DE102014107636A1

DE102014107636A1 - Vakuumprozessieranlage

Info

Publication number: DE102014107636A1
Application number: DE102014107636.2A
Authority: DE
Inventors: Kenne Marco; Christoph Häusler
Original assignee: Von Ardenne GmbH
Current assignee: Von Ardenne Asset GmbH and Co KG
Priority date: 2014-05-30
Filing date: 2014-05-30
Publication date: 2015-12-03
Anticipated expiration: 2034-05-31
Also published as: DE102014107636B4

Abstract

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Vakuumprozessieranlage (100) Folgendes aufweisen: eine erste Schleusenkammeranordnung (101) zum Einschleusen von Substraten in eine Prozesskammeranordnung (103) hinein; eine zweite Schleusenkammeranordnung (105) zum Ausschleusen prozessierter Substrate aus einer Prozesskammeranordnung (103) heraus; eine zwischen die erste Schleusenkammeranordnungen (101) und die zweite Schleusenkammeranordnungen (105) gekoppelte Prozesskammeranordnung (103) mit einer Vielzahl von Prozesskammern (302) zum Prozessieren der eingeschleusten Substrate; ein Vorvakuum-Versorgungs-Rohr (304) zum Versorgen der Vielzahl von Prozesskammern (302) mit einem Vorvakuum, wobei sich das Vorvakuum-Versorgungs-Rohr (304) entlang der Prozesskammeranordnung (103) erstreckt; wobei jede Prozesskammer (302) der Vielzahl von Prozesskammern (302) mittels eines separaten Anschlussrohrs (306) direkt mit dem Vorvakuum-Versorgungs-Rohr (304) verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vakuumprozessieranlage.
Im Allgemeinen kann eine Vakuumprozessieranlage oder eine Vakuumbeschichtungsanlage dazu genutzt werden, Substrate, wie beispielsweise plattenförmige Substrate, Glasscheiben, Wafer oder andere Träger, zu prozessieren bzw. zu beschichten. Dabei kann eine Vakuumprozessieranlage eine oder mehrere Vakuumkammern (auch bezeichnet als Sektionen (Kompartments) oder Prozesskammern) aufweisen sowie ein Transportsystem zum Transportieren des jeweils zu beschichtenden Substrats durch die Vakuumprozessieranlage bzw. durch die mindestens eine Vakuumkammer hindurch. Zum Einschleusen eines Substrats in die Vakuumprozessieranlage hinein oder zum Ausschleusen eines Substrats aus der Vakuumprozessieranlage heraus, können beispielsweise eine oder mehrere Schleusenkammern, eine oder mehrere Pufferkammern (z.B. optional) und/oder eine oder mehrere Transferkammern verwendet werden.
Zum Einschleusen mindestens eines Substrats in die Vakuumprozessieranlage hinein kann beispielsweise das mindestens eine Substrat in eine belüftete Schleusenkammer eingebracht werden, anschließend kann die Schleusenkammer mit dem mindestens einen Substrat evakuiert werden, und das Substrat kann schubweise aus der evakuierten Schleusenkammer heraus in eine angrenzende Vakuumkammer (z.B. in die Pufferkammer oder Transferkammer) der Vakuumprozessieranlage transportiert werden. Mittels der Pufferkammer kann beispielsweise ein Substrat vorgehalten werden und ein Druck kleiner als in der Schleusenkammer (in der Eingangsschleusenkammer) bereitgestellt werden. Mittels der Transferkammer können die schubweise eingebrachten Substrate zu einem so genannten Substratband (einer z.B. gleichförmig transportierten kontinuierlichen Folge von Substraten) zusammengeführt werden, so dass zwischen den Substraten nur kleine Lücken verbleiben, während die Substrate in mindestens einer entsprechend eingerichteten Prozesskammer der Vakuumprozessieranlage prozessiert (z.B. beschichtet) werden.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen wird eine Vakuumprozessieranlage mit mehreren Vakuumkammern bereitgestellt, wobei die Vakuumprozessieranlage modular aufgebaut ist bzw. wobei die Vakuumkammern derart eingerichtet sind, dass ein modularer Aufbau der Vakuumprozessieranlage ermöglicht ist. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die mehreren Vakuumkammern der Vakuumprozessieranlage jeweils ein Kammergehäuse aufweisen, wobei das Kammergehäuse derart eingerichtet ist, dass eine Deckelöffnung des Kammergehäuses mit einem Kammerdeckel abgedeckt werden kann. Anschaulich können die mehreren Vakuumkammern der Vakuumprozessieranlage geöffnet werden, indem die entsprechenden Kammerdeckel abgenommen oder aufgeklappt (geöffnet) werden, und geschlossen werden, indem die entsprechenden Kammerdeckel aufgelegt oder zugeklappt (geschlossen) werden.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können mehrere Kammergehäuse derart miteinander verbunden sein oder werden, dass diese ein gemeinsames Kammergehäuse für mehrere Vakuumkammern bereitstellen, wobei in diesem Fall das gemeinsame Kammergehäuse mittels mehrerer entsprechend eingerichteter Kammerdeckel abgedichtet werden kann. Beispielsweise können mehrere Bereiche eines Kammergehäuses voneinander mittels vertikaler Kammerwände (oder Schottwände) separiert sein. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können in einem Kammergehäuse zum Prozessieren eines Substrats oder Substratbands eine oder mehrere Prozessbereiche bereitgestellt sein oder werden und eine oder mehrere Pumpbereiche zum Evakuieren des Kammergehäuses. Ferner können in einem Kammergehäuse zum Prozessieren eines Substrats oder eines Substratbands mehrere Prozessbereiche bereitgestellt sein oder werden.
Das Kammergehäuse kann beispielsweise derart eingerichtet sein, dass dieses als Grundkammer (Rezipient) für verschiedene Vakuumkammern genutzt werden kann, z.B. kann das Kammergehäuse für eine Schleusenkammer genutzt werden, wobei die Schleusenkammer beispielsweise im Vorvakuumbereich und/oder Hochvakuumbereich (z.B. im Bereich des Prozessvakuums, z.B. in einem Bereich von ungefähr 10^–2 mbar bis ungefähr 10^–7 mbar, z.B. in einem Bereich von ungefähr 10^–2 mbar bis ungefähr 10^–5 mbar) betrieben werden kann. Ferner kann das Kammergehäuse für eine Pufferkammer oder Transferkammer genutzt werden. Dabei kann die Funktionsweise oder die Betriebsart der jeweiligen Vakuumkammer aufgrund des mit dem Kammergehäuse verwendeten Kammerdeckels definiert sein. Beispielsweise kann die Grundkammer mit einem Kammerdeckel als Schleusenkammer verwendet werden und mit einem anderen Kammerdeckel als Pufferkammer oder Transferkammer (oder Prozesskammer). Damit das Kammergehäuse universell eingesetzt werden kann, kann das Kammergehäuse mindestens einen Anschlussflansch zum Anschließen einer Vorvakuumpumpe oder einer Vorvakuumpumpen-Anordnung aufweisen. Somit kann in dem mittels des Kammerdeckels abgedichteten Kammergehäuse zumindest ein Vorvakuum erzeugt werden oder bereitgestellt sein. Wenn in dem abgedichteten Kammergehäuse ein Hochvakuum erzeugt werden soll, kann das mittels eines geeigneten Kammerdeckels erfolgen, wobei der Kammerdeckel beispielsweise einen Anschlussflansch zum Anschließen einer Hochvakuumpumpe oder einer Hochvakuumpumpen-Anordnung aufweisen kann, oder das Kammergehäuse selbst kann einen Anschlussflansch aufweisen zum Anschließen einer Hochvakuumpumpe oder einer Hochvakuumpumpen-Anordnung, z.B. kann der Anschlussflansch in einer seitlichen Kammerwand des Kammergehäuses bereitgestellt sein oder werden.
Ein Aspekt verschiedener Ausführungsformen kann anschaulich darin gesehen werden, eine Vielzahl von zu evakuierenden Vakuumkammern einer Vakuumprozessieranlage mittels eines einzigen Vorvakuum-Versorgungs-Rohrs gleichzeitig zu evakuieren, wobei jede der Vakuumkammern mittels einer separaten Verbindung an das Vorvakuum-Versorgungs-Rohr gekuppelt ist. Somit kann beispielsweise ein einfacherer und kostengünstigerer Aufbau bereitgestellt werden, als beispielsweise mittels einer herkömmlichen Vakuumprozessieranlage, bei der die Vorvakuum-Versorgung mittels eines Hauptrohrs und mittels verschiedener Verteilerrohre, welche sich von dem Hauptrohr abzweigen, erfolgen kann.
Ferner kann ein anderer Aspekt verschiedener Ausführungsformen anschaulich darin gesehen werden, ein durchgehendes Vorvakuum-Versorgungs-Rohr entlang der Prozesskammeranordnung einer Vakuumprozessieranlage bereitzustellen, wobei für jede Vakuumkammer der Prozesskammeranordnung ein Anschlussflansch an dem Vorvakuum-Versorgungs-Rohr bereitgestellt ist. Somit kann beispielsweise an jeder beliebigen Stelle der Prozesskammeranordnung eine Pumpkammer eingerichtet sein oder werden, welche direkt an den entsprechenden Anschlussflansch des Vorvakuum-Versorgungs-Rohrs angeschlossen werden kann.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Prozesskammeranordnung eine Vielzahl von Vakuumkammern aufweisen, z.B. eine Vielzahl von Pumpkammern zum Evakuieren der Prozesskammeranordnung und eine Vielzahl von Prozessierkammern zum Prozessieren (z.B. zum Beschichten) eines Substrats oder Substratbands in der Prozesskammeranordnung. Dabei kann jeweils eine Pumpkammer dadurch bereitgestellt sein oder werden, dass ein Pumpdeckel mit dem Kammergehäuse verwendet wird, und eine Prozessierkammer kann beispielsweise dadurch bereitgestellt sein oder werden, dass ein entsprechend eingerichteter Prozessierdeckel (z.B. ein Magnetrondeckel) mit dem Kammergehäuse verwendet wird. Ferner kann ein Prozessierdeckel zusätzlich auch eine Vakuumpumpe oder mehrere Vakuumpumpen aufweisen, so dass die Prozesskammeranordnung auch mittels der Prozessierdeckel evakuiert werden kann.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Vakuumprozessieranlage Folgendes aufweisen: eine erste Schleusenkammeranordnung zum Einschleusen von Substraten in eine Prozesskammeranordnung hinein; eine zweite Schleusenkammeranordnung zum Ausschleusen prozessierter Substrate aus einer Prozesskammeranordnung heraus; eine zwischen die erste Schleusenkammeranordnungen und die zweite Schleusenkammeranordnungen gekoppelte Prozesskammeranordnung mit einer Vielzahl von Prozesskammern zum Prozessieren der eingeschleusten Substrate; ein Vorvakuum-Versorgungs-Rohr zum Versorgen der Vielzahl von Prozesskammern mit einem Vorvakuum, wobei sich das Vorvakuum-Versorgungs-Rohr entlang der Prozesskammeranordnung erstreckt; wobei jede Prozesskammer der Vielzahl von Prozesskammern mittels mindestens eines separaten Anschlussrohrs direkt mit dem Vorvakuum-Versorgungs-Rohr verbunden ist. Anschaulich wurde beispielsweise erkannt, dass ein einziges Vorvakuum-Versorgungs-Rohr ausreichend sein kann, um ein Vorvakuum für alle zu evakuierenden Vakuumkammern der Prozesskammeranordnung bereitzustellen.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Vakuumprozessieranlage ferner mindestens eine Vorvakuumpumpenanordnung aufweisen, welche an das Vorvakuum-Versorgungs-Rohr gekoppelt ist zum Bereitstellen des Vorvakuums in dem Vorvakuum-Versorgungs-Rohr. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Vorvakuumpumpenanordnung eine oder mehrere Vorvakuumpumpen aufweisen, z.B. eine Schraubenpumpe oder mehrere Schraubenpumpen und/oder eine Rootspumpe (Wälzkolbenpumpe) oder mehrere Rootspumpen.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Vakuumprozessieranlage beispielsweise zwei Vorvakuumpumpenanordnungen aufweisen, welche redundant an das Vorvakuum-Versorgungs-Rohr gekoppelt sind zum Bereitstellen des Vorvakuums in dem Vorvakuum-Versorgungs-Rohr.
Ferner kann die Prozesskammeranordnung mindestens eine Ventilkammer aufweisen zum Separieren mehrerer erster Prozesskammern der Vielzahl von Prozesskammern von mehreren zweiten Prozesskammern der Vielzahl von Prozesskammern. Mit anderen Worten kann mindestens eine Ventilkammer derart mit der Prozesskammeranordnung gekoppelt sein, dass mittels der Ventilkammer ein erster Bereich der Prozesskammeranordnung von einem zweiten Bereich der Prozesskammeranordnung, z.B. gasdicht, separiert werden kann.
Ferner kann das Vorvakuum-Versorgungs-Rohr mindestens ein Ventil aufweisen zum Separieren des Vorvakuum-Versorgungs-Rohrs in einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt. Mit anderen Worten kann mindestens ein Ventil an das Vorvakuum-Versorgungs-Rohr derart montiert sein, dass mittels des Ventils ein erster Bereich des Vorvakuum-Versorgungs-Rohrs von einem zweiten Bereich des Vorvakuum-Versorgungs-Rohrs, z.B. gasdicht, separiert werden kann.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Vakuumprozessieranlage derart eingerichtet sein, dass bei geschlossener Ventilkammer und bei geschlossenem Ventil der erste Abschnitt des Vorvakuum-Versorgungs-Rohrs die mehreren ersten Prozesskammern der Vielzahl von Prozesskammern und der zweite Abschnitt des Vorvakuum-Versorgungs-Rohrs die mehreren zweiten Prozesskammern der Vielzahl von Prozesskammern versorgt.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Vakuumprozessieranlage ferner mindestens eine Vorvakuumpumpenanordnung aufweisen, welche mit dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt des Vorvakuum-Versorgungs-Rohrs gekoppelt ist zum Bereitstellen des Vorvakuums in dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt des Vorvakuum-Versorgungs-Rohrs.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Prozesskammeranordnung mehr als 10 Prozesskammern aufweisen, wobei das Vorvakuum-Versorgungs-Rohr eine Länge entlang der Prozesskammern von mehr als 5 m aufweisen kann. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Prozesskammeranordnung mehr als 10 Prozesskammern aufweisen, wobei das Vorvakuum-Versorgungs-Rohr eine Länge entlang der Prozesskammern von mehr als 30 m aufweisen kann. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Prozesskammeranordnung mehr als 20 Prozesskammern aufweisen, wobei das Vorvakuum-Versorgungs-Rohr eine Länge entlang der Prozesskammern von mehr als 10 m aufweisen kann. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Prozesskammeranordnung mehr als 30 Prozesskammern aufweisen, wobei das Vorvakuum-Versorgungs-Rohr eine Länge entlang der Prozesskammern von mehr als 15 m aufweisen kann. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Prozesskammeranordnung mehr als 50 Prozesskammern aufweisen, wobei das Vorvakuum-Versorgungs-Rohr eine Länge entlang der Prozesskammern von mehr als 25 m aufweisen kann.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Vorvakuum-Versorgungs-Rohr einen Querschnitt von mehr als 10 cm aufweisen.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Vakuumprozessieranlage ferner Folgendes aufweisen: eine erste Transferkammeranordnung zwischen der ersten Schleusenkammeranordnung und der Prozesskammeranordnung zum Bereitstellen einer kontinuierlichen Folge von Substraten (Substratband) in der Prozesskammeranordnung aus schubweise mittels der Schleusenkammeranordnung eingeschleusten Substraten, und eine zweite Transferkammeranordnung zwischen der Prozesskammeranordnung und der zweiten Schleusenkammeranordnung zum Vereinzeln der kontinuierlichen Folge von Substraten (Substratband) zum schubweisen Ausschleusen der Substrate mittels der zweiten Schleusenkammeranordnung.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Vakuumprozessieranlage Folgendes aufweisen: eine erste Schleusenkammeranordnung zum Einschleusen von Substraten in eine Prozesskammeranordnung hinein; eine zweite Schleusenkammeranordnung zum Ausschleusen prozessierter Substrate aus einer Prozesskammeranordnung heraus; eine zwischen die erste Schleusenkammeranordnungen und die zweite Schleusenkammeranordnungen gekoppelte Prozesskammeranordnung mit einer Vielzahl von Prozesskammern zum Prozessieren der eingeschleusten Substrate und einer Vielzahl von Pumpkammern zum Evakuieren der Prozesskammeranordnung; ein Vorvakuum-Versorgungs-Rohr zum Versorgen der Vielzahl von Pumpkammern mit einem Vorvakuum, wobei sich das Vorvakuum-Versorgungs-Rohr entlang der Prozesskammeranordnung erstreckt; wobei jede Pumpkammer der Vielzahl von Pumpkammern mittels eines separaten Anschlussrohrs direkt mit dem Vorvakuum-Versorgungs-Rohr verbunden ist. Anschaulich wurde beispielsweise erkannt, dass ein einziges Vorvakuum-Versorgungs-Rohr ausreichend sein kann, um ein Vorvakuum für alle Pumpkammern zum Evakuieren der Prozesskammeranordnung bereitzustellen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Pumpkammer ein Kammergehäuse aufweisen, welches mittels eines entsprechend eingerichteten Kammerdeckels evakuiert werden kann und/oder welches mittels eines Anschlussflansches in einer Seitenwand des Kammergehäuses evakuiert werden kann.
Ferner kann die Prozesskammeranordnung mindestens eine Ventilkammer aufweisen zum Separieren mehrerer erster Pumpkammern der Vielzahl von Pumpkammern von mehreren zweiten Pumpkammern der Vielzahl von Pumpkammern. Mit anderen Worten kann mindestens eine Ventilkammer derart mit der Prozesskammeranordnung gekoppelt sein, dass mittels der Ventilkammer ein erster Bereich der Prozesskammeranordnung von einem zweiten Bereich der Prozesskammeranordnung, z.B. gasdicht, separiert werden kann.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Vakuumprozessieranlage derart eingerichtet sein, dass bei geschlossener Ventilkammer und bei geschlossenem Ventil der erste Abschnitt des Vorvakuum-Versorgungs-Rohrs die mehreren ersten Pumpkammern der Vielzahl von Pumpkammern und der zweite Abschnitt des Vorvakuum-Versorgungs-Rohrs die mehreren zweiten Pumpkammern der Vielzahl von Pumpkammern versorgt.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Vakuumprozessieranlage Folgendes aufweisen: eine erste Schleusenkammeranordnung zum Einschleusen von Substraten in eine Prozesskammeranordnung hinein; eine zweite Schleusenkammeranordnung zum Ausschleusen prozessierter Substrate aus einer Prozesskammeranordnung heraus; eine zwischen die erste Schleusenkammeranordnungen und die zweite Schleusenkammeranordnungen gekoppelte Prozesskammeranordnung mit einer Vielzahl von zu evakuierenden Vakuumkammern; ein Vorvakuum-Versorgungs-Rohr zum Versorgen der Vielzahl von zu evakuierenden Vakuumkammern mit einem Vorvakuum, wobei sich das Vorvakuum-Versorgungs-Rohr entlang der Prozesskammeranordnung erstreckt; wobei jede zu evakuierende Vakuumkammer der Vielzahl von zu evakuierenden Vakuumkammern mittels eines separaten Anschlussrohrs direkt mit dem Vorvakuum-Versorgungs-Rohr verbunden ist.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Vakuumprozessieranlage Folgendes aufweisen: eine erste Schleusenkammeranordnung zum Einschleusen von Substraten in eine Prozesskammeranordnung hinein; eine zweite Schleusenkammeranordnung zum Ausschleusen der prozessierten Substraten aus der Prozesskammeranordnung heraus; die mit den beiden Schleusenkammeranordnungen gekoppelte Prozesskammeranordnung mit mehreren Prozesskammern zum Prozessieren der eingeschleusten Substrate; wobei jede der mehreren Prozesskammern einen separaten Kammer-Anschluss aufweist zum Versorgen der jeweiligen Prozesskammer mit einem Vorvakuum; ein Vorvakuum-Versorgungs-Rohr, welches sich entlang der Prozesskammeranordnung erstreckt und mehrere Anschlüsse aufweist zum Ankuppeln der mehreren Prozesskammern mittels des jeweiligen Kammer-Anschlusses an das Vorvakuum-Versorgungs-Rohr; wobei jeweils genau ein Anschluss der mehreren Anschlüsse des Vorvakuum-Versorgungs-Rohrs direkt mit genau einem Kammer-Anschluss verbunden ist.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Vakuumprozessieranlage Folgendes aufweisen: eine erste Schleusenkammeranordnung zum Einschleusen von Substraten in eine Prozesskammeranordnung hinein; eine zweite Schleusenkammeranordnung zum Ausschleusen prozessierter Substrate aus einer Prozesskammeranordnung heraus; eine zwischen die erste Schleusenkammeranordnungen und die zweite Schleusenkammeranordnungen gekoppelte Prozesskammeranordnung mit einer Vielzahl von Kammergehäusen zum Prozessieren der eingeschleusten Substrate und mit einer Vielzahl von Kammerdeckeln zum zumindest teilweisen Abdecken der Kammergehäuse, wobei jeder Kammerdeckel der Vielzahl von Kammerdeckeln eine Hochvakuumpumpenanordnung aufweist zum Evakuieren der Prozesskammeranordnung; ein Vorvakuum-Versorgungs-Rohr zum Versorgen der Vielzahl von Kammerdeckeln mit einem Vorvakuum, wobei sich das Vorvakuum-Versorgungs-Rohr entlang der Prozesskammeranordnung erstreckt; wobei jede der Hochvakuumpumpenanordnungen separat mit dem Vorvakuum-Versorgungs-Rohr verbunden ist. Anschaulich wurde beispielsweise erkannt, dass ein einziges Vorvakuum-Versorgungs-Rohr ausreichend sein kann, um ein Vorvakuum für alle Pumpdeckel zum Evakuieren der Prozesskammeranordnung bereitzustellen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.
Es zeigen
1A und 1B jeweils in einer schematischen Ansicht den Aufbau einer Vakuumprozessieranlage, gemäß verschiedenen Ausführungsformen;
2A und 2B jeweils in einer schematischen Ansicht den Aufbau einer Vakuumprozessieranlage, gemäß verschiedenen Ausführungsformen;
3 eine Vakuumprozessieranlage in einer schematischen Ansicht, gemäß verschiedenen Ausführungsformen;
4A bis 4C jeweils in einer schematischen Ansicht den Aufbau einer Vakuumprozessieranlage, gemäß verschiedenen Ausführungsformen;
5A und 5B jeweils ein Medienpodest einer Vakuumprozessieranlage mit einem Vorvakuum-Versorgungs-Rohr, gemäß verschiedenen Ausführungsformen;
6 eine Vakuumprozessieranlage in einer perspektivischen Detailansicht, gemäß verschiedenen Ausführungsformen;
7 eine Vakuumprozessieranlage mit einem Medienpodest und einem Medienbalkon, gemäß verschiedenen Ausführungsformen; und
8 einen Medienbalkon einer Vakuumprozessieranlage in einer perspektivischen Ansicht, 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" verwendet zum Beschreiben sowohl einer direkten als auch einer indirekten Verbindung, eines direkten oder indirekten Anschlusses sowie einer direkten oder indirekten Kopplung. In den Figuren werden identische oder ähnliche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen, soweit dies zweckmäßig ist.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Vakuumkammer dadurch bereitgestellt sein oder werden, dass ein Kammergehäuse mit einer Deckelöffnung mittels eines entsprechend passenden Kammerdeckels abgedichtet (verschlossen) wird. Der Kammerdeckel kann beispielsweise auf das Kammergehäuse aufgelegt sein oder werden und somit das Kammergehäuse vakuumdicht abschließen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Kammerdeckel nicht fest mit dem Kammergehäuse verbunden sein und somit beispielsweise nach oben abgehoben werden. Alternativ kann der Kammerdeckel mittels eines Lagers schwenkbar an dem Kammergehäuse montiert sein und somit beispielsweise aufgeklappt werden. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Kammergehäuse seitlich (in einer Seitenwand des Kammergehäuses) angeordnete Flansche zum Anschließen einer Vorvakuumpumpenanordnung und/oder einer Hochvakuumpumpenanordnung aufweisen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Kammergehäuse in einer Seitenwand des Kammergehäuses mindestens einen Flansch aufweisen zum Anschließen einer Hochvakuumpumpenanordnung, z.B. zum Anschließen mindestens einer Turbomolekularpumpe. Ferner kann mindestens ein Flansch zum Anschließen einer Hochvakuumpumpenanordnung in dem Kammerdeckel eingerichtet sein, z.B. zum Anschließen mindestens einer Turbomolekularpumpe. Ein Kammerdeckel mit einer Hochvakuumpumpenanordnung kann beispielsweise als Pumpdeckel bezeichnet sein oder werden. Ferner kann eine Vakuumkammer, welche mittels einer an die Vakuumkammer angeschlossenen Hochvakuumpumpenanordnung evakuiert werden kann, als Pumpkammer bezeichnet werden. Dabei kann auch ein Kammergehäuse, welches mittels eines Pumpdeckels abgedichtet ist, als Pumpkammer bezeichnet werden. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Pumpkammer angrenzende Vakuumkammern indirekt mit evakuieren.
Alternativ kann eine Vakuumkammer ein geschlossenes Kammergehäuse (ohne eine Deckelöffnung) aufweisen. Anschaulich kann der Kammerdeckel mit dem Kammergehäuse fest verbunden sein.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die hierin Vakuumprozessieranlage eine sogenannte horizontale Vakuumbeschichtungsanlage (In-Line-Beschichtungsanlage) sein. Eine horizontale Vakuumbeschichtungsanlage kann beispielsweise verwendet werden, um Substrate (z.B. Glasplatten, Halbleiterplatten oder Ähnliches) zu beschichten.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Vakuumprozessieranlage (z.B. eine horizontale Vakuumbeschichtungsanlage) als 3-Kammer-Anlage mit drei verschiedenen Vakuumbereichen bereitgestellt sein oder werden, wie beispielsweise in den 1A und 2A veranschaulicht ist. Ferner kann eine Vakuumprozessieranlage (z.B. eine horizontale Vakuumbeschichtungsanlage) als 5-Kammer-Anlage (mit fünf verschiedenen Vakuumbereichen) bereitgestellt sein oder werden, wie beispielsweise in den 1B und 2B veranschaulicht ist. Im Wesentlichen kann die Vakuumprozessieranlage eine Prozesskammeranordnung aufweisen, beispielsweise einen Bereich der Vakuumprozessieranlage in welchem ein Substrat oder mehrere Substrate prozessiert werden, wobei dieser Bereich als ein gemeinsamer Vakuumbereich eingerichtet sein kann. An die Prozesskammeranordnung können ferner (z.B. beidseitig symmetrisch) so genannte Schleusenkammern, Pufferkammern und/oder Transferkammern gekoppelt sein oder werden. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die Substrate in der Prozesskammeranordnung als Substratband transportiert werden.
1A veranschaulicht eine Vakuumprozessieranlage 100 in einer schematischen Darstellung, wobei die Vakuumprozessieranlage 100 in drei Vakuumbereiche 110a, 110c, 110e unterteilt sein kann. Mit anderen Worten kann die Vakuumprozessieranlage 100 als 3-Kammer-Anlage eingerichtet sein. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können Substrate entlang einer Transportrichtung 101 durch die Vakuumprozessieranlage 100 hindurch transportiert werden, z.B. mittels einer Vielzahl von Transportrollen und einem durchgängigen Transportbereich.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Vakuumprozessieranlage 100 eine erste Schleusenkammeranordnung 101 mit mindestens einer Schleusenkammer aufweisen sowie eine mit der erste Schleusenkammeranordnung 101 gekoppelte Prozesskammeranordnung 103 mit einer Prozesskammer oder mehreren Prozesskammern. Ferner kann eine zweite Schleusenkammeranordnung 105 mit mindestens einer Schleusenkammer an die Prozesskammeranordnung 103 gekoppelt sein. Beispielsweise kann die erste Schleusenkammeranordnung 101 derart eingerichtet und mit der Prozesskammeranordnung 103 gekoppelt sein, dass ein Substrat mittels der ersten Schleusenkammeranordnung 101 in die Prozesskammeranordnung 103 eingeschleust (eingebracht) werden kann. Ferner kann die Prozesskammeranordnung 103 derart eingerichtet sein, dass mindestens ein Substrat (oder mehrere Substrate) in der Prozesskammeranordnung 103 prozessiert, z.B. beschichtet, gereinigt, geätzt, erwärmt, belichtet, werden kann. Ferner kann die zweite Schleusenkammeranordnung 105 derart eingerichtet und mit der Prozesskammeranordnung 103 gekoppelt sein, dass ein Substrat mittels der zweiten Schleusenkammeranordnung 105 aus der Prozesskammeranordnung 103 ausgeschleust (herausgebracht) werden kann.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können zumindest die Schleusenkammeranordnungen 101, 105 jeweils eingangsseitig und ausgangsseitig mittels eines Ventils (z.B. mittels eines Klappenventils) abgedichtet sein oder werden. Somit kann beim Einschleusen sowie beim Ausschleusen in der Prozesskammeranordnung 103 ein Prozessvakuum aufrechterhalten werden, wobei das Prozessvakuum von dem jeweiligen Prozess abgängig sein kann, welcher in der Prozesskammeranordnung 103 durchgeführt werden soll. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das in der Prozesskammeranordnung 103 erzeugte oder bereitgestellte Prozessvakuum in einem Bereich von ungefähr 10^–3 mbar bis ungefähr 10^–7 mbar liegen. Mit anderen Worten kann die Prozesskammeranordnung 103 derart eingerichtet sein, z.B. vakuumtauglich bereitgestellt sein und entsprechende Vakuumpumpen aufweisen oder mit entsprechenden Vakuumpumpen gekoppelt sein, dass in der Prozesskammeranordnung 103 ein Prozessvakuum in einem Bereich von ungefähr 10^–3 mbar bis ungefähr 10^–7 mbar bereitgestellt werden kann.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die Schleusenkammeranordnungen 101, 105 derart eingerichtet sein, z.B. vakuumtauglich bereitgestellt sein, mit Ventilklappen abdichtbar sein, und entsprechende Vakuumpumpen aufweisen oder mit entsprechenden Vakuumpumpen gekoppelt sein, dass die Schleusenkammeranordnungen 101, 105 zyklisch von normalem Atmosphärendruck auf einen vordefinierten Schleusendruck evakuiert werden kann und/oder von einem Schleusendruck auf normalen Atmosphärendruck geflutet (belüftet) werden kann zum Einschleusen und/oder Ausschleusen der Substrate. Damit in der Prozesskammeranordnung 103 das angestrebte Prozessvakuum gehalten werden kann, können die Schleusenkammeranordnungen 101, 105 zyklisch bis auf den Prozessdruck evakuiert werden, oder mit anderen Worten kann der Schleusendruck jeweils dann im Wesentlichen dem Prozessdruck entsprechen, wenn ein Substrat zwischen der jeweiligen Schleusenkammeranordnung 101, 105 und der Prozesskammeranordnung 103 transferiert wird.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die Schleusenkammeranordnungen 101, 105 derart eingerichtet sein, z.B. vakuumtauglich bereitgestellt sein, mit Ventilklappen abdichtbar sein, und entsprechende Vakuumpumpen aufweisen oder mit entsprechenden Vakuumpumpen gekoppelt sein, dass die Schleusenkammeranordnungen 101, 105 in einem Druckbereich von ungefähr 1 bar bis ungefähr 10^–7 mbar betrieben werden kann.
Somit können die Schleusenkammeranordnungen 101, 105 und die Prozesskammeranordnung 103 jeweils mit zumindest einer Vorvakuumpumpenanordnung und einer Hochvakuumpumpenanordnung gekoppelt sein zum Bereitstellen eine Hochvakuums in den Schleusenkammeranordnungen 101, 105 und in der Prozesskammeranordnung 103 in einem Bereich von ungefähr 10^–3 mbar bis ungefähr 10^–7 mbar.
Wie in 1A veranschaulicht ist, kann somit die Vakuumprozessieranlage 100 mit im Wesentlichen drei verschiedenen Druckbereichen bereitgestellt sein oder werden, mit einem ersten Schleusendruckbereich 110a in der ersten Schleusenkammeranordnung 101 (in der Eingangsschleuse), einem Prozessdruckbereich 110c in der Prozesskammeranordnung 103 und einem zweiten Schleusendruckbereich 110e in der zweiten Schleusenkammeranordnung 101 (in der Ausgangsschleuse).
Ferner können die Schleusenkammeranordnungen 101, 105 jeweils mehrere Schleusenkammern 110a, 110b, 105a, 105b aufweisen, wie in 1B veranschaulicht ist. Anschaulich können somit Substrate beim Einschleusen stufenweise in das Prozessvakuum 110c der Prozesskammeranordnung 103 eingeschleust und stufenweise aus dem Prozessvakuum 110c der Prozesskammeranordnung 103 ausgeschleust werden. Mit anderen Worten kann die Vakuumprozessieranlage 100 als 5-Kammer-Anlage eingerichtet sein.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die ersten Schleusenkammern 101a, 105a der Schleusenkammeranordnungen 101, 105 derart eingerichtet sein, z.B. vakuumtauglich bereitgestellt sein, mit Ventilklappen abdichtbar sein, und entsprechende Vakuumpumpen aufweisen oder mit entsprechenden Vakuumpumpen gekoppelt sein, dass die ersten Schleusenkammern 101a, 105a der Schleusenkammeranordnungen 101, 105 in einem Druckbereich von ungefähr 1 bar bis ungefähr 10^–2 mbar betrieben werden können (als erste Druckstufe). Somit können die ersten Schleusenkammern 101a, 105a der Schleusenkammeranordnungen 101, 105 lediglich mit einer Vorvakuumpumpenanordnung gekoppelt sein zum Bereitstellen eines Vorvakuums in den ersten Schleusenkammern 101a, 105a der Schleusenkammeranordnungen 101, 105 in einem Bereich von ungefähr 1 bar bis ungefähr 10^–2 mbar. Ferner können die zweiten Schleusenkammern 101b, 105b der Schleusenkammeranordnungen 101, 105 derart eingerichtet sein, z.B. vakuumtauglich bereitgestellt sein, mit Ventilklappen abdichtbar sein, und entsprechende Vakuumpumpen aufweisen oder mit entsprechenden Vakuumpumpen gekoppelt sein, dass die zweiten Schleusenkammern 101a, 105a der Schleusenkammeranordnungen 101, 105 in einem Druckbereich von ungefähr 10^–2 mbar bis ungefähr 10^–7 mbar betrieben werden können (als zweite Druckstufe). Somit können die zweiten Schleusenkammern 101b, 105b der Schleusenkammeranordnungen 101, 105 mit einer Vorvakuumpumpenanordnung und einer Hochvakuumpumpenanordnung gekoppelt sein zum Bereitstellen eine Hochvakuums in den zweiten Schleusenkammern 101b, 105b der Schleusenkammeranordnungen 101, 105 in einem Bereich von ungefähr 10^–3 mbar bis ungefähr 10^–7 mbar.
Die zweiten Schleusenkammern 101b, 105b der Schleusenkammeranordnungen 101, 105 können als Pufferkammer bezeichnet werden, da mittels dieser beispielsweise ein zusätzliches Substrat zwischen der Eingangsschleusenkammer 101a und der Prozesskammeranordnung 103 vorgehalten werden kann. Die Pufferkammern 101b, 105b können jeweils von der Eingangsschleusenkammer 101a und der Ausgangschleusenkammer 105a und den Prozesskammern der Prozesskammeranordnung 103 separiert werden, z.B. mittels eingangsseitig und ausgangsseitig an den Pufferkammern bereitgestellten Klappenventilen (vgl. 4C).
Wie in 1B veranschaulicht ist, kann somit die Vakuumprozessieranlage 100 mit im Wesentlichen fünf verschiedenen Druckbereichen bereitgestellt sein oder werden, mit einem ersten Schleusendruckbereich 110a in der Eingangsschleusenkammer 101a der ersten Schleusenkammeranordnung 101, einem ersten Pufferkammerdruckbereich 110b in der ersten Pufferkammer 101b der ersten Schleusenkammeranordnung 101, einem Prozessdruckbereich 110c in der Prozesskammeranordnung 103, einem zweiten Pufferkammerdruckbereich 110d in der zweiten Pufferkammer 105b der zweiten Schleusenkammeranordnung 105 und einem zweiten Schleusendruckbereich 110e in der Ausgangsschleusenkammer 105a der zweiten Schleusenkammeranordnung 105.
In 2A und 2B ist jeweils die in 1A bzw. 1B dargestellte Vakuumprozessieranlage 100 mit zusätzlichen Transferkammern 102, 104 dargestellt, gemäß verschiedenen Ausführungsformen.
Beispielsweise kann eine erste Transferkammeranordnung 102 zwischen der ersten Schleusenkammeranordnung 101 und der Prozesskammeranordnung 103 angeordnet sein zum Bereitstellen einer kontinuierlichen Folge von Substraten (einem Substratband) in der Prozesskammeranordnung 103 aus schubweise mittels der Schleusenkammeranordnung 101 eingeschleusten Substraten. Ferner kann eine zweite Transferkammeranordnung 104 zwischen der Prozesskammeranordnung 103 und der zweiten Schleusenkammeranordnung 105 angeordnet sein zum Vereinzeln der kontinuierlichen Folge von Substraten (des Substratbands) zum schubweisen Ausschleusen der vereinzelten Substrate mittels der zweiten Schleusenkammeranordnung 105.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die Pufferkammern 101b, 105b und/oder die Transferkammern 102, 104 der Vakuumprozessieranlage 100 Gasseparationsspalte aufweisen, so dass ein Gasfluss oder eine Gasteilchenbewegung entlang der Transportrichtung 101 reduziert oder gehemmt wird. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die jeweilige Transferkammer 102, 104 während des Betriebs der Vakuumprozessieranlage 100 zu der angrenzenden Prozesskammer der Prozesskammeranordnung 104 hin offen bleiben. Die jeweiligen Substrat-Transfer-Öffnungen der Schleusenkammern oder Pufferkammern der Schleusenkammeranordnungen 101, 105 können während des Betriebs der Vakuumprozessieranlage 100 zyklisch geöffnet und geschlossen werden zum Einschleusen bzw. Ausschleusen der Substrate.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Eingangsschleusen-Anordnung 101 bzw. eine Eingangsschleusenkammer 101a mindestens zwei Ventile aufweisen zum vakuumdichten Verschließen (Abdichten) der Eingangsschleusen-Anordnung 101 bzw. der Eingangsschleusenkammer 101a, wobei die mindestens zwei Ventile eine Substrat-Transfer-Öffnungen der Eingangsschleusen-Anordnung 101 bzw. der Eingangsschleusenkammer 101a abdichten können. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Ausgangsschleusen-Anordnung 105 bzw. eine Ausgangschleusenkammer 105a mindestens zwei Ventile aufweisen zum vakuumdichten Verschließen (Abdichten) der Ausgangsschleusen-Anordnung 105 bzw. der Ausgangschleusenkammer 105a, wobei die mindestens zwei Ventile die Substrat-Transfer-Öffnungen der Ausgangsschleusen-Anordnung 105 bzw. der Ausgangschleusenkammer 105a abdichten können.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können mehrere Transportrollen zu einem so genannten Transportband gekoppelt sein oder werden (z.B. mechanisch und/oder mittels einer Steuerung oder Regelung), so dass alle Transportrollen eines jeweiligen Transportbands mit gleicher Rotationsgeschwindigkeit und gleichem Drehsinn rotieren. Dabei können alle Transportrollen des Transportbands in einer Reihe in einer gemeinsamen Ebene liegen.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Eingangsschleusen-Anordnung 101 oder Ausgangsschleusen-Anordnung 105 bzw. eine Schleusenkammer 101a, 105a und/oder eine Pufferkammer 101b, 105b genau ein Transportband aufweisen.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Eingangs-Transferkammer-Anordnung 102 oder eine Ausgangs-Transferkammer-Anordnung 104 bzw. eine Transferkammer 102, 104 mehrere (z.B. zwei oder mehr als zwei) Transportbänder aufweisen. Ferner kann eine Eingangs-Transferkammer-Anordnung 102 oder eine Ausgangs-Transferkammer-Anordnung 104 bzw. eine Transferkammer 102, 104 ein Transportband und mindestens eine weitere Transportrolle aufweisen, wobei die mindestens eine weitere Transportrolle eine andere Rotationsgeschwindigkeit als das Transportband aufweist. Mit anderen Worten kann in einer Transferkammer 102, 104 das Transportband im Grenzfall nur eine Transportrolle aufweisen.
3 veranschaulicht eine Vakuumprozessieranlage 100 in einer schematischen Ansicht gemäß verschiedenen Ausführungsformen. Wie vorangehend beschrieben ist, kann die Vakuumprozessieranlage 100 eine erste Schleusenkammeranordnung 101 aufweisen zum Einschleusen von Substraten in die Prozesskammeranordnung 103 hinein sowie eine zweite Schleusenkammeranordnung 105 zum Ausschleusen von Substraten (beispielsweise prozessierter Substrate) aus der Prozesskammeranordnung 103 heraus. Dabei können die Substrate einzeln oder schubweise eingeschleust und ausgeschleust werden. Ferner kann der Aufbau der Schleusenkammeranordnung 101, 105 (sowie der Transferkammern 102, 104) im Wesentlichen symmetrisch zur Prozesskammeranordnung 103 sein.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Prozesskammeranordnung 103 eine Vielzahl von Prozesskammern 302 aufweisen zum Prozessieren der eingeschleusten Substrate. Die Vakuumprozessieranlage 100 kann neben den Prozesskammern 302 der Prozesskammeranordnung 103 ein Vorvakuum-Versorgungs-Rohr 304 aufweisen zum Versorgen der Vielzahl von Prozesskammern 302 mit einem Vorvakuum, wobei sich das Vorvakuum-Versorgungs-Rohr 304 entlang der Prozesskammeranordnung 103 erstreckt (z.B. kann sich das Vorvakuum-Versorgungs-Rohr 304 entlang der Transportrichtung 101 neben den Prozesskammern 302 der Prozesskammeranordnung 103 erstrecken).
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann jede Prozesskammer 302 der Vielzahl von Prozesskammern 302 mittels eines separaten Anschluss-Rohrs 306 direkt mit dem Vorvakuum-Versorgungs-Rohr 304 verbunden sein.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann zwischen zwei benachbarten Prozesskammern 302 der Prozesskammeranordnung 103 mindestens eine weitere Prozesskammer (oder mehrere weitere Prozesskammern) bereitgestellt sein, welche keinen Anschluss an das Vorvakuum-Versorgungs-Rohr 304 benötigen kann. Beispielsweise kann eine oder können mehrere weitere Prozesskammern indirekt mittels der Prozesskammern 302, welche an das Vorvakuum-Versorgungs-Rohr 304 angeschlossen sind, evakuiert werden (nicht dargestellt).
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Prozesskammeranordnung 103 mehrere Pumpkammern 302 aufweisen, wie beispielsweise in 3 veranschaulicht ist, wobei alle Pumpkammern separat mit dem Vorvakuum-Versorgungs-Rohr 304 verbunden sind. Ferner kann die Prozesskammeranordnung 103 neben den Pumpkammern 302 entsprechend eingerichtete Beschichtungskammern (Prozessierkammern) aufweisen, z.B. können mehrere Kammergehäuse mit jeweils einem Pumpdeckel abgedeckt sein oder werden und mittels des Pumpdeckels evakuiert werden und mehrere weitere Kammergehäuse können mit einem Magnetrondeckel abgedeckt sein oder werden zum Beschichten eines Substrats mittels des Magnetrondeckels.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Vorvakuum-Versorgungs-Rohr 304 für jede Vakuumkammer 302 der Prozesskammeranordnung 103 (z.B. sowohl für Pumpkammern als auch für Beschichtungskammern) einen Anschlussflansch aufweisen, wobei jeweils ein Anschlussflansch dann ungenutzt bleiben kann, wenn die entsprechend zugehörige Vakuumkammer der Prozesskammeranordnung 103 keinen Anschluss an das Vorvakuum-Versorgungs-Rohr 304 benötigt. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein ungenutzter Anschlussflansch mittels eines Blindflanschs verschlossen sein oder werden.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Prozesskammeranordnung 103 der Vakuumprozessieranlage mehr als 10 Prozesskammern 302 (Vakuumkammern 302) aufweisen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Prozesskammeranordnung 103 der Vakuumprozessieranlage mehr als 5 Pumpkammern 302 und mehr als 5 Beschichtungskammern aufweisen (mit anderen Worten mehr als 10 Vakuumkammern). Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Vorvakuum-Versorgungs-Rohr 304 eine Länge entlang der Prozesskammern 302 von mehr als 5 m aufweisen.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Vorvakuum-Versorgungs-Rohr 304 einen Querschnitt von mehr als 10 cm aufweisen. Anschaulich kann der Querschnitt des Vorvakuum-Versorgungs-Rohrs 304 je größer bereitgestellt sein, desto länger das Vorvakuum-Versorgungs-Rohr 304 ist (z.B. aufgrund der Strömungseigenschaften im Rohr). Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Vorvakuum-Versorgungs-Rohr 304 einen Querschnitt von mehr als ungefähr 15 cm aufweisen bei einer Länge des Vorvakuum-Versorgungs-Rohrs 304 von mehr als ungefähr 20 m. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Vorvakuum-Versorgungs-Rohr 304 einen Querschnitt in einem Bereich von ungefähr 15 cm bis ungefähr 40 cm aufweisen bei einer Länge des Vorvakuum-Versorgungs-Rohrs 304 in einem Bereich von ungefähr 20 m bis ungefähr 100 m.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können alle Vakuumkammern 302 der Prozesskammeranordnung 103, welche einen Vorvakuumanschluss benötigen, an das gleiche Vorvakuum-Versorgungs-Rohr 304 angeschlossen sein, wobei an jeden Anschlussflansch des Vorvakuum-Versorgungs-Rohrs 304 genau eine Vakuumkammer 302 mittels einer Verbindungsleitung 306 angeschlossen ist.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Vakuumprozessieranlage 100 Folgendes aufweisen: eine erste Schleusenkammeranordnung 101 zum Einschleusen von Substraten in die Prozesskammeranordnung 103 hinein; eine zweite Schleusenkammeranordnung 105 zum Ausschleusen von Substraten aus der Prozesskammeranordnung 103 heraus. Dabei kann die Vakuumprozessieranlage 100 eine Prozesskammeranordnung 103 aufweisen, welche zwischen der ersten Schleusenkammeranordnungen 101 und der zweiten Schleusenkammeranordnungen 105 angeordnet sein kann, wobei die Prozesskammeranordnung 103 eine Vielzahl von Prozessierkammern zum Prozessieren (z.B. beschichten) der eingeschleusten Substrate und einer Vielzahl von Pumpkammern zum Evakuieren der Prozesskammeranordnung 103 aufweisen kann. Ferner kann die Vakuumprozessieranlage 100 ein Vorvakuum-Versorgungs-Rohr 304 aufweisen zum Versorgen der Vielzahl von Pumpkammern 302 mit einem Vorvakuum, wobei sich das Vorvakuum-Versorgungs-Rohr (z.B. parallel zur Transportrichtung 101) entlang der Prozesskammeranordnung 103 erstreckt; wobei jede Pumpkammer der Vielzahl von Pumpkammern 302 mittels eines separaten Anschluss-Rohrs 306 direkt mit dem Vorvakuum-Versorgungs-Rohr 304 verbunden ist.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Beschichtungskammer, z.B. ein mit einem Magnetrondeckel abgedecktes Kammergehäuse, direkt evakuiert werden, z.B. kann in dem Magnetrondeckel mindestens eine Hochvakuumpumpe angeordnet sein und die mindestens eine Hochvakuumpumpe des Magnetrondeckels kann an das Vorvakuum-Versorgungs-Rohr 304 angeschlossen sein. Ferner kann eine Hochvakuumpumpe auch seitlich an das Kammergehäuse einer Vakuumkammer 302 der Prozesskammeranordnung 103 angeschlossen sein oder werden, wobei die Hochvakuumpumpe an das Vorvakuum-Versorgungs-Rohr 304 angeschlossen sein kann.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann mittels des Vorvakuum-Versorgungs-Rohrs 304 jeweils direkt eine Hochvakuumpumpenanordnung einer Vakuumkammer der Prozesskammeranordnung 103 mit Vorvakuum versorgt werden. Die Hochvakuumpumpenanordnung kann dabei mindestens eine Hochvakuumpumpe aufweisen, welche an die Vakuumkammer angekuppelt ist.
4A veranschaulicht eine Vakuumprozessieranlage 100 und die Prozesskammeranordnung 103 in einer schematischen Darstellung gemäß verschiedenen Ausführungsformen. Dabei kann die Vakuumprozessieranlage 100 mindestens eine Vorvakuumpumpenanordnung 408 aufweisen, welche an das Vorvakuum-Versorgungs-Rohr 304 gekoppelt ist zum Bereitstellen des Vorvakuums in dem Vorvakuum-Versorgungs-Rohr 304. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Vorvakuumpumpenanordnung 408 eine oder mehrere Schraubenpumpen und/oder Wälzkolbenpumpen (Rootspumpen) aufweisen.
Die Vorvakuumpumpenanordnung 408 kann mittels eines Zuleitungs-Rohrs 410 oder mittels mehrerer Zuleitungs-Rohre 410 mit dem Vorvakuum-Versorgungs-Rohr 304 verbunden sein.
4B veranschaulicht eine Vakuumprozessieranlage 100 und die Prozesskammeranordnung 103 in einer schematischen Darstellung, gemäß verschiedenen Ausführungsformen, wobei die Prozesskammeranordnung 103 mindestens eine Ventilkammer 412 aufweist zum Separieren mehrerer erster Prozesskammern 402a der Vielzahl von Prozesskammern 302 von mehreren zweiten Prozesskammern 402b der Vielzahl von Prozesskammern 302.
Anschaulich kann mittels der Ventilkammer 412 die Prozesskammeranordnung 103 teilweise belüftet und/oder evakuiert sein oder werden. Beispielsweise können die Vakuumkammern der Prozesskammeranordnung 103 derart miteinander verbunden sein, dass diese einen durchgängigen Substrat-Transportbereich durch die gesamte Prozesskammeranordnung 103 hindurch aufweisen, und somit anschaulich ein gemeinsames Vakuum aufweisen. Mittels einer Ventilkammer oder mehrerer Ventilkammern kann die Prozesskammeranordnung 103 in separate Bereiche unterteilt werden, z.B. zu Wartungszwecken und/oder Montagezwecken. Anschaulich kann dabei das Vorvakuum-Versorgungs-Rohr 304 die separaten Bereiche 402a, 402b kurzschließen.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Vorvakuum-Versorgungs-Rohr 304 mindestens ein Ventil 414 aufweisen zum Separieren des Vorvakuum-Versorgungs-Rohrs 304 in einen ersten Abschnitt 404a und einen zweiten Abschnitt 404b. Dabei kann der erste Abschnitt 404a des Vorvakuum-Versorgungs-Rohrs 304 den mehreren erster Prozesskammern 402a der Vielzahl von Prozesskammern 302 zugeordnet sein und der zweite Abschnitt 404b des Vorvakuum-Versorgungs-Rohrs 304 kann den mehreren zweiten Prozesskammern 402b der Vielzahl von Prozesskammern 302 zugeordnet sein.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Vakuumprozessieranlage 100, mit dem Ventil 414 und der Ventilkammer 412, derart eingerichtet sein, dass bei geschlossener Ventilkammer 412 und bei geschlossenem Ventil 414 der erste Abschnitt 404a des Vorvakuum-Versorgungs-Rohrs 304 die mehreren ersten Prozesskammern 402a der Vielzahl von Prozesskammern 302 und der zweite Abschnitt 404b des Vorvakuum-Versorgungs-Rohrs 304 die mehreren zweiten Prozesskammern 402b der Vielzahl von Prozesskammern 302 mit eine Vorvakuum versorgen kann.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können verschiedene Bereiche 402a, 402b der Prozesskammeranordnung 103 unabhängig voneinander evakuiert und/oder geflutet werden. Die Vakuumprozessieranlage 100 kann beispielsweise ferner zwei Vorvakuumpumpenanordnungen 408a, 408b aufweisen, welche mit dem ersten Abschnitt 404a und dem zweiten Abschnitt 404b des Vorvakuum-Versorgungs-Rohrs 304 gekoppelt sind zum Bereitstellen des Vorvakuums in dem ersten Abschnitt 404a und dem zweiten Abschnitt 404b des Vorvakuum-Versorgungs-Rohrs 304. Dabei kann die erste Vorvakuumpumpenanordnung 408a mittels eines ersten Zuleitungs-Rohrs 410a direkt mit dem ersten Abschnitt 404a des Vorvakuum-Versorgungs-Rohrs 304 verbunden sein und die zweite Vorvakuumpumpenanordnung 408b kann mittels eines zweiten Zuleitungs-Rohrs 410b direkt mit dem zweiten Abschnitt 404b des Vorvakuum-Versorgungs-Rohrs 304 verbunden sein.
4C veranschaulicht eine Vakuumprozessieranlage 100 in einer schematischen Darstellung, gemäß verschiedenen Ausführungsformen, wobei die Vakuumbereiche der Vakuumprozessieranlage 100 (analog zu 2B) dargestellt sind, und wobei ferner eine Anordnung von entsprechenden Klappenventilen (und/oder einer Ventilkammer) in der Vakuumprozessieranlage 100 veranschaulicht ist.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die erste Schleusenanordnung 101 zwei Schleusenkammern 101a, 101b aufweisen, wobei jeweils die Substrat-Transfer-Öffnungen mittels drei Klappenventilen 420, 421, 422 geöffnet und abgedichtet (verschlossen) werden können. Ferner können in der Ventilkammer 412 zwei gegensinnig klappbare Klappenventile 423, 424 bereitgestellt sein, zum Separieren der Prozesskammeranordnung 103 in einen ersten Bereich 402a und in einen zweiten Bereich 402b. Symmetrisch zur ersten Schleusenanordnung 101 kann die zweite Schleusenanordnung 105 zwei Schleusenkammern 105a, 105b aufweisen, wobei jeweils die Substrat-Transfer-Öffnungen mittels drei Klappenventilen 425, 426, 427 geöffnet und abgedichtet (verschlossen) werden können.
Wie in 5A und 5B in zwei verschiedenen Ansichten veranschaulicht ist, kann eine Vakuumprozessieranlage 100 ein Medienpodest 500 aufweisen. Dabei kann das Medienpodest 500 eine Lauffläche 540 aufweisen zum Begehen des Medienpodests 500 oberhalb der Vorvakuumführung. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Vorvakuum-Versorgungs-Rohr 304 Teil des Medienpodests 500 sein, wobei sich das Medienpodest 500 sowie das Vorvakuum-Versorgungs-Rohr 304 im Wesentlichen entlang der gesamten Prozesskammeranordnung 103 erstrecken können.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Vorvakuum-Versorgungs-Rohr 304 eine Vielzahl von Anschlussflanschen 504 (oder Anschlussrohrstutzen 504) aufweisen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann jeweils, sofern notwendig, ein Kammerdeckel oder eine Vakuumkammer der Prozesskammeranordnung 103 an genau einen Anschlussflansch 504 angeschlossen sein. Mit anderen Worten kann für jede Vakuumkammer der Prozesskammeranordnung 103 genau ein Anschlussflansch 504 bereitgestellt sein. Somit kann beispielsweise ein Pumpdeckel an jede Position in der Prozesskammeranordnung 103 aufgelegt werden und mit Vorvakuum versorgt werden, was eine Flexibilität in der Anordnung der Kammerdeckel ermöglichen kann.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die Anschlussflansche 504 des Vorvakuum-Versorgungs-Rohrs 304 in gleichmäßigem Abstand zueinander angeordnet sein.
Ferner können in dem Medienpodest 500 weitere Prozessmedien (neben dem Vorvakuum) geführt werden oder weitere Prozessmedien können mittels des Medienpodests 500 für die Vakuumkammern der Prozesskammeranordnung 103 bereitgestellt werden, wobei weitere Prozessmedien beispielsweise Kühlwasser, elektrische Versorgung und/oder Druckluft sein können.
Wie in 6 veranschaulich ist, kann die Prozesskammeranordnung 103 ein Kammergehäuse 602 aufweisen, welches beispielsweise mittels eines Pumpdeckels 604p und eines Prozessierdeckels (z.B. eines Magnetrondeckels) 604m abgedichtet sein kann, so dass mehrere Prozesskammern 302 bereitgestellt sein können oder werden können.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Vorvakuum-Versorgungs-Rohr 304 an den Pumpdeckel 604p angekuppelt sein, mit einem, z.B. flexiblen oder teilweise flexiblen, Anschluss-Rohrs 306. Beispielsweise kann der jeweilige Kammerdeckel mittels eines Wellschlauchs 306 an das Vorvakuum-Versorgungs-Rohr 304 angeschlossen sein oder werden. Auf der Höhe der Dichtung zwischen dem Kammergehäuse 602 und dem Kammerdeckel 604p, 604m kann die Vorvakuumversorgung (z.B. das Anschluss-Rohr 306) trennbar eingerichtet sein, so dass die Kammerdeckel 604p, 604m nach oben abgehoben werden können.
Wie in 7 veranschaulicht ist, kann die Vakuumprozessieranlage 100 einen so genannten Medienbalkon 700 aufweisen, wobei mittels des Medienbalkons 700 beispielsweise die Kammerdeckel 604p, 604m mit entsprechenden Prozessmedien versorgt werden kann. Beispielsweise können die Kammerdeckel 604p, 604m mit Pneumatik, Luftdruck (z.B. kalte getrocknete Luft, CDA), Prozessgas (z.B. Argon und/oder Reaktivgas), Kühlwasser und/oder elektrischer Energie von oben vom Medienbalkon 700 aus versorgt werden, wobei mittels des Medienpodests 500 entsprechende Prozessmedien, wie vorangehend beschrieben, von unten zugeführt werden können.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann bei der Zuführung der elektrischen Energie, was beispielsweise massive und starre Elektrokabel 704 verlangen kann, eine gedachte Trennung von oben (vom Medienbalkon 700) und von unten (mittels des Medienpodests 500) in der Ebene der Dichtfläche 702 zwischen Kammergehäuse 602 und den Kammerdeckeln 604p, 604m erfolgen, so dass keine Elektrokabel 704 von oben nach unten oder von unten nach oben geführt sind.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Medienbalkon 700 derart eingerichtet sein, dass an jeder Stelle der Prozesskammeranordnung der entsprechende Kammerdeckel aufgelegt und auch angeschlossen werden kann. Ferner können die Kammerdeckel derart von dem Medienbalkon 700 aus versorgt werden, dass sich die Zuleitung 704 (z.B. die massiven Elektrokabel) nicht kreuzen.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die Vakuumkammern der Vakuumprozessieranlage 100 eine Höhe in einem Bereich von ungefähr 70 cm bis ungefähr 140 cm aufweisen. Ferner kann der Medienbalkon 700 höher sein als die Vakuumkammern der Vakuumprozessieranlage 100.
Wie beispielsweise in 8 in einer perspektivischen Ansicht veranschaulicht ist, kann der Medienbalkon 700 eine Lauffläche 802 aufweisen zum Begehen des Medienbalkons 700. Ferner kann der Medienbalkon 700 Rohrleitungen 804 aufweisen, zum Führen der entsprechenden Prozessmedien. Ferner kann der Medienbalkon 700 Kabelträger 806 aufweisen zum Führen der Elektrokabel (entlang einer Richtung parallel zur Substrattransportrichtung 101).
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Prozesskammer der Prozesskammeranordnung 103 eine Hochvakuumpumpenanordnung mit mindestens einer Hochvakuumpumpe aufweisen, wobei die Hochvakuumpumpenanordnung mittels genau eines Anschluss-Rohrs 306, welches der Hochvakuumpumpenanordnung zugeordnet ist, an das Vorvakuum-Versorgungs-Rohr 304 angeschlossen ist zum Versorgen der Hochvakuumpumpenanordnung mit einem Vorvakuum. Ferner kann die mindestens eine Hochvakuumpumpe in die Prozesskammer eingreifen, so dass diese evakuiert werden kann.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Pumpkammer der Prozesskammeranordnung 103 eine Hochvakuumpumpenanordnung mit mindestens einer Hochvakuumpumpe aufweisen, wobei die Hochvakuumpumpenanordnung mittels genau eines Anschluss-Rohrs 306, welches der Hochvakuumpumpenanordnung zugeordnet ist, an das Vorvakuum-Versorgungs-Rohr 304 angeschlossen ist zum Versorgen der Hochvakuumpumpenanordnung mit einem Vorvakuum. Ferner kann die mindestens eine Hochvakuumpumpe in die Pumpkammer eingreifen, so dass diese evakuiert werden kann.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Prozesskammeranordnung mehr als 10 Pumpkammern aufweisen, wobei das Vorvakuum-Versorgungs-Rohr eine Länge entlang der Prozesskammern von mehr als 30 m aufweisen kann.

Claims

Vakuumprozessieranlage (100) aufweisend: • eine erste Schleusenkammeranordnung (101) zum Einschleusen von Substraten in eine Prozesskammeranordnung (103) hinein; • eine zweite Schleusenkammeranordnung (105) zum Ausschleusen prozessierter Substrate aus einer Prozesskammeranordnung (103) heraus; • eine zwischen die erste Schleusenkammeranordnungen (101) und die zweite Schleusenkammeranordnungen (105) gekoppelte Prozesskammeranordnung (103) mit einer Vielzahl von Prozesskammern (302) zum Prozessieren der eingeschleusten Substrate; • ein Vorvakuum-Versorgungs-Rohr (304) zum Versorgen der Vielzahl von Prozesskammern (302) mit einem Vorvakuum, wobei sich das Vorvakuum-Versorgungs-Rohr (304) entlang der Prozesskammeranordnung (103) erstreckt; • wobei jede Prozesskammer (302) der Vielzahl von Prozesskammern (302) mittels eines separaten Anschlussrohrs (306) mit dem Vorvakuum-Versorgungs-Rohr (304) verbunden ist.
Vakuumprozessieranlage gemäß Anspruch 1, ferner aufweisend: mindestens eine Vorvakuumpumpenanordnung (408), welche an das Vorvakuum-Versorgungs-Rohr (304) gekoppelt ist zum Bereitstellen des Vorvakuums in dem Vorvakuum-Versorgungs-Rohr (304).
Vakuumprozessieranlage gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Prozesskammeranordnung (103) mindestens eine Ventilkammer (412) aufweist zum Separieren mehrerer erster Prozesskammern (402a) der Vielzahl von Prozesskammern (302) von mehreren zweiten Prozesskammern (402b) der Vielzahl von Prozesskammern (302).
Vakuumprozessieranlage gemäß Anspruch 3, wobei das Vorvakuum-Versorgungs-Rohr (304) mindestens ein Ventil (414) aufweist zum Separieren des Vorvakuum-Versorgungs-Rohrs (304) in einen ersten Abschnitt (404a) und einen zweiten Abschnitt (404b).
Vakuumprozessieranlage gemäß Anspruch 4, derart eingerichtet, dass bei geschlossener Ventilkammer (412) und bei geschlossenem Ventil (414) der erste Abschnitt (404a) des Vorvakuum-Versorgungs-Rohrs (304) die mehreren ersten Prozesskammern (402a) der Vielzahl von Prozesskammern (302) und der zweite Abschnitt (404b) des Vorvakuum-Versorgungs-Rohrs (304) die mehreren zweiten Prozesskammern (402b) der Vielzahl von Prozesskammern (302) versorgt.
Vakuumprozessieranlage gemäß Anspruch 5, ferner aufweisend: mindestens eine Vorvakuumpumpenanordnung (408), welche mit dem ersten Abschnitt (404a) und dem zweiten Abschnitt (404b) des Vorvakuum-Versorgungs-Rohrs (304) gekoppelt ist zum Bereitstellen des Vorvakuums in dem ersten Abschnitt (404a) und dem zweiten Abschnitt (404b) des Vorvakuum-Versorgungs-Rohrs (304).
Vakuumprozessieranlage gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Prozesskammeranordnung (103) mehr als 10 Prozesskammern (302) aufweist und wobei das Vorvakuum-Versorgungs-Rohr (304) eine Länge entlang der Prozesskammern von mehr als 5 m aufweist.
Vakuumprozessieranlage gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Vorvakuum-Versorgungs-Rohr (304) einen Querschnitt von mehr als 10 cm aufweist.
Vakuumprozessieranlage gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, ferner aufweisend: • eine erste Transferkammeranordnung (102) zwischen der ersten Schleusenkammeranordnung (101) und der Prozesskammeranordnung (103) zum Bereitstellen einer kontinuierlichen Folge von Substraten in der Prozesskammeranordnung (103) aus schubweise mittels der Schleusenkammeranordnung (101) eingeschleusten Substraten, und • eine zweite Transferkammeranordnung (104) zwischen der Prozesskammeranordnung (103) und der zweiten Schleusenkammeranordnung (105) zum Vereinzeln der kontinuierlichen Folge von Substraten zum schubweisen Ausschleusen der Substrate mittels der zweiten Schleusenkammeranordnung (105).
Vakuumprozessieranlage (100) aufweisend: • eine erste Schleusenkammeranordnung (101) zum Einschleusen von Substraten in eine Prozesskammeranordnung (103) hinein; • eine zweite Schleusenkammeranordnung (105) zum Ausschleusen prozessierter Substrate aus der Prozesskammeranordnung (103) heraus; • wobei die Prozesskammeranordnung (103) eine Vielzahl von Pumpkammern aufweist zum Evakuieren der Prozesskammeranordnung (103); • ein Vorvakuum-Versorgungs-Rohr (304) zum Versorgen der Vielzahl von Pumpkammern (604p) mit einem Vorvakuum, wobei sich das Vorvakuum-Versorgungs-Rohr (304) entlang der Prozesskammeranordnung (103) erstreckt; • wobei jede Pumpkammer (604p) der Vielzahl von Pumpkammern mittels eines separaten Anschlussrohrs (306) mit dem Vorvakuum-Versorgungs-Rohr (304) verbunden ist.