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Die Erfindung betrifft eine Vakuumkammer.
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Im Allgemeinen kann eine Vakuumprozessieranlage mindestens eine Vakuumkammer und mindestens eine Vakuumprozessieranordnung aufweisen, wobei die mindestens eine Vakuumkammer und die mindestens eine Vakuumprozessieranordnung derart eingerichtet sein können, dass innerhalb der Vakuumkammer ein Substrat oder ein beliebiger, geeigneter Träger prozessiert (behandelt) werden kann oder dass mehrere Substrate innerhalb der Vakuumkammer prozessiert werden können. Beispielsweise können die mindestens eine Vakuumkammer und die mindestens eine Vakuumprozessieranordnung derart eingerichtet sein, dass innerhalb der Vakuumkammer ein Beschichtungsprozess, ein Reinigungsprozess, ein Strukturierungsprozess, eine Oberflächenbehandlung, ein Belichtungsprozess und/oder eine Temperaturbehandlung durchgeführt werden können/kann.
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Ferner kann die Vakuumprozessieranlage eine Transportvorrichtung aufweisen zum Transportieren von mindestens einem Substrat in die mindestens eine Vakuumkammer hinein, aus der mindestens einen Vakuumkammer heraus und/oder durch die mindestens eine Vakuumkammer hindurch. Dabei kann die Transportvorrichtung an das jeweils zu transportierende Substrat angepasst sein, so dass beispielsweise plattenförmige Substrate, wie Glasscheiben oder Wafer, oder andere plattenförmige Träger mittels der Vakuumprozessieranlage prozessiert werden können oder so dass bandförmige Substrate, wie Folien oder Metallbänder, mittels der Vakuumprozessieranlage prozessiert werden können. Zum Transportieren plattenförmiger Substrate kann die Transportvorrichtung beispielsweise ein Transportrollensystem mit einer Vielzahl von Transportrollen aufweisen, auf welchen die plattenförmigen Substrate in einer Transportfläche (einer planaren Transportebene) durch die Vakuumkammer hindurch geführt werden können. Zum Transportieren eines bandförmigen Substrats kann die Transportvorrichtung beispielsweise mindestens zwei Wickelrollen (oder Walzen) aufweisen, mittels derer das bandförmige Substrat von Rolle-zu-Rolle in einer Transportfläche (einer planaren oder gekrümmten Transportebene) durch die Vakuumkammer hindurch geführt werden kann.
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Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann mittels einer Vakuumkammer ein Vakuum (z.B. mit einem Druck von weniger als 1 mbar) bereitgestellt sein oder werden. Ferner kann auch mittels mehrerer miteinander gekoppelter Vakuumkammern ein gemeinsames Vakuumsystem bereitgestellt sein oder werden. Eine Vakuumkammer kann beispielsweise in mehrere Kammern, Sektionen bzw. Kompartments unterteilt sein. Ferner kann eine Vakuumkammer modular aufgebaut sein, so dass mehrere der modularen Vakuumkammern zu einer gemeinsamen größeren Vakuumkammer gekuppelt werden können. Ferner kann eine Vakuumkammer ein Kammergehäuse mit einer Deckelöffnung aufweisen sowie einen Kammerdeckel zum vakuumdichten Abdecken der Deckelöffnung. Ein Kammergehäuse kann beispielsweise, analog zur Vakuumkammer, in mehrere Kammern, Sektionen bzw. Kompartments unterteilt sein. Ferner kann ein Kammergehäuse modular aufgebaut sein, so dass mehrere der modularen Kammergehäuse zu einem gemeinsamen größeren Kammergehäuse gekuppelt werden können.
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Verschiedene Kammern (Sektionen oder Kompartments) einer Vakuumkammer oder eines Kammergehäuses (oder einer Vakuumprozessieranlage) können beispielsweise mittels so genannter Kammerwände oder Schottwände voneinander getrennt sein, beispielsweise bei einer horizontalen Durchlauf-Beschichtungsanlage (In-Line-Anlage) mittels vertikaler Kammerwände bzw. vertikaler Schottwände. Dabei kann jede Kammerwand (oder Schottwand) eine Substrat-Transferöffnung (einen Substrat-Transferspalt) derart aufweisen, dass ein Substrat durch die Kammerwand hindurch transportiert werden kann, z.B. von einer ersten Kammer einer Vakuumkammer in eine zweite Kammer einer Vakuumkammer oder z.B. von einem ersten Bereich einer Vakuumkammer in einen zweiten Bereich der Vakuumkammer. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Vakuumkammer einen gegenüber dem normalen Atmosphärendruck abgedichteten Innenraum bereitstellen. Dazu kann die Vakuumkammer ein entsprechend stabil eingerichtetes Kammergehäuse bzw. entsprechend stabil eingerichtete Kammerwände aufweisen.
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Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können in verschiedenen Bereichen (Prozessierbereichen) einer Vakuumkammer verschiedene Prozessumgebungen bereitgestellt sein oder werden, wobei in einer Prozessumgebung beispielsweise Gas mit einem vordefinierten Gasdruck und/oder mit einer vordefinierten Gaszusammensetzung bereitgestellt werden kann oder soll. Ferner können/kann der Zugriff und/oder die Saugleistung von Vakuumpumpen in verschiedene Prozessierbereiche derart eingerichtet sein, dass entsprechende Prozessumgebungen in der Vakuumkammer bereitgestellt werden können. Zum Separieren verschiedener Prozessierbereiche einer Vakuumkammer voneinander (z.B. zum Separieren zweier benachbarter Prozessumgebungen mit unterschiedlichem Gasdruck und/oder unterschiedlicher Gaszusammensetzung) kann eine Gasseparationsstruktur verwendet werden. Mit anderen Worten kann eine Vakuumkammer eine Gasseparation derart aufweisen, dass in verschiedenen mittels der Gasseparation separierten Bereichen der Vakuumkammer unterschiedliche Prozessumgebungen bereitgestellt werden können. Ferner kann mittels einer Gasseparationsstruktur der Zugriff von Vakuumpumpen in entsprechende Bereiche der Vakuumkammer beeinflusst werden.
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Beispielsweise kann in einer ersten Kammer (Sektion oder Kompartment) einer Vakuumkammer eine erste Prozessumgebung bereitgestellt sein oder werden und in einer zweiten Kammer (Sektion oder Kompartment) einer Vakuumkammer kann eine zweite Prozessumgebung bereitgestellt sein oder werden, wobei die erste Kammer und die zweite Kammer mittels einer Gasseparationsstruktur voneinander separiert sein können. Beispielsweise kann in einer ersten Kammer einer Vakuumkammer eine erste Prozessumgebung bereitgestellt sein oder werden und in einer zweiten Kammer einer Vakuumkammer kann eine zweite Prozessumgebung bereitgestellt sein oder werden, wobei die erste Kammer und die zweite Kammer mittels einer Gasseparationsstruktur voneinander separiert sind. Beispielsweise kann eine Vakuumkammer oder eine Kammer (eine Sektion oder ein Kompartment) einer Vakuumkammer als Gasseparationskammer eingerichtet sein, d.h. im Wesentlichen nur die Funktion der Gasseparation zwischen an die Gasseparationskammer angrenzenden Vakuumkammern bzw. Kammern übernehmen.
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Eine Gasseparation in einer Vakuumkammer kann beispielsweise dadurch bereitgestellt sein oder werden, dass mittels mindestens einer Metallplatte ein tunnelförmiger Abschnitt in der Vakuumkammer gebildet wird, durch welchen das Substrat hindurch transportiert werden kann. Dabei kann der tunnelförmige Abschnitt im Querschnitt senkrecht zur Transportrichtung des transportierten Substrats nur geringfügig größer sein als der entsprechende Querschnitt des transportierten (z.B. des zu prozessierenden) Substrats, so dass möglichst wenig Gas neben dem transportierten Substrat durch den tunnelförmigen Abschnitt gelangen kann. Anschaulich kann zur Gasseparation entlang der Substrattransportrichtung in der Vakuumkammer ein Gasseparationsspalt bereitgestellt sein oder werden, durch welchen das Substrat hindurch transportiert wird. Dabei kann die Gasseparation (unter anderem) mittels quer zur Substrattransportrichtung bereitgestellter Wandelemente oder Kammerwände erfolgen.
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Der Gasseparationsspalt (oder ein Gasseparationstunnel) kann beispielsweise direkt oder indirekt evakuiert werden, so dass der Gasseparationsspalt möglichst frei von Gas ist und Gasteilchen, welche in den Gasseparationsspalt gelangen, abgepumpt werden.
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Eine Gasseparationsstruktur kann beispielsweise dann effektiv zur Gasseparation beitragen, wenn die Gasseparationsstruktur einen ersten Prozessierbereich und einen zweiten Prozessierbereich bis auf den Gasseparationsspalt zum Transportieren eines Substrats von einem Prozessierbereich in den anderen Prozessierbereich, im Wesentlichen vollständig separiert (abdichtet oder abgrenzt). Anschaulich muss eine Ausbreitung des Gases von einem Prozessierbereich in den anderen Prozessierbereich abseits des Gasseparationsspalts ebenfalls gehemmt sein oder werden. Eine Gasseparation (auch als Druckseparation bezeichnet) wird beispielsweise benötigt, um Prozessierbereiche voneinander zu trennen, z.B. um einen Transferbereich vom Prozessierbereich zu trennen oder auch um zwei unterschiedliche benachbarte Prozessierbereiche voneinander zu trennen. Dazu können beim Prozessieren von flächigen Substraten, welche in einer Transportebene transportiert werden, oberhalb und unterhalb der transportierten Substrate flächige Bleche nahe der Transportebene und somit nahe an den transportierten Substraten montiert sein oder werden. Diese Anordnung kann man als Druckseparation (Spaltschleuse, Gasseparationsspalt oder Gasseparationstunnel) verstehen. Der Druckseparationsfaktor (d.h. die Effizienz der Druckseparation entlang der Transportrichtung) ergibt sich aus der konstruktiven Länge (entlang der Transportrichtung) und der Spalthöhe der Konstruktion (der Spaltschleuse mit mindestens einem flächigen Blech). Eine Schleusenkammer, eine Transferkammer oder eine sonstige Kammer einer Vakuumprozessieranlage kann als Prozessierkammer verstanden werden, wobei dann ein Schleusenbereich oder ein Transferbereich der Prozessierbereich ist.
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Gemäß verschiedenen Ausführungsformen wird eine Gasseparation in einer Vakuumkammer bereitgestellt, wobei mindestens eine Transportwalze (auch Transportrolle genannt) zum Transportieren des Substrats als Gasseparation fungiert. Die Transportwalze kann derart eingerichtet sein oder werden, dass diese im Wesentlichen gasdicht an dem mittels der Transportwalze transportierten Substrat anliegt. Anschaulich bildet die Transportwalze eine Dichtlinie entlang der Transportwalzenachse, d.h. quer zur Substrattransportrichtung, dadurch, dass das Substrat im Wesentlichen entlang der gesamten Transportwalze auf der Transportwalze aufliegt. Mit anderen Worten kann die Transportwalze im Wesentlichen eine Vollwalze (bzw. Vollrolle) sein, d.h. zwischen dem auf der Transportwalze aufliegenden Substrat und der Transportwalze kann im Wesentlichen kein quer zur Transportwalzenachse durchgehender Spalt gebildet sein.
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Ferner kann ein Bereich zwischen der Transportwalze und der Vakuumkammer (z.B. einem Bodenelement bzw. dem Kammerboden oder einem Wandelement bzw. einer Kammerwand) gasdicht abgedichtet sein oder werden, z.B. mittels einer Gasseparationsstruktur, z.B. mittels eines plattenförmigen Gasseparationselements (z.B. einem Blech), welches sich im Wesentlichen parallel zur Transportwalzenachse erstreckt. Zwischen der Gasseparationsstruktur und der Transportwalze kann dabei ein Spalt vorgesehen sein, so dass sich die Transportwalze um ihre Transportwalzenachse drehen kann. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Spalt zwischen der Transportwalze und der Gasseparationsstruktur mittels eines Dichtungselements, z.B. mittels einer Lippendichtung oder Dichtungslippe, gasdicht abgedichtet sein oder werden.
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Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Dichtungselement Teil der Gasseparationsstruktur sein oder mit der Gasseparationsstruktur verbunden sein. Ferner kann das Dichtungselement an der Transportwalze anliegen. Dabei kann das Dichtungselement beispielsweise an der Transportwalze schleifen, wenn sich die Transportwalze dreht.
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Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Vakuumkammer Folgendes aufweisen: eine in der Vakuumkammer angeordnete Transportwalze zum Transportieren eines Substrats in einer Transportebene in der Vakuumkammer; und eine unterhalb der Transportebene angeordnete Gasseparationsstruktur mit einem Dichtungselement zum Abdichten eines Spalts zwischen der Gasseparationsstruktur und der Transportwalze, wobei das Dichtungselement an der Transportwalze anliegt.
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Ferner kann das Dichtungselement entlang eines Pfads von einem ersten axialen Endabschnitt der Transportwalze zu einem zweiten gegenüberliegenden axialen Endabschnitt der Transportwalze an der Transportwalze anliegen.
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Ferner kann das Dichtungselement eine Dichtlippe sein. Die Dichtlippe kann mit der Transportwalze eine Dichtlinie bereitstellen, wobei die Dichtlinie parallel zur Achse der Transportwalze verlaufen kann.
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Ferner kann das Dichtungselement ein Polymer aufweisen oder aus einem Polymer bestehen. Dabei kann das Dichtungselement zumindest Abschnittsweise flexibel sein. Ferner kann das Polymer vakuumtauglich sein. Das Dichtungselement kann beispielsweise einen Kautschuk oder ein Elastomer aufweisen oder daraus bestehen, z.B. einen Nitrilkautschuk (NBR, einem Co-Polymer aus Acrylnitrat und Butadien). Das Dichtungselement kann beispielsweise ein Fluorelastomer (Fluorkautschuk) aufweisen oder daraus bestehen, z.B. Viton.
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Ferner kann die Transportwalze eine zylindrische Mantelfläche aufweisen. Anschaulich kann die Transportwalze ein Zylinder sein mit einem Durchmesser und einer Höhe, wobei die Höhe des Zylinders größer sein kann, als die Breite (quer zur Transportrichtung) des zu transportierenden Substrats.
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Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Transportwalze eine Transportrichtung definieren, entlang derer das zu transportierende Substrat durch die Vakuumkammer hindurch transportiert wird, wobei die Gasseparationsstruktur ein Wandelement (z.B. ein plattenförmiges Element, z.B. ein Metallblech oder eine Metallplatte) aufweisen kann, welches sich unterhalb der Transportebene quer zu Transportrichtung erstreckt. Dabei kann das Wandelement an die Vakuumkammer angrenzen, z.B. an das Bodenelement der Vakuumkammer oder an den Boden des Kammergehäuses.
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Die Vakuumkammer kann ferner mindestens eine weitere Transportwalze aufweisen zum Transportieren des Substrats in der Transportebene. Ferner kann die Vakuumkammer mindestens eine weitere Gasseparationsstruktur aufweisen, welche unterhalb der Transportebene zwischen den Transportwalzen angeordnet sein kann. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die unterhalb der Transportebene angeordnete weitere Gasseparationsstruktur ein Wandelement aufweisen, welches sich quer zur Substrattransportrichtung erstreckt. Ferner kann die unterhalb der Transportebene angeordnete weitere Gasseparationsstruktur ein plattenförmiges Element aufweisen, welches sich parallel zur Transportebene in einem Abstand zur Transportebene erstreckt. Dabei können das plattenförmige Element und das Wandelement der unterhalb der Transportebene angeordneten weiteren Gasseparationsstruktur miteinander verbunden sein oder aneinander angrenzen.
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Ferner kann die Vakuumkammer mindestens eine weitere Gasseparationsstruktur aufweisen, welche oberhalb der Transportebene angeordnet ist. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die oberhalb der Transportebene angeordnete weitere Gasseparationsstruktur ein Wandelement aufweisen, welches sich quer zur Substrattransportrichtung erstreckt. Ferner kann die oberhalb der Transportebene angeordnete weitere Gasseparationsstruktur ein plattenförmiges Element aufweisen, welches sich parallel zur Transportebene in einem Abstand zur Transportebene erstreckt. Dabei können das plattenförmige Element und das Wandelement der oberhalb der Transportebene angeordneten weiteren Gasseparationsstruktur miteinander verbunden sein oder aneinander angrenzen.
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Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die oberhalb und unterhalb der Transportebene angeordneten weiteren Gasseparationsstrukturen einen Gasseparationstunnel bilden, durch welchen das Substrat (mittels der mindestens einen Transportwalze) hindurch transportiert wird.
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Ferner kann die Transportwalze einen Außenmantel aufweisen, wobei zumindest der Außenmantel der Transportwalze ein Polymer aufweisen kann. Der Außenmantel der Transportwalze kann beispielsweise einen Kautschuk oder ein Elastomer aufweisen oder daraus bestehen, z.B. einen Nitrilkautschuk (NBR, einem Co-Polymer aus Acrylnitrat und Butadien). Das Dichtungselement kann beispielsweise ein Fluorelastomer (Fluorkautschuk) aufweisen oder daraus bestehen, z.B. Viton.
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Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Transportwalze mittels einer Lagerung in der Vakuumkammer gelagert sein und mittels eines Antriebssystems angetrieben werden. Ferner können mehrere Transportwalzen in der Vakuumkammer ein Transportsystem zum Transportieren des Substrats bilden, wobei das Transportsystem (und das Antriebssystem) die Transportebene und die Transportrichtung definieren.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.
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Es zeigen
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1A und 1B jeweils eine Vakuumkammer in einer schematischen Seitenansicht oder Querschnittsansicht, gemäß verschiedenen Ausführungsformen;
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2 eine Vakuumkammer in einer schematischen Seitenansicht oder Querschnittsansicht, gemäß verschiedenen Ausführungsformen;
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3 eine Vakuumkammer in einer schematischen Seitenansicht oder Querschnittsansicht, gemäß verschiedenen Ausführungsformen;
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4 eine Vakuumkammer in einer schematischen Seitenansicht oder Querschnittsansicht, gemäß verschiedenen Ausführungsformen;
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5 eine Vakuumkammer in einer schematischen Seitenansicht oder Querschnittsansicht, gemäß verschiedenen Ausführungsformen; und
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6 eine Vakuumkammer in einer schematischen Seitenansicht oder Querschnittsansicht, gemäß verschiedenen Ausführungsformen.
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In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die Teil dieser bilden und in denen zur Veranschaulichung spezifische Ausführungsformen gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeübt werden kann. In dieser Hinsicht wird Richtungsterminologie wie etwa „oben“, „unten“, „vorne“, „hinten“, „vorderes“, „hinteres“, usw. mit Bezug auf die Orientierung der beschriebenen Figur(en) verwendet. Da Komponenten von Ausführungsformen in einer Anzahl verschiedener Orientierungen positioniert werden können, dient die Richtungsterminologie zur Veranschaulichung und ist auf keinerlei Weise einschränkend. Es versteht sich, dass andere Ausführungsformen benutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Es versteht sich, dass die Merkmale der hierin beschriebenen verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen miteinander kombiniert werden können, sofern nicht spezifisch anders angegeben. Die folgende ausführliche Beschreibung ist deshalb nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen, und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird durch die angefügten Ansprüche definiert.
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Im Rahmen dieser Beschreibung werden die Begriffe "verbunden", "angeschlossen" sowie "gekoppelt" verwendet zum Beschreiben sowohl einer direkten als auch einer indirekten Verbindung, eines direkten oder indirekten Anschlusses sowie einer direkten oder indirekten Kopplung. In den Figuren werden identische oder ähnliche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen, soweit dies zweckmäßig ist.
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Im Allgemeinen kann eine Vakuumprozessieranlage dazu genutzt werden, Substrate, wie beispielsweise plattenförmige Substrate, Glasscheiben, Wafer oder andere Träger, zu prozessieren, z.B. kann eine Vakuumprozessieranlage als Vakuumbeschichtungsanlage eingerichtet sein zum Beschichten eines Substrats innerhalb der Vakuumbeschichtungsanlage. Dabei kann eine Vakuumprozessieranlage (eine Vakuumkammer) mehrere Kammern, Sektionen (Kompartments) oder Prozesskammern aufweisen sowie ein Transportsystem zum Transportieren des zu beschichtenden Substrats durch die Vakuumprozessieranlage hindurch. Verschiedene Kammern einer Vakuumprozessieranlage können mittels so genannter Kammerwände oder Schottwände voneinander getrennt sein, beispielsweise bei horizontalen Durchlauf-Beschichtungsanlagen (In-Line-Anlagen) mittels vertikaler Kammerwände bzw. vertikaler Schottwände. Dabei kann jede Kammerwand (oder Schottwand) eine Substrat-Transfer-Öffnung (einen Substrat-Transfer-Spalt) derart aufweisen, dass ein Substrat durch die Kammerwand hindurch transportiert werden kann, z.B. von einer ersten Kammer einer Vakuumprozessieranlage in eine zweite Kammer einer Vakuumprozessieranlage. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können Kammerwände bzw. Schottwände, welche sich quer zur Substrattransportrichtung in der Vakuumprozessieranlage erstrecken, eine Gasseparation ermöglichen. Ferner kann eine Kammerwand oder Schottwand eine, z.B. verschließbare, Öffnung aufweisen, so dass beispielsweise ein Kompartment durch die Öffnung hindurch aus einem benachbarten Kompartment evakuiert (abgepumpt) werden kann. Mittels einer Öffnung in einer Kammerwand oder Schottwand kann die Saugleistung in der Vakuumkammer oder Vakuumprozessieranlage verteilt oder angepasst werden.
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Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Vakuumkammer aus mindestens einem Kammergehäuse (Vakuumkammergehäuse) mit mindestens einer Deckelöffnung und mindestens einem zugehörigen Kammerdeckel gebildet sein oder werden. Ferner kann eine Kammer (ein Kompartment) mittels eines Kammergehäuses bereitgestellt sein oder werden, oder mehrere Kammern (Kompartments) können in einem gemeinsamen Kammergehäuse bereitgestellt sein oder werden, wobei das Kammergehäuse beispielsweise mehrere Kammerwände aufweisen kann, welche die eine Kammer begrenzen bzw. die mehreren Kammern begrenzen und voneinander separieren.
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Eine Vakuumprozessieranlage kann beispielsweise eine Schleusenkammer, eine Pufferkammer, eine Transferkammer und/oder eine Prozesskammer (z.B. eine Beschichtungskammer, eine Reinigungskammer, eine Belichtungskammer, eine Ätzkammer, eine Heizkammer, eine Kühlkammer oder dergleichen) aufweisen. Beispielsweise können verschiedene Kompartments der Vakuumprozessieranlage verschiedene Funktionen übernehmen, wobei die jeweilige Funktionsweise oder die Betriebsart des Kompartments aufgrund des mit dem entsprechenden Kammergehäuse verwendeten Kammerdeckels definiert sein kann. Beispielsweise kann das Kammergehäuse mit einem Kammerdeckel als Schleusenkammer verwendet werden und mit einem anderen Kammerdeckel als Pufferkammer oder Transferkammer (oder Prozesskammer), und mit einem noch anderen Kammerdeckel als Beschichtungskammer. Damit das Kammergehäuse evakuiert werden kann, kann das Kammergehäuse mit einer Vorvakuumpumpen-Anordnung und/oder einer Hochvakuumpumpen-Anordnung gekoppelt sein. Somit kann in dem mittels des Kammerdeckels abgedichteten Kammergehäuse zumindest ein Vorvakuum (oder auch ein Hochvakuum) erzeugt werden oder bereitgestellt sein.
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Anschaulich können ein Kammergehäuse und ein zugehöriger Kammerdeckel eine Vorvakuumversorgung aufweisen zum Ermöglichen des Evakuierens zumindest einer Kammer der Prozessieranlage oder der gesamten Prozessieranlage. Beispielsweise kann ein Kammerdeckel eine Hochvakuumpumpen-Anordnung aufweisen, welche mit Vorvakuum versorgt werden muss, um den Betrieb der Hochvakuumpumpen zu ermöglichen. Die Versorgung des Kammerdeckels mit Vorvakuum kann mittels einer Vorvakuumversorgungsstruktur erfolgen, welche mit einer Vorvakuumpumpen-Anordnung gekoppelt sein kann. Ferner kann die Vorvakuumpumpen-Anordnung zusätzlich direkt an das Kammergehäuse gekoppelt sein zum Bereitstellen eines Vorvakuums in der Prozessieranlage.
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Ferner kann die Vakuumprozessieranlage ein Transportsystem aufweisen zum Transportieren der zu prozessierenden Substrate durch die Vakuumprozessieranlage hindurch, z.B. kann ein Transportsystem eine Vielzahl von Transportrollen (Transportwalzen) und einen entsprechend mit den Transportrollen gekoppelten Antrieb (z.B. können mehrere Transportrollen in Substrattransportrichtung mittels eines Zahnriemens gekuppelt sein oder werden) aufweisen. Ferner kann ein Transportsystem Transportrollen aufweisen zum Transportieren eines Bandsubstrats von Rolle zu Rolle.
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Mittels einer Vakuumprozessieranlage und eines entsprechend eingerichteten Transportsystems können mehrere plattenförmige Substrate in einer Reihe derart transportiert werden, dass diese anschaulich ein geschlossenes Substratband bilden. Dabei kann zwischen zwei aufeinanderfolgend transportierten Substraten in der Reihe nur ein geringer Spalt bereitgestellt sein, z.B. ein Spalt in einem Bereich von ungefähr 1 cm bis ungefähr 5 cm, oder ein Spalt von ungefähr 2 cm. Dazu kann das Transportsystem in einem Bereich der Vakuumkammer eingerichtet sein, mehrere Substrate zu einem Substratband zusammenzufügen, und in einem anderen Bereich der Vakuumkammer das Substratband wieder zu mehreren Substraten zu vereinzeln.
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Zum Einschleusen eines Substrats in die Vakuumprozessieranlage (oder Vakuumkammer) hinein oder zum Ausschleusen eines Substrats aus der Vakuumprozessieranlage heraus, können beispielsweise eine oder mehrere Schleusenkammern, eine oder mehrere Pufferkammern und/oder eine oder mehrere Transferkammern verwendet werden. Zum Einschleusen mindestens eines Substrats in die Vakuumprozessieranlage hinein kann beispielsweise das mindestens eine Substrat in eine belüftete Schleusenkammer eingebracht werden, anschließend kann die Schleusenkammer mit dem mindestens einen Substrat evakuiert werden, und das Substrat kann schubweise aus der evakuierten Schleusenkammer heraus in eine angrenzende Vakuumkammer (z.B. in die Pufferkammer) der Vakuumprozessieranlage transportiert werden. Mittels der Pufferkammer kann beispielsweise ein Substrat vorgehalten werden und ein Druck kleiner als in der Schleusenkammer bereitgestellt werden. Mittels der Transferkammer können die schubweise eingebrachten Substrate zu einem so genannten Substratband zusammengeführt werden, so dass zwischen den Substraten nur kleine Lücken verbleiben, während die Substrate in entsprechenden Prozesskammern der Vakuumprozessieranlage prozessiert (z.B. beschichtet) werden. Alternativ kann ein Substrat auch direkt aus der Schleusenkammer in die Transferkammer eingebracht werden, ohne eine Pufferkammer zu verwenden, was beispielsweise eine verlängerte Taktzeit (die zum Einbringen eines Substrat in die Vakuumprozessieranlage hinein benötigte Zeitdauer) verursachen kann.
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In einer Prozesskammer können die eingeschleusten Substrate beispielsweise prozessiert werden, wobei die Prozesskammer beispielsweise einen Prozesskammerdeckel aufweisen kann, welcher das entsprechende Kompartment in dem Kammergehäuse abdecken und vakuumdicht verschließen kann. An dem Prozesskammerdeckel kann beispielsweise ein Magnetron oder können beispielsweise mehrere Magnetrons befestigt sein, z.B. kann der Prozesskammerdeckel mindestens ein Rohrmagnetron oder Doppelrohr-Magnetron oder mindestens ein Planarmagnetron oder Doppel-Planarmagnetron aufweisen. An dem Prozesskammerdeckel kann beispielsweise eine Belichtungsanordnung befestigt sein mit mindestens einer Gasentladungslampe oder Blitzlampe.
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Gemäß verschiedenen Ausführungsformen wird eine Gasseparation bereitgestellt, welche in einer Vakuum-Beschichtungsanlage verwendet werden kann. Zwischen zwei Beschichtungsorten bzw. Beschichtungssektionen (Prozessierbereichen) kann für eine einzuhaltende Beschichtungsqualität eine Gastrennung (Gasseparation) notwendig oder hilfreich sein, wobei die Gastrennung die Gasverschleppung (zwischen den beiden Beschichtungsorten bzw. Beschichtungssektionen) minimieren und bestenfalls verhindern soll. Ferner kann eine Gastrennung bzw. Gasseparation zur Verbesserung der Druckabstufung im Schleusenbereich und/oder Transferbereich einer Vakuumanlage verwendet werden.
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Herkömmlicherweise können fest eingestellte tunnelförmige Schächte zur Gasseparation verwendet werden, welche abhängig vom Substratformat in der Vakuumkammer oder Vakuumanlage installiert sein können. Diese Schächte können aufgrund ihrer Anordnung und Ausrüstung als passiver Strömungswiderstand wirken. Ferner können derartige Schächte aktiv abgepumpt (evakuiert) werden, um damit eine aktive Gastrennung zu erzielen. Dabei werden die Gasseparationen herkömmlicherweise zwischen den substratbewegenden Transportrollen angeordnet, wobei Elemente verwendet werden, welche die Gasströmung entlang der Transportrichtung (in Transportrichtung oder entgegen der Transportrichtung) minimieren sollen. Mittels einer engen Anpassung der Tunneleinbauten an das Substrat und der damit einhergehenden Strömungsspaltminimierung kann die Gastrennung effektiv werden. Weiterhin kann die Anzahl der Gasströmungssperren erhöht werden, um die Gasseparation zu verbessern.
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Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Transportrolle in einer Vakuumkammer zusätzlich zu ihrer Funktion als Substratträger derart eingerichtet sein, dass diese als Gasseparation fungieren kann, z.B. kann die Transportrolle den minimalsten Spalt zum Substrat bereitstellen bzw. anschaulich an dem Substrat anliegen. Die Transportrollenkontur kann beispielsweise zum Kammerboden hin und zu den seitlichen Tunneleinbauten hin (oder zu den Wandelementen oder zu den seitlichen Kammerwänden hin) abgedichtet sein oder werden, wodurch mittels des Kontakts der Transportrolle zu dem Substrat und des Abdichtens der Transportrollenkontur zu den umgebenden Bauteilen eine ideale Gasströmungssperre erzeugt werden kann.
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Die Anzahl der derart gedichteten Transportrollen kann somit den Gasströmungsfaktor in der Vakuumkammer definieren. Anschaulich können mehrere Gasseparationen mittels mehrerer Transportrollen bereitgestellt sein oder werden, wobei dagegen herkömmlicherweise nur der Bauraum zwischen den Transportrollen zur Gasseparation genutzt wird. Mit anderen Worten kann eine Pumpsektionen bei einer herkömmlichen Beschichtungsanlage (z.B. bei einem Architekturglas-Coater) bei einer Anzahl von n (z.B. drei) Transportrollen in einer Gasseparationskammer nur eine Anzahl n – 1 (z.B. zwei) mit Spalt zum Substrat verbaute Gasströmungsreduzierungen zwischen den Transportrollen aufweisen. Somit ist herkömmlicherweise anschaulich bei drei Transportrollen pro Kompartment in einer Gasseparationskammer oder Pumpkammer nur eine zweifache Druckabsenkung möglich. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann bei drei Transportrollen pro Kompartment in einer Gasseparationskammer oder in einer Pumpkammer eine mehr als dreifache Druckabsenkung unterhalb des Glasniveaus erfolgen, z.B. kann mittels der drei Transportrollen eine dreifache Gasseparation (Druckabsenkung) unterhalb des Glasniveaus erfolgen und zwischen den Transportrollen können (z.B. zwei) weitere Gasseparationen bereitgestellt sein oder werden.
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Gemäß verschiedenen Ausführungsformen wird eine Vakuumkammer oder eine Gasseparationskammer mit einer verbesserten Gassperre (Gastrennung oder Gasseparation) unterhalb des Substrats, d.h. unterhalb der Transportebene oder auf einer Seite der Transportebene, bereitgestellt.
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Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine gummierte Transportrolle verwendet werden, welche eine linienförmige Abdichtung zwischen der Transportrolle und dem Substrat bereitstellt. Dabei kann die beispielsweise gummierte Transportrolle per Dichtelement und Dichtblech zum Kammerboden der Vakuumkammer hin abgedichtet sein oder werden. Ferner können/kann die beispielsweise gummierte Transportrolle, das Dichtelement und/oder das Dichtblech zur Seitenwand der Vakuumkammer hin abgedichtet sein oder werden, z.B. mittels seitlicher Abdichtungen. Ferner kann mindestens ein Strömungswiderstand zwischen den Transportrollen bereitgestellt sein oder werden. Ferner kann eine Reflexionsmessung an der gummierten Transportrolle durchgeführt werden.
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1 veranschaulicht eine Vakuumkammer 100 (oder eine Vakuumprozessieranlage oder ein Kompartment einer Vakuumprozessieranlage) in einer schematischen Querschnittsansicht, gemäß verschiedenen Ausführungsformen. Dabei kann die Vakuumkammer 100 eine in der Vakuumkammer 100 angeordnete Transportwalze 104 aufweisen zum Transportieren eines Substrats in einer Transportebene 101e in der Vakuumkammer 100. Die Transportebene 101e kann ferner von weiteren Transportwalzen innerhalb und/oder außerhalb der Vakuumkammer 100 definiert sein oder werden, z.B. können weitere Vakuumkammern an die Vakuumkammer 100 gekuppelt sein und somit weitere Transportwalzen bereitstellen oder es können zwei, drei, vier oder mehr als vier, z.B. zehn oder mehr als zehn Transportwalzen 104 in der Vakuumkammer 100 bereitgestellt sein oder werden. Anschaulich kann die Transportebene 101e von einem Transportsystem definiert sein, wobei das Transportsystem ein oder mehrere Transportwalzen 104 aufweisen kann.
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Ferner kann die Vakuumkammer 100 eine unterhalb der Transportebene 101e angeordnete Gasseparationsstruktur 106 aufweisen mit einem Dichtungselement 106d, wobei das Dichtungselement 106d zum Abdichten eines Spalts zwischen der Gasseparationsstruktur 106 und der Transportwalze 104 eingerichtet ist. Dabei kann das Dichtungselement 106d an der Transportwalze 104 anliegen. Somit kann die Transportwalze 104 beim Rotieren an dem Dichtungselement 106d der Gasseparationsstruktur 106 schleifen.
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Alternativ kann das Dichtungselement 106d der Gasseparationsstruktur 106 als drehbar gelagerte Dichtungswalze 106d eingerichtet sein oder werden und auf der Transportwalze 104 abrollen, wenn die Transportwalze 104 rotiert. In diesem Fall kann das Dichtungselement 106d an der Gasseparationsstruktur 106 schleifen, wenn das Dichtungselement 106d rotiert.
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Es versteht sich, dass die Vakuumkammer 100 eine Lageranordnung aufweisen kann zum drehbaren Lagern der Transportwalze 104 sowie einen Antrieb zum Antreiben der Transportwalze 104. Wie in 1A veranschaulicht ist, kann die Transportwalze 104 eine Transportrichtung 101t (sowie die entgegengesetzte Richtung, je nach Rotationsrichtung der Transportwalze 104) definieren, wobei die Transportrichtung 101t senkrecht zur Drehachse 104r gerichtet sein kann.
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Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können mittels der Transportwalze 104, der Gasseparationsstruktur 106 und des Dichtungselements 106d ein erster Bereich 101p unterhalb der Transportebene 101e und ein zweiter Bereich 103p unterhalb der Transportebene 101e voneinander separiert (gassepariert) werden, so dass eine Ausbreitung von Gasteilchen aus dem ersten Bereich 101p in den zweiten Bereich 103p und/oder von dem zweiten Bereich 103p in den ersten Bereich 101p gehemmt wird. Anschaulich kann mittels der Transportwalze 104, der Gasseparationsstruktur 106 und des Dichtungselements 106d ein Bereich zwischen der Transportebene 101e und einem Kammerboden 102b der Vakuumkammer 100 oder zwischen der Transportebene 101e und einem Kammerboden 102b des Kammergehäuses gasdicht abgedichtet werden. Dabei können die Transportwalze 104, die Gasseparationsstruktur 106 und das Dichtungselement 106d gemeinsam diesen Bereich ausfüllen.
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1B veranschaulicht die Vakuumkammer 100 in einer Seitenansicht oder Querschnittsansicht in oder entgegengesetzt zur Transportrichtung 101t. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Transportrichtung 101t eine Längsrichtung 101 der Vakuumkammer 100 definieren (vgl. 1A). Mit anderen Worten kann die Transportwalze 104 entsprechend der Richtung 101 in der Vakuumkammer 100 ausgerichtet sein, wobei die Vakuumkammer 100 eine Länge entlang der Richtung 101 in einem Bereich von ungefähr 0,5 m bis ungefähr 10,0 m aufweisen kann. Ferner kann die Vakuumkammer 100 entlang der Richtung 101 länger als 10 m sein und/oder mehrere der Vakuumkammern 100 können entlang der Richtung 101 zu einer gemeinsamen Vakuumkammer 100 (bzw. Vakuumprozessieranlage) gekoppelt sein oder werden, wobei die gemeinsame Vakuumkammer 100 bzw. die Vakuumprozessieranlage 100 mit einer Vielzahl von Vakuumkammern 100 eine Länge entlang der Richtung 101 von mehr als 10 m aufweisen kann, z.B. mehr als 20 m, z.B. mehr als 50 m, z.B. mehr als 100 m.
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Ferner kann die Vakuumkammer 100 eine Breite entlang der Richtung 103 (entlang einer Breitenrichtung 103 quer zur Längsrichtung 101 bzw. quer zur Transportrichtung 101t) in einem Bereich von ungefähr 1 m bis ungefähr 6 m aufweisen, z.B. in einem Bereich von ungefähr 1 m bis ungefähr 4 m. Die Breite der Vakuumkammer 100 entlang der Richtung 103 kann die entsprechende Breite der zu prozessierenden Substrate limitieren. Ferner kann die Vakuumkammer 100 eine Höhe entlang der Richtung 105 (quer zur Längsrichtung 101 und quer zur Breitenrichtung 103) in einem Bereich von ungefähr 0,5 m bis ungefähr 5,0 m aufweisen, z.B. in einem Bereich von ungefähr 0,5 m bis ungefähr 1,5 m.
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Die Vakuumkammer 100 kann beispielsweise Teil (z.B. ein Kompartment 102 oder eine Kammer 102) einer, z.B. horizontal eingerichteten, In-Line-Prozessieranlage (In-Line-Beschichtungsanlage oder Durchlaufbeschichtungsanlage) sein. Dabei kann eine Vielzahl plattenförmiger Substrate entlang der Transportebene 101e transportiert werden und in der In-Line-Prozessieranlage beschichtet oder anderweitig prozessiert werden.
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Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Dichtungselement 106d entlang eines Pfads von einem ersten axialen Endabschnitt 104a der Transportwalze 104 zu einem dem ersten axialen Endabschnitt 104a gegenüberliegenden zweiten axialen Endabschnitt 104b der Transportwalze 104 an der Transportwalze 104 anliegen. Ferner kann das Dichtungselement 106d an der Gasseparationsstruktur 106 befestigt sein oder Teil der Gasseparationsstruktur 106 sein. Dabei kann anschaulich eine Dichtlinie auf dem Mantel der Transportwalze 104 gebildet werden, so dass die Transportwalze 104 und das Dichtungselement 106d derart aneinander liegen, dass eine Ausbreitung von Gasteilchen entlang der Transportrichtung 101t zwischen der Transportwalze 104 und der Gasseparationsstruktur 106 gehemmt ist.
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Dabei kann das Dichtungselement 106d eine Dichtlippe 106d sein, und die Dichtlippe 106d kann an der Transportwalze 104 entlang einer Dichtlinie anliegen, wobei die Dichtlinie beispielsweise parallel zur Achse 104r (z.B. die Zylinderachse der Transportwalze 104 und/oder die Drehachse, um welche die Transportwalze 104 zum Transportieren eines Substrats rotiert) der Transportwalze 104 verläuft.
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Anschaulich kann die Transportwalze 104 derart in der Vakuumkammer 100 gelagert sein, dass sich deren Längserstreckung (entlang der Achse 104r) in Breitenrichtung 103 erstreckt. Dabei kann sich die Transportwalze 104 im Wesentlichen entlang der Breitenrichtung 103 durch die gesamte Vakuumkammer 100 hindurch erstrecken, z.B. zwischen einer ersten seitlichen Kammerwand 102s und einer zweiten seitlichen Kammerwand 102s der Vakuumkammer 100.
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Wie in den 1A und 1B veranschaulicht ist, können sich die seitlichen Kammerwände 102s flächig senkrecht zur Breitenrichtung 103 (d.h. entlang der Transportrichtung 101t) erstrecken. Ferner kann sich der Kammerboden 102b flächig parallel zur Transportebene 101e erstrecken. Ferner kann die Vakuumkammer 100 eine Kammerdecke 102d aufweisen parallel zum Kammerboden 102b. Alternativ kann die Vakuumkammer 100 auch mittels eines Kammergehäuses 102 bereitgestellt sein oder werden, wobei das Kammergehäuse 102 zumindest die seitlichen Kammerwände 102s und den Kammerboden 102b sowie eine Deckelöffnung aufweisen kann, wobei das Kammergehäuse mittels eines Kammerdeckels 102d vakuumdicht verschlossen werden kann, wobei die Deckelöffnung mittels des Kammerdeckels 102d abgedeckt ist.
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Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die Gasseparationsstruktur 106 und das Dichtungselement 106d die Transportwalze 104 zum Kammerboden 102b hin abdichten. Ferner können weitere Dichtungselemente bereitgestellt sein oder werden, welche zumindest die Transportwalze 104 zu den seitlichen Kammerwänden 102s hin abdichten.
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Die Gasseparationsstruktur 106 kann beispielsweise ein Wandelement 106 aufweisen, z.B. ein Metallblech oder ähnliches, welches sich unterhalb der Transportebene 101e quer zur Transportrichtung 101t in der Vakuumkammer 100 erstreckt.
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Im Folgenden werden verschiedene Modifikationen und Konfigurationen der Vakuumkammer 100 und Details zu der Transportwalze 104, der Gasseparationsstruktur 106 und dem Dichtungselement 106d beschrieben, wobei sich die bezüglich der 1A und 1B beschriebenen grundlegenden Merkmale und Funktionsweisen analog einbeziehen lassen. Ferner können die nachfolgend beschriebenen Merkmale und Funktionsweisen analog auf die in den 1A und 1B beschriebene Vakuumkammer 100 übertragen werden oder mit der in den 1A und 1B beschriebenen Vakuumkammer 100 kombiniert werden.
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Wie in 2 und in 3 jeweils in einer schematischen Querschnittsansicht veranschaulicht ist, können mehrere Transportwalzen 104 in der Vakuumkammer 100 angeordnet sein, wobei die mehreren Transportwalzen 104 die Transportebene 101e definieren oder bereitstellen, so dass ein Substrat in der Transportebene (auf den Transportwalzen 104) durch die Vakuumkammer 100 hindurch transportiert werden kann. Dabei kann jede der Transportwalzen 104 mittels einer jeweiligen Gasseparationsstruktur 106 und einem jeweiligen Dichtungselement 106d zum Kammerboden 102b hin abgedichtet sein.
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Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Gasseparationsstruktur 106 an den Kammerboden 102b (oder allgemein an eine Kammerwand der Vakuumkammer 100 oder des Kammergehäuses 102) angrenzen. Ferner kann die Gasseparationsstruktur 106 mittels einer zusätzlichen Dichtungsstruktur zu dem Kammerboden 102b (oder allgemein zu einer Kammerwand der Vakuumkammer 100 oder des Kammergehäuses 102) hin abgedichtet sein. Dabei kann die Dichtwirkung (Gasseparationswirkung) darin verstanden werden, einen Gasfluss oder eine Gasteilchenbewegung unterhalb der Transportebene 101e entlang der Transportrichtung 101t zu hemmen.
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Ferner kann zwischen den Transportwalzen 104 in der Vakuumkammer 100 unterhalb der Transportebene 101e eine weitere Gasseparationsstruktur 206 angeordnet sein oder werden. Dabei kann die Gasseparationswirkung der weiteren Gasseparationsstruktur 206 darin verstanden werden, einen Gasfluss oder eine Gasteilchenbewegung unterhalb der Transportebene 101e entlang der Transportrichtung 101t zu hemmen.
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Die unterhalb der Transportebene 101e angeordnete weitere Gasseparationsstruktur 206 kann sich nicht vollständig zwischen der Transportebene 101e und dem Kammerboden 102b erstrecken (und dennoch zur Gasseparation bei Unterdruck bzw. Vakuum beitragen). Beispielsweise soll sichergestellt sein, dass das Substrat beim Transportieren in der Transportebene 101e nicht in körperlichen Kontakt mit der weiteren Gasseparationsstruktur 206 kommt.
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Wie in 3 veranschaulicht ist, kann in der Vakuumkammer 100 oberhalb der Transportebene 101e eine weitere Gasseparationsstruktur 306 angeordnet sein oder werden. Dabei kann die Gasseparationswirkung der weiteren Gasseparationsstruktur 306 darin verstanden werden, einen Gasfluss oder eine Gasteilchenbewegung oberhalb der Transportebene 101e entlang der Transportrichtung 101t zu hemmen. Die oberhalb der Transportebene 101e angeordnete weitere Gasseparationsstruktur 306 kann einen Gasseparationsspalt oder Gasseparationstunnel oberhalb der Transportebene 101e bilden. Dabei soll sichergestellt sein, dass das Substrat beim Transportieren in der Transportebene 101e nicht in körperlichen Kontakt mit der weiteren Gasseparationsstruktur 306 kommt.
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4 veranschaulicht eine Vakuumkammer 100 in einer schematischen Querschnittsansicht, analog zum vorangehend Beschriebenen. Dabei kann die Vakuumkammer 100 Teil einer Vakuumprozessieranlage sein, d.h. entlang der Längsrichtung 101 können weitere Kammern an die Vakuumkammer 100 gekuppelt sein oder werden. Anschaulich kann die Vakuumkammer 100 eine Gasseparationskammer 100 einer Vakuumprozessieranlage sein. Die Gasseparationskammer 100 kann zwei Kammerwände 102w oder Schottwände 102w aufweisen, welche die Gasseparationskammer 100 entlang der Substrattransportrichtung 101t begrenzen.
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Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Vakuumkammer 100 (die Gasseparationskammer 100) eine erste Substrattransferöffnung 402a und eine zweite Substrattransferöffnung 402b aufweisen (z.B. in den zwei Kammerwänden 102w oder Schottwänden 102w) zum Transportieren eines Substrat 420 mittels der mehreren Transportwalzen 104 durch die Vakuumkammer 100 hindurch, z.B. in die Vakuumkammer 100 hinein und aus der Vakuumkammer 100 heraus.
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Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die Transportwalzen 104 mit den jeweiligen Gasseparationsstrukturen 106 und Dichtungselementen 106d eine effektive Gasseparation unterhalb der Transportebene, d.h. unterhalb des mittels der Transportwalzen 104 transportierten Substrats 420, bereitstellen. Die unterhalb der Transportebene, d.h. unterhalb des mittels der Transportwalzen 104 transportierten Substrats 420, angeordneten weiteren Gasseparationsstrukturen 206 können die Gasseparation weiter verbessern. Dabei kann eine unterhalb der Transportebene angeordnete weitere Gasseparationsstruktur 206 zumindest ein erstes Strukturelement (z.B. ein Blech) aufweisen, welches sich flächig quer zur Substrattransportrichtung 101t erstreckt, und ein zweites Strukturelement (z.B. ein Blech) aufweisen, welches sich flächig parallel zur Substrattransportebene 101e erstreckt. Die unterhalb der Transportebene angeordnete weitere Gasseparationsstruktur 206 kann ferner einen Gasfluss oder eine Gasteilchenbewegung quer zur Substrattransportrichtung 101t hemmen. Zwischen der unterhalb der Transportebene angeordneten weiteren Gasseparationsstruktur 206 und dem mittels der Transportwalzen 104 transportierten Substrat 420 kann ein Spalt (ein Gasseparationsspalt) gebildet sein.
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Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die Transportwalzen 104 ummantelt sein, z.B. mit einem flexiblen oder weichen vakuumtauglichen Material, z.B. NBR oder Viton oder ein anderes geeignetes Polymer. Mit anderen Worten kann die Transportwalze 104 einen Mantel 104g aufweisen, so dass beispielsweise das zu transportierende Substrats 420 geschützt wird.
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Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Transportwalze 104 eine Vollwalze sein oder der Mantel 104g der Transportwalze 104 kann ein Vollmantel sein. Anschaulich kann die äußere Form der Transportwalze 104 einem Zylinder entsprechen. Dabei kann das mittels der Transportwalzen 104 transportiere Substrat 420 auf dem Mantel 104g der jeweiligen Transportwalze 104 aufliegen und das jeweilige Dichtungselement 106d kann an dem Mantel 104g der entsprechenden Transportwalze 104 anliegen. Somit kann ein Bereich zwischen dem mittels der Transportwalzen 104 transportierten Substrat 420 und dem Kammerboden vollständig gasdicht abgedichtet werden, d.h. frei von Spalten sein, welche einen Gastransport in Richtung der Transportrichtung 101t ermöglichen würden.
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5 veranschaulicht eine Vakuumkammer 100 in einer schematischen Querschnittsansicht, analog zum vorangehend Beschrieben. Die Vakuumkammer 100 kann ein Kammergehäuse 102 aufweisen, mittels dessen mehrere Kammern (oder Kompartments) bereitgestellt sind, wobei die mehreren Kammern entlang der Längsrichtung 101 (Substrattransportrichtung 101t) mittels entsprechender Schottwände 102w voneinander getrennt sind. Das Kammergehäuse 102 kann für jede der Kammern eine Deckelöffnung 502d aufweisen, so dass die Kammern jeweils mit einem Deckel abgedichtet und funktionalisiert werden können.
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Anschaulich kann ein erster Prozessierbereich 101p oder eine erste Kammer 101p einer Vakuumkammer 100 (Vakuumprozessieranlage 100) mittels eines Gasseparationsbereichs 502g oder einer Gasseparationskammer 502g von einem zweiten Prozessierbereich 103p oder einer zweiten Kammer 103p der Vakuumkammer 100 oder der Vakuumprozessieranlage 100 gassepariert sein oder werden.
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Wie vorangehend beschrieben ist, können unterhalb der Transportebene, d.h. unterhalb des mittels der Transportwalzen 104 transportierten Substrats 420, entsprechende Gasseparationsstrukturen 106 und Dichtungselemente 106d zur Gasseparation angeordnet sein. Dabei können die Transportwalzen 104 mittels einer Lageranordnung 504l in der Vakuumkammer 100 gelagert sein oder werden.
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Ferner kann oberhalb der Transportebene, d.h. oberhalb des mittels der Transportwalzen 104 transportierten Substrats 420, eine entsprechende weitere Gasseparationsstruktur 306 zur Gasseparation bereitgestellt sein. Dabei ist zwischen dem mittels der Transportwalzen 104 transportierten Substrat 420 und der oberhalb der Transportebene bereitgestellten weiteren Gasseparationsstruktur 306 ein Gasseparationsspalt 526 oder ein Gasseparationstunnel 526 gebildet, welcher die Gasseparation oberhalb der Transportebene ermöglicht. Anschaulich kann der Transportbereich 516, in welchem der Substrattransport auf den Transportwalzen 104 erfolgt, mittels der oberhalb der Transportebene bereitgestellten weiteren Gasseparationsstruktur 306 begrenzt werden, so dass ein Gasfluss oder eine Gasteilchenbewegung in Substrattransportrichtung 101t gehemmt wird. Somit kann der erste Prozessierbereich 101p der Vakuumkammer 100 von dem zweiten Prozessierbereich 103p der Vakuumkammer 100 gassepariert werden.
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Beispielsweise kann in dem ersten Prozessierbereich 101p ein erster Beschichtungsprozess in einer ersten Prozessumgebung erfolgen und in dem zweiten Prozessierbereich 103p kann ein zweiter Beschichtungsprozess in einer zweiten Prozessumgebung erfolgen, wobei der Gasaustausch zwischen den beiden Prozessumgebungen mittels der Gasseparation in dem Gasseparationsbereich 502g gehemmt wird.
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6 veranschaulicht eine Vakuumkammer 100 in einer schematischen Querschnittsansicht, analog zum vorangehend Beschrieben. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Transportwalze 104 (wie auch die Gasseparationsstruktur 106 und/oder das Dichtungselement 106d) in Richtung der seitlichen Kammerwände 102s des Kammergehäuses oder der Vakuumkammer 100 (vgl. 1B) zumindest teilweise abgedichtet sein oder werden. Die Transportwalze 104 kann beispielsweise in dem Kammergehäuse bzw. in der Vakuumkammer 100 mittels einer Lagerung 616, 626 (z.B. mittels eines Festlagers 616 und mittels eines Loslagers 626) gelagert sein und mittels eines Antriebsystems 636 (z.B. mittels eines Zahnriemenantriebs) angetrieben werden. Dabei kann in dem Kammergehäuse bzw. in der Vakuumkammer 100 eine Dichtungsstruktur 606 (z.B. aufweisend ein Blech oder eine Haube) seitlich neben der Transportwalze 104 bereitgestellt sein oder werden, so dass die Gasseparation in Transportrichtung effektiv sein kann. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die Gasseparationsstruktur 106 und das Dichtungselement 106d an der Dichtungsstruktur 606 anliegen.
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Wie in 6 im Querschnitt senkrecht zur Transportrichtung veranschaulicht ist, kann der Bauraum in dem Kammergehäuse bzw. in der Vakuumkammer 100 derart bereitgestellt sein, dass ein Substrattransportbereich 516 (ein Tunnel) mit möglichst geringem Querschnitt bereitgestellt ist, in welchem das Substrat 420 transportiert werden kann, wobei der Substrattransportbereich 516 ferner von oberhalb der Transportebene 101e mittels der weiteren Gasseparationsstruktur 306 begrenzt sein kann, so dass oberhalb des Substrats 420 ein Spalt 526 mit möglichst geringem Querschnitt bereitgestellt ist, so dass sich neben dem Substrat 420 möglichst wenig Gas in Transportrichtung ausbreiten kann. Unterhalb der Transportebene 101e können die Transportwalzen 104 mit der jeweiligen Gasseparationsstruktur 106 und dem Dichtungselement 106d derart abgedichtet sein, dass eine Ausbreitung eines Gases unterhalb der Transportebene 101e in Transportrichtung gehemmt oder verhindert werden kann.
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Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann zwischen der Transportwalze 104 und der Gasseparationsstruktur 106 ein Dichtungselement 106d angeordnet sein, wobei das Dichtungselement 106d mit der Gasseparationsstruktur 106 gekuppelt ist und an der Transportwalze 104 anliegt.
