DE102014109274A1 - Vacuum substrate processing system - Google Patents

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Abstract

Der Erfindung, die eine Vakuum-Substratbehandlungsanlage umfassend einen mittels einer ersten Vakuumpumpe auf einen ersten Druck evakuierbaren, von Wänden begrenzten ersten Vakuumraum, wobei die erste Vakuumpumpe außerhalb des ersten Vakuumraums angeordnet ist, einen im ersten Vakuumraum angeordneten, von Wänden begrenzten und mittels einer zweiten Vakuumpumpe auf einen zum ersten Druck niedrigeren zweiten Druck evakuierbaren zweiten Vakuumraum betrifft, liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vakuum-Substratbehandlungsanlage anzugeben, die eine erhöhte Saugleistung und eine große Homogenität des Drucks in der Umgebung einer Behandlungseinrichtung ermöglicht. Die Aufgabe wird durch die Anordnung der zweiten Vakuumpumpe im ersten Vakuumraum gelöst.The invention, which comprises a vacuum substrate treatment plant comprising a first vacuum space, which is evacuated by means of a first vacuum pump and bounded by walls, wherein the first vacuum pump is arranged outside the first vacuum space, one walled in the first vacuum space, and bounded by walls Concerns vacuum pump to a first pressure lower second pressure evacuable second vacuum space, the object is to provide a vacuum substrate treatment plant, which allows an increased suction power and a high homogeneity of the pressure in the vicinity of a treatment facility. The object is achieved by the arrangement of the second vacuum pump in the first vacuum space.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vakuum-Substratbehandlungsanlage, umfassend einen mittels einer ersten Vakuumpumpe auf einen im Vergleich zum Atmosphärendruck niedrigeren ersten Druck evakuierbaren, von Wänden begrenzten ersten Vakuumraum, wobei die erste Vakuumpumpe außerhalb des ersten Vakuumraums angeordnet ist, sowie einen im ersten Vakuumraum angeordneten, von Wänden begrenzten und mittels einer zweiten Vakuumpumpe auf einen im Vergleich zum ersten Druck niedrigeren zweiten Druck evakuierbaren zweiten Vakuumraum. The invention relates to a vacuum substrate treatment system, comprising a first vacuum chamber evacuated by means of a first vacuum pump to a lower first pressure compared to the atmospheric pressure, limited by walls, wherein the first vacuum pump is arranged outside the first vacuum space, and arranged in the first vacuum space of Walls limited and evacuable by means of a second vacuum pump to a lower second pressure compared to the first pressure second vacuum space.

Vakuum-Substratbehandlungsanlagen zum Durchführen von Verfahren zur Vakuum-Substratbehandlung, wie beispielsweise PVD-Verfahren, insbesondere Sputter-Verfahren, CVD-Verfahren, Plasmaätzen, Elektronenstrahlverdampfen, thermisches Verdampfen und andere, sind bekannt. Derartige Vakuum-Substratbehandlungsanlagen, in deren Innerem überwiegend subatmosphärische Drücke vorherrschen, sind so ausgebildet, dass die Durchführung der Verfahren zur Vakuum-Substratbehandlung in einem von Wänden begrenzten Vakuumraum der Vakuum-Substratbehandlungsanlage stattfindet. Vacuum substrate processing equipment for performing vacuum substrate processing methods such as PVD processes, particularly sputtering, CVD, plasma etching, electron beam evaporation, thermal evaporation and others are known. Such vacuum substrate treatment plants, in the interior of predominantly subatmospheric pressures prevail, are designed so that the implementation of the methods for vacuum substrate treatment takes place in a wall-bounded vacuum space of the vacuum substrate treatment plant.

Zur Durchführung komplexer Verfahren zur Vakuum-Substratbehandlung, d.h. Verfahren, die eine Vielzahl nacheinander auszuführender Verfahrensschritt umfassen, sind Vakuum-Substratbehandlungsanlagen bekannt, die eine Mehrzahl von Vakuumräumen aufweisen. Diese können zum einen so ausgebildet sein, dass sie über geeignete Mittel hinsichtlich des jeweils darin herrschenden Drucks miteinander verbindbar sind, zum anderen können die Vakuumräume aber auch hinsichtlich des jeweils darin herrschenden Drucks getrennt voneinander ausgebildet sein. Diese Vakuumräume sind mittels geeigneter Vakuumpumpen bis auf Hochvakuum, mithin bis zu einem Druckbereich von ca. 10–3 bis 10–7 mbar, evakuierbar. Hierbei ist es bekannt, unterschiedlich Bauarten von Vakuumpumpen zur Erreichung unterschiedlicher Drücke zu verwenden. Ferner ist bekannt, Vakuumpumpen mit unterschiedlichen maximal erreichbaren Drücken hintereinander zu schalten, so dass zwischen den zusammengeschalteten Vakuumpumpen hin zum Vakuumraum ein immer kleiner Druck erreicht werden kann, bis schließlich der für die Vakuum-Substratbehandlung notwendige Druck erreicht ist. For carrying out complex processes for vacuum substrate treatment, ie processes comprising a plurality of process steps to be carried out successively, vacuum substrate treatment plants are known which have a plurality of vacuum spaces. On the one hand, these can be designed such that they can be connected to one another by suitable means with regard to the pressure prevailing in each case; on the other hand, however, the vacuum spaces can also be formed separately from one another with respect to the pressure prevailing therein. These vacuum chambers are connected by means of suitable vacuum pump down to high vacuum, and consequently to a pressure range of about 10 -3 to 10 -7 mbar, evacuated. It is known to use different types of vacuum pumps to achieve different pressures. Furthermore, it is known to connect vacuum pumps with different maximum achievable pressures in succession, so that between the interconnected vacuum pumps to the vacuum space an ever smaller pressure can be achieved until finally necessary for the vacuum substrate treatment pressure is reached.

Zur eigentlichen Vakuum-Substratbehandlung ist/sind im Vakuumraum eine oder mehrere Behandlungseinrichtungen angeordnet. In Abhängigkeit vom durchzuführenden Verfahren können diese Behandlungseinrichtungen sehr unterschiedlich ausgebildet sein und unter anderem auch unterschiedliche Anforderungen an die Qualität des benötigten Vakuums, wie beispielsweise den Betrag des Drucks und dessen Homogenität in der Umgebung der Behandlungseinrichtung, stellen. For the actual vacuum substrate treatment, one or more treatment devices are / are arranged in the vacuum space. Depending on the method to be performed, these treatment devices can be designed very differently and, inter alia, also make different demands on the quality of the required vacuum, such as, for example, the amount of pressure and its homogeneity in the environment of the treatment device.

Zu behandelnde Substrate werden in der Nähe der Behandlungseinrichtung angeordnet oder an einer Behandlungseinrichtung vorbei bewegt. Hierzu sind Substrattransporteinrichtungen bekannt, die das oder die Substrate während der Durchführung der Vakuum-Substratbehandlung kontinuierlich in einer Substrattransportrichtung an der Behandlungseinrichtung vorbeibewegen. Dabei kann vorgesehen sein, dass das Substrat eine Wand oder mehrere Wände eines Vakuumraumes durch eine entsprechende Wandöffnung passieren muss. Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Substrat an einer Wandöffnung vorbei transportiert wird und die Behandlung des Substrates durch die Wandöffnung hindurch erfolgt. Substrate können hierbei stückig, beispielsweise als formstabiler Quader wie Architekturglas, oder aber auch quasi-endlos, bandförmig, beispielsweise als Metallband oder Kunststofffolie, ausgebildet sein. Substrates to be treated are placed near the treatment facility or moved past a treatment facility. For this purpose, substrate transport means are known, which move the substrate or substrates continuously during the execution of the vacuum substrate treatment in a Substrattransportrichtung on the treatment device. It can be provided that the substrate has to pass through one wall or several walls of a vacuum space through a corresponding wall opening. Alternatively it can be provided that the substrate is transported past a wall opening and the treatment of the substrate takes place through the wall opening. Substrates may in this case be formed in pieces, for example as a dimensionally stable cuboid such as architectural glass, or else quasi-endless, band-shaped, for example as a metal strip or plastic film.

Beispielhaft soll eine bekannte Vakuum-Substratbehandlungsanlage gemäß DE 10 2012 110 284 B3 beschrieben werden. Hierzu ist diese Vakuum-Substratbehandlungsanlage in 1 schematisch dargestellt. By way of example, a known vacuum substrate treatment plant according to DE 10 2012 110 284 B3 to be discribed. For this purpose, this vacuum substrate treatment plant is in 1 shown schematically.

Die Vakuum-Substratbehandlungsanlage gemäß 1 umfasst einen von Wänden 9 begrenzten ersten Vakuumraum 1, der mittels einer ersten Vakuumpumpe 4 auf einen ersten (subatmosphärischen) Druck evakuierbar ist. Hierzu ist die erste Vakuumpumpe 4 außerhalb des ersten Vakuumraumes 1 angeordnet und über geeignete Strömungsleitelemente durch eine Wand 9 hindurch mit dem Inneren des ersten Vakuumraums 1 verbunden. The vacuum substrate treatment system according to 1 includes one of walls 9 limited first vacuum space 1 , by means of a first vacuum pump 4 is evacuable to a first (subatmospheric) pressure. This is the first vacuum pump 4 outside the first vacuum space 1 arranged and via suitable flow guide through a wall 9 through to the inside of the first vacuum space 1 connected.

Innerhalb des ersten Vakuumraumes 1 ist ein von Wänden 9 begrenzter, evakuierbarer zweiter Vakuumraum 2 angeordnet. Der erste Vakuumraum 1 und der zweite Vakuumraum 2 können gasdicht, mithin undurchlässig für Gase, ineinander angeordnet sein. Es ist jedoch auch möglich, dass zwischen dem ersten Vakuumraum 1 und dem zweiten Vakuumraum 2 ein Gasaustausch, wie beispielsweise durch konstruktiv bedingte Dichtspalte, möglich ist. Within the first vacuum room 1 is one of walls 9 limited, evacuable second vacuum space 2 arranged. The first vacuum room 1 and the second vacuum space 2 can be gas-tight, thus impermeable to gases, arranged inside each other. However, it is also possible that between the first vacuum space 1 and the second vacuum space 2 a gas exchange, such as by structurally related sealing gaps, is possible.

In dem zweiten Vakuumraum 2 ist eine (hier nicht dargestellte) Behandlungseinrichtung angeordnet, an welcher bandförmige Substrate kontinuierlich von einer (hier nicht dargestellten) Substrattransporteinrichtung an einer Wandöffnung des zweiten Vakuumraums 2 über eine drehbar gelagerte Prozesstemperierungswalze 15 vorbeigeführt werden. Mittels der Prozesstemperierungswalze 15 ist das Substrat 12 während der Substratbehandlung temperierbar, insbesondere kühlbar, um eine Überhitzung des Substrates zu vermeiden, oder aber auch beheizbar, um beispielsweise Indium-Zinn-Oxid (ITO) Schichten auf einem Substrat abzuscheiden. Das Substrat kann hierbei beispielsweise bis auf 150 °C erwärmt werden. In the second vacuum space 2 a (not shown here) treatment device is arranged, on which band-shaped substrates continuously from a (not shown here) substrate transport device to a wall opening of the second vacuum space 2 via a rotatably mounted Prozesstemperierungswalze 15 be passed. By means of the process tempering roller 15 is the substrate 12 temperature controlled during the substrate treatment, in particular coolable, in order to avoid overheating of the substrate, or else heated, for example, to deposit indium tin oxide (ITO) layers on a substrate. The substrate can be heated up to 150 ° C, for example.

Der zweite Vakuumraum 2 kann beispielsweise vollständig innerhalb des ersten Vakuumraums 1 gelagert sein, oder mittels einer Trageinrichtung 18 einseitig (Cantilever-Anordnung) oder, wie hier dargestellt, beidseitig an sich gegenüberliegenden Wänden 9 befestigt sein. Das Innere der Trageinrichtung 18, die beispielsweise ein Rohr als Tragprofil aufweisen kann, dient ebenfalls als Strömungsleitelement. Über dieses Strömungsleitelement ist der zweite Vakuumraum 2, durch zwei sich gegenüberliegende Wände 9 des ersten Vakuumraumes 1 hindurch, mit jeweils einer zweiten Vakuumpumpe 5 verbunden. Mittels der zweiten Vakuumpumpe 5 ist der Druck innerhalb des zweiten Vakuumraums 2 auf einen zweiten Druck evakuierbar. Dabei ist der zweite Druck des zweiten Vakuumraus 2 kleiner als der erste Druck des ersten Vakuumraums 1. The second vacuum space 2 For example, it may be completely within the first vacuum space 1 be stored, or by means of a support device 18 on one side (cantilever arrangement) or, as shown here, on both sides on opposite walls 9 be attached. The interior of the carrying device 18 , which may have, for example, a pipe as a supporting profile, also serves as a flow guide. About this flow guide is the second vacuum space 2 through two opposing walls 9 the first vacuum space 1 through, each with a second vacuum pump 5 connected. By means of the second vacuum pump 5 is the pressure within the second vacuum space 2 evacuable to a second pressure. Here is the second pressure of the second vacuum noise 2 less than the first pressure of the first vacuum space 1 ,

Dabei bezeichnen die Begriffe „erster Druck“ und „zweiter Druck“ Restgasdrücke, die wiederum jeweils die Summe der Partialdrücke der gasförmigen Komponenten des zu evakuierenden Gasgemisches sind. Für Luft sind diese Komponenten maßgeblich Sauerstoff, Stickstoff und Wasserdampf. „Drücke“ im Sinne dieser Beschreibung sind Restgasdrücke, d.h. Drücke des Restgases ohne die Betrachtung der Einleitung eines Prozess- oder Arbeitsgases. „Erster Druck“ und „zweiter Druck“ sind mithin zu unterscheiden von dem Prozessdruck, der sich beispielsweise durch die Einleitung eines Prozess- oder Arbeitsgases wie Argon, Sauerstoff usw. in einem Vakuumraum einstellt. Dementsprechend kann der Totaldruck des zweiten Vakuumraumes 2 dennoch größer sein als der Totaldruck des ersten Vakuumraumes 1. The terms "first pressure" and "second pressure" mean residual gas pressures, which in turn are each the sum of the partial pressures of the gaseous components of the gas mixture to be evacuated. For air, these components are mainly oxygen, nitrogen and water vapor. "Pressures" in the sense of this description are residual gas pressures, ie pressures of the residual gas without consideration of the introduction of a process or working gas. "First pressure" and "second pressure" are therefore to be distinguished from the process pressure, which occurs for example by the introduction of a process or working gas such as argon, oxygen, etc. in a vacuum space. Accordingly, the total pressure of the second vacuum space 2 nevertheless be greater than the total pressure of the first vacuum space 1 ,

Mithin müssen die erste Vakuumpumpen 4 und die zweiten Vakuumpumpen 5 entsprechend der zu erreichenden Drücke ausgewählt werden. In diesem Fall ist für den optimalen Betrieb der zweiten Vakuumpumpe 5 ein bestimmter Vordruck auf der Druckseite der zweiten Vakuumpumpe 5 notwendig. Dieser Vordruck, das sogenannte Vorvakuum, kann mittels einer dritten Vakuumpumpe 6 erzeugt werden. Hierzu wird der Vakuumanschluss 7 der dritten Vakuumpumpe 6 dem Vorvakuumanschluss 8 der zweiten Vakuumpumpe 5 zugeordnet, beispielsweise mit einem Strömungsleitelement in Form eines Schlauches oder durch eine direkte Flanschverbindung, wie hier dargestellt. Consequently, the first vacuum pumps 4 and the second vacuum pumps 5 be selected according to the pressures to be reached. In this case, for the optimal operation of the second vacuum pump 5 a certain form on the pressure side of the second vacuum pump 5 necessary. This form, the so-called pre-vacuum, can by means of a third vacuum pump 6 be generated. For this purpose, the vacuum connection 7 the third vacuum pump 6 the pre-vacuum connection 8th the second vacuum pump 5 assigned, for example, with a flow guide in the form of a hose or by a direct flange, as shown here.

Mit der zweiten Vakuumpumpe 5 kann die Umgebung der nicht dargestellten Behandlungseinrichtung auf den für die Behandlung von Substraten erforderlichen Restgasdruck evakuiert werden. Die zweiten Vakuumpumpen 5 werden auch als Prozessvakuumpumpen bezeichnet. Diese Prozessvakuumpumpen sind geeignet zur Erzeugung besonders kleiner Restgasdrücke (Hochvakuum, Ultrahochvakuum), wohingegen die ersten Vakuumpumpen 4 und die dritten Vakuumpumpen 6 nicht dafür geeignet sein müssen, solche niedrigen Restgasdrücke zu erreichen. With the second vacuum pump 5 For example, the environment of the treatment device, not shown, can be evacuated to the residual gas pressure required for the treatment of substrates. The second vacuum pumps 5 are also referred to as process vacuum pumps. These process vacuum pumps are suitable for generating particularly small residual gas pressures (high vacuum, ultrahigh vacuum), whereas the first vacuum pumps 4 and the third vacuum pumps 6 need not be suitable to achieve such low residual gas pressures.

Sodann wird die Umgebung der (hier nicht dargestellten) Behandlungseinrichtung im zweiten Vakuumraum 2 mittels der beiden zweiten Vakuumpumpen 5 evakuiert. Hierzu sind die zweiten Vakuumpumpen 5 mit ihrem jeweiligen Vakuumanschluss 7, das heißt der Saugseite der zweiten Vakuumpumpe 5, an der Wand 9 des ersten Vakuumraums 1 angeordnet, beispielsweise an der Wand 9 angeflanscht. Mithin bilden die Vakuumanschlüsse der zweiten Vakuumpumpen 5 die Vakuumquellen des zweiten Vakuumraumes 2. Then, the environment of the (not shown here) treatment device in the second vacuum space 2 by means of the two second vacuum pumps 5 evacuated. These are the second vacuum pumps 5 with their respective vacuum connection 7 that is, the suction side of the second vacuum pump 5 , on the wall 9 of the first vacuum space 1 arranged, for example on the wall 9 flanged. Thus, the vacuum connections of the second vacuum pumps form 5 the vacuum sources of the second vacuum space 2 ,

2 zeigt die Vakuum-Substratbehandlungsanlage gemäß 1 in einer schematischen, perspektivischen Ansicht, wobei auf die Darstellung des ersten Vakuumraums 1 sowie von dessen Wänden 9 und der ersten Vakuumpumpe 4 verzichtet worden ist, um den Blick in das Innere des ersten Vakuumraums 1 freizugeben. Gezeigt sind im Gegensatz zu 1 hier vier um eine Prozesstemperierungswalze 15 angeordnete zweite Vakuumräume 2, die jeweils von einer Trageinrichtung 18 beidseitig in den nicht dargestellten Wänden 9 des ersten Vakuumraums 1 gehalten sind. Außerhalb des ersten Vakuumraums 1 sind wiederum jeweils zwei zweite Vakuumpumpen 5 an jedem zweiten Vakuumraum 2 über Strömungsleitelemente angeordnet. Mittels der zweiten Vakuumpumpen 5 ist der Druck innerhalb des zweiten Vakuumraums 2 auf einen zweiten Druck evakuierbar. Das für die zweiten Vakuumpumpen 5 benötigte Vorvakuum wird jeweils über eine gemeinsame, hier nicht dargestellte dritte Vakuumpumpe 6 erzeugt, oder jede zweite Vakuumpumpe 5 weist, wie in 1 gezeigt, eine eigene dritte Vakuumpumpe 6 auf. 2 shows the vacuum substrate treatment plant according to 1 in a schematic, perspective view, wherein the representation of the first vacuum space 1 as well as from its walls 9 and the first vacuum pump 4 has been omitted to look into the interior of the first vacuum space 1 release. Shown are in contrast to 1 here four around a Prozesstemperierungswalze 15 arranged second vacuum spaces 2 , each from a carrying device 18 on both sides in the walls, not shown 9 of the first vacuum space 1 are held. Outside the first vacuum space 1 are again two second vacuum pumps 5 on every second vacuum space 2 arranged over flow guide elements. By means of the second vacuum pumps 5 is the pressure within the second vacuum space 2 evacuable to a second pressure. That for the second vacuum pumps 5 required pre-vacuum is in each case via a common, not shown here third vacuum pump 6 generated, or every other vacuum pump 5 points as in 1 shown, its own third vacuum pump 6 on.

Vakuum-Substratbehandlungsanlagen der voran beschriebenen Art weisen wesentliche Nachteile hinsichtlich der Qualität des zweiten Druckes in dem zweiten Vakuumraum auf. Vacuum substrate treatment plants of the type described above have significant disadvantages in terms of the quality of the second pressure in the second vacuum space.

Durch die außerhalb des ersten Vakuumraums angeordneten zweiten Vakuumpumpen wird sich in Abhängigkeit von der Dimension des ersten Vakuumraums quer zur Substrattransportrichtung ein mehr oder weniger homogener, d.h. gleichmäßiger, Druck (Druckverteilung) zwischen den beiden Vakuumquellen einstellen. As a result of the second vacuum pump arranged outside the first vacuum space, a more or less homogenous, depending on the dimension of the first vacuum space transversely to the substrate transport direction, ie. more evenly, adjust pressure (pressure distribution) between the two vacuum sources.

Mit dem Begriff „quer zur Substrattransportrichtung“ ist jene Richtung gemeint, die gleichzeitig senkrecht zur Substrattransportrichtung und in der Substrattransportebene liegt. Im Falle einer veränderlichen Substrattransportrichtung, beispielsweise entlang eines gekrümmten Substrattransportpfades eines flexiblen Substrates, ist die Substrattransportebene eine Tangentialebene des Substrates. By the term "transverse to the substrate transport direction" is meant that direction which at the same time perpendicular to the Substrattransportrichtung and in the substrate transport plane. In the case of a variable substrate transport direction, for example along a curved substrate transport path of a flexible substrate, the substrate transport plane is a tangential plane of the substrate.

Je weiter die beiden Vakuumquellen voneinander entfernt sind, desto inhomogener wird die Druckverteilung zwischen den Vakuumquellen, da diese hauptsächlich Gas aus der näheren Umgebung ansaugen. So ist der zweite Druck in der geometrischen Mitte zwischen den beiden Vakuumquellen größer als direkt in der Nähe der Vakuumquellen. Dieses Verhältnis wird umso ungünstiger, je weiter die Vakuumquellen voneinander entfernt sind. Eine inhomogene Druckverteilung in der Umgebung der Behandlungseinrichtung hat jedoch unmittelbar ungünstige Folgen auf die Qualität des Behandlungsergebnisses. The further the two vacuum sources are away from each other, the more inhomogeneous the pressure distribution between the vacuum sources, since they suck in mainly gas from the immediate vicinity. Thus, the second pressure in the geometric center between the two vacuum sources is greater than directly in the vicinity of the vacuum sources. This ratio becomes the less favorable the farther the vacuum sources are from each other. However, an inhomogeneous pressure distribution in the environment of the treatment device has directly unfavorable consequences on the quality of the treatment result.

Ein weiter Nachteil der voran beschriebenen Vakuum-Substratbehandlungsanlagen besteht darin, dass die Anzahl der verwendbaren Vakuumpumpen und mithin die effektive Saugleistung begrenzt sind. Dies liegt vor allem an dem Größenverhältnis der Vakuumanschlüsse der zweiten Vakuumpumpen zum Flächeninhalt der Wände, deren Normalen quer zur Substrattransportrichtung zeigen. Je größer dieses Verhältnis ist, desto weniger Raum steht zur Anordnung der zweiten Vakuumpumpen außerhalb des ersten Vakuumraumes zur Verfügung, ohne wesentliche Nachteile durch Druckverluste zu erleiden. A further disadvantage of the previously described vacuum substrate treatment plants is that the number of usable vacuum pumps and thus the effective suction power are limited. This is primarily due to the size ratio of the vacuum connections of the second vacuum pumps to the surface area of the walls, the normal of which show transversely to the substrate transport direction. The larger this ratio, the less space is available for the arrangement of the second vacuum pump outside the first vacuum chamber, without suffering significant disadvantages due to pressure losses.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vakuum-Substratbehandlungsanlage anzugeben, die eine erhöhte Saugleistung und eine große Homogenität des Drucks in der Umgebung der Behandlungseinrichtung ermöglicht. An object of the present invention is to provide a vacuum substrate treatment apparatus which allows increased suction performance and high homogeneity of the pressure in the environment of the treatment device.

Zur Lösung der Aufgabe werden nachfolgend Ausgestaltungen von Vakuum-Substratbehandlungsanlagen vorgeschlagen und beschrieben, bei denen die Saugleistung erhöht und die Homogenität des Drucks in der Umgebung der Behandlungseinrichtung vergrößert wird, indem die zweite Vakuumpumpe im ersten Vakuumraum angeordnet ist. In order to achieve the object, embodiments of vacuum substrate treatment plants are proposed and described in which the suction power is increased and the homogeneity of the pressure in the surroundings of the treatment device is increased by arranging the second vacuum pump in the first vacuum space.

Vorgeschlagen wird zunächst eine Vakuum-Substratbehandlungsanlage, umfassend einen mittels einer ersten Vakuumpumpe auf einen ersten Druck evakuierbaren, von Wänden begrenzten ersten Vakuumraum, wobei die erste Vakuumpumpe außerhalb des ersten Vakuumraums angeordnet ist, einen im ersten Vakuumraum angeordneten, von Wänden begrenzten und mittels einer zweiten Vakuumpumpe auf einen im Vergleich zum ersten Druck niedrigeren zweiten Druck evakuierbaren zweiten Vakuumraum, wobei die zweite Vakuumpumpe im ersten Vakuumraum angeordnet ist. First, a vacuum substrate treatment system is proposed, comprising a first vacuum chamber which can be evacuated by means of a first vacuum pump and bounded by walls, wherein the first vacuum pump is arranged outside the first vacuum space, one arranged in the first vacuum space, delimited by walls and by a second Vacuum pump to a second lower pressure compared to the first lower pressure evacuated second vacuum space, wherein the second vacuum pump is arranged in the first vacuum space.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht damit darin, bei einer Vakuum-Substratbehandlungsanlage die Saugleistung und Homogenität des Restgasdrucks in der Umgebung der Behandlungseinrichtung dadurch zu vergrößern, dass die zweite Vakuumpumpe näher an der Behandlungseinrichtung angeordnet wird, wobei außerdem die Anzahl der zweiten Vakuumpumpen erhöht werden kann. Zum einen können somit die Vakuumquellen gleichmäßiger entlang der Behandlungseinrichtung verteilt werden und zum anderen kann durch die größere Anzahl der zweiten Vakuumpumpen die Saugleistung gesteigert werden. The basic idea of the invention is therefore to increase the suction power and homogeneity of the residual gas pressure in the environment of the treatment device in a vacuum substrate treatment system by placing the second vacuum pump closer to the treatment device, wherein in addition the number of second vacuum pumps can be increased. On the one hand, therefore, the vacuum sources can be distributed more uniformly along the treatment device and, on the other hand, the suction power can be increased by the larger number of second vacuum pumps.

In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der zweite Vakuumraum einen Wanddurchbruch aufweist und ein Vakuumanschluss der zweiten Vakuumpumpe dem Wanddurchbruch zugeordnet ist. In one embodiment, it is provided that the second vacuum space has a wall opening and a vacuum connection of the second vacuum pump is associated with the wall opening.

Mit der hier vorgeschlagenen Ausgestaltung, bei der der zweite Vakuumraum einen Wanddurchbruch aufweist, ist es möglich, die Umgebung der Behandlungseinrichtung im Bereich dieses Wanddurchbruches mittels des dem Wanddurchbruch zugeordneten Vakuumanschlusses zu evakuieren. Die zweite Vakuumpumpe ist innerhalb des ersten Vakuumraums und außerhalb des zweiten Vakuumraums angeordnet. Mithin ist die Vakuumquelle näher an der Umgebung der Behandlungseinrichtung angeordnet. Unter einem Wanddurchbruch soll dabei eine beliebig gestaltete Durchbrechung der Wand verstanden werden. Solche Wanddurchbrüche können beispielsweise Bohrungen sein. Alternativ können größere Wanddurchbrüche beispielsweise durch Fräsen hergestellt werden. Unter der Zuordnung des Vakuumanschlusses zum Wanddurchbruch ist zu verstehen, dass die durch den Vakuumanschluss angesaugten Gase den Wanddurchbruch durchströmen bevor sie den Vakuumanschluss erreichen. Dabei kann der Vakuumanschluss unmittelbar an der Wand angeordnet sein. Ferner ist es möglich den Vakuumanschluss mittelbar über weitere zwischengeschaltete Strömungsleitelemente mit dem Wanddurchbruch zu verbinden. With the embodiment proposed here, in which the second vacuum space has a wall opening, it is possible to evacuate the environment of the treatment device in the region of this wall opening by means of the vacuum connection associated with the wall opening. The second vacuum pump is disposed within the first vacuum space and outside the second vacuum space. Thus, the vacuum source is located closer to the environment of the treatment device. Under a wall breakthrough while an arbitrarily designed opening of the wall to be understood. Such wall breakthroughs may be, for example, holes. Alternatively, larger wall breakthroughs can be made for example by milling. The assignment of the vacuum connection to the wall opening means that the gases sucked through the vacuum connection flow through the wall opening before they reach the vacuum connection. In this case, the vacuum connection can be arranged directly on the wall. Furthermore, it is possible to connect the vacuum connection indirectly via further intermediate flow guide elements with the wall opening.

Dabei kann weiter vorgesehen sein, dass die Vakuum-Substratbehandlungsanlage eine Substrattransporteinrichtung zum Transport von Substrat in eine Substrattransportrichtung umfasst und der zweite Vakuumraum eine Anordnung von beabstandeten Wanddurchbrüchen quer zur Substrattransportrichtung aufweist und mehrere zweite Vakuumpumpen mit jeweils einem Vakuumanschluss vorgesehen sind, wobei jedem der Wanddurchbrüche jeweils ein Vakuumanschluss einer zweiten Vakuumpumpe zugeordnet ist. It can further be provided that the vacuum substrate treatment system comprises a substrate transport device for transporting substrate in a substrate transport direction and the second vacuum space has an array of spaced wall openings transversely to the substrate transport direction and a plurality of second vacuum pumps are each provided with a vacuum connection, each of the wall openings each a vacuum connection is associated with a second vacuum pump.

Durch diese Ausgestaltung kann erreicht werden, dass die Umgebung der Behandlungseinrichtung entlang ihrer gesamten Erstreckung quer zur Substrattransportrichtung evakuiert wird, wobei die Homogenität des Drucks in dieser Umgebung im Vergleich zu bekannten Vakuum-Substratbehandlungsanlagen vergrößert ist, da die Vakuumquellen näher an der Umgebung der Behandlungseinrichtung angeordnet sind. Gleichzeitig wird eine sehr gleichmäßige Prozessgasverteilung erreicht. By means of this configuration, it is possible to achieve that the environment of the treatment device is evacuated transversely to the substrate transport direction along its entire extent, the homogeneity of the pressure in this environment in the Compared to known vacuum substrate treatment plants is increased, since the vacuum sources are located closer to the environment of the treatment facility. At the same time a very even process gas distribution is achieved.

Die Anordnung der Wanddurchbrüche quer zur Substrattransportrichtung kann beispielsweise eine lineare Anordnung sein oder als regelmäßiges Muster ausgebildet sein. Vorteilhaft ist die Anordnung von Wanddurchbrüchen, wenn durch diese Anordnung ein großer Bereich der Umgebung der Behandlungsanlage gleichmäßig von Vakuumquellen evakuierbar ist. Vom Erfindungsgedanken miterfasst sind deshalb auch solche Wanddurchbrüche, denen mehrere Vakuumanschlüsse von zweiten Vakuumpumpen zugeordnet sind. The arrangement of the wall openings transverse to the substrate transport direction may be, for example, a linear arrangement or formed as a regular pattern. The arrangement of wall breakthroughs is advantageous if a large area of the surroundings of the treatment plant can be evacuated uniformly from vacuum sources by this arrangement. Therefore also included in the concept of the invention are those wall openings which are associated with a plurality of vacuum connections of second vacuum pumps.

In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass ein Vorvakuumanschluss der zweiten Vakuumpumpe, der zum Aufbringen eines Vorvakuums dient, frei bleibt und offen im ersten Vakuumraum endet. In one embodiment, it is provided that a pre-vacuum connection of the second vacuum pump, which serves to apply a backing vacuum, remains free and ends open in the first vacuum space.

Dass der Vakuumanschluss der zweiten Vorvakuumpumpe bei dieser Ausgestaltung frei bleibt und offen im ersten Vakuumraum endet ist vorteilhaft, da hierdurch auf den direkten, unmittelbaren Anschluss einer Vakuumpumpe zum Einstellen des Vorvakuums auf die Druckseite der zweiten Vakuumpumpe gänzlich verzichtet werden kann. Vielmehr wird das Vorvakuum für die zweiten Vakuumpumpen durch den im ersten Vakuumraum herrschenden ersten Druck gebildet. Der anlagentechnische Aufwand kann hierdurch ebenfalls wesentlich reduziert werden, da die erste Vakuumpumpe, die zum Evakuieren des ersten Vakuumraums vorgesehen ist, ebenfalls geeignet ist, das Vorvakuum für die zweiten Vakuumpumpen ohne direkten Anschluss an den Vorvakuumanschluss der zweiten Vakuumpumpe zu erzeugen. The fact that the vacuum connection of the second backing pump remains free in this embodiment and ends open in the first vacuum space is advantageous, as this can completely dispense with the direct, immediate connection of a vacuum pump for adjusting the backing vacuum on the pressure side of the second vacuum pump. Rather, the pre-vacuum for the second vacuum pumps is formed by the pressure prevailing in the first vacuum space first pressure. The technical complexity of the plant can also be substantially reduced, since the first vacuum pump, which is provided for evacuating the first vacuum space, is also suitable for generating the pre-vacuum for the second vacuum pumps without direct connection to the fore-vacuum port of the second vacuum pump.

In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass im zweiten Vakuumraum ein von Wänden begrenzter dritter Vakuumraum angeordnet ist, wobei eine Wand des dritten Vakuumraums einen Wanddurchbruch aufweist, wodurch der dritte Vakuumraum mit dem zweiten Vakuumraum verbunden ist, und die zweite Vakuumpumpe einen Vakuumanschluss aufweist, der dem Wanddurchbruch zugeordnet ist. In one embodiment, it is provided that in the second vacuum space, a third vacuum space defined by walls is arranged, wherein a wall of the third vacuum space has a wall opening, whereby the third vacuum space is connected to the second vacuum space, and the second vacuum pump has a vacuum connection, the Wall breakthrough is assigned.

Durch diese Ausgestaltung kann erreicht werden, dass die zweite Vakuumpumpe nicht direkt im ersten Vakuumraum angeordnet wird, sondern in einem dritten Vakuumraum, der wiederum im zweiten Vakuumraum angeordnet ist. Dies ist dann vorteilhaft, wenn der erste Vakuumraum aufgrund seiner Größe eine zweite Vakuumpumpe nicht direkt aufnehmen kann. Diese Ausgestaltung ist ebenfalls vorteilhaft, wenn im zweiten Vakuumraum bereits Strukturen, beispielsweise die Struktur einer Trageinrichtung für die Behandlungseinrichtung, angeordnet sind, die ebenfalls als dritter Vakuumraum ausgebildet sind. By means of this configuration, it can be achieved that the second vacuum pump is not arranged directly in the first vacuum space, but in a third vacuum space, which in turn is arranged in the second vacuum space. This is advantageous if the first vacuum space can not directly accommodate a second vacuum pump due to its size. This embodiment is also advantageous if structures, for example the structure of a carrying device for the treatment device, are already arranged in the second vacuum space, which are likewise designed as a third vacuum space.

Da der dritte Vakuumraum im zweiten Vakuumraum und der zweite Vakuumraum im ersten Vakuumraum angeordnet ist, ist auch die im dritten Vakuumraum angeordnete zweite Vakuumpumpe im ersten Vakuumraum angeordnet. Since the third vacuum space is arranged in the second vacuum space and the second vacuum space in the first vacuum space, the second vacuum pump arranged in the third vacuum space is also arranged in the first vacuum space.

Dabei kann weiter vorgesehen sein, dass die Vakuum-Substratbehandlungsanlage eine Substrattransporteinrichtung zum Transport von Substrat in eine Substrattransportrichtung umfasst und der dritte Vakuumraum eine Anordnung von beabstandeten Wanddurchbrüchen quer zur Substrattransportrichtung aufweist, wodurch der dritte Vakuumraum mit dem zweiten Vakuumraum verbunden ist, und mehrere zweite Vakuumpumpen mit jeweils einem Vakuumanschluss vorgesehen sind, wobei jedem der Wanddurchbrüche jeweils ein Vakuumanschluss einer zweiten Vakuumpumpe zugeordnet ist. It can further be provided that the vacuum substrate treatment system comprises a substrate transport device for transporting substrate in a Substrattransportrichtung and the third vacuum space has an array of spaced wall openings transverse to the substrate transport, whereby the third vacuum space is connected to the second vacuum space, and a plurality of second vacuum pumps are each provided with a vacuum connection, each of the wall openings each having a vacuum connection is associated with a second vacuum pump.

Durch diese Ausgestaltung kann erreicht werden, dass die Umgebung der Behandlungseinrichtung entlang ihrer gesamten Erstreckung quer zur Substrattransportrichtung evakuiert wird, wobei die Homogenität des Drucks in dieser Umgebung im Vergleich zu bekannten Vakuum-Substratbehandlungsanlagen vergrößert ist, da die Vakuumquellen näher an der Umgebung der Behandlungseinrichtung angeordnet sind. Gleichzeitig wird eine sehr gleichmäßige Prozessgasverteilung erreicht. By means of this embodiment, it is possible to evacuate the environment of the treatment device along its entire extent transversely to the substrate transport direction, wherein the homogeneity of the pressure in this environment is increased in comparison to known vacuum substrate treatment plants, since the vacuum sources are arranged closer to the environment of the treatment device are. At the same time a very even process gas distribution is achieved.

Die Anordnung der Wanddurchbrüche quer zur Substrattransportrichtung kann beispielsweise eine lineare Anordnung sein oder als regelmäßiges Muster ausgebildet sein. Vorteilhaft ist die Anordnung von Wanddurchbrüchen, wenn durch diese Anordnung ein großer Bereich der Umgebung der Behandlungsanlage gleichmäßig von Vakuumquellen evakuierbar ist. Vom Erfindungsgedanken miterfasst sind deshalb auch solche Wanddurchbrüche denen mehrere Vakuumanschlüsse von zweiten Vakuumpumpen zugeordnet sind. The arrangement of the wall openings transverse to the substrate transport direction may be, for example, a linear arrangement or formed as a regular pattern. The arrangement of wall breakthroughs is advantageous if a large area of the surroundings of the treatment plant can be evacuated uniformly from vacuum sources by this arrangement. Therefore included in the concept of the invention are also such wall openings which are assigned to a plurality of vacuum connections of second vacuum pumps.

Dabei kann weiter vorgesehen sein, dass der dritte Vakuumraum mittels einer dritten Vakuumpumpe auf einen zum zweiten Druck höheren dritten Druck evakuierbar ist, wobei die zweite Vakuumpumpe einen Vorvakuumanschluss zum Aufbringen eines Vorvakuums aufweist und die dritte Vakuumpumpe dem Vorvakuumanschluss zugeordnet ist. It can further be provided that the third vacuum chamber is evacuated by means of a third vacuum pump to a second pressure higher third pressure, wherein the second vacuum pump has a fore-vacuum connection for applying a backing vacuum and the third vacuum pump is assigned to the fore-vacuum connection.

Vorteilhaft an dieser Ausgestaltung ist, dass bei Anordnung mehrerer zweiter Vakuumpumpen im dritten Vakuumraum, dieser von einer oder mehreren dritten Vakuumpumpen evakuiert werden kann, deren Anzahl wiederum kleiner sein kann als die Anzahl der zweiten Vakuumpumpen. Die dritten Vakuumpumpen können außerhalb des ersten Vakuumraums angeordnet sein. An advantage of this embodiment is that when a plurality of second vacuum pumps in the third vacuum space, this can be evacuated by one or more third vacuum pump, whose number may in turn be smaller than the number of second vacuum pumps. The third Vacuum pumps may be arranged outside the first vacuum space.

Die Zuordnung der dritten Vakuumpumpen zu den Vorvakuumanschlüssen der zweiten Vakuumpumpen erfolgt mittelbar. Mit anderen Worten enden die Vorvakuumanschlüsse der zweiten Vakuumpumpen frei im dritten Vakuumraum und das Vorvakuum für die zweiten Vakuumpumpen wird durch den im dritten Vakuumraum herrschenden dritten Druck gebildet, ohne dass die dritten Vakuumpumpen unmittelbar mit den Vorvakuumanschlüssen der zweiten Vakuumpumpen verbunden sind. The assignment of the third vacuum pumps to the pre-vacuum connections of the second vacuum pumps is effected indirectly. In other words, the pre-vacuum connections of the second vacuum pumps terminate freely in the third vacuum space and the pre-vacuum for the second vacuum pumps is formed by the third pressure prevailing in the third vacuum space, without the third vacuum pumps being directly connected to the pre-vacuum ports of the second vacuum pumps.

Ferner ist die Erzeugung des ersten Drucks im ersten Vakuumraum hierbei unabhängig von der Erzeugung des dritten Drucks im dritten Vakuumraum, so dass diese beiden Drücke an die jeweiligen Erfordernisse, mithin dem einzustellenden Vorvakuum der zweiten Vakuumpumpen und dem einzustellenden ersten Druck, angepasst werden können. Obwohl der erste Druck und der dritte Druck im Mittelwert gleich sein können, kann die Homogenität des Drucks doch unterschiedlich ausgeprägt sein. Diese Homogenität des Drucks ist unter anderem abhängig von der jeweiligen konstruktiven Gestaltung des Inneren des ersten Vakuumraums und des dritten Vakuumraums. Dies ist ein Entscheidungskriterium, ob die zweiten Vakuumpumpen direkt im ersten Vakuumraum oder im dritten Vakuumraum anzuordnen sind. Furthermore, the generation of the first pressure in the first vacuum chamber is independent of the generation of the third pressure in the third vacuum space, so that these two pressures can be adapted to the respective requirements, thus the pre-vacuum of the second vacuum pumps to be set and the first pressure to be set. Although the first pressure and the third pressure may be the same on average, the homogeneity of the pressure may be different. This homogeneity of the pressure depends, inter alia, on the respective design of the interior of the first vacuum space and the third vacuum space. This is a decision criterion as to whether the second vacuum pumps are to be arranged directly in the first vacuum space or in the third vacuum space.

Alternativ zu dieser Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Zuordnung einer oder mehrerer dritter Vakuumpumpen zu den Vorvakuumanschlüssen der zweiten Vakuumpumpen unmittelbar erfolgt. Hierbei sind die zweiten Vakuumpumpen über Strömungsleitelemente, beispielsweise Leitungen, mit einer oder mehreren dritten Vakuumpumpen außerhalb des ersten Vakuumraums unmittelbar verbunden. Bei dieser Ausgestaltung ist der Druck im dritten Vakuumraum beliebig und kann dabei sogar bis auf Atmosphärendruck erhöht werden. As an alternative to this embodiment, it may be provided that the assignment of one or more third vacuum pumps to the pre-vacuum connections of the second vacuum pumps takes place directly. In this case, the second vacuum pumps are directly connected via flow guiding elements, for example lines, to one or more third vacuum pumps outside the first vacuum space. In this embodiment, the pressure in the third vacuum space is arbitrary and can even be increased to atmospheric pressure.

In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Vakuum-Substratbehandlungsanlage eine Substrattransporteinrichtung zum Transport von stückigem oder bandförmigen Substrat in eine Substrattransportrichtung aufweist und als Durchlauf-Vakuum-Substratbehandlungsanlage ausgebildet ist. In one embodiment, it is provided that the vacuum substrate treatment system has a substrate transport device for transporting lumped or strip-shaped substrate in a substrate transport direction and is designed as a continuous vacuum substrate treatment system.

Obwohl die erfindungsgemäße Vakuum-Substratbehandlungsanlage geeignet ist zum Behandeln von Substraten, die während der Durchführung der Vakuum-Substratbehandlung in ihrer Position verharren, ist die erfindungsgemäße Vakuum-Substratbehandlungsanlage vorteilhaft für Durchlauf-Vakuum-Substratbehandlungsanlagen, bei denen sich das Substrat während der Durchführung der Vakuum-Substratbehandlung kontinuierlich an der Behandlungseinrichtung vorbei bewegt. Dabei ist vorgesehen, dass das Substrat eine Wand oder mehrere Wände des zweiten Vakuumraums durch eine entsprechende Wandöffnung passiert und die Behandlung des Substrates im zweiten Vakuumraum erfolgt. Alternativ ist vorgesehen, dass das Substrat an einer Wandöffnung vorbei transportiert wird und die Behandlung des Substrates durch die Wandöffnung hindurch erfolgt. Je nachdem, ob es sich um stückiges oder bandförmiges Substrat handelt ist eine entsprechende Substrattransporteinrichtung vorgesehen. Although the vacuum substrate treatment system according to the invention is suitable for treating substrates which remain in position during the performance of the vacuum substrate treatment, the vacuum substrate treatment system according to the invention is advantageous for continuous vacuum substrate treatment plants, in which the substrate during the vacuum Substrate treatment continuously moved past the treatment facility over. It is provided that the substrate passes through one wall or several walls of the second vacuum space through a corresponding wall opening and the treatment of the substrate takes place in the second vacuum space. Alternatively, it is provided that the substrate is transported past a wall opening and the treatment of the substrate takes place through the wall opening. Depending on whether it is a lumped or strip-shaped substrate, a corresponding substrate transport device is provided.

In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass im ersten Vakuumraum eine Prozesstemperierungswalze angeordnet ist, über deren Mantelfläche das bandförmige Substrat führbar und temperierbar ist, d.h. im Betrieb der Anlage geführt sowie gekühlt oder beheizt wird, und entlang deren Peripherie mindestens ein zweiter Vakuumraum angeordnet ist. In one embodiment it is provided that in the first vacuum space a Prozesstemperierungswalze is arranged over the lateral surface of the band-shaped substrate can be guided and tempered, i. is performed during operation of the plant as well as cooled or heated, and along the periphery of which at least a second vacuum space is arranged.

Durch diese Ausgestaltung ist eine Vakuum-Substratbehandlungsanlage angegeben, die vorteilhaft ist für die Behandlung, insbesondere für die Beschichtung von bandförmigem Substrat, beispielsweise eine Kunststofffolie oder ein Metallband, großer Breite, d.h. mit Substratbreiten größer als 1,5 m, aber auch mit Substratbreiten größer als 2,0 m. Als Substratbreite ist die Breite des Substrates quer zur Substrattransportrichtung zu verstehen. By this embodiment, a vacuum substrate treatment plant is provided, which is advantageous for the treatment, in particular for the coating of strip-shaped substrate, for example a plastic film or a metal strip, large width, i. with substrate widths greater than 1.5 m, but also with substrate widths greater than 2.0 m. The substrate width is to be understood as the width of the substrate transversely to the substrate transport direction.

Beispielsweise können mehrere der zweiten Vakuumräume mit darin angeordneten Behandlungseinrichtungen, die beispielsweise als Sputtermagnetron ausgebildet sind, so angeordnet sein, dass die Sputtermagnetrons mit geringem Abstand zur Oberfläche einer im ersten Vakuumraum angeordneten, drehbar gelagerten Prozesstemperierungswalze angeordnet sind, mithin in deren Peripherie, d.h. die Behandlungseinrichtungen über die Mantelfläche der Prozesstemperierungswalze verteilt sind. Durch die erfindungsgemäße Anordnung der zweiten Vakuumpumpen im ersten Vakuumraum kann die Homogenität des Drucks in der Umgebung der Behandlungseinrichtung wesentlich vergrößert werden. Dies liegt daran, dass zum einen mehr zweite Vakuumpumpen in der Umgebung der Behandlungseinrichtung angeordnet werden können, so dass die Saugleistung erhöht werden kann und zum anderen daran, dass die zweiten Vakuumpumpen quer zur Substrattransportrichtung wesentlich gleichmäßiger verteilt werden können, so dass die Homogenität des Drucks vergrößert wird. So ist es möglich, spezifische Saugleistungen pro Länge von mehr als 2400 l s–1 m–1 zu erreichen. For example, several of the second vacuum spaces may be arranged with treatment devices arranged therein, which are designed, for example, as sputtering magnetrons, such that the sputtering magnetrons are arranged at a small distance from the surface of a rotatably mounted process temperature control roller arranged in the first vacuum space, ie in the periphery thereof, ie the treatment facilities are distributed over the lateral surface of Prozesstemperierungswalze. The inventive arrangement of the second vacuum pump in the first vacuum space, the homogeneity of the pressure in the vicinity of the treatment device can be substantially increased. This is because on the one hand more second vacuum pumps can be arranged in the vicinity of the treatment device, so that the suction power can be increased and on the other hand that the second vacuum pumps can be distributed substantially more uniformly transversely to the substrate transport direction, so that the homogeneity of the pressure is enlarged. So it is possible to achieve specific suction per length of more than 2400 ls -1 m -1 .

Das bandförmige Substrat kann dabei beispielsweise auf einem Abwickel bereitgestellt, im Spalt zwischen der Prozesstemperierungswalze und den Sputtermagnetrons der Behandlungseinrichtungen um die Prozesstemperierungswalze herum geführt und dabei beschichtet und anschließend auf einen Aufwickel gewickelt werden. Aufwickel und Abwickel können dabei im ersten Vakuumraum oder in einem weiteren ersten Vakuumraum oder zwei separaten weiteren ersten Vakuumräumen angeordnet sein, die mit dem ersten Vakuumraum kommunizierend so verbunden sind, dass das Substrat von dem oder einem weiteren ersten Vakuumraum in den ersten Vakuumraum und von dem ersten Vakuumraum in den oder einen weiteren ersten Vakuumraum transportiert werden kann. Hierfür können in den ersten Vakuumräumen Umlenkwalzen angeordnet sein, um das bandförmige Substrat vom Abwickel zur Prozesstemperierungswalze und von der Prozesstemperierungswalze zum Aufwickel zu leiten. The strip-shaped substrate can be provided, for example, on an unwind, guided around the process temperature control roll in the gap between the process tempering roll and the sputtering magnetrons of the treatment devices, and then coated and subsequently opened to be wound up a take-up. Winding and unwinding can be arranged in the first vacuum space or in a further first vacuum space or two separate further first vacuum spaces communicating with the first vacuum space communicating so that the substrate of the or a further first vacuum space in the first vacuum space and of the first vacuum space in or another first vacuum space can be transported. For this purpose, deflecting rollers may be arranged in the first vacuum spaces in order to guide the strip-shaped substrate from the unwinding to the process tempering roll and from the process tempering roll to the winding.

Dabei kann weiter vorgesehen sein, dass die zweite Vakuumpumpe als Turbomolekularpumpe ausgebildet ist. It can further be provided that the second vacuum pump is designed as a turbomolecular pump.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und zugehöriger Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment and associated drawings. Show

1 eine schematische Vorderansicht einer Vakuum-Substratbehandlungsanlage bekannter Art, 1 a schematic front view of a vacuum substrate treatment plant of known type,

2 eine schematische perspektivische Ansicht einer Vakuum-Substratbehandlungsanlage bekannter Art 2 a schematic perspective view of a vacuum substrate treatment plant of known type

3 eine schematische Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Vakuum- Substratbehandlungsanlage, 3 a schematic front view of a vacuum substrate treatment plant according to the invention,

4 eine schematische perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vakuum- Substratbehandlungsanlage, 4 a schematic perspective view of a vacuum substrate treatment system according to the invention,

5 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vakuum-Substratbehandlungsanlage für bandförmige Substrate und 5 a schematic side view of a vacuum substrate treatment system according to the invention for band-shaped substrates and

6 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vakuum-Substratbehandlungsanlage für bandförmige Substrate. 6 a schematic side view of a vacuum substrate treatment system according to the invention for band-shaped substrates.

Die Darstellungen bekannter Vakuum-Substratbehandlungsanlagen wurden anhand von 1 und 2 bereits ausführlich diskutiert. The representations of known vacuum substrate treatment plants were based on 1 and 2 already discussed in detail.

3 zeigt die schematische Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Vakuum-Substratbehandlungsanlage. Diese umfasst einen von Wänden 9 begrenzten ersten Vakuumraum 1, der mittels einer ersten Vakuumpumpe 4 auf einen ersten Druck evakuierbar ist. Hierzu ist die erste Vakuumpumpe 4 außerhalb des ersten Vakuumraumes 1 angeordnet und über geeignete Strömungsleitelemente durch eine Wand 9 hindurch mit dem Inneren des ersten Vakuumraums 1 verbunden. Die erste Vakuumpumpe 4 kann hierzu direkt an eine Wand 9 des ersten Vakuumraums angeflanscht sein. 3 shows the schematic front view of a vacuum substrate treatment system according to the invention. This includes one of walls 9 limited first vacuum space 1 , by means of a first vacuum pump 4 can be evacuated to a first pressure. This is the first vacuum pump 4 outside the first vacuum space 1 arranged and via suitable flow guide through a wall 9 through to the inside of the first vacuum space 1 connected. The first vacuum pump 4 can do this directly to a wall 9 be flanged to the first vacuum space.

Innerhalb des ersten Vakuumraumes 1 ist ein von Wänden 9 begrenzter, evakuierbarer zweiter Vakuumraum 2 angeordnet. Der zweite Vakuumraum 2 kann, wie hier lediglich schematisch dargestellt, mittels einer Trageinrichtung 18 einseitig an einer Wand 9 des ersten Vakuumraums angeordnet sein (Cantilever-Anordnung). Der erste Vakuumraum 1 und der zweite Vakuumraum 2 können gasdicht, mithin undurchlässig für Gase, ineinander angeordnet sein. Es ist jedoch auch möglich, dass zwischen dem ersten Vakuumraum 1 und dem zweiten Vakuumraum 2 ein geringfügiger Gasaustausch, wie beispielsweise durch konstruktiv bedingte Dichtspalte, möglich ist. Within the first vacuum room 1 is one of walls 9 limited, evacuable second vacuum space 2 arranged. The second vacuum space 2 can, as shown here only schematically, by means of a support device 18 one-sided on a wall 9 be arranged the first vacuum space (cantilever arrangement). The first vacuum room 1 and the second vacuum space 2 can be gas-tight, thus impermeable to gases, arranged inside each other. However, it is also possible that between the first vacuum space 1 and the second vacuum space 2 a slight gas exchange, such as by constructive sealing gaps, is possible.

In dem zweiten Vakuumraum 2 ist eine (hier nicht dargestellte) Behandlungseinrichtung angeordnet, an welcher bandförmige Substrate kontinuierlich von einer (hier nicht dargestellten) Substrattransporteinrichtung an einer Wandöffnung des zweiten Vakuumraums 2 über eine drehbar gelagerte Prozesstemperierungswalze 15 vorbeigeführt werden. Mittels der Prozesstemperierungswalze 15 ist das Substrat 12 während der Substratbehandlung temperierbar, d.h. kühlbar oder beheizbar. In the second vacuum space 2 a (not shown here) treatment device is arranged, on which band-shaped substrates continuously from a (not shown here) substrate transport device to a wall opening of the second vacuum space 2 via a rotatably mounted Prozesstemperierungswalze 15 be passed. By means of the process tempering roller 15 is the substrate 12 during the substrate treatment tempered, ie cooled or heated.

Eine Wand 9 des zweiten Vakuumraums 2 weist drei quer zur Substrattransportrichtung 13 angeordnete Wanddurchbrüche 10 auf. Jedem der Wanddurchbrüche 10 ist der Vakuumanschluss 7 einer zweiten Vakuumpumpe 5 zugeordnet. Die zweiten Vakuumpumpen 5 sind geeignet, den zweiten Druck zu erzeugen. Die Wanddurchbrüche 10 sind von den zweiten Vakuumpumpen 5 verdeckt. Es kann vorgesehen sein, die zweiten Vakuumpumpen 5 jeweils direkt an eine Wand 9 anzuflanschen. A wall 9 of the second vacuum space 2 has three transverse to the substrate transport direction 13 arranged wall breakthroughs 10 on. Each of the wall breakthroughs 10 is the vacuum connection 7 a second vacuum pump 5 assigned. The second vacuum pumps 5 are capable of generating the second pressure. The wall breakthroughs 10 are from the second vacuum pumps 5 covered. It can be provided, the second vacuum pumps 5 each directly to a wall 9 flanging.

Die zweiten Vakuumpumpen 5 sind als Turbomolekularpumpen ausgebildet und weisen jeweils einen Vorvakuumanschluss 8 auf. An diesem Vorvakuumanschluss 8 ist zum einwandfreien Betrieb der zweiten Vakuumpumpe 5 ein Druck anzulegen, der kleiner ist als Atmosphärendruck. In dieser Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Vorvakuumanschluss 8 frei bleibt und offen im ersten Vakuumraum 1 endet. Mithin kann auf die Anordnung einer dritten Vakuumpumpe 6, die gemäß 1 und 2 zum Stand der Technik notwendig ist, verzichtet werden. Vielmehr wird das Vorvakuum für die zweite Vakuumpumpe 5 durch den ersten Druck des ersten Vakuumraums 1 und mithin von der ersten Vakuumpumpe 4 erzeugt. Es kann vorgesehen sein, eine Mehrzahl von Vakuumpumpen 4 außerhalb des ersten Vakuumraums 1 anzuordnen. The second vacuum pumps 5 are designed as turbomolecular pumps and each have a fore-vacuum connection 8th on. At this forevacuum connection 8th is for proper operation of the second vacuum pump 5 to apply a pressure that is less than atmospheric pressure. In this embodiment, it is provided that the fore-vacuum connection 8th remains free and open in the first vacuum space 1 ends. Consequently, the arrangement of a third vacuum pump 6 according to 1 and 2 is necessary to the prior art, be waived. Rather, the pre-vacuum for the second vacuum pump 5 by the first pressure of the first vacuum space 1 and therefore from the first vacuum pump 4 generated. It can be provided, a plurality of vacuum pumps 4 outside the first vacuum space 1 to arrange.

Aufgrund der direkten Anordnung einer Mehrzahl zweiter Vakuumpumpen 5 am zweiten Vakuumraum 2 quer zur Substrattransportrichtung 13 kann die Umgebung der nicht dargestellten Behandlungseinrichtung homogener evakuiert werden. Ferner kann die effektive Saugleistung durch eine erhöhte Anzahl zweiter Vakuumpumpen 5 gesteigert werden. Due to the direct arrangement of a plurality of second vacuum pumps 5 at the second vacuum space 2 transverse to the substrate transport direction 13 the environment of the treatment device, not shown, can be evacuated more homogeneously. Furthermore, the effective suction power can be increased by an increased number of second vacuum pumps 5 be increased.

4 zeigt die Vakuum-Substratbehandlungsanlage gemäß 3 in einer schematischen, perspektivischen Ansicht, wobei auf die Darstellung des ersten Vakuumraums 1 sowie dessen Wänden 9 und der ersten Vakuumpumpe 4 verzichtet worden ist, um den Blick in das Innere des ersten Vakuumraums 1 freizugeben. Gezeigt sind im Gegensatz zu 3 hier vier um eine Prozesstemperierungswalze 15 angeordnete zweite Vakuumräume 2, die jeweils von einer nicht dargestellten Trageinrichtung 18 beidseitig in den nicht dargestellten Wänden 9 des ersten Vakuumraums 1 gehalten sind. Eine Wand 9 jedes zweiten Vakuumraums 2 weist drei quer zur Substrattransportrichtung 13 angeordnete Wanddurchbrüche 10 auf. Jedem der Wanddurchbrüche 10 ist der Vakuumanschluss 7 einer zweiten Vakuumpumpe 5 zugeordnet. Die zweiten Vakuumpumpen 5 sind geeignet, den zweiten Druck zu erzeugen. Die Wanddurchbrüche 10 sind von den zweiten Vakuumpumpen 5 verdeckt. Es kann vorgesehen sein, die zweiten Vakuumpumpen 5 jeweils direkt an eine Wand 9 anzuflanschen. Die Vorvakuumanschlüsse 8 bleiben frei und enden im ersten Vakuumraum 1. 4 shows the vacuum substrate treatment plant according to 3 in a schematic, perspective view, wherein the representation of the first vacuum space 1 as well as its walls 9 and the first vacuum pump 4 has been omitted to look into the interior of the first vacuum space 1 release. Shown are in contrast to 3 here four around a Prozesstemperierungswalze 15 arranged second vacuum spaces 2 , each from a support device, not shown 18 on both sides in the walls, not shown 9 of the first vacuum space 1 are held. A wall 9 every second vacuum space 2 has three transverse to the substrate transport direction 13 arranged wall breakthroughs 10 on. Each of the wall breakthroughs 10 is the vacuum connection 7 a second vacuum pump 5 assigned. The second vacuum pumps 5 are capable of generating the second pressure. The wall breakthroughs 10 are from the second vacuum pumps 5 covered. It can be provided, the second vacuum pumps 5 each directly to a wall 9 flanging. The fore-vacuum connections 8th stay clear and end up in the first vacuum room 1 ,

5 zeigt die schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vakuum-Substratbehandlungsanlage für bandförmige Substrate 12. Diese umfasst einen von Wänden 9 begrenzten ersten Vakuumraum 1, der mittels einer ersten Vakuumpumpe 4 auf einen ersten Druck evakuierbar ist. Hierzu ist die erste Vakuumpumpe 4 außerhalb des ersten Vakuumraumes 1 angeordnet und über geeignete Strömungsleitelemente durch eine Wand 9 hindurch mit dem Inneren des ersten Vakuumraums 1 verbunden. Die erste Vakuumpumpe 4 kann hierzu direkt an eine Wand 9 des ersten Vakuumraums angeflanscht sein. 5 shows the schematic side view of a vacuum substrate treatment system according to the invention for strip-shaped substrates 12 , This includes one of walls 9 limited first vacuum space 1 , by means of a first vacuum pump 4 can be evacuated to a first pressure. This is the first vacuum pump 4 outside the first vacuum space 1 arranged and via suitable flow guide through a wall 9 through to the inside of the first vacuum space 1 connected. The first vacuum pump 4 can do this directly to a wall 9 be flanged to the first vacuum space.

Ferner weist die Vakuum-Substratbehandlungsanlage eine Substrattransporteinrichtung 11 zum Transport bandförmigen Substrats 12 in eine Substrattransportrichtung 13 auf. Zum Behandeln des Substrates 12 in dem ersten Vakuumraum 1 wird das Substrat 12 durch (hier nicht dargestellte) Schleusen in den ersten Vakuumraum 1 hinein und aus diesem wieder heraus transportiert. In einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, das bandförmige Substrat 12 direkt in dem ersten Vakuumraum 1 auf einem Abwickel und einem Aufwickel vorzuhalten, so dass das Substrat 12 keine der Wände 9 durch eine Schleuse passieren muss. Entlang der Substrattransportrichtung 13 passiert das Substrat 12 eine Mehrzahl von Umlenkrollen 14, von denen hier lediglich zwei beispielhaft dargestellt sind. Furthermore, the vacuum substrate treatment system has a substrate transport device 11 for transporting band-shaped substrate 12 in a substrate transport direction 13 on. For treating the substrate 12 in the first vacuum room 1 becomes the substrate 12 by (not shown here) locks in the first vacuum space 1 transported in and out of this again. In another embodiment, the band-shaped substrate is provided 12 directly in the first vacuum room 1 to hold on an unwind and a reel, leaving the substrate 12 none of the walls 9 must pass through a lock. Along the substrate transport direction 13 happens the substrate 12 a plurality of pulleys 14 of which only two are exemplified here.

In einer nicht dargestellten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Vakuum-Substratbehandlungsanlage mehrere erste Vakuumräume 1 aufweist. Dies kann dann notwendig sein, wenn ein Substratbehandlungsverfahren eine Vielzahl von Behandlungsschritten aufweist, deren Durchführung in einem einzigen ersten Vakuumraum 1 aus Platzgründen nicht möglich ist. In diesem Fall wird das Substrat 12 von einem ersten Vakuumraum 1 zum nächsten ersten Vakuumraum 1 transportiert. Mithin sind die ersten Vakuumräume 1 in Substrattransportrichtung 13 hintereinander angeordnet. In one embodiment, not shown, it is provided that the vacuum substrate treatment system has a plurality of first vacuum spaces 1 having. This may be necessary if a substrate treatment process comprises a plurality of treatment steps, their implementation in a single first vacuum space 1 for reasons of space is not possible. In this case, the substrate becomes 12 from a first vacuum room 1 to the next first vacuum room 1 transported. Consequently, the first vacuum spaces 1 in substrate transport direction 13 arranged one behind the other.

Innerhalb des ersten Vakuumraumes 1 sind in der dargestellten Ausgestaltung fünf jeweils von Wänden 9 begrenzte, evakuierbare zweite Vakuumräume 2 angeordnet. Innerhalb der zweiten Vakuumräume 2 sind jeweils rohrförmige Sputtermagnetrons 16 oder planare Sputtermagnetrons 17 mit geringem Abstand zur Oberfläche einer in dem ersten Vakuumraum 1 angeordneten, drehbar gelagerten Prozesstemperierungswalze 15 angeordnet. Mithin sind die als Sputtermagnetrons 16, 17 ausgebildeten Behandlungseinrichtungen über die Mantelfläche der Prozesstemperierungswalze 15 verteilt. Mittels der Prozesstemperierungswalze 15 ist das Substrat 12 kühlbar, so dass die während der Beschichtung entstehende Wärme vom Substrat 12 und aus der Umgebung der Sputtermagnetrons 16, 17 abgeführt werden kann. Es ist jedoch auch möglich, dass das Substrat 12 mittels der Prozesstemperierungswalze 15 beheizbar ist, um beispielsweise Indium-Zinn-Oxid Schichten auf dem Substrat abzuscheiden. Within the first vacuum room 1 are in the illustrated embodiment five each of walls 9 limited, evacuable second vacuum spaces 2 arranged. Within the second vacuum spaces 2 are each tubular sputtering magnetrons 16 or planar sputtering magnetrons 17 at a small distance from the surface of one in the first vacuum space 1 arranged, rotatably mounted Prozesstemperierungswalze 15 arranged. So they are sputtering magnetrons 16 . 17 trained treatment facilities on the lateral surface of Prozesstemperierungswalze 15 distributed. By means of the process tempering roller 15 is the substrate 12 Coolable, so that the heat generated during the coating from the substrate 12 and from the environment of sputtering magnetrons 16 . 17 can be dissipated. However, it is also possible that the substrate 12 by means of the process tempering roller 15 is heatable, for example, to deposit indium-tin-oxide layers on the substrate.

Zum Betrieb der Sputtermagnetrons 16, 17 ist innerhalb der zweiten Vakuumräume 2 ein im Vergleich zum ersten Druck niedrigerer, zweiter Druck notwendig. Zur Erzeugung dieses zweiten Drucks ist in einer Wand 9 der zweiten Vakuumräume 2 jeweils eine lineare Anordnung von Wanddurchbrüchen 10 quer zur Substrattransportrichtung 13, also in die Blattebene hinein, vorgesehen, wobei jedem Wanddurchbruch 10 der Vakuumanschluss 7 einer zweiten Vakuumpumpe 5 zugeordnet ist. Die zweiten Vakuumpumpen 5 sind geeignet, den zweiten Druck zu erzeugen. Es kann vorgesehen sein, die zweiten Vakuumpumpen 5 jeweils direkt an eine Wand 9 anzuflanschen. In 5 sind die zu ein und demselben zweiten Vakuumraum 2 gehörenden zweiten Vakuumpumpen 5 hintereinander, d.h. in die Blattebene hinein, angeordnet, so dass jeweils nur eine zweite Vakuumpumpe 5 an jedem zweiten Vakuumraum 2 sichtbar ist. To operate the sputtering magnetron 16 . 17 is inside the second vacuum spaces 2 a second pressure lower than the first pressure is necessary. To generate this second pressure is in a wall 9 the second vacuum spaces 2 each a linear array of wall openings 10 transverse to the substrate transport direction 13 , So in the leaf level, provided with each wall breakthrough 10 the vacuum connection 7 a second vacuum pump 5 assigned. The second vacuum pumps 5 are capable of generating the second pressure. It can be provided, the second vacuum pumps 5 each directly to a wall 9 flanging. In 5 are the same to the same second vacuum space 2 belonging second vacuum pump 5 one behind the other, ie in the leaf level, arranged so that in each case only a second vacuum pump 5 on every second vacuum space 2 is visible.

Die zweiten Vakuumpumpen 5 sind als Turbomolekularpumpen ausgebildet und weisen einen Vorvakuumanschluss 8 auf. An diesem Vorvakuumanschluss 8 ist zum einwandfreien Betrieb der zweiten Vakuumpumpe 5 ein Druck anzulegen, der kleiner ist als Atmosphärendruck, der aber noch größer ist als der zweite Druck. In dieser Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Vorvakuumanschluss 8 frei bleibt und offen im ersten Vakuumraum 1 endet. Mithin kann auf die Anordnung einer dritten Vakuumpumpe 6, die gemäß 1 und 2 zum Stand der Technik notwendig ist, verzichtet werden. Vielmehr wird das Vorvakuum für die zweite Vakuumpumpe 5 durch den ersten Druck des ersten Vakuumraums 1 und mithin von der ersten Vakuumpumpe 4 erzeugt. Es kann vorgesehen sein, eine Mehrzahl von ersten Vakuumpumpen 4 außerhalb des ersten Vakuumraums 1 anzuordnen. The second vacuum pumps 5 are designed as turbomolecular pumps and have a fore-vacuum connection 8th on. At this forevacuum connection 8th is for proper operation of the second vacuum pump 5 to apply a pressure that is less than atmospheric pressure, but even greater as the second pressure. In this embodiment, it is provided that the fore-vacuum connection 8th remains free and open in the first vacuum space 1 ends. Consequently, the arrangement of a third vacuum pump 6 according to 1 and 2 is necessary to the prior art, be waived. Rather, the pre-vacuum for the second vacuum pump 5 by the first pressure of the first vacuum space 1 and therefore from the first vacuum pump 4 generated. It can be provided, a plurality of first vacuum pumps 4 outside the first vacuum space 1 to arrange.

Aufgrund der direkten Anordnung einer Mehrzahl zweiter Vakuumpumpen 5 am zweiten Vakuumraum 2 quer zur Substrattransportrichtung 13 kann die Umgebung des Sputtermagnetrons 16, 17 homogener evakuiert werden. Ferner kann die effektive Saugleistung durch die erhöhte Anzahl anordenbarer zweiter Vakuumpumpen 5 gesteigert werden. Due to the direct arrangement of a plurality of second vacuum pumps 5 at the second vacuum space 2 transverse to the substrate transport direction 13 can the environment of the sputtering magnetron 16 . 17 be evacuated homogeneous. Furthermore, the effective suction performance may be due to the increased number of second vacuum pumps that can be arranged 5 be increased.

6 zeigt die schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vakuum-Substratbehandlungsanlage für bandförmige Substrate 12. Diese umfasst einen von Wänden 9 begrenzten ersten Vakuumraum 1, der mittels einer ersten Vakuumpumpe 4 auf einen ersten Druck evakuierbar ist. Hierzu ist die erste Vakuumpumpe 4 außerhalb des ersten Vakuumraumes 1 angeordnet und über geeignete Strömungsleitelemente durch eine Wand 9 hindurch mit dem Inneren des ersten Vakuumraums 1 verbunden. Die erste Vakuumpumpe 4 kann hierzu direkt an eine Wand 9 des ersten Vakuumraums angeflanscht sein. 6 shows the schematic side view of a vacuum substrate treatment system according to the invention for strip-shaped substrates 12 , This includes one of walls 9 limited first vacuum space 1 , by means of a first vacuum pump 4 can be evacuated to a first pressure. This is the first vacuum pump 4 outside the first vacuum space 1 arranged and via suitable flow guide through a wall 9 through to the inside of the first vacuum space 1 connected. The first vacuum pump 4 can do this directly to a wall 9 be flanged to the first vacuum space.

Ferner weist die Vakuum-Substratbehandlungsanlage eine Substrattransporteinrichtung 11 zum Transport bandförmigen Substrats 12 in eine Substrattransportrichtung 13 auf. Zum Behandeln des Substrates 12 in dem ersten Vakuumraum 1 wird das Substrat 12 durch (hier nicht dargestellte) Schleusen in den ersten Vakuumraum 1 hinein und aus diesem wieder heraus transportiert. In einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, das bandförmige Substrat 12 direkt in dem ersten Vakuumraum 1 auf einem Abwickel und einem Aufwickel vorzuhalten, so dass das Substrat 12 keine der Wände 9 durch eine Schleuse passieren muss. Entlang der Substrattransportrichtung 13 passiert das Substrat 12 eine Mehrzahl von Umlenkrollen 14, von denen hier lediglich zwei beispielhaft dargestellt sind. Furthermore, the vacuum substrate treatment system has a substrate transport device 11 for transporting band-shaped substrate 12 in a substrate transport direction 13 on. For treating the substrate 12 in the first vacuum room 1 becomes the substrate 12 by (not shown here) locks in the first vacuum space 1 transported in and out of this again. In another embodiment, the band-shaped substrate is provided 12 directly in the first vacuum room 1 to hold on an unwind and a reel, leaving the substrate 12 none of the walls 9 must pass through a lock. Along the substrate transport direction 13 happens the substrate 12 a plurality of pulleys 14 of which only two are exemplified here.

In einer nicht dargestellten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Vakuum-Substratbehandlungsanlage mehrere erste Vakuumräume 1 aufweist. Dies kann dann notwendig sein, wenn ein Substratbehandlungsverfahren eine Vielzahl von Behandlungsschritten aufweist, deren Durchführung in einem einzigen ersten Vakuumraum 1 aus platzgründen nicht möglich ist. In diesem Fall wird das Substrat 12 von einem ersten Vakuum 1 zum nächsten ersten Vakuumraum 1 transportiert. Mithin sind die ersten Vakuumräume 1 in Substrattransportrichtung 13 hintereinander angeordnet. In one embodiment, not shown, it is provided that the vacuum substrate treatment system has a plurality of first vacuum spaces 1 having. This may be necessary if a substrate treatment process comprises a plurality of treatment steps, their implementation in a single first vacuum space 1 for space reasons is not possible. In this case, the substrate becomes 12 from a first vacuum 1 to the next first vacuum room 1 transported. Consequently, the first vacuum spaces 1 in substrate transport direction 13 arranged one behind the other.

Innerhalb des ersten Vakuumraumes 1 sind in der dargestellten Ausgestaltung fünf jeweils von Wänden 9 begrenzte, evakuierbare zweite Vakuumräume 2 angeordnet. Die zweiten Vakuumräume 2 mit den zugehörigen Behandlungseinrichtungen werden in dieser Ausgestaltung jeweils von einer Trageinrichtung 18 mittels eines zur Trageinrichtung 18 gehörenden (hier nicht dargestellten) Befestigungsflansches an einer Wandöffnung einer Wand 9 des ersten Vakuumraums 1 gehalten. Innerhalb der zweiten Vakuumräume 2 sind jeweils rohrförmige Sputtermagnetrons 16 oder planare Sputtermagnetrons 17 mit geringem Abstand zur Oberfläche einer in dem ersten Vakuumraum 1 angeordneten, drehbar gelagerten Prozesstemperierungswalze 15 angeordnet. Mithin sind die als Sputtermagnetrons 16, 17 ausgebildeten Behandlungseinrichtungen über die Mantelfläche der Prozesstemperierungswalze 15 verteilt. Mittels der Prozesstemperierungswalze 15 ist das Substrat 12 kühlbar, so dass die während der Beschichtung entstehende Wärme vom Substrat 12 und aus der Umgebung der Sputtermagnetrons 16, 17 abgeführt werden kann. Es ist jedoch auch möglich, dass das Substrat 12 mittels der Prozesstemperierungswalze 15 beheizbar ist, um beispielsweise Indium-Zinn-Oxid Schichten auf dem Substrat abzuscheiden. Within the first vacuum room 1 are in the illustrated embodiment five each of walls 9 limited, evacuable second vacuum spaces 2 arranged. The second vacuum spaces 2 with the associated treatment facilities are in this embodiment each of a support device 18 by means of a support device 18 belonging (not shown here) mounting flange to a wall opening of a wall 9 of the first vacuum space 1 held. Within the second vacuum spaces 2 are each tubular sputtering magnetrons 16 or planar sputtering magnetrons 17 at a small distance from the surface of one in the first vacuum space 1 arranged, rotatably mounted Prozesstemperierungswalze 15 arranged. So they are sputtering magnetrons 16 . 17 trained treatment facilities on the lateral surface of Prozesstemperierungswalze 15 distributed. By means of the process tempering roller 15 is the substrate 12 Coolable, so that the heat generated during the coating from the substrate 12 and from the environment of sputtering magnetrons 16 . 17 can be dissipated. However, it is also possible that the substrate 12 by means of the process tempering roller 15 is heatable, for example, to deposit indium-tin-oxide layers on the substrate.

Zum Betrieb der Sputtermagnetrons 16, 17 ist innerhalb der zweiten Vakuumräume 2 ein im Vergleich zum ersten Druck niedrigerer, zweiter Druck notwendig. Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel gemäß 5 sind die hierfür notwendigen zweiten Vakuumpumpen 5 gemäß 6 innerhalb eines dritten Vakuumraums 3 angeordnet, der wiederum innerhalb des zweiten Vakuumraums 2 angeordnet ist. Der dritte Vakuumraum 3 ist gebildet durch ein rohrförmiges Trägerprofil der Trageinrichtung 18. To operate the sputtering magnetron 16 . 17 is inside the second vacuum spaces 2 a second pressure lower than the first pressure is necessary. In contrast to the embodiment according to 5 are the necessary second vacuum pumps 5 according to 6 within a third vacuum space 3 arranged, in turn, within the second vacuum space 2 is arranged. The third vacuum space 3 is formed by a tubular carrier profile of the support device 18 ,

Zur Erzeugung dieses zweiten Drucks ist in jeweils einer Wand 9 der dritten Vakuumräume 3 jeweils eine lineare Anordnung von Wanddurchbrüchen 10 quer zur Substrattransportrichtung 13, also in die Blattebene hinein, vorgesehen, wobei jedem Wanddurchbruch 10 der Vakuumanschluss 7 einer der zweiten Vakuumpumpen 5 zugeordnet ist. Die zweiten Vakuumpumpen 5 sind geeignet, den zweiten Druck zu erzeugen. Es kann vorgesehen sein, die zweiten Vakuumpumpen 5 jeweils direkt an eine Wand 9 der dritten Vakuumräume 3 anzuflanschen. In 6 sind die zu ein und demselben dritten Vakuumraum 3 gehörenden zweiten Vakuumpumpen 5 hintereinander, d.h. in die Blattebene hinein, angeordnet, so dass jeweils nur eine zweite Vakuumpumpe 5 in jedem dritten Vakuumraum 3 sichtbar ist. To generate this second pressure is in each case a wall 9 the third vacuum space 3 each a linear array of wall openings 10 transverse to the substrate transport direction 13 , So in the leaf level, provided with each wall breakthrough 10 the vacuum connection 7 one of the second vacuum pumps 5 assigned. The second vacuum pumps 5 are capable of generating the second pressure. It can be provided, the second vacuum pumps 5 each directly to a wall 9 the third vacuum space 3 flanging. In 6 are the same to the same third vacuum space 3 belonging second vacuum pump 5 one behind the other, ie in the leaf level, arranged so that in each case only a second vacuum pump 5 in every third vacuum space 3 is visible.

Die zweiten Vakuumpumpen 5 sind als Turbomolekularpumpen ausgebildet und weisen einen Vorvakuumanschluss 8 auf. An diesem Vorvakuumanschluss 8 ist zum einwandfreien Betrieb der zweiten Vakuumpumpe 5 ein Druck anzulegen, der kleiner ist als Atmosphärendruck, aber noch größer ist als der zweite Druck. In dieser Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Vorvakuumanschluss 8 frei bleibt und offen im dritten Vakuumraum 3 endet. The second vacuum pumps 5 are designed as turbomolecular pumps and have a fore-vacuum connection 8th on. At this forevacuum connection 8th is for proper operation of the second vacuum pump 5 To apply a pressure that is less than atmospheric pressure, but still greater than the second pressure. In this embodiment, it is provided that the fore-vacuum connection 8th remains free and open in the third vacuum space 3 ends.

Der Druck des Vorvakuums, mithin der dritte Druck wird mittels mindestens einer (hier nicht dargestellten) dritten Vakuumpumpe 6 erzeugt. Hierzu ist der dritte Vakuumraum 3 über geeignete Strömungselemente einem Durchbruch des Befestigungsflansches der Trageinrichtung 18 zugeordnet. Fluchtend mit diesem Durchbruch ist außerhalb des ersten Vakuumraums 1 eine dritte Vakuumpumpe 6 angeordnet, beispielsweise angeflanscht. Dabei kann weiter vorgesehen sein, dass am freien Ende der Cantilever-Anordnung der Trageinrichtung 18 ebenfalls ein Durchbruch in der dem Befestigungsflansch gegenüberliegenden Wand 9 des ersten Vakuumraums 1 vorgesehen ist, dem wiederum eine weitere dritte Vakuumpumpe 6 außerhalb des ersten Vakuumraums 1 zugeordnet, beispielsweise angeflanscht, sein kann. The pressure of the pre-vacuum, hence the third pressure is by means of at least one (not shown here) third vacuum pump 6 generated. This is the third vacuum space 3 via suitable flow elements a breakthrough of the mounting flange of the support device 18 assigned. Escaping with this breakthrough is outside the first vacuum space 1 a third vacuum pump 6 arranged, for example flanged. It can further be provided that at the free end of the cantilever arrangement of the support device 18 also a breakthrough in the wall opposite the mounting flange 9 of the first vacuum space 1 is provided, in turn, another third vacuum pump 6 outside the first vacuum space 1 assigned, for example, flanged, can be.

Durch diese Anordnung ist es möglich, den ersten Druck des ersten Vakuumraums 1 unabhängig vom dritten Druck des dritten Vakuumraums 3 einzustellen. Dabei bleibt aufgrund der direkten Anordnung einer Mehrzahl zweiter Vakuumpumpen 5 im dritten Vakuumraum 3 quer zur Substrattransportrichtung 13 der erfindungsgemäße Vorteil der Ausgestaltung gemäß Fig. 3 erhalten. Mithin kann die Umgebung des Sputtermagnetrons 16, 17 homogener evakuiert werden. Ferner kann die effektive Saugleistung durch die erhöhte Anzahl anordenbarer zweiter Vakuumpumpen 5 gesteigert werden. By this arrangement, it is possible, the first pressure of the first vacuum space 1 independent of the third pressure of the third vacuum space 3 adjust. It remains due to the direct arrangement of a plurality of second vacuum pumps 5 in the third vacuum space 3 transverse to the substrate transport direction 13 the inventive advantage of the embodiment of FIG. 3 receive. Thus, the environment of the sputtering magnetron 16 . 17 be evacuated homogeneous. Furthermore, the effective suction performance may be due to the increased number of second vacuum pumps that can be arranged 5 be increased.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1
erster Vakuumraum first vacuum space
2 2
zweiter Vakuumraum second vacuum space
3 3
dritter Vakuumraum third vacuum space
4 4
erste Vakuumpumpe first vacuum pump
5 5
zweite Vakuumpumpe second vacuum pump
6 6
dritte Vakuumpumpe third vacuum pump
7 7
Vakuumanschluss vacuum connection
8 8th
Vorvakuumanschluss shoe fore
9 9
Wand wall
10 10
Wanddurchbruch Wall opening
11 11
Substrattransporteinrichtung Substrate shuttle
12 12
Substrat substratum
13 13
Substrattransportrichtung Substrate transport direction
14 14
Umlenkrollen guide rollers
15 15
Prozesstemperierungswalze Prozesstemperierungswalze
16 16
Sputtermagnetron, rohrförmig Sputtering magnetron, tubular
17 17
Sputtermagnetron, planar Sputtering magnetron, planar
18 18
Trageinrichtung support means

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102012110284 B3 [0006] DE 102012110284 B3 [0006]

Claims (10)

Vakuum-Substratbehandlungsanlage, umfassend einen mittels einer ersten Vakuumpumpe (4) auf einen ersten Druck evakuierbaren, von Wänden (9) begrenzten ersten Vakuumraum (1), wobei die erste Vakuumpumpe (4) außerhalb des ersten Vakuumraums (1) angeordnet ist, einen im ersten Vakuumraum (1) angeordneten, von Wänden (9) begrenzten und mittels einer zweiten Vakuumpumpe (5) auf einen im Vergleich zum ersten Druck niedrigeren zweiten Druck evakuierbaren zweiten Vakuumraum (2), dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Vakuumpumpe (5) im ersten Vakuumraum (1) angeordnet ist. Vacuum substrate treatment system comprising a first vacuum pump ( 4 ) evacuable to a first pressure, from walls ( 9 ) limited first vacuum space ( 1 ), wherein the first vacuum pump ( 4 ) outside the first vacuum space ( 1 ), one in the first vacuum space ( 1 ), of walls ( 9 ) and by means of a second vacuum pump ( 5 ) to a second vacuum space which can be evacuated in comparison with the first pressure ( 2 ), characterized in that the second vacuum pump ( 5 ) in the first vacuum space ( 1 ) is arranged. Vakuum-Substratbehandlungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wand (9) des zweiten Vakuumraums (2) einen Wanddurchbruch (10) und die zweite Vakuumpumpe (5) einen Vakuumanschluss (7) aufweist, wobei der Vakuumanschluss (7) dem Wanddurchbruch (10) zugeordnet ist. Vacuum substrate treatment plant according to claim 1, characterized in that a wall ( 9 ) of the second vacuum space ( 2 ) a wall opening ( 10 ) and the second vacuum pump ( 5 ) a vacuum connection ( 7 ), wherein the vacuum connection ( 7 ) the wall breakthrough ( 10 ) assigned. Vakuum-Substratbehandlungsanlage nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuum-Substratbehandlungsanlage eine Substrattransporteinrichtung (11) zum Transport von Substrat in eine Substrattransportrichtung (13) umfasst und der zweite Vakuumraum (2) eine Anordnung von beabstandeten Wanddurchbrüchen (10) quer zur Substrattransportrichtung (13) aufweist und mehrere zweite Vakuumpumpen (5) mit jeweils einem Vakuumanschluss (7) vorgesehen sind, wobei jedem der Wanddurchbrüche (10) jeweils ein Vakuumanschluss (7) einer zweiten Vakuumpumpe (5) zugeordnet ist. Vacuum substrate treatment plant according to one of claims 1 or 2, characterized in that the vacuum substrate treatment plant comprises a substrate transport device ( 11 ) for transporting substrate in a substrate transport direction ( 13 ) and the second vacuum space ( 2 ) an array of spaced wall openings ( 10 ) transversely to the substrate transport direction ( 13 ) and a plurality of second vacuum pumps ( 5 ) each with a vacuum connection ( 7 ) are provided, each of the wall openings ( 10 ) each have a vacuum connection ( 7 ) a second vacuum pump ( 5 ) assigned. Vakuum-Substratbehandlungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Vakuumpumpe (5) einen Vorvakuumanschluss (8) zum Aufbringen eines Vorvakuums aufweist, wobei der Vorvakuumanschluss (8) frei bleibt und offen im ersten Vakuumraum endet. Vacuum substrate treatment plant according to one of claims 1 to 3, characterized in that the second vacuum pump ( 5 ) a pre-vacuum connection ( 8th ) for applying an advance vacuum, wherein the fore-vacuum connection ( 8th ) remains free and ends open in the first vacuum space. Vakuum-Substratbehandlungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im zweiten Vakuumraum (2) ein von Wänden (9) begrenzter dritter Vakuumraum (3) angeordnet ist, wobei eine Wand (9) des dritten Vakuumraums (3) einen Wanddurchbruch (10) aufweist, wodurch der dritte Vakuumraum (3) mit dem zweiten Vakuumraum (2) verbunden ist, und die zweite Vakuumpumpe (5) einen Vakuumanschluss (7) aufweist, der dem Wanddurchbruch (10) zugeordnet ist. Vacuum substrate treatment system according to claim 1, characterized in that in the second vacuum space ( 2 ) one of walls ( 9 ) limited third vacuum space ( 3 ) is arranged, wherein a wall ( 9 ) of the third vacuum space ( 3 ) a wall opening ( 10 ), whereby the third vacuum space ( 3 ) with the second vacuum space ( 2 ), and the second vacuum pump ( 5 ) a vacuum connection ( 7 ), the wall breakthrough ( 10 ) assigned. Vakuum-Substratbehandlungsanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuum-Substratbehandlungsanlage eine Substrattransporteinrichtung (11) zum Transport von Substrat in eine Substrattransportrichtung (13) umfasst und der dritte Vakuumraum (3) eine Anordnung von beabstandeten Wanddurchbrüchen (10) quer zur Substrattransportrichtung (13) aufweist, wodurch der dritte Vakuumraum (3) mit dem zweiten Vakuumraum (2) verbunden ist, und mehrere zweite Vakuumpumpen (5) mit jeweils einem Vakuumanschluss (7) vorgesehen sind, wobei jedem der Wanddurchbrüche (10) jeweils ein Vakuumanschluss (7) einer zweiten Vakuumpumpe (5) zugeordnet ist. Vacuum substrate treatment plant according to claim 5, characterized in that the vacuum substrate treatment plant comprises a substrate transport device ( 11 ) for transporting substrate in a substrate transport direction ( 13 ) and the third vacuum space ( 3 ) an array of spaced wall openings ( 10 ) transversely to the substrate transport direction ( 13 ), whereby the third vacuum space ( 3 ) with the second vacuum space ( 2 ), and a plurality of second vacuum pumps ( 5 ) each with a vacuum connection ( 7 ) are provided, each of the wall openings ( 10 ) each have a vacuum connection ( 7 ) a second vacuum pump ( 5 ) assigned. Vakuum-Substratbehandlungsanlage nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Vakuumraum (3) mittels einer dritten Vakuumpumpe (6) auf einen zum zweiten Druck höheren dritten Druck evakuierbar ist, wobei die zweite Vakuumpumpe (5) einen Vorvakuumanschluss (8) zum Aufbringen eines Vorvakuums aufweist und dem Vorvakuumanschluss (8) die dritte Vakuumpumpe (6) zugeordnet ist. Vacuum substrate treatment system according to one of claims 5 or 6, characterized in that the third vacuum space ( 3 ) by means of a third vacuum pump ( 6 ) is evacuable to a third pressure higher than the second pressure, wherein the second vacuum pump ( 5 ) a pre-vacuum connection ( 8th ) for applying an advance vacuum and the fore-vacuum connection ( 8th ) the third vacuum pump ( 6 ) assigned. Vakuum-Substratbehandlungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuum-Substratbehandlungsanlage eine Substrattransporteinrichtung (11) zum Transport von stückigem oder bandförmigen Substrat in eine Substrattransportrichtung (13) aufweist und als Durchlauf-Vakuum-Substratbehandlungsanlage ausgebildet ist. Vacuum substrate treatment plant according to one of claims 1 to 7, characterized in that the vacuum substrate treatment plant comprises a substrate transport device ( 11 ) for transporting lumpy or ribbon-shaped substrate in a substrate transport direction (US Pat. 13 ) and is designed as a continuous vacuum substrate treatment plant. Vakuum-Substratbehandlungsanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Vakuumraum (1) eine Prozesstemperierungswalze (15) angeordnet ist, über deren Mantelfläche ein bandförmiges Substrat führbar und temperierbar ist und entlang deren Peripherie mindestens ein zweiter Vakuumraum (2) angeordnet ist. Vacuum substrate treatment system according to claim 8, characterized in that in the first vacuum space ( 1 ) a Prozesstemperierungswalze ( 15 ), over the lateral surface of which a band-shaped substrate can be guided and tempered, and along the periphery of which at least one second vacuum space ( 2 ) is arranged. Vakuum-Substratbehandlungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Vakuumpumpe (5) als Turbomolekularpumpe ausgebildet ist. Vacuum substrate treatment system according to one of claims 1 to 9, characterized in that the second vacuum pump ( 5 ) is designed as a turbomolecular pump.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US3111074A (en) * 1961-10-05 1963-11-19 Jr Dwight C Kennard Evacuation chamber
DE102012110284B3 (en) 2012-10-26 2013-11-14 Von Ardenne Anlagentechnik Gmbh Sputtering coating device, useful in vacuum coating system, comprises support unit having mounting flange and support section, sputtering magnetrons, and vacuum pump, where support section opens into suction port of mounting flange

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