DE102012207512A1

DE102012207512A1 - Pyrometer arrangement on a vacuum treatment plant and method for mounting the same

Info

Publication number: DE102012207512A1
Application number: DE102012207512A
Authority: DE
Inventors: Hubertus von der Waydbrink; Michael Hentschel; Marco Kenne; Roland Wanke
Original assignee: Von Ardenne Anlagentechnik GmbH
Current assignee: Von Ardenne GmbH
Priority date: 2011-07-15
Filing date: 2012-05-07
Publication date: 2013-01-17
Also published as: DE202012101675U1; DE102012207510A1; DE102012207510B4; DE202012101670U1; DE202012101674U1

Abstract

Der Erfindung, die eine Pyrometeranordnung an einer Vakuumbehandlungsanlage, betrifft, wobei das Pyrometer eine erste Flanschfläche senkrecht zu seiner Messachse aufweist, die mit einer Koppelfläche der Vakuumbehandlungsanlage verbunden ist und sich ein Messkanal von der Messöffnung in der Kammerwandung zur Koppelfläche erstreckt, liegt die Aufgabe zugrunde, das Pyrometers im laufenden Betrieb der Vakuumbehandlungsanlage ordnungsgemäß auszurichten. Dies wird dadurch gelöst, dass zwischen der Messöffnung und der Koppelfläche ein Vakuumventil und zwischen der Kammerwandung und der Koppelfläche eine die Koppelfläche winkelverstellbare Ausrichteinheit angeordnet ist, womit die Koppelfläche mittels einer alternativ zu dem Pyrometer an die Koppelfläche anschließbaren Justiereinheit bei evakuierter Vakuumkammer ausrichtbar ist. Dabei wird die Justiereinheit vor einer Befestigung des Pyrometers angeflanscht und ein Laserstrahl zu einer an den Messort eingebrachten Reflexionsfläche gesandt, wobei der von der Reflexionsfläche reflektierte Lasertiereinheit auftretenden Leuchtstärke ausgewertet und daraus die Stellung der Koppelfläche justiert wird.The invention, which relates to a pyrometer arrangement on a vacuum treatment plant, wherein the pyrometer has a first flange perpendicular to its measuring axis, which is connected to a coupling surface of the vacuum treatment plant and extends a measuring channel from the measuring opening in the chamber wall to the coupling surface, the object is based to properly align the pyrometer during operation of the vacuum processing system. This is achieved in that between the measuring opening and the coupling surface, a vacuum valve and between the chamber wall and the coupling surface, a coupling surface angle adjustable alignment unit is arranged, whereby the coupling surface by means of an alternative connectable to the pyrometer to the coupling surface alignment unit is evacuated vacuum chamber aligned. In this case, the adjusting unit is flange-mounted prior to attachment of the pyrometer and a laser beam sent to a reflection surface introduced at the measurement location, wherein the reflected from the reflection surface Lasertiereinheit occurring luminance evaluated and from the position of the coupling surface is adjusted.

Description

Die Erfindung betrifft Pyrometeranordnung an einer Vakuumbehandlungsanlage, die einen Vakuumraum, der durch eine Kammerwandung von der Atmosphäre getrennt ist, eine Messöffnung in der Kammerwandung, eine Substratauflage und einen Messort an der Substratauflage aufweist, auf den die Messachse eines außerhalb der Vakuumbehandlungsanlage angeordneten Pyrometers gerichtet ist. Dabei weist das Pyrometer eine erste Flanschfläche senkrecht zu seiner Messachse auf, die mit einer Koppelfläche der Vakuumbehandlungsanlage verbunden ist. Ein Messkanal erstreckt sich von der Messöffnung zur Koppelfläche. The invention relates to a pyrometer arrangement on a vacuum treatment plant, which has a vacuum space which is separated from the atmosphere by a chamber wall, a measuring opening in the chamber wall, a substrate support and a measuring location on the substrate support, on which the measuring axis of a pyrometer arranged outside the vacuum treatment plant is directed , In this case, the pyrometer has a first flange perpendicular to its measuring axis, which is connected to a coupling surface of the vacuum treatment plant. A measuring channel extends from the measuring opening to the coupling surface.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Montage einer Pyrometeranordnung an einer Vakuumbehandlungsanlage, bei dem ein Pyrometer mit einer ersten Flanschfläche mit einer Koppelfläche der Vakuumbehandlungsanlage verbunden und außerhalb der Vakuumbehandlungsanlage derart angeordnet wird, dass seine Messachse durch eine Messöffnung in der Kammerwandung auf einen Messort an einer Substratauflage gerichtet ist und dabei die Richtung der Messachse mittels eines Laserstrahles justiert wird. The invention also relates to a method for mounting a pyrometer assembly on a vacuum treatment plant, in which a pyrometer is connected to a first flange surface with a coupling surface of the vacuum treatment plant and arranged outside the vacuum treatment plant such that its measuring axis through a measuring opening in the chamber wall to a measuring location on a Substrate support is directed and thereby the direction of the measuring axis is adjusted by means of a laser beam.

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 allen 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 all 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 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, in order to obtain a sufficient measuring signal in the pyrometer, a minimum emission of the body to be measured is required. 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 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 processing system 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, there is insufficient knowledge of the locally varying emissivity, which prevents a 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.

Ein bisher bei praktisch ausgeführten Anlagen ungelöstes Problem ist die korrekte mechanische Ausrichtung des Pyrometers. Zur korrekten Erfassung der Substrattemperatur darf keine Fremdstrahlung in die Pyrometeroptik eindringen. Wenn also beispielsweise bei einer Durchlauf-Vakuumbehandlungsanlage, wo das Transportsystem für Substrate aus abstandsweise quer zur Längserstreckung liegenden Transportrollen besteht, nur ein vergleichsweise kleiner Spalt von ca. 30mm zwischen 2 Transportrollen zur Verfügung steht, ist bei nicht korrekter Ausrichtung davon auszugehen, dass in das Pyrometer neben der Strahlung vom Substrat zum Teil auch Strahlung von einer Transportrolle vom Pyrometer erfasst wird. Es ist also von Wichtigkeit, dass die Messachse des Pyrometers exakt auf den Messort, also in diesem Falle auf die Rückseite der Substrate, die sich auf der Transportvorrichtung befinden, gerichtet ist. An unsolved problem in practical systems is the correct mechanical alignment of the pyrometer. For the correct detection of the substrate temperature no foreign radiation may penetrate into the pyrometer optics. If so For example, in a continuous vacuum treatment plant, where the transport system for substrates consists of spaced transversely to the longitudinal transport rollers, only a comparatively small gap of about 30mm between 2 transport rollers is available, it can be assumed that the pyrometer next to not correct orientation The radiation from the substrate to some extent also radiation from a transport roller is detected by the pyrometer. It is therefore of importance that the measuring axis of the pyrometer is aimed exactly at the measuring location, that is to say in this case at the rear of the substrates which are located on the transport device.

Bisher wurde bei der Anmelderin das folgende Verfahren der Ausrichtung angewandt. So far, the applicant has used the following alignment method.

Voraussetzung für das Ausrichten das Pyrometer ist zunächst, dass der Flansch über dessen Koppelfläche das Pyrometer über seine Flanschfläche mit der Kammer verbunden ist, auch verstellbar ist. Das Pyrometer kann einen eingebauten Laserpointer verfügen, der werkseitig so eingestellt ist, dass seine Strahlachse exakt mit der Achse des Erfassungsbereiches des Pyrometers, d.h. mit der Messachse, zusammenfällt. Selbstverständlich sind beide Achsen auch exakt senkrecht zur Flanschfläche des Pyrometers. Auf die Transportrollen wird eine halbtransparente Platte gelegt, so dass der Laserstrahl dort einen Streulichtpunkt erzeugt. Die mittige Lage des Punktes zwischen den zwei Rollen ist das Kriterium für eine korrekte Ausrichtung. Prerequisite for aligning the pyrometer is first that the flange via the coupling surface, the pyrometer is connected via its flange with the chamber, is also adjustable. The pyrometer may have a built-in laser pointer factory set so that its beam axis is exactly aligned with the axis of the detection range of the pyrometer, i. with the measuring axis, coincides. Of course, both axes are also exactly perpendicular to the flange of the pyrometer. A semi-transparent plate is placed on the transport rollers so that the laser beam generates a scattered light point there. The central position of the point between the two rollers is the criterion for correct alignment.

Für den Fall, dass das Pyrometer über keinen eingebauten Laserpointer verfügt, wird die mechanische Ausrichtung des beweglichen Flansches mit einem Laserpointer vorgenommen. Nach Entfernung des Laserpointers und Anflanschen des Pyrometers kann davon ausgegangen werden, dass die Ausrichtung des Pyrometers korrekt ist. Voraussetzung ist, dass die Lage der Strahlachsen sowohl des Pyrometers als auch des Laserpointers exakt senkrecht zur Flanschfläche der Geräte ausgerichtet ist, was durch eine eng tolerierte mechanische Fertigung und Justierung zu erreichen ist. In the event that the pyrometer does not have a built-in laser pointer, the mechanical alignment of the movable flange is done with a laser pointer. After removing the laser pointer and flaring the pyrometer, it can be assumed that the orientation of the pyrometer is correct. The prerequisite is that the position of the beam axes of both the pyrometer and the laser pointer is aligned exactly perpendicular to the flange surface of the devices, which can be achieved by a closely tolerated mechanical production and adjustment.

Die beschriebene Ausrichtung kann nur bei offener Anlage erfolgen. Sobald die Kammer jedoch evakuiert wird, sind grundsätzlich immer geringe Verformungen der Kammerwände die Folge. Des Weiteren können auch thermische bedingte mechanische Spannungen zu Verformungen der Wände führen. Insbesondere bei großen Entfernungen des Pyrometers vom Messort spielt das eine Rolle. Dadurch kann sich die Ausrichtung des Pyrometers ändern, so dass die beschriebenen Probleme der korrekten Substrattemperaturerfassung auftreten können. The described alignment can only be done with the system open. As soon as the chamber is evacuated, however, always slight deformations of the chamber walls are the result. Furthermore, thermal-related mechanical stresses can also lead to deformation of the walls. This plays a role, especially with long distances of the pyrometer from the measuring location. This may change the orientation of the pyrometer so that the described problems of proper substrate temperature sensing may occur.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die Messgenauigkeit von Pyrometern dadurch zu gewährleisten, dass das Pyrometers im laufenden Betrieb der Vakuumbehandlungsanlage, d.h. bei evakuierter und im thermischen Gleichgewicht befindlichen Anlage ordnungsgemäß ausgerichtet ist und damit u.a. Fremdeinstrahlungen vermieden werden. It is therefore an object of the invention to ensure the measurement accuracy of pyrometers in that the pyrometer during operation of the vacuum treatment plant, i. is properly aligned with evacuated and in thermal equilibrium system and thus u.a. External radiation can be avoided.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Pyrometeranordnung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Ansprüche 2 bis 9 zeigen Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Pyrometeranordnung. The object is achieved by a pyrometer with the features of claim 1. Claims 2 to 9 show embodiments of the pyrometer arrangement according to the invention.

Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass bei einer Pyrometeranordnung der eingangs genannten Art zwischen der Messöffnung und der Koppelfläche ein den Messkanal vakuumdicht verschließbares Vakuumventil angeordnet ist. Weiterhin ist zwischen der Kammerwandung und der Koppelfläche eine Ausrichteinheit angeordnet. Diese Ausrichteinheit ist so gestaltet, dass sie die Neigung der Koppelfläche verstellen kann und zwar in einem Winkel, den die Koppelfläche zu einer Linie zwischen der Koppelfläche und dem Messort einschließt. Mittels dieser Ausrichteinheit ist die Koppelfläche durch eine alternativ zu dem Pyrometer an die Koppelfläche anschließbare Justiereinheit senkrecht zu der Linie zwischen Koppelfläche und Messort auch bei evakuierter Vakuumkammer ausrichtbar. Durch das Vakuumventil wird es möglich, den Messkanal vakuumdicht zu verschließen und somit die Justiereinheit anstelle des Pyrometers an die Koppelfläche anzuschließen. Damit wird durch die Justiereinheit die Koppelfläche vakuumdicht verschlossen und das Vakuumventil kann geöffnet werden. Damit erfolgt der Anschluss der Justiereinheit ohne eine Unterbrechung des Vakuums in der Vakuumkammer. Es ist natürlich auch möglich, die Vakuumkammer bereits mit angeschlossener Justiereinheit zu evakuieren und nach einer Justage der Koppelfläche das Vakuumventil zu schließen und sodann das Pyrometer anstelle der Justiereinheit anzuordnen. In jedem Falle besteht damit die Möglichkeit, mittels der Ausrichteinheit die Koppelfläche über die Justiereinheit so auszurichten, dass die Messlinie des Pyrometers auch bei einer eventuell leicht deformierten Kammerwandung direkt auf den Messort gerichtet ist. Damit wird es vermieden, dass durch eine Fehlorientierung des Pyrometers etwaige Wärmestrahlung von benachbarten Stellen des Messorts, beispielsweise von Transportrollen, erfasst wird. Somit wird eine fehlerhafte Temperaturmessung vermieden. According to the invention it is provided that in a pyrometer arrangement of the type mentioned between the measuring opening and the coupling surface, a vacuum-tight sealable the measuring channel vacuum valve is arranged. Furthermore, an alignment unit is arranged between the chamber wall and the coupling surface. This alignment unit is designed so that it can adjust the inclination of the coupling surface and that at an angle which includes the coupling surface to a line between the coupling surface and the measuring location. By means of this alignment unit, the coupling surface can be aligned perpendicular to the line between the coupling surface and measuring location by an alternative to the pyrometer connectable to the coupling surface alignment unit even with evacuated vacuum chamber. The vacuum valve makes it possible to seal the measuring channel in a vacuum-tight manner and thus to connect the adjusting unit instead of the pyrometer to the coupling surface. Thus, the coupling surface is sealed vacuum-tight by the adjusting unit and the vacuum valve can be opened. Thus, the connection of the adjusting unit is carried out without interrupting the vacuum in the vacuum chamber. Of course, it is also possible to evacuate the vacuum chamber already connected with the adjusting unit and close the vacuum valve after an adjustment of the coupling surface and then to arrange the pyrometer instead of the adjusting unit. In any case, there is the possibility of aligning the coupling surface via the alignment by means of the alignment so that the measurement line of the pyrometer is also directed at a possibly slightly deformed chamber wall directly to the site. This avoids that any heat radiation from adjacent points of the measuring location, for example, transport rollers, is detected by a misorientation of the pyrometer. Thus, a faulty temperature measurement is avoided.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist nunmehr vorgesehen, dass die Vakuumbehandlungsanlage als Durchlauf-Vakuumbehandlungsanlage ausgebildet ist. Diese ist mit einem Transportsystem bestehend aus quer zur längserstreckten Transportrichtung angeordneten beabstandeten Transportrollen versehen. Dabei ist die Substratauflage als eine Ebene auf den Oberseiten der Transportrollen gebildet. Der Messort einer derartigen Durchlaufvakuumbeschichtungsanlage liegt sodann auf der Ebene, das heißt auf der Substratauflage zwischen zwei Transportrollen. In one embodiment of the invention, it is now provided that the vacuum treatment plant is designed as a continuous vacuum treatment plant. This is arranged with a transport system arranged transversely to the longitudinal direction of transport direction spaced apart Provided transport rollers. In this case, the substrate support is formed as a plane on the upper sides of the transport rollers. The measuring location of such a continuous vacuum coating system is then on the plane, that is, on the substrate support between two transport rollers.

In einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung ist vorgesehen, dass die Ausrichteinheit zwischen der Kammerwandung und dem Vakuumventil und das Vakuumventil zwischen der Ausrichteinheit und der Koppelfläche angeordnet ist. Der Vorteil einer derartigen Anordnung besteht darin, dass das Volumen zwischen dem Vakuumventil und der Koppelfläche, welches bei einem Schließen des Vakuumventils und einer Demontage der Justiereinheit oder des Pyrometers belüftet wird und welches bei einem Öffnen des Vakuumventils sodann zu einem kurzzeitigen Absenken des Prozessvakuums führen kann, so klein wie möglich zu gestalten, den Einfluss auf das Prozessvakuum so gering wie möglich zu halten. In a further embodiment of the arrangement according to the invention it is provided that the alignment unit between the chamber wall and the vacuum valve and the vacuum valve between the alignment unit and the coupling surface is arranged. The advantage of such an arrangement is that the volume between the vacuum valve and the coupling surface, which is vented at a closing of the vacuum valve and a disassembly of the adjusting unit or the pyrometer and which can then lead to a brief lowering of the process vacuum at an opening of the vacuum valve To minimize the influence on the process vacuum as small as possible.

Üblicherweise finden die Justagearbeiten vor dem Prozessbetrieb der Anlage statt, so dass keine Vakuumbeinflussung stattfindet. Wenn allerdings bei einem bestehenden Prozessvakuum der kleine „Luftschluck“ vermieden werden soll, kann das kleine zwischen Pyrometer und Ventil eingeschlossene Volumen vor dem Öffnen des Ventils auch separat evakuiert werden, so dass beim Öffnen des Ventils keine Luft in die Prozesskammer eindringt. Usually, the adjustment work takes place before the process operation of the plant, so that no vacuum influencing takes place. However, if the small "air sip" is to be avoided in an existing process vacuum, the small volume enclosed between the pyrometer and valve can also be evacuated separately before opening the valve so that no air enters the process chamber when the valve is opened.

Weiterhin ist vorgesehen, dass die Justiereinheit mit einer zweiten Flanschfläche versehen ist, mit der die Justiereinheit anstelle des Pyrometers mit der Koppelfläche verbindbar ist. Die Justiereinheit besteht aus einem einen Laserstrahl in Richtung zur Substratauflage erzeugenden Laserpointer und aus einem Sensor, der einen aus Richtung der Substratauflage aus dem Laserstrahl reflektierten Reflexionsstrahl detektiert. Damit wird es möglich, einen genau richtungsorientierten Laserstrahl auf den Messort zu senden. Entsprechend der Winkellage des Laserstrahls, der einen klaren Winkelbezug zur Koppelfläche aufweist und dem von der Substratauflage bzw. einer Reflexionsfläche an der Substratauflage zurück reflektierten Strahl kann aus der Winkeldifferenz des ersten und des zweiten Strahls auf die Winkellage der Koppelfläche relativ zu der Substratauflage geschlossen werden. Mit den Eigenschaften des reflektierten Laserstrahls kann sodann die Winkellage der Koppelfläche solange verändert werden, bis die optimale Stellung bezüglich der Substratauflage erreicht ist. It is further provided that the adjusting unit is provided with a second flange, with which the adjusting unit can be connected to the coupling surface instead of the pyrometer. The adjustment unit consists of a laser pointer which generates a laser beam in the direction of the substrate support and of a sensor which detects a reflection beam reflected from the direction of the substrate support from the laser beam. This makes it possible to send a precisely directional laser beam to the measuring location. Corresponding to the angular position of the laser beam, which has a clear angular reference to the coupling surface and the beam reflected back from the substrate support or a reflection surface on the substrate support, it is possible to deduce the angular position of the coupling surface relative to the substrate support from the angular difference of the first and the second beam. With the properties of the reflected laser beam, the angular position of the coupling surface can then be changed until the optimum position with respect to the substrate support is reached.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Sensor als Kamera ausgebildet ist, die mit einer Auswerteeinheit in Verbindung steht. Mit dieser Kamera kann wahlweise entweder die Intensität des reflektierten Laserstrahls oder aber auch dessen Lage, die über die Kameraoptik gebildet wird, geschlossen werden. In one embodiment of the invention it is provided that the sensor is designed as a camera which is in communication with an evaluation unit. Either the intensity of the reflected laser beam or its position, which is formed by the camera optics, can be closed with this camera.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Messöffnung an einer von der Kammerwandung senkrecht zum Messort liegenden Position angeordnet ist. Die Messöffnung in der Kammerwandung liegt somit senkrecht über oder unter dem Messort. Die Justiereinheit ist bei einer solchen Anordnung mit einem in Richtung des Messkanals liegenden Strahlkanal versehen. In diesem Strahlkanal verläuft der von dem Laserpointer erzeugte Laserstrahl koaxial zu dem Strahlkanal. Damit wird ein im Wesentlichen senkrecht zur Fläche des Koppelflansches liegender Laserstrahl erzeugt. In dem Strahlkanal ist nun ein Ablenkspiegel angeordnet, der eine Durchtrittsöffnung für den Laserstrahl aufweist. Durch diese Durchtrittsöffnung kann der Laserstrahl ungehindert den Strahlkanal und weiter den Messkanal passieren und somit zum Messort bzw. zu der durch die Lage der Koppelfläche bestimmten Position auf der Substratauflage gelangen. Entsprechend dem Auftreffwinkel auf der Substratauflage wird nun von dem Laserstrahl ein Strahl reflektiert. Der reflektierte Strahl trifft, sofern er nicht genau senkrecht zurück reflektiert wird damit ebenfalls die Durchtrittsöffnung passiert, den Ablenkspiegel. Der Ablenkspiegel weist eine schräg zu der Strahlrichtung des Laserstrahls liegende Spiegelfläche auf. Die Spiegelfläche schließt dabei einen Winkel zu der zweiten Flanschfläche der Justiereinheit ein. Zu der so schräg stehenden Spiegelfläche ist in einer 45° zur Spiegelfläche liegenden Reflexionsrichtung der Sensor angeordnet. Wenn nunmehr ein reflektierter Laserstrahl nicht genau senkrecht zurückreflektiert wird, sondern von der Strahlrichtung des Laserstrahls eine abweichende Richtung aufweist, trifft dieser zwangsläufig auf die Spiegelfläche und wird von dieser in Richtung zum Sensor reflektiert. Das bedeutet, dass der Sensor eine Leuchtstärke des reflektierten Laserstrahls detektiert. Ist dies der Fall, ist die Koppelfläche nicht richtig justiert und die Ausrichteinheit tritt in Funktion. Mittels der Ausrichteinheit wird sodann die Koppelfläche solange justiert, bis der reflektierte Laserstrahl mit dem von dem Laserpointer erzeugten Laserstrahl zusammenfällt, was dadurch detektiert wird, dass an dem Sensor entweder keine Leuchtstärke oder zumindest ein Leuchtstärkeminimum detektiert wird. In one embodiment of the invention it is provided that the measuring opening is arranged at a position lying perpendicular to the measuring location of the chamber wall. The measuring opening in the chamber wall is thus perpendicular above or below the measuring location. The adjusting unit is provided in such an arrangement with a lying in the direction of the measuring channel beam channel. In this beam channel, the laser beam generated by the laser pointer runs coaxially to the beam channel. This generates a laser beam lying substantially perpendicular to the surface of the coupling flange. In the beam channel now a deflection mirror is arranged, which has a passage opening for the laser beam. Through this passage opening, the laser beam can pass unhindered the beam channel and further the measuring channel and thus reach the measuring location or to the determined by the position of the coupling surface position on the substrate support. According to the angle of incidence on the substrate support, a beam is now reflected by the laser beam. The reflected beam hits, if it is not reflected exactly perpendicular back so that also passes through the passage opening, the deflection mirror. The deflection mirror has a mirror plane lying obliquely to the beam direction of the laser beam. The mirror surface encloses an angle to the second flange of the adjusting unit. The sensor is arranged in a reflection direction 45 ° to the mirror surface at the mirror surface which is inclined in this way. Now, if a reflected laser beam is not reflected back exactly perpendicular, but from the beam direction of the laser beam has a different direction, this inevitably strikes the mirror surface and is reflected by this in the direction of the sensor. This means that the sensor detects a luminosity of the reflected laser beam. If this is the case, the coupling surface is not properly adjusted and the alignment unit comes into operation. By means of the alignment unit, the coupling surface is then adjusted until the reflected laser beam coincides with the laser beam generated by the laser pointer, which is detected by either no luminous intensity or at least one luminosity minimum being detected at the sensor.

Zweckmäßigerweise schließt die Spiegelfläche zu der zweiten Flanschfläche einen Winkel von 45° ein. Dies bedeutet, dass die 45° zur Spiegelfläche liegende Reflexionsrichtung, in der der Sensor angeordnet ist, im 90° Winkel zum Strahlkanal liegt. Damit kann in einfacher Art und Weise senkrecht zum Strahlkanal ein Sensorkanal eingebracht werden, in dessen Verlauf dann der Sensor befestigt werden kann. Expediently, the mirror surface encloses an angle of 45 ° with respect to the second flange surface. This means that the 45 ° to the mirror surface reflection direction in which the sensor is arranged, is located at 90 ° to the beam channel. Thus, a sensor channel can be introduced in a simple manner perpendicular to the jet channel, in the course of which then the sensor can be attached.

In der Praxis gibt es unter Umständen aus Platzgründen das Problem, dass die exakt vertikale Einbausituation des Pyrometers nicht möglich ist. Die Messachse des Pyrometers ist dann gegenüber der Anlagenvertikalen oder der Senkrechten der Substratauflage gekippt. Auch in diesem Falle ist eine erfindungsgemäße Ausrichtung möglich. Hierzu wird die Justierhilfe zweiteilig ausgeführt. Dabei strahlt der Laserpointer unter einem Winkel zur Substratauflage und der von der Substratauflage bzw. von der Reflexionsfläche reflektierte Strahl wird unter einem Winkel gleicher Größe reflektiert und von dem Sensor in einem separaten Messkanal detektiert. Der Sensor befindet sich damit in einer den geometrischen Verhältnissen entsprechenden Entfernung vom Laserpointer. Eine korrekte Ausrichtung ist dann gegeben, wenn beispielsweise der reflektierte Strahl den Sensor und insbesondere die Kamera mittig trifft. Zur Realisierung einer solchen Anordnung ist gemäß der Erfindung vorgesehen, dass die Messöffnung an einer von der Kammerwandung außerhalb einer senkrecht zum Messort liegenden Position angeordnet ist. Die Justiereinheit ist mit einem in einer durch den Messkanal führenden Richtung liegenden Strahlkanal versehen. Der Strahlkanal verläuft mithin also nicht mehr senkrecht. In dem Strahlkanal verläuft der Laserstrahl seinerseits wiederum koaxial. In Reflexionsrichtung des Laserstrahls, die in diesem Falle nicht mehr mit dem Laserstrahl zusammenfallen kann, da der Laserstrahl auf die Reflexionsfläche der Substratauflage in einem Winkel auftritt, ist neben dem Strahlkanal ein Sensorkanal angeordnet, in dessen Verlauf der Sensor angeordnet ist. In practice, there may be due to space constraints the problem that the exact vertical installation situation of the pyrometer is not possible. The measuring axis of the pyrometer is then tilted relative to the plant vertical or the vertical of the substrate support. Also in this case, an alignment according to the invention is possible. For this purpose, the adjustment aid is made in two parts. In this case, the laser pointer radiates at an angle to the substrate support and the beam reflected from the substrate support or from the reflection surface is reflected at an angle of the same size and detected by the sensor in a separate measurement channel. The sensor is thus in a geometric distance corresponding distance from the laser pointer. A correct alignment is given when, for example, the reflected beam hits the sensor and in particular the camera in the middle. To realize such an arrangement, it is provided according to the invention that the measuring opening is arranged at one of the chamber wall outside a position perpendicular to the measuring location. The adjusting unit is provided with a jet channel lying in a direction leading through the measuring channel. The jet channel therefore no longer runs vertically. In turn, the laser beam in the beam channel again runs coaxially. In the reflection direction of the laser beam, which can no longer coincide with the laser beam in this case, since the laser beam on the reflection surface of the substrate support occurs at an angle, a sensor channel is arranged next to the beam channel, in the course of which the sensor is arranged.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist dabei vorgesehen, dass in dem Sensorkanal eine Strahlblende angeordnet wird, die eine mittig liegende Blendenöffnung aufweist. Diese Strahlblende hat die Funktion, dass sie definiert nur dann einen Strahl durchlässt, wenn dieser mittig auftrifft, das heißt die mittig liegende Blendenöffnung passiert. Dies bewirkt, dass von dem Sensor ein Maximum einer Leuchtintensität detektiert wird, wenn der reflektierte Strahl mittig auf die Blendenöffnung trifft, was dann der Fall ist, wenn die Koppelfläche des Flansches bezüglich des Messortes richtig justiert ist. In one embodiment of the invention, it is provided that in the sensor channel a beam aperture is arranged, which has a centrally located aperture. This beam stop has the function that it only defines a beam when it hits the center, that is, the center aperture passes. This has the effect that a maximum of a luminous intensity is detected by the sensor when the reflected beam hits the diaphragm opening in the middle, which is the case when the coupling surface of the flange is correctly adjusted with respect to the measuring location.

Die Aufgabenstellung wird erfindungsgemäß auch durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 10 gelöst. Die Ansprüche 11 bis 15 geben dabei Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens an. The task is inventively achieved by a method having the features of claim 10. Claims 11 to 15 indicate embodiments of the method according to the invention.

Bei dem Verfahren der eingangs genannten Art ist vorgesehen, dass vor einer Befestigung des Pyrometers an die Koppelfläche eine Justiereinheit angeflanscht wird. Die Justiereinheit wird eingesetzt, bevor es zu einem Messeinsatz des Pyrometers kommt. Von der Justiereinheit wird ein Laserstrahl zu einer an den Messort eingebrachten Reflexionsfläche gesandt. Dabei wird der von der Reflexionsfläche reflektierte Laserstrahl hinsichtlich seiner an einem Sensor der Justiereinheit auftretenden Leuchtstärke ausgewertet und daraus die Stellung der Koppelfläche justiert. Je nach Einsatz der Justiereinheit bzw. je nach Lage des Pyrometers, ist es erstrebenswert, dass jeweils ein Maximum oder Minimum der Leuchtstärke erreicht wird, wenn die Koppelfläche justiert wird. In the method of the aforementioned type, it is provided that an adjustment unit is flanged to a mounting of the pyrometer to the coupling surface. The adjustment unit is used before it comes to a measuring insert of the pyrometer. The adjustment unit sends a laser beam to a reflection surface introduced at the measurement location. In this case, the laser beam reflected by the reflection surface is evaluated with regard to its luminous intensity occurring at a sensor of the adjustment unit and from this the position of the coupling surface is adjusted. Depending on the use of the adjusting unit or depending on the position of the pyrometer, it is desirable that in each case a maximum or minimum of the luminosity is achieved when the coupling surface is adjusted.

In einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die Vakuumbehandlungsanlage vor der Justierung der Koppelfläche evakuiert wird und das Pyrometer durch zwischenzeitliches Schließen eines Vakuumventils zwischen Vakuumkammer und Koppelfläche ohne Unterbrechung des Vakuums nach einer Entfernung der Justiereinheit an der Koppelfläche angeflanscht wird. Durch diese Verfahrensgestaltung wird es möglich, die Koppelfläche und damit die spätere Lage des Pyrometers bereits unter Einsatzbedingungen, das heißt bei einem bestehenden Vakuum und möglicherweise auch nach einer entsprechenden Einschwingphase der Betriebstemperatur, zu justieren, damit Störeinflüsse auf die Lage der Koppelfläche und damit Störeinflüsse auf die spätere Lage des Pyrometers auszuschließen. In one embodiment of the method according to the invention, it is provided that the vacuum treatment system is evacuated before the adjustment of the coupling surface and the pyrometer is flanged by temporarily closing a vacuum valve between vacuum chamber and coupling surface without interruption of the vacuum after removal of the adjusting unit on the coupling surface. By this process design, it is possible to adjust the coupling surface and thus the subsequent position of the pyrometer already under conditions of use, that is, in an existing vacuum and possibly after a corresponding transient phase of the operating temperature, thus interfering with the position of the coupling surface and thus disturbing influences to exclude the later position of the pyrometer.

In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, das bei einer genauen Ausrichtung der Koppelfläche bezüglich der Richtung zum Messort der Laserstrahl mit dem reflektierten Laserstrahl zusammentrifft und die am Sensor detektierte Leuchtstärke bei einer richtigen Justage ein Minimum aufweist. Dieses Verfahren kann angewandt werden, wenn das Pyrometer senkrecht zum Messort angeordnet ist. Ist eine solche Einbaulage nicht möglich und das Pyrometer kann nicht genau senkrecht unter dem Messort angeordnet werden, ist in einer anderen Gestaltung des Verfahrens vorgesehen, dass der Laserstrahl in einem von 90° verschiedenen Winkel auf die Reflexionsfläche gerichtet wird. Der reflektierte Laserstrahl wird dann auf ein Maximum der Leuchtstärke im entsprechenden Ausfallswinkel bei einer Ausrichtung der Koppelfläche analysiert. Bei Auftreten eines Maximums wird die Ausrichtung abgebrochen und die Koppelfläche ist richtig justiert. In a further embodiment of the method according to the invention, it is provided that coincides with a precise alignment of the coupling surface with respect to the direction to the measuring point of the laser beam with the reflected laser beam and detected at the sensor luminosity at a correct adjustment has a minimum. This procedure can be used when the pyrometer is placed perpendicular to the measurement site. If such an installation position is not possible and the pyrometer can not be arranged exactly vertically below the measuring location, it is provided in another embodiment of the method that the laser beam is directed at an angle other than 90 ° to the reflecting surface. The reflected laser beam is then analyzed for maximum luminous intensity at the corresponding angle of reflection when the coupling surface is aligned. If a maximum occurs, the alignment is aborted and the coupling surface is adjusted correctly.

In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass als eine Reflexionsfläche eine Rückseite eines in der Vakuumbehandlungsanlage zu behandelnden Substrates eingesetzt wird. Damit kommt man einerseits den Messverhältnissen sehr nahe, da ja von dem Pyrometer die von dem Substrat ausgesandte Temperaturstrahlung zur Messung verwendet wird. Andererseits erübrigt es sich dabei, dass eine besondere Reflexionsfläche in die Vakuumbehandlungsanlage eingeschleust werden muss. Dabei muss die Substratrückseite eine genügend hohe Reflexion haben, damit das reflektierte Signal detektiert werden kann. In a further embodiment of the method according to the invention, it is provided that a rear side of a substrate to be treated in the vacuum treatment plant is used as a reflection surface. On the one hand, this makes it very close to the measurement conditions, since the temperature radiation emitted by the substrate is used by the pyrometer for the measurement. On the other hand, it is unnecessary here that a special reflection surface must be introduced into the vacuum treatment plant. The must Substrate back have a sufficiently high reflection, so that the reflected signal can be detected.

Schließlich ist in einem weiteren Verfahren vorgesehen, dass die Koppelfläche während des Betriebes der Vakuumbehandlungsanlage durch die Schritte

– Schließen des Vakuumventils,
– Demontage des Pyrometers,
– Einsatz der Justiereinheit,
– Öffnen des Vakuumventils,
– Ausrichten der Koppelfläche,
– Schließen des Vakuumventils,
– Demontage der Justiereinheit,
– Montage des Pyrometers,
– Öffnen des Vakuumventils, zumindest temporär während eines Messzeitpunktes des Pyrometers

nachjustiert wird. Der Einsatz des Vakuumventils erlaubt es, alternativ zu dem Pyrometer, insbesondere in Messpausen, die Justiereinheit einzusetzen und somit nach dem dargestellten Verfahren zu überprüfen, ob die Messlinie des Pyrometers tatsächlich noch auf den Messort trifft. Gegebenenfalls kann hier über die Ausrichteinheit ein Nachjustieren der Koppelfläche Erfolgen. Finally, it is provided in a further method that the coupling surface during the operation of the vacuum treatment plant through the steps

Closing the vacuum valve,
- disassembly of the pyrometer,
- use of the adjustment unit,
Opening the vacuum valve,
- aligning the coupling surface,
Closing the vacuum valve,
- disassembly of the adjustment unit,
- installation of the pyrometer,
- Opening the vacuum valve, at least temporarily during a measurement time of the pyrometer

readjusted. The use of the vacuum valve allows, as an alternative to the pyrometer, especially during measuring breaks, to use the adjusting unit and thus to check according to the illustrated method, if the measuring line of the pyrometer actually still hits the measuring location. Optionally, a readjustment of the coupling surface can be achieved here via the alignment unit.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. The invention will be explained in more detail with reference to embodiments.

In den zugehörigen Zeichnungen zeigt In the accompanying drawings shows

1 die Positionierung einer Messöffnung senkrecht zu dem Messort mit einer erfindungsgemäßen Justiereinheit bei nicht optimaler Ausrichtung der Koppelfläche, 1 the positioning of a measuring opening perpendicular to the measuring location with an adjusting unit according to the invention with a non-optimal orientation of the coupling surface,

2 die Darstellung gemäß 1 bei nach nachjustierter Koppelfläche, 2 the representation according to 1 with nachjustierter coupling surface,

3 die Positionierung einer Messöffnung gemäß dem Ausführungsbeispiel der 1 und 2 mit einem eingesetzten Pyrometer, 3 the positioning of a measuring opening according to the embodiment of the 1 and 2 with an inserted pyrometer,

4 die beabsichtigte Anordnung eines Pyrometers außerhalb der Senkrechten unter dem Messort mit einer nicht optimalen Ausrichtung der Koppelfläche, 4 the intended arrangement of a pyrometer outside the vertical under the measuring location with a non-optimal alignment of the coupling surface,

5 die Darstellung gemäß 4 nach einer Nachjustierung der Koppelfläche und 5 the representation according to 4 after a readjustment of the coupling surface and

6 die Einbausituation gemäß der 4 und 5 mit einem eingesetzten Pyrometer. 6 the installation situation according to 4 and 5 with an inserted pyrometer.

In den 1 bis 6 ist eine Vakuumbehandlungsanlage 1 als eine Durchlauf-Vakuumbehandlungsanlage dargestellt, die einen Vakuumraum 2 aufweist, der durch eine Kammerwandung 3 von der Atmosphäre getrennt ist. Diese Vakuumbehandlungsanlage 1 ist mit einem Transportsystem 4 versehen, das aus quer zur längserstreckten Transportrichtung 5 angeordneten Transportrollen 6 besteht. Die Substratauflage 7 wird als eine Ebene auf den Oberseiten 8 der Transportrollen 6 gebildet. Der Messort 9 zur Messung der Temperatur eines Substrates 10 liegt dabei auf der Substratauflage 7 zwischen zwei Transportrollen 6. In the 1 to 6 is a vacuum treatment plant 1 shown as a continuous vacuum treatment plant having a vacuum space 2 that passes through a chamber wall 3 separated from the atmosphere. This vacuum treatment plant 1 is with a transport system 4 provided, the transversely to the longitudinal direction of transport 5 arranged transport rollers 6 consists. The substrate support 7 is considered a level on the tops 8th the transport rollers 6 educated. The measuring location 9 for measuring the temperature of a substrate 10 lies on the substrate support 7 between two transport rollers 6 ,

Außerhalb der Vakuumbehandlungsanlage 1 ist ein Pyrometer 11 vorgesehen, dessen Messachse 12 auf den Messort gerichtet ist. Wie in den 3 und 6 dargestellt, weist das Pyrometer eine erste Flanschfläche 13 auf, die mit einer Koppelfläche 14 der Vakuumbehandlungsanlage 1 verbunden ist. Outside the vacuum treatment plant 1 is a pyrometer 11 provided, whose measuring axis 12 directed to the site. As in the 3 and 6 shown, the pyrometer has a first flange 13 on that with a coupling surface 14 the vacuum treatment plant 1 connected is.

In der Kammerwandung 3 ist eine Messöffnung 15 eingebracht, von der sich ein Messkanal 16 bis zu der Koppelfläche 14 erstreckt. In the chamber wall 3 is a measuring opening 15 introduced, from which a measuring channel 16 up to the coupling surface 14 extends.

Zwischen der Messöffnung 15 und der Koppelfläche 14 ist ein den Messkanal 16 vakuumverschließbares Vakuumventil 17 vorgesehen. Weiterhin ist zwischen der Kammerwandung 3 und der Koppelfläche 14 eine die Koppelfläche 14 zu einer Linie zwischen Koppelfläche 14 und dem Messort 9 winkelverstellbare Ausrichteinheit 18 angeordnet. Mit dieser Ausrichteinheit 18 ist die Koppelfläche 14 senkrecht zu der Linie zwischen Koppelfläche 14 und Messort 9 bei evakuierter Vakuumkammer 2 ausrichtbar. Between the measuring opening 15 and the coupling surface 14 is a measuring channel 16 Vacuum sealable vacuum valve 17 intended. Furthermore, between the chamber wall 3 and the coupling surface 14 one the coupling surface 14 to a line between coupling surface 14 and the place of measurement 9 angle-adjustable alignment unit 18 arranged. With this alignment unit 18 is the coupling surface 14 perpendicular to the line between the coupling surface 14 and measuring location 9 with evacuated vacuum chamber 2 aligned.

Zur Minimierung des Volumens in dem Messkanal 16, welches bei einer Belüftung des Messkanals bei geschlossenem Vakuumventil 17 auf atmosphärischen Druck gebracht würde, ist in den dargestellten Ausführungsbeispielen vorgesehen, dass die Ausrichteinheit 18 zwischen der Kammerwandung 3 und dem Vakuumventil 17 und das Vakuumventil zwischen der Ausrichteinheit 18 und der Koppelfläche 14 angeordnet ist. To minimize the volume in the measuring channel 16 , which with a ventilation of the measuring channel with closed vacuum valve 17 is brought to atmospheric pressure, it is provided in the illustrated embodiments that the alignment unit 18 between the chamber wall 3 and the vacuum valve 17 and the vacuum valve between the alignment unit 18 and the coupling surface 14 is arranged.

Wie in den 1 und 3 dargestellt, ist eine Justiereinheit 19 mit einer zweiten Flanschfläche 20 versehen, mit der die Justiereinheit 19 anstelle des Pyrometers 11 mit der Koppelfläche 14 verbindbar ist. Die Justiereinheit 19 besteht aus einem Laserpointer 21, der einen Laserstrahl 22 Richtung der Substratauflage 7 erzeugt. Weiterhin besteht die Justiereinheit 19 aus einem Sensor 23, der als Kamera ausgebildet ist, und der einen Reflexionsstrahl 24, der durch eine Reflexion des Laserstrahls 22 an der Rückseite eines Substrates 10 als Reflexionsfläche entsteht. As in the 1 and 3 is an adjustment unit 19 with a second flange surface 20 provided with the adjusting unit 19 instead of the pyrometer 11 with the coupling surface 14 is connectable. The adjustment unit 19 consists of a laser pointer 21 , a laser beam 22 Direction of the substrate support 7 generated. Furthermore, there is the adjustment unit 19 from a sensor 23 , which is designed as a camera, and a reflection beam 24 by a reflection of the laser beam 22 at the back of a substrate 10 arises as a reflection surface.

Bei der in den 1 bis 3 dargestellten Einbausituationen ist in der Justiereinheit 19 ein Strahlkanal 25 vorgesehen, der in Richtung des Messkanals 16 liegt. In diesem Strahlkanal 25 läuft der Laserstrahl 22 koaxial. In the in the 1 to 3 illustrated installation situations is in the adjustment unit 19 a beam channel 25 provided in the direction of the measuring channel 16 lies. In this beam channel 25 the laser beam is running 22 coaxial.

In dem Strahlkanal 25 ist ein Ablenkspiegel 26 angeordnet. Dieser Ablenkspiegel 26 ist mit einer Durchtrittsöffnung 27 für den Laserstrahl 23 versehen. Die Fläche des Ablenkspiegels 26 schließt zu der zweiten Flanschfläche 20 einen Winkel von 45° ein. In the beam channel 25 is a deflecting mirror 26 arranged. This deflecting mirror 26 is with a passage opening 27 for the laser beam 23 Mistake. The area of the deflection mirror 26 closes to the second flange surface 20 an angle of 45 °.

Wie in 1 dargestellt, wird nunmehr von dem Laserpointer 21 der Laserstrahl 22 in Richtung zu dem Messort 9 gesandt. Dabei ist selbstverständlich das Vakuumventil 17 geöffnet, so dass der Laserstrahl 22 ungehindert bis zur Rückseite der Substratauflage 7 gelangen kann und dort reflektiert wird und den Reflexionsstrahl 24 erzeugt. Wie ersichtlich ist, ist die Koppelfläche 14 nicht genau justiert, so dass der Laserstrahl 22 nicht genau senkrecht auf die Substratauflage bzw. auf die Rückseite des Substrates auf die Substratauflage 7 bzw. auf die Rückseite des Substrates 10 auftritt. Folglich wird der Reflexionsstrahl 24 nicht mit dem Laserstrahl 22 zusammentreffen. Damit trifft der Reflexionsstrahl 24 auf den Ablenkspiegel 26 auf und wird von diesem im Winkel von 90° auf den Sensor 23 reflektiert. Der Sensor 23 detektiert mithin eine Leuchtstärke des Reflexionsstrahls 24 und stellt damit fest, dass die Koppelfläche 14 noch nicht optimal justiert ist. Aus diesem Grunde wird die Koppelfläche 14 mittels der Ausrichteinheit 18 justiert, wodurch die in 2 dargestellte Situation eintritt. In diesem Falle wird sodann der Laserstrahl 22 senkrecht wieder von dem Substrat auf der Substratauflage 7 zurückreflektiert und der Reflexionsstrahl 24 trifft durch die Durchtrittsöffnung 27 und wird mithin nicht mehr von dem Ablenkspiegel 26 reflektiert, wodurch der Sensor 23 keine Leuchtstärke mehr detektiert. Damit wird festgestellt, dass die Ausrichteinheit 18 die Koppelfläche 14 optimal ausgerichtet hat. Somit kann das Vakuumventil 17 geschlossen werden und die Justiereinheit 19 demontiert werden. Anschließend wird sodann das Pyrometer 11 mit seiner ersten Flanschfläche 13 an die Koppelfläche 14 angeflanscht. Somit wird die Messachse 28 des Pyrometers 11 genau auf den Messort 9 gerichtet und die von dem Messort 9 ausgesandte Wärmestrahlung 29 kann zur exakten Bestimmung der Temperatur des Substrates 10 verwendet werden. As in 1 is now shown by the laser pointer 21 the laser beam 22 towards the site 9 sent. It goes without saying that the vacuum valve 17 opened so that the laser beam 22 unhindered up to the back of the substrate support 7 can reach and is reflected there and the reflection beam 24 generated. As can be seen, the coupling surface 14 not exactly adjusted, so the laser beam 22 not exactly perpendicular to the substrate support or on the back of the substrate on the substrate support 7 or on the back of the substrate 10 occurs. Consequently, the reflection beam becomes 24 not with the laser beam 22 meet. Thus, the reflection beam hits 24 on the deflecting mirror 26 on and off of this at an angle of 90 ° to the sensor 23 reflected. The sensor 23 thus detects a luminosity of the reflection beam 24 and thus states that the coupling surface 14 not yet optimally adjusted. For this reason, the coupling surface 14 by means of the alignment unit 18 adjusted, causing the in 2 situation occurs. In this case, then the laser beam 22 vertically again from the substrate on the substrate support 7 reflected back and the reflection beam 24 hits through the opening 27 and therefore no longer from the deflection mirror 26 reflected, causing the sensor 23 no more brightness detected. This will determine that the alignment unit 18 the coupling surface 14 optimally aligned. Thus, the vacuum valve 17 be closed and the adjustment unit 19 be dismantled. Subsequently, the pyrometer is then 11 with its first flange surface 13 to the coupling surface 14 flanged. Thus the measuring axis becomes 28 of the pyrometer 11 exactly to the measuring location 9 directed and from the place of measurement 9 emitted heat radiation 29 can be used to accurately determine the temperature of the substrate 10 be used.

Wie in 6 dargestellt, kann unter Umständen ein Pyrometer 11 nicht genau senkrecht unter dem Messort 9 montiert werden. Es ist mithin erforderlich, die Messachse 28 schräg auf die Substratauflage 7 zu richten. Aber auch hier ist es erforderlich, dass nur die Wärmestrahlung 29 von dem Substrat durch das Pyrometer 11 aufgenommen wird und keine parasitäre Wärmestrahlung. Aus diesem Grunde ist eine Justiereinheit 19 vorgesehen, die einen von dem Strahlkanal 25 getrennten Messkanal 30 aufweist. Von dem Laserpointer 21 wird nunmehr der Laserstrahl 22 auf die Substratauflage 7 bzw. auf die Rückseite des Substrates 10 gelenkt. Der Winkel des Strahlkanals 25 zu der zweiten Flanschfläche 20 der Justiereinrichtung 19 ist dabei so eingestellt, dass er mit seinem Reflexionswinkel dem Winkel, den die Messachse 28 zu der Substratauflage 7 einschließt, entspricht. Wie nun in 4 dargestellt, ist die Koppelfläche 14 nicht optimal ausgerichtet. Dies kann beispielsweise durch eine leichte Deformation der Kammerwandung 3 geschehen. Dementsprechend wird der Laserstrahl 22 von der Rückseite des Substrates 10 in der Substratauflage 4 so reflektiert, dass er nicht mittig in den Messkanal 30 trifft. In dem Messkanal 30 ist nun eine Strahlblende 31 mit einer mittigen Blendenöffnung 32 angeordnet. Da der Reflexionsstrahl 24 nicht mittig in den Messkanal 30 eintritt, kann er auch die Blendenöffnung 32 nicht passieren und der Sensor 23 kann keine Leuchtstärke zumindest jedoch kein Maximum einer Leuchtstärke detektieren. Nunmehr wird mittels der Ausrichteinheit 18 die Koppelfläche 14 nachjustiert, wodurch es zu der Situation kommt, die in 5 dargestellt ist. Nunmehr entspricht der Winkel des Reflexionsstrahles 24 genau dem Winkel, den die Messachse 28 zu der Substratauflage 7 einschließt. Damit passiert der Reflexionsstrahl 24 die Blendenöffnung 32 der Strahlblende 31 und der Sensor 23 kann ein Maximum der Leuchtausbeute des Reflexionsstrahles 24 erkennen. Nunmehr wird das Vakuumventil 17 geschlossen, die Justiereinheit 19 demontiert und das Pyrometer 11 mit seiner ersten Flanschfläche 13 an die Koppelfläche 14 angeflanscht. Damit wird exakt die Wärmestrahlung 29 von dem Messort 9 durch das Pyrometer 11 erfasst. As in 6 may represent a pyrometer 11 not exactly vertical under the measuring location 9 to be assembled. It is therefore necessary, the measuring axis 28 obliquely on the substrate support 7 to judge. But even here it is necessary that only the heat radiation 29 from the substrate through the pyrometer 11 is received and no parasitic heat radiation. For this reason, an adjustment unit 19 provided, one of the beam channel 25 separate measuring channel 30 having. From the laser pointer 21 now becomes the laser beam 22 on the substrate support 7 or on the back of the substrate 10 directed. The angle of the beam channel 25 to the second flange surface 20 the adjusting device 19 is adjusted so that it with its reflection angle to the angle that the measuring axis 28 to the substrate support 7 includes, corresponds. Like now in 4 shown, is the coupling surface 14 not optimally aligned. This can be done, for example, by a slight deformation of the chamber wall 3 happen. Accordingly, the laser beam becomes 22 from the back of the substrate 10 in the substrate support 4 reflected so that it is not centered in the measurement channel 30 meets. In the measuring channel 30 is now a beam stop 31 with a central aperture 32 arranged. Because the reflection beam 24 not in the middle of the measuring channel 30 he can also open the aperture 32 not happen and the sensor 23 can not detect a luminous intensity, but at least no maximum of luminous intensity. Now, by means of the alignment 18 the coupling surface 14 readjusted, which leads to the situation in 5 is shown. Now corresponds to the angle of the reflection beam 24 exactly the angle that the measuring axis 28 to the substrate support 7 includes. This happens the reflection beam 24 the aperture 32 the beam stop 31 and the sensor 23 can be a maximum of the luminous efficacy of the reflection beam 24 detect. Now the vacuum valve 17 closed, the adjustment unit 19 dismantled and the pyrometer 11 with its first flange surface 13 to the coupling surface 14 flanged. This is exactly the heat radiation 29 from the measuring location 9 through the pyrometer 11 detected.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Vakuumbehandlungsanlage Vacuum treatment plant
2 2: Vakuumraum vacuum space
3 3: Kammerwandung chamber wall
4 4: Transportsystem transport system
5 5: Transportrichtung transport direction
6 6: Transportrolle transport roller
7 7: Substratauflage substrate support
8 8th: Oberseite der Transportrolle Top of the transport roller
9 9: Messort Measuring location
1010: Substrat substratum
1111: Pyrometer pyrometer
1212: Messachse measuring axis
1313: erste Flanschfläche first flange surface
1414: Koppelfläche coupling surface
1515: Messöffnung measurement opening
1616: Messkanal measuring channel
1717: Vakuumventil vacuum valve
1818: Ausrichteinheit alignment
1919: Justiereinheit adjusting
2020: erste Flanschfläche first flange surface
2121: Laserpointer laser pointer
2222: Laserstrahl laser beam
2323: Sensor sensor
2424: Reflexionsstrahl reflection beam
2525: Strahlkanal beam channel
2626: Ablenkspiegel deflecting
2727: Durchtrittsöffnung Through opening
2828: Messachse measuring axis
2929: Wärmestrahlung thermal radiation
3030: Sensorkanal sensor channel
3131: Strahlblende beam stop
3232: Blendenöffnung aperture

Claims

Pyrometer arrangement in a vacuum treatment plant, which has a vacuum space ( 2 ) passing through a chamber wall ( 3 ) is separated from the atmosphere, a measuring aperture ( 15 ) in the chamber wall ( 3 ), a substrate support ( 7 ) and a measuring location ( 9 ) on the substrate support ( 7 ), to which the measuring axis ( 28 ) one outside the vacuum treatment plant ( 1 ) arranged pyrometer ( 11 ), the pyrometer ( 11 ) a first flange surface ( 13 ) perpendicular to its measuring axis ( 28 ), which with a coupling surface ( 14 ) of the vacuum treatment plant ( 1 ), and a measuring channel ( 16 ) from the measuring opening ( 15 ) to the coupling surface ( 14 ), characterized in that between the measuring opening ( 15 ) and the coupling surface ( 14 ) a measuring channel ( 16 ) vacuum-tight sealable vacuum valve ( 17 ) and between the chamber wall ( 3 ) and the coupling surface ( 14 ) one the coupling surface ( 14 ) to a line between coupling surface ( 14 ) and the measuring location ( 9 ) angle-adjustable alignment unit ( 18 ) is arranged, whereby the coupling surface ( 14 ) between an alternative to the pyrometer ( 11 ) to the coupling surface ( 14 ) connectable adjustment unit ( 19 ) perpendicular to the line between the coupling surface ( 14 ) and measuring location ( 9 ) with evacuated vacuum chamber ( 2 ) is alignable.

Pyrometer arrangement according to claim 1, characterized in that the vacuum treatment plant ( 1 ) is designed as a continuous vacuum treatment plant and with a transport system ( 4 ), consisting of transversely to the longitudinal direction of transport ( 5 ) arranged spaced transport rollers ( 6 ), wherein the substrate support ( 7 ) as a level on the topsides ( 8th ) of the transport rollers ( 6 ) and the measuring location ( 9 ) at this level between two transport rollers ( 6 ) lies.

Pyrometer arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the alignment unit ( 18 ) between the chamber wall ( 3 ) and the vacuum valve ( 17 ) and the vacuum valve ( 17 ) between alignment unit ( 18 ) and coupling surface ( 14 ) is arranged.

Pyrometer arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the adjusting unit ( 19 ) with a second flange surface ( 20 ), with which the adjusting unit ( 19 ) instead of the pyrometer ( 11 ) with the coupling surface ( 14 ) is connectable, and that the adjusting unit ( 19 ) from a laser beam ( 22 ) in the direction of substrate support ( 7 ) generating laser pointer ( 21 ) and one from the direction of the substrate support ( 7 ) from the laser beam ( 22 ) reflected reflection beam ( 24 ) detecting sensor ( 23 ) consists.

Pyrometer arrangement according to claim 4, characterized in that the sensor ( 23 ) is designed as a camera, which communicates with an image evaluation unit.

Pyrometer arrangement according to claim 4 or 5, characterized in that the measuring opening ( 15 ) at one of the chamber wall ( 3 ) perpendicular to the measuring location ( 9 ) lying position and the adjusting unit ( 19 ) with one in the direction of the measuring channel ( 16 ) lying beam channel ( 25 ), in which the laser beam ( 22 ) is coaxial, and that in the beam channel ( 25 ) a deflecting mirror ( 26 ) with a passage opening ( 27 ) for the laser beam ( 22 ) and with an oblique to the beam direction of the laser beam ( 22 ) and at an angle to the second flange surface ( 20 ) is provided and that the sensor ( 23 ) is arranged in a 45 ° to the mirror surface reflection direction.

Pyrometer arrangement according to claim 6, characterized in that the mirror surface to the second flange ( 20 ) includes an angle of 45 °.

Pyrometer arrangement according to claim 4 or 5, characterized in that the measuring opening ( 15 ) at one of the chamber wall ( 3 ) outside one perpendicular to the measuring location ( 9 ) lying position and the adjusting unit ( 19 ) with one in the through the measuring channel ( 16 ) leading beam channel ( 25 ), in which the laser beam ( 22 ) is coaxial, and that in the direction of reflection of the laser beam ( 22 ) next to the jet channel ( 25 ) a sensor channel ( 30 ), in the course of which the sensor ( 23 ) is arranged.

Pyrometer arrangement according to claim 8, characterized in that in the sensor channel ( 30 ) a beam stop ( 31 ) with a central aperture ( 32 ) is arranged.

Method for mounting a pyrometer arrangement on a vacuum treatment plant, in which a pyrometer ( 11 ) with a first flange surface ( 13 ) with a coupling surface ( 14 ) of the vacuum treatment plant ( 1 ) and outside the vacuum treatment plant ( 1 ) is arranged such that its measuring axis ( 28 ) through a measuring opening ( 15 ) in the chamber wall ( 3 ) to a measuring location ( 9 ) on a substrate support ( 7 ) and thereby the direction of the measuring axis ( 28 ) by means of a laser beam ( 22 ) is adjusted by characterized in that prior to attachment of the pyrometer ( 11 ) to the coupling surface ( 14 ) an adjustment unit ( 19 ) is flanged, from which a laser beam ( 22 ) to one to the measuring location ( 9 ) reflecting surface ( 10 ), whereby that of the reflection surface ( 10 ) reflected laser beam ( 24 ) with regard to its on a sensor ( 23 ) of the adjustment unit ( 19 ) evaluated luminance and from this the position of the coupling surface ( 14 ) is adjusted.

A method according to claim 10, characterized in that the vacuum treatment plant ( 1 ) before the adjustment of the coupling surface ( 14 ) is evacuated and the pyrometer ( 11 ) by temporarily closing a vacuum valve ( 17 ) between vacuum chamber ( 2 ) and coupling surface ( 14 ) without interruption of the vacuum after removal of the adjusting unit ( 19 ) at the coupling surface ( 14 ) is flanged.

Method according to claim 10 or 11, characterized in that, in the case of a precise alignment of the coupling surface ( 14 ) with regard to the direction to the measuring location ( 9 ) the laser beam ( 22 ) with the reflected laser beam ( 24 ) and that on the sensor ( 23 ) detected luminous intensity with correct adjustment has a minimum.

Method according to claim 10 or 11, characterized in that the laser beam ( 22 ) at an angle other than 90 ° to the reflecting surface ( 10 ) and the reflected laser beam ( 24 ) to a maximum of the luminosity in the corresponding angle of emergence in an alignment of the coupling surface ( 14 ) and when a maximum occurs, the alignment is aborted.

Method according to one of claims 10 to 13, characterized in that as a reflection surface, a back of a in the vacuum treatment plant ( 1 ) substrate to be treated ( 10 ) is used.

Method according to one of claims 10 to 14, characterized in that the coupling surface ( 14 ) during operation of the vacuum treatment plant ( 1 ) through the steps - closing the vacuum valve ( 17 ), - disassembly of the pyrometer ( 11 ), - use of the adjustment unit ( 19 ), - opening the vacuum valve ( 17 ), - alignment of the coupling surface ( 14 ), - closing the vacuum valve ( 17 ), - disassembly of the adjustment unit ( 19 ), - installation of the pyrometer ( 11 ), - opening the vacuum valve ( 17 ), at least temporarily during a measuring time of the pyrometer ( 11 ) is readjusted.