DE102014101830B4 - Antriebs-Baugruppe, Prozessieranordnung, Verfahren zum Montieren einer Antriebs-Baugruppe und Verfahren zum Demontieren einer Antriebs-Baugruppe - Google Patents

Antriebs-Baugruppe, Prozessieranordnung, Verfahren zum Montieren einer Antriebs-Baugruppe und Verfahren zum Demontieren einer Antriebs-Baugruppe Download PDF

Info

Publication number
DE102014101830B4
DE102014101830B4 DE102014101830.3A DE102014101830A DE102014101830B4 DE 102014101830 B4 DE102014101830 B4 DE 102014101830B4 DE 102014101830 A DE102014101830 A DE 102014101830A DE 102014101830 B4 DE102014101830 B4 DE 102014101830B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
toothed belt
drive assembly
belt wheel
vacuum chamber
bearing
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.)
Active
Application number
DE102014101830.3A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102014101830A1 (de
Inventor
Hans-Jürgen Heinrich
Gerit STUDE
Florian Wiegand
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 GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Von Ardenne GmbH filed Critical Von Ardenne GmbH
Priority to DE102014101830.3A priority Critical patent/DE102014101830B4/de
Publication of DE102014101830A1 publication Critical patent/DE102014101830A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102014101830B4 publication Critical patent/DE102014101830B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/34Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
    • H01J37/3411Constructional aspects of the reactor
    • H01J37/3435Target holders (includes backing plates and endblocks)

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen wird eine Antriebs-Baugruppe (100) zum Antreiben einer rohrförmigen Elektrode (220) in einer Vakuumkammer (202) bereitgestellt, wobei die Antriebs-Baugruppe (100) aufweist: eine erste Lageranordnung (102), wobei die erste Lageranordnung eine Hülse (102h) und eine mittels eines ersten Lagers (102L) in der Hülse drehbar gelagerte Welle (102w) aufweist, wobei die Welle eine Kupplung (102k) aufweist zum Lagern und Antreiben einer rohrförmigen Elektrode in einer Vakuumkammer, ein an der Welle (102w) fixiertes erstes Zahnriemenrad (104a); eine zweite Lageranordnung (106), wobei die zweite Lageranordnung ein mittels eines zweiten Lagers (106L) drehbar gelagertes zweites Zahnriemenrad (104b) aufweist; ein Zahnriemen-Spannelement (108), wobei die Hülse und das zweite Lager an dem Zahnriemen-Spannelement derart abgestützt sind, dass das erste Zahnriemenrad und das zweite Zahnriemenrad mittels eines gespannten Zahnriemens gekuppelt werden können, wobei die Hülse an deren ersten Endabschnitt eine Flanschstruktur (102f) aufweist, wobei die Flanschstruktur derart eingerichtet ist, dass die Antriebs-Baugruppe an einem Endblock-Gehäuse und/oder an einer Vakuumkammer befestigt werden kann.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Antriebs-Baugruppe, eine Prozessieranordnung, ein Verfahren zum Montieren einer Antriebs-Baugruppe und ein Verfahren zum Demontieren einer Antriebs-Baugruppe.
  • Im Allgemeinen können verschiedene Kathodenzerstäubungsverfahren (Sputter-Verfahren) dazu genutzt werden, ein Substrat oder einen Träger mit einer oder mehreren Schichten zu beschichten. Eine Variante des Sputterns ist das Rohrmagnetron-Sputtern, wobei das zu zerstäubende Material (das Targetmaterial) von einer rohrförmigen Kathode (dem rohrförmigen Target) abgetragen (abgesputtert) oder die rohrförmige Kathode selbst zerstäubt wird. Dabei kann die Plasmabildung innerhalb eines Prozessierbereichs einer Prozessieranordnung (z. B. in einer Vakuumkammer) mittels einer innerhalb der rohrförmigen Kathode angeordneten Magnetanordnung unterstützt werden. Damit ein möglichst gleichmäßiger Materialabtrag und eine effiziente Ausnutzung des Targetmaterials erfolgen können, kann die rohrförmige Kathode während des Sputter-Prozesses um deren Längsachse rotiert werden. Zum Halten (z. B. zum drehbaren Lagern) einer rohrförmigen Kathode innerhalb einer Vakuumkammer können sogenannte Endblöcke oder kann eine Endblock-Anordnung genutzt werden. Dabei kann die Endblock-Anordnung (oder ein montierter Endblock) ein Endblock-Gehäuse und entsprechende Einbauten innerhalb des Endblock-Gehäuses aufweisen, so dass die Funktion der rohrförmigen Kathode während des Sputterns realisiert werden kann, z. B. kann die rohrförmige Kathode mittels der Endblöcke elektrisch versorgt und/oder gekühlt werden, und beispielsweise auch mechanisch angetrieben (rotiert) werden. Dabei kann die Endblock-Anordnung gleichzeitig eine Vakuumdurchführung realisieren, so dass die rohrförmige Kathode innerhalb eines Vakuums gehalten werden kann und beispielsweise Teile der Endblock-Anordnung außerhalb des Vakuums angeordnet sein können.
  • In US 5 100 527 A ist eine Magnetronanordnung mit einer Rohrkathode beschrieben, wobei die Rohrkathode mittels einer Lageranordnung drehbar in einer Vakuumkammer gelagert werden kann, wobei die Rohrkathode aus der Vakuumkammer entfernt werden kann, während die Lageranordnung ortsfest verbleibt.
  • In US 2011/0 240 465 A1 sind ein Endblock zum Halten einer Rohrkathode und eine Beschichtungsvorrichtung mit dem Endblock beschrieben, wobei der Endblock ein nicht drehbar gelagertes Endblockgehäuse aufweist sowie ein Rotationslager, welches um das Endblockgehäuse angeordnet ist sowie einen Rotor, welcher um das Rotationslager angeordnet ist zum Lagern der Rohrkathode.
  • In US 2013/0 032 476 A1 ist eine Magnetronsputtervorrichtung beschrieben, wobei die Magnetronsputtervorrichtung ein drehbar gelagertes Rohrtarget und eine Magnetanordnung in dem Rohrtarget aufweist, wobei die Magnetanordnung beweglich eingerichtet ist und mittels eines Motors unabhängig von der Targetrotation bewegt werden kann.
  • In US 2012/0 097 526 A1 ist eine Magnetronanordnung mit einer drehbar gelagerten Rohrkathode beschrieben, wobei die Rohrkathode mittels einer drehbar gelagerten Welle in einem Endblock gelagert ist. Dabei weist die Magnetronanordnung eine sich drehende Kühlmitteldichtung innerhalb der drehbar gelagerten Welle auf.
  • In US 2010/0 243 428 A1 ist eine Rohrkathode für eine Magnetronsputtervorrichtung beschrieben, wobei die Rohrkathode mittels einer drehbar gelagerten Welle in einem Endblock gelagert ist. Ferner wird das Befüllen der Magnetronsputtervorrichtung mit Kühlmittel beschrieben, während die Rohrkathode rotiert wird.
  • In WO 2012/081 168 A1 ist eine Magnetronsputtervorrichtung beschrieben, wobei zwei Rohrkathoden drehbar gelagert sind und mittels eines gemeinsamen Motors angetrieben werden. Dabei sind die beiden Rohrkathoden drehmomentübertragend miteinander gekuppelt.
  • In US 2006/0 096 855 A1 ist eine Schnellbefestigung für eine Rohrkathode für eine Magnetronsputtervorrichtung beschrieben, wobei die Rohrkathode drehbar gelagert ist und mittels eines Motors angetrieben werden kann.
  • In US 5 200 049 A ist eine Vorrichtung zum Lagern einer Rohrkathode einer Magnetronsputtervorrichtung beschrieben. Dabei weist die Vorrichtung zum Lagern der Rohrkathode eine Vakuumdichtung derart auf, dass keine Last von dem Magnetron auf die Vakuumdichtung übertragen wird.
  • In WO 2011/123 646 A2 ist eine Magnetronsputtervorrichtung mit einer RF-Leistungsversorgung beschrieben, wobei die Rohrkathode drehbar gelagert ist und mittels eines Motors angetrieben werden.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen wird eine Antriebs-Baugruppe bereitgestellt zum Antreiben und Lagern einer rohrförmigen Kathode (eines rohrförmigen Targets oder einer rohrförmigen Elektrode) innerhalb einer Vakuumkammer, wobei anschaulich die Antriebs-Baugruppe als eine fertig vormonierte Baugruppe an die Vakuumkammer oder in einem Endblock-Gehäuse angeflanscht oder befestigt werden kann, so dass beispielsweise an der montierten Antriebs-Baugruppe keine Einstellungen mehr vorgenommen werden müssen.
  • Ein Aspekt verschiedener Ausführungsformen kann anschaulich darin gesehen werden, eine Antriebs-Baugruppe zum Antreiben und Lagern einer rohrförmigen Kathode bereitzustellen, wobei der Antrieb der rohrförmigen Kathode mittels eines Zahnriemens erfolgen kann, und wobei der Zahnriemen in bereits gespanntem Zustand in der Antriebs-Baugruppe bereitgestellt (beispielsweise montiert) werden kann, unabhängig davon, ob die Antriebs-Baugruppe an der Vakuumkammer oder in dem Endblock-Gehäuse montiert ist.
  • Ferner kann ein anderer Aspekt verschiedener Ausführungsformen anschaulich darin gesehen werden, eine elektrische Isolierung innerhalb der Antriebs-Baugruppe bereitzustellen, so dass ein an die Antriebs-Baugruppe gekuppelter Motor von einer elektrischen Spannung einer an die Antriebs-Baugruppe gekuppelten Kathode geschützt sein kann oder werden kann.
  • Ferner kann die Antriebs-Baugruppe zwischen der Antriebs-Baugruppe und einem Motor zum Antreiben der Antriebs-Baugruppe eine Kupplung aufweisen, wobei die Kupplung derart eingerichtet ist, dass die Wellen der Antriebs-Baugruppe in einem Winkelbereich kleiner als 360° gedreht werden können ohne dass die Welle des Motors mitgedreht wird. Anschaulich kann die Kupplung ein Spiel bezüglich der Rotation der beiden gekuppelten Wellen aufweisen, so dass die Wellen der Antriebs-Baugruppe auch bei angeschlossenem Motor ein Stück ohne den Widerstand des Motors gedreht werden können.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Antriebs-Baugruppe zum Antreiben einer rohrförmigen Elektrode in einer Vakuumkammer Folgendes aufweisen: eine erste Lageranordnung, wobei die erste Lageranordnung eine Hülse und eine mittels eines ersten Lagers in der Hülse drehbar gelagerte Welle aufweist, wobei die Welle eine Kupplung aufweist zum Lagern und Antreiben einer rohrförmigen Elektrode in einer Vakuumkammer, ein an der Welle fixiertes erstes Zahnriemenrad; eine zweite Lageranordnung, wobei die zweite Lageranordnung ein mittels eines zweiten Lagers drehbar gelagertes zweites Zahnriemenrad aufweist; ein Zahnriemen-Spannelement (einen Zahnriemen-Spanner oder eine Spannstruktur zum Spannen eines Zahnriemens), wobei die Hülse und das zweite Lager an dem Zahnriemen-Spannelement derart abgestützt sind, dass das erste Zahnriemenrad und das zweite Zahnriemenrad mittels eines gespannten Zahnriemens gekuppelt werden können, wobei die Hülse an deren erstem Endabschnitt eine Flanschstruktur aufweist, wobei die Flanschstruktur derart eingerichtet ist, dass die Antriebs-Baugruppe an einem Endblock-Gehäuse und/oder an einer Vakuumkammer befestigt werden kann. Dabei kann der Zahnriemen-Spanner zwei gegeneinander verschiebbare Abschnitte derart aufweisen, dass mittels Verschiebens der beiden Abschnitte gegeneinander der Zahnriemen gespannt werden kann, wobei das Verschieben der beiden Abschnitte gegeneinander mittels einer Schraube erfolgen kann, mittels welcher der Abstand zwischen den beiden Abschnitten vorgegeben sein kann oder werden kann.
  • Ferner können die Hülse und die Welle derart eingerichtet sein, dass zwischen der Hülse und der Welle an dem ersten Endabschnitt der Hülse ein Dichtungsbereich zum Aufnehmen einer Vakuumdichtung ausgebildet ist.
  • Ferner kann die Antriebs-Baugruppe eine Vakuumdichtung aufweisen, wobei die Vakuumdichtung in den Dichtungsbereich koaxial zur Welle eingesteckt ist.
  • Ferner kann das zweite Zahnriemenrad elektrisch isolierendes Material aufweisen, so dass das zweite Zahnriemenrad von einem anliegenden Zahnriemen elektrisch isoliert ist. Dabei kann das zweite Zahnriemenrad beispielsweise einen metallischen Bereich aufweisen, welcher von elektrisch isolierendem Material umgeben ist, z. B. von einem elektrisch nichtleitenden Kunststoff.
  • Ferner kann das zweite Lager mittels einer Isolierstruktur von dem Zahnriemen-Spanner elektrisch isoliert sein. Ferner kann das zweite Zahnriemenrad von dem Zahnriemen-Spanner elektrisch isoliert sein.
  • Ferner können/kann das zweite Lager und/oder das zweite Zahnriemenrad mit einer weiteren Welle gekuppelt sein, so dass das zweite Zahnriemenrad mittels eines Motors angetrieben werden kann. Ferner kann das zweite Lager derart eingerichtet sein, dass dieses keinen elektrisch leitfähigen Pfad zu der mittels des zweiten Lagers gelagerten weiteren Welle aufweist. Beispielsweise können die Lagerrollen oder Lagerkugeln elektrisch isolierendes Material aufweisen.
  • Ferner kann die Flanschstruktur Gewindebohrungen aufweisen, so dass die Antriebs-Baugruppe an ein Endblock-Gehäuse oder an eine Vakuumkammer angeschraubt werden kann. Ferner kann die Flanschstruktur eine Dichtungsstruktur aufweisen, so dass die Antriebs-Baugruppe mittels der Flanschstruktur vakuumdicht an ein Endblock-Gehäuse oder an eine Vakuumkammer montiert werden kann.
  • Ferner kann die Antriebs-Baugruppe einen Zahnriemen aufweisen, wobei der Zahnriemen mittels des Zahnriemen-Spanners zwischen dem ersten Zahnriemenrad und dem zweiten Zahnriemenrad gespannt ist oder gespannt gehalten wird.
  • Ferner kann der gespannte Zahnriemen elektrisch nichtleitendes Material aufweisen oder daraus bestehen, so dass das erste Zahnriemenrad von dem zweiten Zahnriemenrad elektrisch isoliert ist oder dass die beiden Zahnriemenräder keinen elektrisch leitfähigen Kontakt zueinander aufweisen.
  • Ferner können die Hülse und der Zahnriemen-Spanner derart eingerichtet und aneinander fixiert sein, dass diese die Gegenkraft zu der Spannkraft des Zahnriemens aufnehmen. Anschaulich kann keine zusätzliche externe Kraft oder keine zusätzliche Komponente notwendig sein, um den Zahnriemen in der Antriebs-Baugruppe mittels des Zahnriemen-Spanners gespannt zu halten.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Prozessieranordnung zum Prozessieren eines Substrats in einem Vakuum Folgendes aufweisen: eine Vakuumkammer, eine mit der Vakuumkammer gekoppelte Halterung zum Halten einer Antriebs-Baugruppe, so dass eine rohrförmige Elektrode in der Vakuumkammer gehalten und angetrieben werden kann, eine an der Halterung lösbar angeflanschte Antriebs-Baugruppe. Anschaulich kann die Antriebs-Baugruppe als eine Einheit von der Vakuumkammer separiert werden oder an die Vakuumkammer montiert werden.
  • Ferner kann die Halterung eine Durchgangsöffnung aufweisen, und die Antriebs-Baugruppe kann derart relativ zu der Durchgangsöffnung der Halterung angeordnet sein, dass eine Kupplung der Antriebs-Baugruppe zum Lagern und Antreiben einer rohrförmigen Elektrode zum Inneren der Vakuumkammer hin freiliegt. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die angeflanschte Antriebs-Baugruppe teilweise zum Inneren der Vakuumkammer hin freiliegen.
  • Ferner kann die Halterung ein Endblock-Gehäuse oder eine Kammerwand (oder ein Abschnitt einer Kammerwand) der Vakuumkammer sein.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein Montieren einer Antriebs-Baugruppe an einem Endblock-Gehäuse oder an einer Kammerwand einer Vakuumkammer derart erfolgen, dass vor dem Montieren, während des Montierens und nach dem Montieren ein erstes Zahnriemenrad der Antriebs-Baugruppe und ein zweites Zahnriemenrad der Antriebs-Baugruppe mittels eines gespannten Zahnriemens gekuppelt bleiben.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein Demontieren einer Antriebs-Baugruppe von einem Endblock-Gehäuse oder von einer Kammerwand einer Vakuumkammer derart erfolgen, dass vor dem Demontieren, während des Demontierens und nach dem Demontieren ein erstes Zahnriemenrad der Antriebs-Baugruppe und ein zweites Zahnriemenrad der Antriebs-Baugruppe mittels eines gespannten Zahnriemens gekuppelt bleiben.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein Verfahren (z. B. zum Montieren einer Antriebs-Baugruppe) aufweisen: Bereitstellen einer vormontierten Antriebs-Baugruppe, wobei ein erstes Zahnriemenrad der Antriebs-Baugruppe und ein zweites Zahnriemenrad der Antriebs-Baugruppe mittels eines gespannten Zahnriemens miteinander gekuppelt sind; Befestigen der vormontierten Antriebs-Baugruppe an einem Endblock-Gehäuse oder an einer Kammerwand einer Vakuumkammer, wobei der Zahnriemen während des Montierens (oder z. B. während des Montierens und nach dem Montieren) in gespanntem Zustand verbleibt.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein Verfahren (z. B. zum Montieren einer Antriebs-Baugruppe) aufweisen: Demontieren einer Antriebs-Baugruppe von einem Endblock-Gehäuse oder von einer Kammerwand einer Vakuumkammer, wobei vor dem Demontieren ein erstes Zahnriemenrad der Antriebs-Baugruppe und ein zweites Zahnriemenrad der Antriebs-Baugruppe mittels eines gespannten Zahnriemens miteinander gekuppelt sind, und wobei der Zahnriemen der Antriebs-Baugruppe während des Demontierens in gespanntem Zustand verbleibt.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen wird eine Antriebs-Baugruppe bereitgestellt, welche eine geringe räumliche Ausdehnung entlang einer Richtung parallel zur Rotationsachse der Welle der ersten Lageranordnung aufweist. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann beispielsweise das erste Zahnriemenrad auf der gleichen Welle sitzen, an der auch das rohrförmige Target angekuppelt wird.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.
  • Es zeigen
  • 1A eine schematische Querschnittsansicht einer Antriebs-Baugruppe, gemäß verschiedenen Ausführungsformen;
  • 1B eine schematische Querschnittsansicht einer Antriebs-Baugruppe, welche an einem Endblock-Gehäuse oder an einer Kammerwand einer Vakuumkammer angeflanscht ist, gemäß verschiedenen Ausführungsformen;
  • 2A eine schematische Querschnittsansicht einer Prozessieranordnung mit einer an einem Endblock-Gehäuse befestigten Antriebs-Baugruppe, gemäß verschiedenen Ausführungsformen;
  • 2B eine schematische Querschnittsansicht einer Prozessieranordnung mit einer an einer Vakuumkammer befestigten Antriebs-Baugruppe, gemäß verschiedenen Ausführungsformen;
  • 3A und 3B jeweils eine Querschnittsansicht einer Prozessieranordnung mit einer an einem Endblock-Gehäuse befestigten Antriebs-Baugruppe, gemäß verschiedenen Ausführungsformen;
  • 4 eine Querschnittsansicht einer Prozessieranordnung mit einer an einem Endblock-Gehäuse befestigten Antriebs-Baugruppe, gemäß verschiedenen Ausführungsformen;
  • 5 eine Querschnittsansicht eines Abschnitts der Antriebs-Baugruppe, gemäß verschiedenen Ausführungsformen;
  • 6A verschiedene Querschnittsansichten einer Antriebs-Baugruppe beim Montieren oder Demontieren an einem Endblock-Gehäuse, gemäß verschiedenen Ausführungsformen; und
  • 6B und 6C jeweils ein Verfahren zum Betreiben einer Prozessieranordnung, gemäß verschiedenen Ausführungsformen.
  • In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die Teil dieser bilden und in denen zur Veranschaulichung spezifische Ausführungsformen gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeübt werden kann. In dieser Hinsicht wird Richtungsterminologie wie etwa „oben”, „unten”, „vorne”, „hinten”, „vorderes”, „hinteres”, usw. mit Bezug auf die Orientierung der beschriebenen Figur(en) verwendet. Da Komponenten von Ausführungsformen in einer Anzahl verschiedener Orientierungen positioniert werden können, dient die Richtungsterminologie zur Veranschaulichung und ist auf keinerlei Weise einschränkend. Es versteht sich, dass andere Ausführungsformen benutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Es versteht sich, dass die Merkmale der hierin beschriebenen verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen miteinander kombiniert werden können, sofern nicht spezifisch anders angegeben. Die folgende ausführliche Beschreibung ist deshalb nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen, und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird durch die angefügten Ansprüche definiert.
  • Im Rahmen dieser Beschreibung werden die Begriffe „verbunden”, „angeschlossen” sowie „gekoppelt” oder „gekuppelt” verwendet zum Beschreiben sowohl einer direkten als auch einer indirekten Verbindung, eines direkten oder indirekten Anschlusses sowie einer direkten oder indirekten Kopplung bzw. Kupplung. In den Figuren werden identische oder ähnliche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen, soweit dies zweckmäßig ist.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen wird eine Vorrichtung zum Einleiten von Rotationsenergie (oder Drehmoment) in eine Rohrsputter-Einrichtung bereitgestellt, beispielsweise eine Kombination von einem achsparallelen Antrieb zur Vakuum-Drehdurchführung.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine hierin beschriebene Antriebs-Baugruppe bei einem Rohrmagnetron dazu genutzt werden, ein oder mehrere Rohre (Targets) während des Sputter-Prozesses kontinuierlich zu drehen. Dabei kann eine Rotationsübertragung vom Antriebsmotor zur Drehdurchführung mittels eines Zahnriementriebs ausgeführt sein oder werden. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen sind dabei der Antrieb (z. B. ein Motor) und der Abtrieb (z. B. ein Targetanschluss oder eine Kupplung) elektrisch isoliert voneinander eingerichtet sein. Ferner kann die Vakuumdrehdurchführung bei Horizontalanlagen, bei denen die Targetrohrachse im Sputterbetrieb in horizontaler Lage ist, gleichzeitig Auflager für ein Targetrohr (rohrförmiges Target) sein.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Zahnriemen, wenn dieser je nach Anwendungsfall optimal ausgelegt ist, eine sehr lange Lebensdauer erreichen. Der Zahnriemen kann beispielsweise derart eingerichtet sein, dass dieser zur elektrischen Isolation verwendet werden kann, wobei derartige elektrisch isolierende Zahnriemen empfindlich auf Vorspannungsschwankungen reagieren können, z. B. mit Ausfallerscheinungen. Die Montage und das Einstellen der Zahnriemenspannung können ferner spezielle Hilfsmittel erfordern, die beispielsweise auf einem Ton-Resonanzverfahren (einem akustischen Stimmen) beruhen können.
  • Ferner kann ein dynamisches Vakuum-Dichtungssystem verwendet werden, z. B. eine Dichtung auf oder an welcher die in das Vakuum durchgeführte Welle schleift, eine sehr viel geringere Lebensdauer aufweisen als ein Zahnriementrieb und/oder ein Wälzlager, weshalb dynamische Vakuum-Dichtungssysteme vergleichsweise oft ausgetauscht werden müssen. Um ein effizientes Prozessieren zu ermöglichen, kann es hilfreich sein, Servicefälle (z. B. das Austauschen der dynamischen Vakuum-Dichtungssysteme oder das Beheben eines Defekts) schnell zu beseitigen, um die Stillstandzeiten (Zeiten in denen kein Betrieb möglich ist) der Anlagen (Prozessieranordnungen) so gering wie möglich zu halten.
  • Bei herkömmlichen Antriebs-Systemen für Vakuumdrehdurchführungen kann es beispielsweise erforderlich sein, die entsprechende Antriebs-Baugruppe bei Wartungsarbeiten komplett zu zerlegen oder Teile davon auszubauen. Dabei kann es notwendig sein, die Drehdurchführung von der Sputterkammer abzubauen oder von dem Endblock-Gehäuse zu separieren.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Antriebs-Baugruppe bereitgestellt werden, welche gegenüber herkömmlichen Antrieben: den Montageaufwand reduziert, im Servicefall nicht einen kompletten Eingriff in ein stabil laufendes System erfordert, eine Reduzierung der erreichbaren Lebensdauer des Zahnriementriebs und der Lagerungen vermieden wird, da bei einem Servicefall beispielsweise der Zahnriemen nicht von der Verzahnung genommen werden muss.
  • Somit können Kosten verringert und/oder Zeit eingespart werden, z. B. bei der Montage, bei Ersatzteilen, sowie Stillstand- und Wartungszeiten.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen werden eine Vorrichtung und ein entsprechendes Verfahren bereitgestellt, welche das Einleiten von Rotationsenergie in eine Rohrsputter-Einrichtung ermöglichen, unter Berücksichtigung eines zur Vakuum-Drehdurchführung achsparallelen Antriebs.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen wird eine modulartig aufgebaute Drehdurchführung bereitgestellt, welche an einer Sputter-Einrichtung befestigt werden kann, z. B. an oder in einem Endblock-Gehäuse oder an einer Kammerwand einer Vakuumkammer. Anschaulich kann beispielsweise die Zahnriemen-Einheit (die Antriebs-Baugruppe) in fertig vormontiertem Zustand angeflanscht werden.
  • Ferner kann die Antriebs-Baugruppe isolierte Lager oder Lager mit einer Isolation aufweisen, so dass ein an das Zahnriemenrad und/oder an eine entsprechende Welle gekoppelter Motor (Antrieb) von der Kathode elektrisch isoliert ist.
  • Das Zahnriemenrad (das erste und/oder das zweite Zahnriemenrad) kann beispielsweise aus einem Verbundwerkstoff bestehen oder einen Verbundwerkstoff aufweisen, wobei das Zahnriemenrad innen Metall und außen Kunststoff aufweisen kann. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Kunststoff Polyamid (PA) aufweisen oder sein, wobei der Kunststoff mit der Metallwelle eine unlösbare Verbindung aufweisen kann.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können das zweite Zahnriemenrad ein Antriebs-Zahnriemenrad und das erste Zahnriemenrad ein Abtriebs-Zahnriemenrad sein.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Antriebs-Baugruppe derart eingerichtet sein, dass die entsprechend benötigten Vakuumdichtungen oder Dichtungskartuschen im eingebauten Zustand der Antriebs-Baugruppe tauschbar sind. Anschaulich kann die Vakuumdichtung oder Dichtungskartusche einer Antriebs-Baugruppe von innerhalb der Vakuumkammer zugänglich sein, so dass diese beispielsweise in axialer Richtung (parallel zur Welle oder zur Rotationsachse des rohrförmigen Targets) eingesteckt und/oder herausgezogen werden können. Dabei kann die Vakuumdichtung oder die Dichtungskartusche mit einer Klemme oder einem weiteren Flansch an der Antriebs-Baugruppe lösbar befestigt sein oder werden.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Antriebs-Baugruppe (die Zahnriemeneinheit) separat tauschbar sein, und separat vormontierbar sein. Beispielsweise kann die Zahnriemenspannung über die gesamte Lebenszeit der Antriebs-Baugruppe gleichbleibend erhalten bleiben, so dass beispielsweise die Lebensdauer des Zahnriemens maximal sein kann.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein Hybridlager oder Vollkeramikkugellager für die elektrische Isolation gegen Kriechströme und/oder potentielle Überschläge verwendet werden.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können eine Antriebs-Baugruppe und eine Prozessieranordnung bereitgestellt sein oder werden, mit einfachem mechanischen Aufbau (z. B. somit mit geringer Fehleranfälligkeit), wobei ferner eine Vormontage der Antriebs-Baugruppe möglich ist, wobei die Antriebs-Baugruppe und somit der Endblock eine kleine Baugröße aufweist, und so dass eine planmäßige Wartung der Dichtungen unmittelbar im eingebauten Zustand der Antriebs-Baugruppe möglich ist.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können das erste Zahnriemenrad und das zweite Zahnriemenrad derart eingerichtet sein, dass mittels dieser eine Übersetzung, eine Untersetzung oder eine 1:1 Übertragung des Drehmoments von einer an das zweite Zahnriemenrad gekoppelten zweiten Welle auf eine an das erste Zahnriemenrad gekoppelte erste Welle erfolgen kann.
  • Ferner wurde erkannt, dass zusätzlich zu einem elektrisch isolierenden Zahnriemen ein elektrisch isoliertes Zahnriemenrad notwendig sein kann, so dass keine elektrischen Spannungen von der Kathode an den Motor übertragen werden, da aufgrund der mechanischen Bewegung des Zahnriemens elektrostatische Aufladungen von dem ersten Zahnriemenrad auf das zweite Zahnriemenrad umverteilt werden können.
  • 1A veranschaulicht eine Antriebs-Baugruppe 100 in einer schematischen Querschnittsansicht, gemäß verschiedenen Ausführungsformen. Die Antriebs-Baugruppe 100 kann beispielsweise eine erste Lageranordnung 102 und eine zweite Lageranordnung 106 aufweisen, welche mittels eines Zahnriemens gekuppelt (115) werden können. Die erste Lageranordnung 102 kann beispielsweise eine Hülse 102h, ein erstes Lager 102L und eine Welle 102w (z. B. eine erste Welle 102w) aufweisen, wobei die erste Welle 102w mittels des ersten Lagers 102L in der Hülse 102h drehbar gelagert ist. Dabei kann das erste Lager 102L ein Radiallager sein oder aufweisen, mittels dessen die Welle 102w um eine Rotationsachse 101e rotierbar gelagert sein kann. Ferner kann das erste Lager 102L mehrere Radiallager aufweisen oder ein Axiallager sein oder aufweisen, so dass die Welle 102w stabil gehalten werden kann (beispielsweise eine Kraft quer zur Rotationsachse 101e aufnehmen kann). Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das erste Lager 102L ein oder mehrere Wälzlager oder Walzenlager aufweisen, und/oder das erste Lager 102L kann ein oder mehrere Kugellager aufweisen.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das erste Lager ein Keramik-Lager sein oder eine Keramik aufweisen. Anschaulich kann das erste Lager 102L elektrisch isolierend eingerichtet sein, so dass der Endblock oder die Kammerwand nicht elektrisch leitend mit einer angekuppelten Kathode verbunden ist. Alternativ kann die elektrische Isolation einer angekuppelten Kathode auch an einer anderen Stelle erfolgen, z. B. mittels einer elektrisch isolierenden Flanschstruktur 102f.
  • Die Welle 102w kann beispielsweise eine Kupplung 102k oder einen Kupplungsbereich 102k aufweisen zum Lagern und Antreiben einer rohrförmigen Elektrode in einer Vakuumkammer. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Kupplung 102k oder der Kupplungsbereich 102k mittels mindestens einer Aussparung bereitgestellt sein oder werden, oder mittels mindestens eines Vorsprungs, so dass beispielsweise eine rohrförmige Kathode oder ein Kupplungselement drehfest (so dass ein Drehmoment übertragen werden kann) an die Welle 102w angekuppelt sein kann oder werden kann. Alternativ kann die Welle 102w eine Hohlwelle sein, so dass beispielsweise Kühlmittel in der Welle 102w geführt werden kann.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Hülse 102h eine Lagerschale sein oder ein Führung für das Lager und die Welle ermöglichen, wobei die Hülse 102h zumindest im Inneren der Hülse eine zylindrische Form aufweisen kann.
  • Wie in 1A veranschaulicht ist, kann ein erstes Zahnriemenrad 104a an der Welle fixiert sein oder werden. Das Zahnriemenrad 104a kann drehfest an der Welle 102w befestigt sein. Dabei kann das erste Zahnriemenrad 104a ein Metall-Zahnriemenrad 104a sein oder, z. B. zusätzlich, ein elektrisch isolierendes Material aufweisen.
  • Die zweite Lageranordnung 106 kann beispielsweise ein zweites Lager 106L und ein zweites Zahnriemenrad 104b aufweisen, wobei das zweite Zahnriemenrad 104 mittels des zweiten Lagers 106L drehbar gelagert sein kann oder werden kann.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Antriebs-Baugruppe 100 ein Zahnriemen-Spannelement 108 (einen Zahnriemen-Spanner) aufweisen, wobei die erste Lageranordnung 102 und die zweite Lageranordnung 106 mittels des Zahnriemen-Spannelements 108 derart verbunden sind, dass das erste Zahnriemenrad 104a und das zweite Zahnriemenrad 104b mittels eines gespannten Zahnriemens gekuppelt werden können. Dabei kann beispielsweise die Hülse 102h und das zweite Lager 106L an dem Zahnriemen-Spannelement derart abgestützt sein, dass das erste Zahnriemenrad 104a und das zweite Zahnriemenrad 104b mittels eines gespannten Zahnriemens gekuppelt werden können. Mit anderen Worten können die Hülse 102h und das Zahnriemen-Spannelement 108 derart miteinander verbunden sein (z. B. im Bereich 111k), dass mittels der Hülse 102h und des Zahnriemen-Spannelements 108 eine entsprechende Gegenkraft zur Spannkraft 115 des Zahnriemens erzeugt wird.
  • Ferner kann die Hülse 102h an deren erstem Endabschnitt eine Flanschstruktur 102f aufweisen, wobei die Flanschstruktur 102f derart eingerichtet sein kann, dass die (z. B. gesamte dargestellte) Antriebs-Baugruppe an einem Endblock-Gehäuse und/oder an einer Vakuumkammer befestigt werden kann (vgl. ferner 2A und 2B).
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Antriebs-Baugruppe 100 einen Dichtungsbereich 102d oder mehrere Dichtungsbereiche 102d aufweisen zum Aufnehmen mindestens einer Vakuumdichtung. Mittels einer in dem Dichtungsbereich 102d aufgenommenen Vakuumdichtung oder Dichtungskartusche kann beispielsweise der Bereich zwischen der Welle 102w und der Hülse 102h vakuumdicht abgedichtet sein oder werden.
  • 1B veranschaulicht eine Antriebs-Baugruppe 100 welche an ein Wandelement 110 angeflanscht ist, z. B. mittels der Flanschstruktur 102f. Dabei kann das Wandelement 110 beispielsweise ein Abschnitt eines Vakuumkammer-Gehäuses (einer Vakuumkammer) oder eines Endblock-Gehäuses sein.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Wandelement 110 mindestens eine Durchgangsöffnung aufweisen, so dass beispielsweise der Dichtungsbereich 102d der Antriebs-Baugruppe 100 aus der Axialrichtung 101 zugänglich ist, z. B. aus dem Inneren einer Vakuumkammer.
  • Ferner kann die Welle 102w durch die Durchgangsöffnung hindurch zugänglich sein oder sich durch die Durchgangsöffnung hindurch erstrecken. Somit kann beispielsweise eine rohrförmige Kathode innerhalb des Vakuums gehalten werden und mit der Antriebs-Baugruppe 100 gekuppelt sein oder werden.
  • Wie beispielsweise in 2A veranschaulicht ist, kann eine Prozessieranordnung 200 zum Prozessieren eines Substrats in einem Vakuum 202v Folgendes aufweisen: eine Vakuumkammer 202, eine mit der Vakuumkammer 202 gekoppelte Halterung 110 zum Halten einer Antriebs-Baugruppe 100, so dass eine rohrförmige Elektrode 220 (z. B. Kathode oder Anode) in der Vakuumkammer 202 gehalten und angetrieben werden kann. Dabei kann, wie vorangehend beschrieben, die Antriebs-Baugruppe 100 an der Halterung 110 lösbar befestigt (z. B. angeflanscht) sein oder werden.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann aufgrund der schmalen Bauform der Antriebs-Baugruppe 100 ermöglicht sein oder werden, dass die Vakuumkammer 202 entlang der Richtung 101 (entlang der Rotationsachse der rohrförmigen Elektrode 220) möglichst klein sein kann, so dass die Vakuumkammer 202 beispielsweise schneller evakuiert werden kann.
  • Die Vakuumkammer 202 kann beispielsweise eine Breite (entlang der Richtung 101), z. B. quer zu einer Transportrichtung eines durch den Prozessierbereich 202p hindurch transportierten Substrats, von mehr als 1 m aufweisen, z. B. eine Breite in einem Bereich von ungefähr 1 m bis ungefähr 5.
  • Ferner kann die Antriebs-Baugruppe 100 bei einer Montage oder Demontage entlang einer Richtung quer zur Rotationsachse der rohrförmigen Elektrode in das Endblock-Gehäuse 110 eingebaut bzw. aus dem Endblock-Gehäuse 110 ausgebaut werden.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann in der Vakuumprozesskammer 202 ein Vakuum im Bereich des Grobvakuums, des Feinvakuums, des Hochvakuums oder des Ultrahochvakuums bereitgestellt sein oder werden, z. B. mittels einer Vakuumpumpenanordnung (nicht dargestellt).
  • Ferner kann ein Substrat innerhalb der Vakuumkammer 202, z. B. in einem Prozessierbereich 202p der Vakuumkammer 202 prozessiert werden, z. B. beschichtet werden, gereinigt werden oder Ähnliches.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Halterung 110 (der Endblock oder das Endblock-Gehäuse) eine Durchgangsöffnung aufweisen, und die Antriebs-Baugruppe 100 kann derart relativ zu der Durchgangsöffnung der Halterung 110 angeordnet (z. B. angeflanscht) sein oder werden, dass eine Kupplung 102k der Antriebs-Baugruppe 100 zum Lagern und Antreiben einer rohrförmigen Elektrode 220 zum Inneren 202v der Vakuumkammer 202 hin freiliegt.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann mittels der rohrförmigen Elektrode 220 ein Plasma bereitgestellt sein oder werden, so dass in einem Sputter-Prozess ein Substrat innerhalb des Prozessierbereichs 202p der Vakuumkammer 202 beschichtet werden kann. Die rohrförmige Elektrode 220 kann beispielsweise eine Breite (entlang der Richtung 101), z. B. quer zu einer Transportrichtung eines durch den Prozessierbereich 202p hindurch transportierten Substrats, von mehr als 1 m aufweisen, z. B. eine Breite in einem Bereich von ungefähr 1 m bis ungefähr 4.
  • Ferner kann die rohrförmige Elektrode 220 einen ersten axialen Endabschnitt und einen gegenüberliegenden zweiten axialen Endabschnitt aufweisen, wobei der erste axiale Endabschnitt an die Antriebs-Baugruppe 100 gekuppelt sein kann, so dass die rohrförmige Elektrode 220 rotiert werden kann und wobei der zweite axiale Endabschnitt an einen Versorgungs-Endblock 204 gekuppelt sein kann, so dass die rohrförmige Elektrode 220 mit elektrischer Energie und/oder Kühlwasser versorgt werden kann. Beide Endblockanordnungen, welche die rohrförmige Elektrode 220 in der Vakuumkammer lagern, können vakuumdichte Drehdurchführungen aufweisen oder als vakuumdichte Drehdurchführungen eingerichtet sein.
  • Ferner kann das Endblock-Gehäuse 110 an einem sogenannten Magnetrondeckel befestigt sein, so dass die gesamte Magnetron-Anordnung an der Vakuumkammer lösbar befestigt sein kann.
  • In analoger Weise zu der in 2A beschriebenen Prozessieranordnung 200 kann die Antriebs-Baugruppe 100 auch außen an eine Vakuumkammer 202 angeflanscht werden, wie beispielsweise in 2B veranschaulicht ist, wobei die entsprechende Kammerwand 110 der Vakuumkammer 202 eine entsprechende Durchgangsöffnung aufweisen kann. Ferner kann auch die elektrische Versorgung und/oder die Kühlwasserversorgung der rohrförmigen Elektrode 220 mittels nur eines Endblocks oder einer Endblock-Anordnung (einseitig) bereitgestellt werden.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können auch mehrere rohrförmige Elektroden 220 analog zum hierin Beschriebenen innerhalb der Vakuumkammer 202 gehalten und versorgt werden, z. B. zwei rohrförmige Elektroden 220 eines Doppel-Rohrmagnetrons.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die montierte Antriebs-Baugruppe 100 derart eingerichtet sein, dass die erste Lageranordnung räumlich getrennt von der zweiten Lageranordnung ist.
  • Im Folgenden werden verschiedene Modifikationen und Konfigurationen der Antriebs-Baugruppe 100 beschrieben, wobei sich die bezüglich der 1A, 1B, 2A und 2B beschriebenen grundlegenden Merkmale und Funktionsweisen analog einbeziehen lassen. Ferner können die nachfolgend beschriebenen Merkmale und Funktionsweisen analog auf die in den 1A, 1B, 2A und 2B beschriebene Antriebs-Baugruppe 100 übertragen werden oder mit der in den 1A, 1B, 2A und 2B beschriebenen Antriebs-Baugruppe 100 kombiniert werden.
  • Wie in den 3A und 3B jeweils in einer Querschnittsansicht der Antriebs-Baugruppe 100 dargestellt ist, können die beiden Zahnriemenräder 104a, 104b mittels eines Zahnriemens 108r gekuppelt werden. In analoger Weise kann auch ein anderer Riemenantrieb genutzt werden, z. B. können die Zahnriemenräder 104a, 104b auch Riemenräder sein und der Zahnriemen 108r ein Riemen 108r.
  • Das Zahnriemen-Spannelement 108 weist mindestens zwei gegeneinander verschiebbare Abschnitte auf, welche beispielsweise entlang zweier unabhängiger Richtungen (Raumrichtungen) formschlüssig verbunden sind oder teilweise derart ineinandergreifen, dass die beiden Abschnitte entlang einer dritten unabhängigen Richtung (Raumrichtung) verschoben werden kann.
  • So können die beiden Abschnitte des Zahnriemen-Spannelements 108 mittels einer Schraube 108s auseinander gedrückt werden, um eine Spannkraft zu erzeugen, derart, dass mittels des Zahnriemen-Spanners 108 zwischen dem ersten Zahnriemenrad 104a und dem zweiten Zahnriemenrad 104b ein Zahnriemen 108r mit einer vordefinierten mechanischen Spannung gespannt wird.
  • Ferner kann eine Vakuumdichtung 302d in den Dichtungsbereich 102d der Antriebs-Baugruppe 100 lösbar eingesteckt sein oder werden.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die zweite Lageranordnung 106 eine zweite Welle 106w aufweisen, welche mittels des zweiten Lagers 106L drehbar gelagert ist. Dabei kann das zweite Lager 106L ein Radiallager oder mehrere Radiallager aufweisen oder ein Axiallager sein oder aufweisen, so dass die zweite Welle 106w (die weitere Welle 106w) stabil gehalten werden kann (beispielsweise eine Kraft quer zur Rotationsachse der zweiten Welle aufnehmen kann). Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das zweite Lager 106L ein oder mehrere Wälzlager oder Walzenlager aufweisen, und/oder das zweite Lager 106L kann ein oder mehrere Kugellager aufweisen.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann, wie beispielsweise in 3B veranschaulicht, das zweite Lager 106L mittels einer Isolierstruktur 106i oder mehrerer Isolierelemente 106i elektrisch von dem Zahnriemen-Spanner 108 isoliert sein oder werden. Ferner kann auch das zweite Lager 106L selbst derart eingerichtet sein, z. B. keramische Rollen und/oder keramische Lagerschalen aufweisen, so dass eine Isolierung des zweiten Zahnriemenrads und/oder der zweiten Welle 106w von dem Zahnriemen-Spanner 108 bereitgestellt ist. Die zweite Welle 106w kann beispielsweise mit einem Motor gekuppelt sein, wobei der Motor empfindlich gegenüber einer über die zweite Welle 106w übertragenen elektrischen Spannung sein kann.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das zweite Zahnriemenrad 104b, wie beispielsweise in 3A veranschaulicht, eine umlaufende Isolierung 304b (z. B. aus PA) aufweisen, so dass von dem Zahnriemen 108r keine elektrische Spannung auf die zweite Welle 106w übertragen werden kann.
  • Wie in 3B veranschaulicht ist, kann die Flanschstruktur 102f mehrere Gewindebohrungen aufweisen, so dass die Antriebs-Baugruppe 100 an einem Endblock-Gehäuse 110 oder an einer Vakuumkammer 202 mittels einer Befestigungsstruktur 302b (z. B. mittels Schrauben) befestigt (z. B. angeschraubt) werden kann.
  • Der Zahnriemen 108r kann beispielsweise elektrisch nichtleitendes (isolierendes) Material aufweisen, z. B. einen entsprechend elektrisch nichtleitenden Kunststoff oder einen entsprechend elektrisch nichtleitenden Verbund-Werkstoff.
  • Wie beispielsweise ferner in 4 veranschaulicht ist, kann die lösbare Verbindung der Antriebs-Baugruppe 100 mit dem Endblock-Gehäuse 110 mittels der Flanschstruktur 102f der Antriebs-Baugruppe 100 und einer Durchgangsöffnung in dem Endblock-Gehäuse 110 erfolgen, wobei die Flanschstruktur 102f eine zusätzliche Vakuumdichtung 402d aufweisen kann, so dass ein Bereich oder Spalt zwischen dem Flansch und dem entsprechenden Montagebereich des Endblock-Gehäuses 110 abgedichtet werden kann. Mit einer in den Dichtungsbereich 102 der Antriebs-Baugruppe 100 eingesteckten Vakuumdichtung 302d oder Dichtungskartusche 302d kann die Endblockanordnung 100, 110 vakuumdicht von dem Inneren 202v der Vakuumkammer 202 abgedichtet werden, vgl. ferner 2A und 2B.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Vakuumdichtung 302d oder die Dichtungskartusche 302d mittels eines Flanschrings 302r an der Antriebs-Baugruppe 100 befestigt sein oder werden.
  • Wie in 4 veranschaulicht ist, kann die Vakuumdichtung 302d oder die Dichtungskartusche 302d auch bei montierter Antriebs-Baugruppe 100 zugänglich sein, so dass diese als Verschleißteil einfach gewechselt werden kann.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Antriebs-Baugruppe 100 und/oder das Endblock-Gehäuse 110 eine räumliche Ausdehnung (Breite) entlang der Rotationsachse 101e der ersten Welle (welche beispielsweise mit einer Rotationsachse der rohrförmigen Elektrode 220 achsparallel verlaufen kann) von kleiner als ungefähr 30 cm aufweisen, oder z. B. von kleiner als ungefähr 20 cm aufweisen z. B. in einem Bereich von ungefähr 10 cm bis ungefähr 30 cm, oder in einem Bereich von ungefähr 10 cm bis ungefähr 20 cm.
  • Ferner kann die Antriebs-Baugruppe 100 derart eingerichtet sein, dass eine zweite Rotationsachse 401e der zweiten Welle 106w parallel oder in einem Winkel zu einer ersten Rotationsachse 101e der ersten Welle 102w verläuft.
  • Die erste Welle 102w kann beispielsweise eine in der Aussparung 102k ausgebildete Keilnut oder mehrere Keilnuten aufweisen, so dass eine drehfeste Verbindung zu einer rohrförmigen Elektrode oder einem Kupplungselement bereitgestellt werden kann, welche bzw. welches in die Aussparung 102k der ersten Welle 102w eingreift.
  • 5 veranschaulicht die zweite Lageranordnung 106 der Antriebs-Baugruppe 100 in einer vergrößerten Detailansicht, wie beispielsweise der vorangehenden Figuren beschrieben. Dabei kann das zweite Zahnriemenrad 104b mittels der zweiten Lager 106L gelagert werden. Alternativ kann die Welle 106w mittels der zweiten Lager 106L gelagert werden und das zweite Zahnriemenrad 104b kann lösbar oder unlösbar an der zweiten Welle 106w befestigt sein.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die zweiten Lager 106L elektrisch isoliert in dem Zahnriemen-Spannelement 108 abgestützt sein.
  • 6A zeigt die hierin beschriebene Antriebs-Baugruppe 100 während verschiedener Zeitpunkte einer Montage oder einer Demontage der Antriebs-Baugruppe 100 in einem Endblock-Gehäuse 110.
  • Zum Demontieren können beispielsweise die Befestigungsstrukturen 302b (z. B. die Schrauben 302b) entfernt (610) werden. Ferner kann anschließend die Antriebs-Baugruppe 100 in Axialrichtung 101 von dem Endblock-Gehäuse 110 abgezogen werden (620) und aus dem Endblock-Gehäuse 110 entfernt werden (630).
  • Zum Montieren kann, analog, die Antriebs-Baugruppe 100 in das Endblock-Gehäuse 110 eingebracht werden (620, 630) und mittels der Befestigungsstrukturen 302b (z. B. die Schrauben 302b) befestigt (610) werden.
  • 6B veranschaulicht ein schematisches Ablaufdiagramm für ein Verfahren 600a zum Demontieren einer Antriebs-Baugruppe 100, gemäß verschiedenen Ausführungsformen, wobei das Verfahren aufweist: in 610a, das Entfernen einer Befestigungsstruktur 302b, welche die Antriebs-Baugruppe 100 mit einem Endblock 110 einer Prozessieranordnung 200 lösbar verbindet, und, in 620a, das Entfernen der Antriebs-Baugruppe 100 während der Zahnriemen 108r der Antriebs-Baugruppe 100 gespannt ist und die beiden Zahnriemenräder 104a, 104b der Antriebs-Baugruppe 100 miteinander kuppelt.
  • 6C veranschaulicht ein schematisches Ablaufdiagramm für ein Verfahren 600b zum Montieren einer Antriebs-Baugruppe 100, gemäß verschiedenen Ausführungsformen, wobei das Verfahren aufweist: in 610b, das Einbringen einer Antriebs-Baugruppe 100 in ein Endblock-Gehäuse 110 einer Prozessieranordnung 200 während ein Zahnriemen 108r der Antriebs-Baugruppe 100 gespannt ist und mehrere Zahnriemenräder 104a, 104b der Antriebs-Baugruppe miteinander kuppelt, und, in 620a, das Befestigen der Antriebs-Baugruppe 100 lösbar mittels einer Befestigungsstruktur 302b an dem Endblock-Gehäuse 110.
  • Anschaulich kann die Antriebs-Baugruppe 100 vor dem Montieren bzw. nach dem Demontieren derart eingerichtet sein, dass ein erstes Zahnriemenrad 104a der Antriebs-Baugruppe 100 und ein zweites Zahnriemenrad 104b der Antriebs-Baugruppe mittels eines gespannten Zahnriemens 108r gekuppelt sind.
  • Somit kann beispielsweise das Spannen des Zahnriemens 108r, welches bei einer Antriebs-Baugruppe 100 mit von einander elektrisch isolierten Wellen 102w, 106w schwierig sein kann, vor der Montage der Antriebs-Baugruppe 100 erfolgen. Ferner kann die Antriebs-Baugruppe 100 zu Wartungszwecken (z. B. kurzzeitig) demontiert werden, ohne dass die eingestellte Zahnriemenspannung verändert wird. Somit wird die Wartung einer derartigen Prozessieranordnung vereinfacht, da das Stimmen des Zahnriemens 108r nur einmal bei der Vormontage der Antriebs-Baugruppe 100 erfolgen muss.

Claims (15)

  1. Antriebs-Baugruppe (100) zum Antreiben einer rohrförmigen Elektrode (220) in einer Vakuumkammer (202), die Antriebs-Baugruppe (100) aufweisend: • eine erste Lageranordnung (102), wobei die erste Lageranordnung eine Hülse (102h) und eine mittels eines ersten Lagers (102L) in der Hülse drehbar gelagerte Welle (102w) aufweist, wobei die Welle eine Kupplung (102k) aufweist zum Lagern und Antreiben einer rohrförmigen Elektrode (220) in einer Vakuumkammer (202), • ein an der Welle (102w) fixiertes erstes Zahnriemenrad (104a); • eine zweite Lageranordnung (106), wobei die zweite Lageranordnung ein mittels eines zweiten Lagers (106L) drehbar gelagertes zweites Zahnriemenrad (104b) aufweist; • ein Zahnriemen-Spannelement (108), wobei die Hülse und das zweite Lager an dem Zahnriemen-Spannelement (108) derart abgestützt sind, dass das erste Zahnriemenrad (104a) und das zweite Zahnriemenrad (104b) mittels eines gespannten Zahnriemens (108r) gekuppelt werden können, • wobei die Hülse an deren ersten Endabschnitt eine Flanschstruktur (102f) aufweist, wobei die Flanschstruktur (12f) derart eingerichtet ist, dass die Antriebs-Baugruppe (100) an einem Endblock-Gehäuse (110) und/oder an einer Vakuumkammer (110) befestigt werden kann, • wobei das Zahnriemen-Spannelement (108) zwei mittels einer Schraube gegeneinander verschiebbare Abschnitte aufweist, so dass mittels Verschiebens der beiden Abschnitte gegeneinander ein Zahnriemen (108r) derart gespannt werden kann, dass der Zahnriemen (108r) während eines Montierens und/oder Demontierens der Antriebs-Baugruppe (100) in gespanntem Zustand verbleiben kann.
  2. Antriebs-Baugruppe gemäß Anspruch 1, wobei die Hülse (102h) und die Welle (102w) derart eingerichtet sind, dass zwischen der Hülse und der Welle an dem ersten Endabschnitt der Hülse ein Dichtungsbereich (102d) zum Aufnehmen einer Vakuumdichtung (302d) ausgebildet ist.
  3. Antriebs-Baugruppe gemäß Anspruch 2, ferner aufweisend: eine Vakuumdichtung (302d), welche in den Dichtungsbereich (102d) koaxial zur Welle (102w) eingesteckt ist.
  4. Antriebs-Baugruppe gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das zweite Zahnriemenrad (104b) elektrisch isolierendes Material (304b) aufweist, so dass das zweite Zahnriemenrad (104b) von einem anliegenden Zahnriemen (108r) elektrisch isoliert ist.
  5. Antriebs-Baugruppe gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das zweite Lager (106L) mittels einer Isolierstruktur (106i) von dem Zahnriemen-Spannelement (108) elektrisch isoliert ist.
  6. Antriebs-Baugruppe gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das zweite Lager (106L) und/oder das zweite Zahnriemenrad (104b) mit einer weiteren Welle (106w) gekuppelt sind, so dass das zweite Zahnriemenrad mittels eines Motors angetrieben werden kann.
  7. Antriebs-Baugruppe gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Flanschstruktur (102f) Gewindebohrungen aufweist, so dass die Antriebs-Baugruppe an ein Endblock-Gehäuse (110) oder an eine Vakuumkammer (110) angeschraubt werden kann.
  8. Antriebs-Baugruppe gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, aufweisend: einen Zahnriemen, welcher mittels des Zahnriemen-Spannelements (108) zwischen dem ersten Zahnriemenrad und dem zweiten Zahnriemenrad gespannt ist.
  9. Antriebs-Baugruppe gemäß Anspruch 8, wobei der gespannte Zahnriemen (108r) elektrisch nichtleitendes Material aufweist, so dass das erste Zahnriemenrad von dem zweiten Zahnriemenrad elektrisch isoliert ist.
  10. Antriebs-Baugruppe gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Hülse (102h) und das Zahnriemen-Spannelement (108) derart eingerichtet und aneinander fixiert sind, dass diese eine Gegenkraft zu der Spannkraft (115) des Zahnriemens (108r) aufnehmen.
  11. Prozessieranordnung (200) zum Prozessieren eines Substrats in einem Vakuum, die Prozessieranordnung aufweisend: • eine Vakuumkammer (202), • eine mit der Vakuumkammer (202) gekoppelte Halterung (110) zum Halten einer Antriebs-Baugruppe (100), so dass eine rohrförmige Elektrode (220) in der Vakuumkammer (202) gehalten und angetrieben werden kann, • eine an der Halterung (110) lösbar angeflanschte Antriebs-Baugruppe (110) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10.
  12. Prozessieranordnung gemäß Anspruch 11, wobei die Halterung (110) eine Durchgangsöffnung aufweist, und wobei die Antriebs-Baugruppe (100) derart relativ zu der Durchgangsöffnung der Halterung (110) angeordnet ist, dass eine Kupplung (102k) der Antriebs-Baugruppe (100) zum Lagern und Antreiben einer rohrförmigen Elektrode (220) zum Inneren (202v) der Vakuumkammer (202) hin freiliegt.
  13. Prozessieranordnung gemäß Anspruch 11 oder 12, wobei die Halterung (110) ein Endblock-Gehäuse (110) oder eine Kammerwand (110) der Vakuumkammer (202) ist.
  14. Verfahren zum Montieren einer Antriebs-Baugruppe (100), das Verfahren aufweisend: • Bereitstellen einer vormontierten Antriebs-Baugruppe (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei ein erstes Zahnriemenrad (104a) der Antriebs-Baugruppe (100) und ein zweites Zahnriemenrad (104b) der Antriebs-Baugruppe (100) mittels eines gespannten Zahnriemens (108r) miteinander gekuppelt sind; • Montieren der vormontierten Antriebs-Baugruppe (100) an einem Endblock-Gehäuse (110) oder an einer Kammerwand (110) einer Vakuumkammer (202), wobei der Zahnriemen (108r) während des Montierens in gespanntem Zustand verbleibt.
  15. Verfahren zum Demontieren einer Antriebs-Baugruppe, das Verfahren aufweisend: • Demontieren einer Antriebs-Baugruppe (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 von einem Endblock-Gehäuse (110) oder von einer Kammerwand (110) einer Vakuumkammer (202), wobei vor dem Demontieren ein erstes Zahnriemenrad (104a) der Antriebs-Baugruppe (100) und ein zweites Zahnriemenrad (104b) der Antriebs-Baugruppe (100) mittels eines gespannten Zahnriemens (108r) miteinander gekuppelt sind, • wobei der Zahnriemen (108r) der Antriebs-Baugruppe (100) während des Demontierens in gespanntem Zustand verbleibt.
DE102014101830.3A 2014-02-13 2014-02-13 Antriebs-Baugruppe, Prozessieranordnung, Verfahren zum Montieren einer Antriebs-Baugruppe und Verfahren zum Demontieren einer Antriebs-Baugruppe Active DE102014101830B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014101830.3A DE102014101830B4 (de) 2014-02-13 2014-02-13 Antriebs-Baugruppe, Prozessieranordnung, Verfahren zum Montieren einer Antriebs-Baugruppe und Verfahren zum Demontieren einer Antriebs-Baugruppe

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014101830.3A DE102014101830B4 (de) 2014-02-13 2014-02-13 Antriebs-Baugruppe, Prozessieranordnung, Verfahren zum Montieren einer Antriebs-Baugruppe und Verfahren zum Demontieren einer Antriebs-Baugruppe

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102014101830A1 DE102014101830A1 (de) 2015-08-13
DE102014101830B4 true DE102014101830B4 (de) 2015-10-08

Family

ID=53676752

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102014101830.3A Active DE102014101830B4 (de) 2014-02-13 2014-02-13 Antriebs-Baugruppe, Prozessieranordnung, Verfahren zum Montieren einer Antriebs-Baugruppe und Verfahren zum Demontieren einer Antriebs-Baugruppe

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102014101830B4 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020164685A1 (en) * 2019-02-12 2020-08-20 Applied Materials, Inc. Cathode drive unit, sputtering cathode and method for assembling a cathode drive unit

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5100527A (en) * 1990-10-18 1992-03-31 Viratec Thin Films, Inc. Rotating magnetron incorporating a removable cathode
US5200049A (en) * 1990-08-10 1993-04-06 Viratec Thin Films, Inc. Cantilever mount for rotating cylindrical magnetrons
US20060096855A1 (en) * 2004-11-05 2006-05-11 Richard Newcomb Cathode arrangement for atomizing a rotatable target pipe
US20100243428A1 (en) * 2009-03-27 2010-09-30 Sputtering Components, Inc. Rotary cathode for magnetron sputtering apparatus
US20110240465A1 (en) * 2010-04-01 2011-10-06 Applied Materials, Inc. End-block and sputtering installation
WO2011123646A2 (en) * 2010-03-31 2011-10-06 Mustang Solar, Llc Cylindrical rotating magnetron sputtering cathode device and method of depositing material using radio frequency emissions
US20120097526A1 (en) * 2009-04-03 2012-04-26 Madocks John E Rotary magnetron
WO2012081168A1 (ja) * 2010-12-15 2012-06-21 キヤノンアネルバ株式会社 スパッタリング装置
US20130032476A1 (en) * 2011-08-04 2013-02-07 Sputtering Components, Inc. Rotary cathodes for magnetron sputtering system

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5200049A (en) * 1990-08-10 1993-04-06 Viratec Thin Films, Inc. Cantilever mount for rotating cylindrical magnetrons
US5100527A (en) * 1990-10-18 1992-03-31 Viratec Thin Films, Inc. Rotating magnetron incorporating a removable cathode
US20060096855A1 (en) * 2004-11-05 2006-05-11 Richard Newcomb Cathode arrangement for atomizing a rotatable target pipe
US20100243428A1 (en) * 2009-03-27 2010-09-30 Sputtering Components, Inc. Rotary cathode for magnetron sputtering apparatus
US20120097526A1 (en) * 2009-04-03 2012-04-26 Madocks John E Rotary magnetron
WO2011123646A2 (en) * 2010-03-31 2011-10-06 Mustang Solar, Llc Cylindrical rotating magnetron sputtering cathode device and method of depositing material using radio frequency emissions
US20110240465A1 (en) * 2010-04-01 2011-10-06 Applied Materials, Inc. End-block and sputtering installation
WO2012081168A1 (ja) * 2010-12-15 2012-06-21 キヤノンアネルバ株式会社 スパッタリング装置
US20130032476A1 (en) * 2011-08-04 2013-02-07 Sputtering Components, Inc. Rotary cathodes for magnetron sputtering system

Also Published As

Publication number Publication date
DE102014101830A1 (de) 2015-08-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69431709T2 (de) Zylindrische mikrowellenabschirmung
EP1655762B1 (de) Katodenanordnung zur Zerstäubung eines drehbaren Targetrohres
DE2856364C2 (de) Vorrichtung zum Aufbringen eines Überzugs aus photoleitendem Material oder dergleichen auf ein nahtloses metallisches oder metallisiertes Substrat durch Kathodenzerstäubung
DE60318807T2 (de) Integrierte Antriebsmotoreneinheit für Fahrzeuge
DE60130209T2 (de) Konfigurierbare Vakuumanlage
DE102015104039B4 (de) Bandsubstratbeschichtungsanlage mit einer Magnetronanordnung
EP2461061A2 (de) Demontagewerkzeug zur Demontage eines Wälzlagers
EP2205863A2 (de) Lageranordnung einer rotornabe einer windenergieanlage und verfahren zu deren montage
DE102014101830B4 (de) Antriebs-Baugruppe, Prozessieranordnung, Verfahren zum Montieren einer Antriebs-Baugruppe und Verfahren zum Demontieren einer Antriebs-Baugruppe
DE102012200564A1 (de) Antriebs- und Versorgungseinrichtung für eine rotierende Elektrode, drehbare Anode und Vakuumprozessanlage
DE102009056241B4 (de) Stützeinrichtung für eine Magnetronanordnung mit einem rotierenden Target
DE102012110284B3 (de) Sputterbeschichtungseinrichtung und Vakuumbeschichtungsanlage
DE102010040267B4 (de) Sputtereinrichtung mit rohrförmigem Target
DE2647149C2 (de) Sputter-Beschichtungseinrichtung zur Herstellung beschichteter Träger
DE102015101876A1 (de) Kontaktier-Anordnung zum elektrischen Kontaktieren einer drehbar gelagerten Welle und Lageranordnung zum drehbaren Lagern einer Elektrode
DE102013106168B4 (de) Cantilever-Magnetron mit einem rotierenden Target
EP1840926B1 (de) Isolierende Vakuumdrehdurchführung für Rotationsmagnetrons
DE102013113562B4 (de) Lageranordnung zum drehbaren Lagern einer Elektrode und Elektrodenanordnung
EP3325379B1 (de) Antrieb für eine bandförderanlage, verfahren zum montieren eines antriebs an eine bandförderanlage sowie bandförderanlage
EP2130615A1 (de) Behandlungsvorrichtung für Werkteile
DE2226714B2 (de) Drehanoden-Anordnung einer Röntgenröhre mit in einem buchsenförmigen Rohr über radial wirkende Federn gelagerten Kugellagern
DE102010031259B4 (de) Stützeinrichtung für eine Magnetronanordnung mit einem rotierenden Target
DE102004027989A1 (de) Werkstückträgervorrichtung zum Halten von Werkstücken und Behandlungsvorrichtung
EP1346779B1 (de) Vorrichtung zur Aufnahme eines Werkstückträgers und zur Zuführung eines ersten und zweiten Mediums
DE102010028421B4 (de) Keramikwälzlager und Endblock für ein rotierendes Magnetron

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
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