 20 angeordnet und zwar an dem Ende der Welle 18, das in die Wärmekammer 11 hineinragt.As in particular from 2 is apparent, is laterally next to the array of pyrometer 9 and tube tube 14 a swivel lifting drive 17 arranged. This swivel lifting drive 17 has a wave 18 on, by means of a vacuum-tight linear rotary feedthrough 19 the chamber wall 15 penetrates. On this wave 18 is a first protective element in the form of a shutter 20 arranged at the end of the shaft 18 that in the heat chamber 11 protrudes.

Zwischen der Wärmekammerwandung 12 und der Kammerwandung 15 ist in der Höhe der Öffnung des Tubusrohres 14 ein zweites Schutzelement in Form eines Verschlussstopfens mit der Welle 18 verbunden. Durch eine Hubbewegung des Schwenk-Hubantriebes 17 können nun beide Schutzelemente 20 und 21 von ihrer Verschlussposition angehoben werden. Dabei wird die Verschlussblende 20 von der Messöffnung 16 angehoben und der Verschlussstopfen 21 aus der Öffnung des Tubusrohres 14 herausgehoben. Damit sind beide Schutzelemente 20 und 21 frei um aus der Messachse 13 herausgeschwenkt zu werden. Nach einer entsprechenden Schwenkbewegung durch den Schwenk-Hubantrieb 17 kann sodann durch das Pyrometer 9 die Wärmestrahlung von dem Substrat 6 empfangen werden und dementsprechend dessen Temperatur bestimmt werden. Am Ende dieses Vorganges wird wieder eine Schwenkbewegung durch den Schwenk-Hubantrieb 17 vollzogen bis die Verschlussblende 20 über der Messöffnung 16 und der Verschlussstopfen 21 über der Messöffnung des Tubusrohres 14 zu liegen kommt. Eine anschließende Hubbewegung in entgegengesetzter Richtung verschließt dann die Messöffnung 16 und die Öffnung des Tubusrohres 14. Dabei erfolgt die Schwenkbewegung um eine Drehachse 22 und die Hubbewegung entlang der Drehachse 22.Between the heat chamber wall 12 and the chamber wall 15 is in the height of the opening of the Tubusrohres 14 a second protective element in the form of a sealing plug with the shaft 18 connected. By a lifting movement of the swing lifting drive 17 can now both protection elements 20 and 21 be raised from their closed position. This is the shutter 20 from the measuring opening 16 raised and the stopper 21 from the opening of the Tubusrohres 14 lifted. So both are protective elements 20 and 21 free from the measuring axis 13 to be swung out. After a corresponding pivoting movement by the swivel lifting drive 17 can then through the pyrometer 9 the heat radiation from the substrate 6 are received and accordingly its temperature can be determined. At the end of this process is again a pivoting movement by the swivel lifting drive 17 completed until the shutter 20 above the measuring opening 16 and the stopper 21 above the measuring opening of the tube tube 14 to come to rest. A subsequent lifting movement in the opposite direction then closes the measuring opening 16 and the opening of the tube tube 14 , The pivoting movement takes place about a rotation axis 22 and the lifting movement along the axis of rotation 22 ,

Der Verschlussstopfen 21 kann mit einer Bohrung 23 versehen sein, in die ein Thermoelement 24 eingebracht ist. Dieses Thermoelement 24 ist nicht näher dargestellter Art und Weise mit einer Temperaturmesseinrichtung verbunden. Da der Verschlussstopfen 21 durch die Heizer 10 aufgeheizt wird und mithin eine für das Pyrometer 9 hinreichende Strahlung aussendet und die Temperatur des Verschlussstopfens über das Thermoelement 24 ermittelt werden kann, kann der Verschlussstopfen während der Zeit, in der keine Messung durch das Pyrometer 9 vorgenommen wird, zur Kalibrierung des Pyrometers 9 dienen, um somit geringe Kontaminationen, die während der Messzeiten an dem Messsystem des Pyrometers 9 auftreten, auskalibrieren zu können.The sealing plug 21 can with a hole 23 Be provided in which a thermocouple 24 is introduced. This thermocouple 24 is not shown in detail connected manner with a temperature measuring device. Because the stopper 21 through the heaters 10 is heated and therefore one for the pyrometer 9 sufficient radiation and the temperature of the sealing plug via the thermocouple 24 can be determined, the stopper during the time in which no measurement by the pyrometer 9 is made to calibrate the pyrometer 9 serve to ensure low contamination levels during the measuring times on the measuring system of the pyrometer 9 occur to be able to calibrate out.

Das Funktionsprinzip der bisher beschriebenen Anordnung ist zur einfacheren Übersicht in 3 dargestellt. Demgegenüber stellt 4 noch eine Ergänzung dahingehend dass, dass in dem Tubusrohr 14 außerhalb der Vakuumkammer 2 zwischen Kammerwandung und Pyrometer ein Schieberventil 25, das den Vakuumraum vor dem Pyrometer 9 vakuumdicht abschließbar ist, angeordnet ist. Das Schieberventil 25 weist dabei einen quer zur Messachse 13 beweglichen Schieber 26 auf, der beim Schließen des Schieberventils 25 in eine rundum dichtende Schieberaufnahme 27 gleitet.The functional principle of the arrangement described so far is for easier overview in 3 shown. In contrast, provides 4 another addition to the effect that in the Tubusrohr 14 outside the vacuum chamber 2 between chamber wall and pyrometer a slide valve 25 that the vacuum space in front of the pyrometer 9 is vacuum-tight lockable, is arranged. The slide valve 25 has a transverse to the measuring axis 13 movable slide 26 on when closing the slide valve 25 in a completely sealed slide holder 27 slides.

Die Bewegung kann dabei durch eine als Pfeil symbolisierte Bewegungseinheit 28 manuell oder motorisch erfolgen.The movement can be characterized by a movement unit symbolized as an arrow 28 done manually or by motor.

Der Vollständigkeit halber ist in 3 und 4 auch dargestellt, dass das im Pyrometer 9 befindliche Linsensystem durch ein Schutzfenster 29 vor Kontaminationen geschützt wird. Dieses Schutzfenster 29 wird zumeist herstellerseitig mit zusammen mit dem Pyrometer 9 geliefert, wobei das Pyrometer 9 zugleich auch auf den Einsatz des Schutzfensters 29 kalibriert ist.For completeness is in 3 and 4 also shown that in the pyrometer 9 located lens system through a protective window 29 protected against contamination. This protection window 29 is usually manufactured by the manufacturer together with the pyrometer 9 delivered, the pyrometer 9 at the same time on the use of the protective window 29 calibrated.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
VakuumbehandlungsanlageVacuum treatment plant
22
Vakuumkammervacuum chamber
33
Transportvorrichtungtransport device
44
Längsrichtunglongitudinal direction
55
Transportrolletransport roller
66
Substratesubstrates
77
Rückseiteback
88th
MessortMeasuring location
99
Pyrometerpyrometer
1010
Heizerstoker
1111
Wärmekammerheat chamber
1212
WärmekammerwandungWärmekammerwandung
1313
Messachsemeasuring axis
1414
TubusrohrTubusrohr
1515
Kammerwandungchamber wall
1616
Messöffnungmeasurement opening
1717
Schwenk-HubantriebSwivel lift drive
1818
Wellewave
1919
Linear-DrehdurchführungLinear rotary joint
2020
Verschlussblendeshutter
2121
Verschlussstopfensealing plug
2222
Drehachseaxis of rotation
2323
Bohrungdrilling
2424
Thermoelementthermocouple
2525
Schieberventilspool valve
2626
Schieberpusher
2727
Schieberaufnahmespool location
2828
Bewegungseinheitmoving unit
2929
Schutzfensterproof windows

Claims (12)

Anordnung zur Temperaturmessung von Substraten in einer Vakuumbehandlungsanlage, die einen Vakuumraum, der durch eine Kammerwandung (15) von der Atmosphäre getrennt ist, und eine Substratauflage (3) aufweist, wobei die Anordnung ein Pyrometer (9) außerhalb des Vakuumraumes umfasst, das über ein Tubusrohr (14) mit der Kammerwandung (15) derart verbunden ist, dass seine Messachse (13) durch das Rohrinnere auf einen Messort (8) an der Substratauflage (3) gerichtet ist, wobei das Tubusrohr (14) die Kammerwandung (15) durch eine Wandungsöffnung durchdringt und mit seiner Tubusrohröffnung in dem Vakuumraum mündet, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein einen Kontaminationseintritt in das Tubusrohr (14) verhinderndes Schutzelement (20; 21) so angeordnet ist, dass es außerhalb der Messzeiten des Pyrometers (9) in die Messachse (13) einschwenkbar ist.Arrangement for measuring the temperature of substrates in a vacuum treatment plant, which has a vacuum space, which is separated from the atmosphere by a chamber wall (15), and a substrate support (3), wherein the arrangement comprises a pyrometer (9) outside the vacuum space, via a Tubusrohr (14) with the chamber wall (15) is connected such that its measuring axis (13) through the tube interior to a measuring location (8) on the substrate support (3) is directed, wherein the Tubusrohr (14), the chamber wall (15) penetrates a wall opening and opens with its Tubusrohröffnung in the vacuum space, characterized in that at least one contamination entry into the Tubusrohr (14) preventing protective element (20; 21) is arranged so that it outside the measuring times of the pyrometer (9) in the measuring axis (13) can be pivoted. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass seitlich neben der Pyrometer-Tubusrohr-Anordnung (9; 14) ein Schwenkantrieb (17) angeordnet ist, der eine Welle (18) mit einer Drehachse (22) aufweist, die im Wesentlichen parallel zu der Messachse (13) verläuft, die mittels einer vakuumdichten Drehdurchführung (19) die Kammerwandung (15) durchdringt und an deren vakuumseitigem Ende das Schutzelement (20; 21) angeordnet ist, das durch die Welle (18) in die Messachse (13) einschwenkbar ist.Arrangement according to Claim 1 , characterized in that laterally next to the pyrometer-Tubusrohr arrangement (9; 14) a pivot drive (17) is arranged, which has a shaft (18) with an axis of rotation (22) substantially parallel to the measuring axis (13) runs, which penetrates by means of a vacuum-tight rotary feedthrough (19) the chamber wall (15) and at the vacuum-side end of the protective element (20; 21) is arranged, which by the shaft (18) in the measuring axis (13) can be pivoted. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkantrieb (17) zusätzlich als Hubantrieb ausgebildet, die Welle (18) zusätzlich zu der Drehbewegung in Richtung der Drehachse (22) längsbeweglich und die vakuumdichte Drehdurchführung als Linear-Drehdurchführung (19) ausgebildet ist.Arrangement according to Claim 2 , characterized in that the pivot drive (17) additionally formed as a lifting drive, the shaft (18) in addition to the rotational movement in the direction of the axis of rotation (22) longitudinally movable and the vacuum-tight rotary feedthrough as a linear rotary feedthrough (19) is formed. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Vakuumkammer (2) des Vakuumraumes eine innere Wärmekammer (11), in der sich der Messort (8) des Pyrometers (9) befindet, angeordnet ist, die eine die Kammerwandung (15) gegen Wärmestrahlung schützende Wärmekammerwandung (12) aufweist, wobei die Wärmekammerwandung (12) in dem Bereich, in dem die Messachse (13) die Wärmekammerwandung (12) schneidet, mit einer Messöffnung (16) versehen ist, und dass die Messöffnung (16) mit dem Schutzelement als erstes Schutzelement (20) verschließbar ist.Arrangement according to one of Claims 1 to 3 , characterized in that in a vacuum chamber (2) of the vacuum chamber, an inner heat chamber (11), in which the measuring point (8) of the pyrometer (9) is located, which is a chamber wall (15) against heat radiation protective heat chamber wall ( 12), wherein the heat chamber wall (12) is provided with a measuring opening (16) in the region in which the measuring axis (13) intersects the heating chamber wall (12), and in that the measuring opening (16) with the protective element acts as the first protective element (20) is closable. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Schutzelement als eine die Messöffnung (16) verschließende Verschlussblende (20) ausgebildet ist.Arrangement according to Claim 4 , characterized in that the first protective element is designed as a closing aperture (20) closing the measuring opening (16). Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzelement als zweites Schutzelement (21) die Tubusrohröffnung verschließbar ausgebildet ist.Arrangement according to Claim 1 or 2 , characterized in that the protective element as a second protective element (21), the Tubusrohröffnung is designed to be closed. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Schutzelement als Verschlussstopfen (21) ausgebildet ist.Arrangement according to Claim 6 , characterized in that the second protective element is designed as a sealing plug (21). Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschlussstopfen (21) mit einer Bohrung (23) versehen ist, in die ein Thermoelement (24) eingebracht ist.Arrangement according to Claim 7 , characterized in that the closure plug (21) is provided with a bore (23) into which a thermocouple (24) is introduced. Anordnung nach Anspruch 2 und 4, ferner aufweisend ein die Tubusrohröffnung verschließbar ausgebildetes zweites Schutzelement, wobei die Welle (18) mit dem ersten (20) und dem zweiten Schutzelement (21) versehen ist.Arrangement according to Claim 2 and 4 , further comprising a second protective element designed to be closable in the tube tube opening, wherein the shaft (18) is provided with the first (20) and the second protective element (21). Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Tubusrohr außerhalb einer Vakuumkammer des Vakuumraumes zwischen Kammerwandung und Pyrometer ein Schieberventil, das den Vakuumraum vor dem Pyrometer vakuumdicht abschließbar ist, angeordnet ist.Arrangement according to one of Claims 1 to 9 , characterized in that in the tube tube outside a vacuum chamber of the vacuum space between the chamber wall and the pyrometer, a slide valve, which is the vacuum space in front of the pyrometer vacuum-tight lockable, is arranged. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Schieberventil motorisch ansteuerbar ist. Arrangement according to Claim 10 , characterized in that the slide valve is controlled by a motor. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Schieberventil manuell betätigbar ist.Arrangement according to Claim 10 , characterized in that the slide valve is manually actuated.
DE102012207510.0A 2011-07-15 2012-05-07 Arrangement for measuring the temperature of substrates in a vacuum treatment plant Expired - Fee Related DE102012207510B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012207510.0A DE102012207510B4 (en) 2011-07-15 2012-05-07 Arrangement for measuring the temperature of substrates in a vacuum treatment plant

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011107758 2011-07-15
DE102011107758.1 2011-07-15
DE102012207510.0A DE102012207510B4 (en) 2011-07-15 2012-05-07 Arrangement for measuring the temperature of substrates in a vacuum treatment plant

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102012207510A1 DE102012207510A1 (en) 2013-01-17
DE102012207510B4 true DE102012207510B4 (en) 2019-02-07

Family

ID=46511831

Family Applications (5)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE202012101674U Expired - Lifetime DE202012101674U1 (en) 2011-07-15 2012-05-07 Arrangement for calibrating a pyrometer
DE102012207512A Withdrawn DE102012207512A1 (en) 2011-07-15 2012-05-07 Pyrometer arrangement on a vacuum treatment plant and method for mounting the same
DE202012101675U Expired - Lifetime DE202012101675U1 (en) 2011-07-15 2012-05-07 Arrangement for measuring the temperature of substrates in a vacuum treatment plant
DE102012207510.0A Expired - Fee Related DE102012207510B4 (en) 2011-07-15 2012-05-07 Arrangement for measuring the temperature of substrates in a vacuum treatment plant
DE202012101670U Expired - Lifetime DE202012101670U1 (en) 2011-07-15 2012-05-07 Arrangement of a pyrometer in a vacuum treatment plant

Family Applications Before (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE202012101674U Expired - Lifetime DE202012101674U1 (en) 2011-07-15 2012-05-07 Arrangement for calibrating a pyrometer
DE102012207512A Withdrawn DE102012207512A1 (en) 2011-07-15 2012-05-07 Pyrometer arrangement on a vacuum treatment plant and method for mounting the same
DE202012101675U Expired - Lifetime DE202012101675U1 (en) 2011-07-15 2012-05-07 Arrangement for measuring the temperature of substrates in a vacuum treatment plant

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE202012101670U Expired - Lifetime DE202012101670U1 (en) 2011-07-15 2012-05-07 Arrangement of a pyrometer in a vacuum treatment plant

Country Status (1)

Country Link
DE (5) DE202012101674U1 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012024110B4 (en) * 2012-12-10 2015-02-05 Black Photon Instruments GmbH Device for measuring solar radiation
DE102013106788B4 (en) 2013-06-28 2019-07-11 VON ARDENNE Asset GmbH & Co. KG Vacuum treatment plant with vacuum chamber feedthrough
DE102013108542B3 (en) * 2013-08-07 2014-08-28 Von Ardenne Gmbh Sensor arrangement for detecting physical quantity i.e. thermal radiation, in sensor region, has guard system for protecting first sensor region, and second region activated for detecting physical size
DE102015105844B4 (en) 2015-04-16 2019-08-14 VON ARDENNE Asset GmbH & Co. KG Closure device, pyrometer arrangement and vacuum substrate treatment system
CN107817054B (en) * 2017-10-24 2020-04-21 中国科学院武汉物理与数学研究所 Temperature measurement method of infrared imager for parts in vacuum cavity
CN109470365B (en) * 2018-11-06 2021-03-23 中国电子科技集团公司第十三研究所 Device and method for calibrating microscopic thermal infrared imager

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1583481A1 (en) 1967-10-16 1970-09-17 Prvni Brnenska Strojirna Zd Y Device for heating sprues in melting furnaces
US5068871A (en) 1989-08-04 1991-11-26 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Process for synthesizing diamond and apparatus therefor
US5311103A (en) 1992-06-01 1994-05-10 Board Of Trustees Operating Michigan State University Apparatus for the coating of material on a substrate using a microwave or UHF plasma
US5802099A (en) 1996-08-26 1998-09-01 Moore Epitaxial, Inc. Method for measuring substrate temperature in radiant heated reactors
DE102004049789A1 (en) 2004-10-12 2006-04-13 BEGO Bremer Goldschlägerei Wilh. Herbst GmbH & Co. KG Device for non-contact measurement of the temperature in a melting furnace
WO2011022637A1 (en) * 2009-08-21 2011-02-24 Variam Semiconductior Equipment Associates, Inc. Dual heating for precise wafer temperature control

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1583481A1 (en) 1967-10-16 1970-09-17 Prvni Brnenska Strojirna Zd Y Device for heating sprues in melting furnaces
US5068871A (en) 1989-08-04 1991-11-26 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Process for synthesizing diamond and apparatus therefor
US5311103A (en) 1992-06-01 1994-05-10 Board Of Trustees Operating Michigan State University Apparatus for the coating of material on a substrate using a microwave or UHF plasma
US5802099A (en) 1996-08-26 1998-09-01 Moore Epitaxial, Inc. Method for measuring substrate temperature in radiant heated reactors
DE102004049789A1 (en) 2004-10-12 2006-04-13 BEGO Bremer Goldschlägerei Wilh. Herbst GmbH & Co. KG Device for non-contact measurement of the temperature in a melting furnace
WO2011022637A1 (en) * 2009-08-21 2011-02-24 Variam Semiconductior Equipment Associates, Inc. Dual heating for precise wafer temperature control

Also Published As

Publication number Publication date
DE102012207510A1 (en) 2013-01-17
DE202012101670U1 (en) 2012-06-13
DE202012101675U1 (en) 2012-06-12
DE102012207512A1 (en) 2013-01-17
DE202012101674U1 (en) 2012-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102012207510B4 (en) Arrangement for measuring the temperature of substrates in a vacuum treatment plant
DE102007035609B4 (en) Method for the optical control of the course of a physical and / or chemical process taking place on a surface of a body
DE102007042779B4 (en) Calibration substrate and method
DE102014114330B4 (en) Solar control layer system with neutral coating color on the side and glass unit
EP1647791B1 (en) Contactless temperature measuring device for melting furnaces
DE102017102377B4 (en) Protective glazing, thermal processing unit and process for the production of protective glazing
DE102008015483A1 (en) Oven for the thermal treatment of a dental firing object
WO2016083373A1 (en) Method for calibrating a pyrometer arrangement of a cvd or pvd reactor
DE102011056811A1 (en) Method for protecting the surface of an optical component and device for processing workpieces
DE102012201061B4 (en) Method and arrangement for calibrating a pyrometer
DE102011077005A1 (en) Plant for heat treatment of substrates and method for acquiring measurement data therein
DE102012004505B3 (en) Pyrometer pipe for measuring temperatures at measurement point within chambers in vacuum treatment plant, comprises a pyrometer having a specific end which is set with a transparent partition wall as particle shield, in measuring range
DE102009010086A1 (en) Arrangement and method for measuring the temperature and the thickness growth of silicon rods in a silicon deposition reactor
DE19516256C1 (en) Device for the in-situ measurement of mechanical stresses in layers
EP1835270A1 (en) Temperature sensor for a turbine
DE4092221C2 (en) Vacuum processing equipment and processes
DE102006004927A1 (en) rotary evaporator
DE102013106788B4 (en) Vacuum treatment plant with vacuum chamber feedthrough
DE102006017655B4 (en) Method for non-contact temperature measurement
DE102015105844B4 (en) Closure device, pyrometer arrangement and vacuum substrate treatment system
WO2013037467A2 (en) Method for the temperature measurement of substrates in a vacuum chamber
DE102022200914B3 (en) Coating chamber with detection of the substrate distance and method for coating substrates
DE102010040640A1 (en) Substrate treatment plant has pyrometer that is provided to determine temperature of substrate, and protective tube that is arranged in inner portion of plant chamber
DE102010023517A1 (en) Coating system and method for coating a substrate with simultaneous layer monitoring
DE102013108542B3 (en) Sensor arrangement for detecting physical quantity i.e. thermal radiation, in sensor region, has guard system for protecting first sensor region, and second region activated for detecting physical size

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: VON ARDENNE GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: VON ARDENNE ANLAGENTECHNIK GMBH, 01324 DRESDEN, DE

Effective date: 20140626

Owner name: VON ARDENNE ASSET GMBH & CO. KG, DE

Free format text: FORMER OWNER: VON ARDENNE ANLAGENTECHNIK GMBH, 01324 DRESDEN, DE

Effective date: 20140626

R082 Change of representative

Representative=s name: LIPPERT STACHOW PATENTANWAELTE RECHTSANWAELTE , DE

Effective date: 20140626

Representative=s name: PATENTANWAELTE LIPPERT, STACHOW & PARTNER, DE

Effective date: 20140626

R082 Change of representative
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: VON ARDENNE ASSET GMBH & CO. KG, DE

Free format text: FORMER OWNER: VON ARDENNE GMBH, 01324 DRESDEN, DE

R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee