DE102014117487A1

DE102014117487A1 - Vacuum pump assembly and vacuum chamber assembly

Info

Publication number: DE102014117487A1
Application number: DE102014117487.9A
Authority: DE
Inventors: Christoph Häusler; Hubertus VON DER WAYDBRINK; Richard Zahn
Original assignee: Von Ardenne GmbH
Current assignee: Von Ardenne Asset GmbH and Co KG
Priority date: 2014-11-28
Filing date: 2014-11-28
Publication date: 2016-06-02

Abstract

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen wird eine Vakuumpumpenanordnung bereitgestellt, welche eine Turbomolekularpumpe (102) mit einem drehbar gelagerten Rotor; und ein Abdeckelement (104) aufweisen kann, welches in einem Abstand (105) zu dem Rotor derart eingerichtet und angeordnet ist, dass zwischen dem Rotor und dem Abdeckelement (104) ein Gasseparationsspalt (106) gebildet ist.According to various embodiments, there is provided a vacuum pump assembly comprising a turbomolecular pump (102) having a rotatably mounted rotor; and a cover member (104) configured and arranged at a distance (105) from the rotor such that a gas separation gap (106) is formed between the rotor and the cover member (104).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vakuumpumpenanordnung und eine Vakuumkammeranordnung.The invention relates to a vacuum pump arrangement and a vacuum chamber arrangement.

Im Allgemeinen kann eine Vakuumprozessieranlage dazu verwendet werden, Substrate, wie beispielsweise plattenförmige Substrate, Glasscheiben, Wafer oder andere Träger, zu prozessieren, z.B. zu bearbeiten, zu beschichten, zu erwärmen, zu ätzen und/oder strukturell zu verändern. Beispielsweise kann eine Vakuumprozessieranlage als Vakuumbeschichtungsanlage eingerichtet sein zum Beschichten eines Substrats innerhalb der Vakuumbeschichtungsanlage. Im Allgemeinen kann es erforderlich sein, in der Vakuumprozessieranlage verschiedene Prozessierbereiche bereitzustellen, in denen jeweils unabhängig voneinander entsprechende Prozessbedingungen bereitgestellt sein können oder werden können, so dass beispielsweise ein zu prozessierendes Substrat in die verschiedenen Prozessierbereiche hinein bzw. durch die verschiedenen Prozessierbereiche hindurch transportiert werden kann und somit unter verschiedenen Prozessbedingungen prozessiert werden kann. Prozessbedingungen können beispielsweise der Gasdruck und die Gaszusammensetzung in dem jeweiligen Prozessierbereich sein.In general, a vacuum processor may be used to process substrates such as plate-shaped substrates, glass sheets, wafers or other supports, e.g. to process, coat, heat, etch and / or modify structurally. For example, a vacuum processing plant may be configured as a vacuum coating plant for coating a substrate within the vacuum coating plant. In general, it may be necessary to provide different processing areas in the vacuum processing plant, in each of which corresponding process conditions can or may be provided independently, so that, for example, a substrate to be processed can be transported into the different processing areas or through the various processing areas and thus can be processed under different process conditions. Process conditions may be, for example, the gas pressure and the gas composition in the respective processing area.

Beispielsweise kann eine Vakuumprozessieranlage mehrere Kammern (auch als Sektionen oder Kompartments bezeichnet) aufweisen, z.B. Beschichtungskammern, Schleusenkammer, Gasseparationskammern und Ähnliches, sowie ein Transportsystem zum Transportieren des zu beschichtenden Substrats durch die mehreren Kammern der Vakuumprozessieranlage hindurch. Die jeweiligen Kammern einer Vakuumprozessieranlage können mittels so genannter Kammerwände oder Schottwände voneinander getrennt sein, beispielsweise bei horizontalen Durchlauf-Beschichtungsanlagen (z.B. so genannten In-Line-Prozessieranlagen) mittels vertikaler Kammerwände bzw. vertikaler Schottwände. Dabei kann beispielsweise jede vertikale Kammerwand bzw. vertikale Schottwand eine Substrat-Transfer-Öffnung (auch als Substrat-Transfer-Spalt bezeichnet) derart aufweisen, dass ein Substrat von einer Kammer der Vakuumprozessieranlage in eine angrenzende weitere Kammer der Vakuumprozessieranlage durch die vertikale Kammerwand bzw. vertikale Schottwand hindurch transportiert werden kann. Um in zwei verschiedenen Kammern der Vakuumprozessieranlage unterschiedliche Prozessbedingungen bereitstellen zu können, kann eine Gasseparation erforderlich sein.For example, a vacuum processing system may have multiple chambers (also referred to as sections or compartments), e.g. Coating chambers, lock chamber, gas separation chambers and the like, and a transport system for transporting the substrate to be coated through the plurality of chambers of the vacuum processing system. The respective chambers of a vacuum processing plant can be separated from one another by means of so-called chamber walls or bulkhead walls, for example in horizontal continuous coating plants (for example so-called in-line processing plants) by means of vertical chamber walls or vertical bulkhead walls. In this case, by way of example, each vertical chamber wall or vertical bulkhead may have a substrate transfer opening (also referred to as a substrate transfer nip) such that a substrate passes from one chamber of the vacuum processing plant into an adjacent further chamber of the vacuum processing system through the vertical chamber wall or vertical bulkhead can be transported through. To be able to provide different process conditions in two different chambers of the vacuum processing plant, a gas separation may be required.

Beispielsweise kann ein Gasaustausch zwischen zwei Kammern, welcher aufgrund der jeweiligen Substrat-Transfer-Öffnungen stattfinden kann, verringert oder im Wesentlichen unterdrückt werden, indem mindestens eine Gasseparationsstruktur verwendet wird (z.B. in mindestens einer der beiden Kammern) oder indem mindesten eine Gasseparationskammer (mit mindestens einer Gasseparationsstruktur in der Gasseparationskammer) zwischen den beiden Kammern vorgesehen ist.For example, gas exchange between two chambers, which may occur due to the respective substrate transfer openings, may be reduced or substantially suppressed by using at least one gas separation structure (eg, in at least one of the two chambers) or by having at least one gas separation chamber (having at least a gas separation structure in the gas separation chamber) is provided between the two chambers.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Kammer einer Vakuumprozessieranlage mittels jeweils eines Kammergehäuses bereitgestellt sein oder werden. Allerdings können in einem Kammergehäuse auch mehrere Kammern bereitgestellt sein oder werden. Ferner können mehrere Kammergehäuse zu einer gemeinsamen Vakuumkammer (oder auch als Vakuumprozessieranlage bezeichnet) verbunden sein oder werden. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Kammer einer Vakuumprozessieranlage mittels jeweils eines Kammergehäuses bereitgestellt werden, wobei das Kammergehäuse mindestens eine Deckelöffnung aufweist, wobei die mindestens eine Deckelöffnung mittels eines passenden Kammerdeckels vakuumdicht verschlossen werden kann. An dem Kammerdeckel kann beispielsweise eine Prozessiervorrichtung (z.B. eine Beschichtungsquelle, z.B. ein Magnetron) montiert sein, wobei die Prozessiervorrichtung beim Verschließen des Kammergehäuses mittels des Kammerdeckels innerhalb der Kammer gehalten werden kann.According to various embodiments, a chamber of a vacuum processing system may be provided by means of a respective chamber housing. However, a plurality of chambers may or may not be provided in a chamber housing. Furthermore, a plurality of chamber housings can be or are connected to a common vacuum chamber (or also referred to as a vacuum processing system). According to various embodiments, a chamber of a vacuum processing system can be provided by means of a respective chamber housing, wherein the chamber housing has at least one lid opening, wherein the at least one lid opening can be closed in a vacuum-tight manner by means of a suitable chamber lid. For example, a processing device (e.g., a coating source, e.g., a magnetron) may be mounted on the chamber lid, which processing apparatus may be retained within the chamber upon closure of the chamber housing via the chamber lid.

Die Kammern einer Vakuumprozessieranlage können beispielsweise direkt evakuiert werden, indem eine Vakuumpumpe an das Kammergehäuse angekuppelt wird, welche dann direkt in die Kammer zugreift. Ferner können zumindest einige Kammern einer Vakuumprozessieranlage indirekt evakuiert werden, d.h. beispielsweise aus benachbarten direkt evakuierten Kammern mit evakuiert werden, z.B. mittels Durchgangsöffnungen in den Kammerwänden bzw. Schottwänden.For example, the chambers of a vacuum processing plant can be evacuated directly by coupling a vacuum pump to the chamber housing, which then directly accesses the chamber. Furthermore, at least some chambers of a vacuum processing plant may be indirectly evacuated, i. for example, evacuated from adjacent directly evacuated chambers, e.g. by means of passage openings in the chamber walls or bulkhead walls.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Kammerdeckel eine Durchgangsöffnung aufweisen, durch welche hindurch die Kammer direkt evakuiert werden kann, wenn der Kammerdeckel die entsprechende Deckelöffnung des Kammergehäuses vakuumdicht abdichtet, d.h. anschaulich wenn der Kammerdeckel auf das Kammergehäuse aufgelegt ist.According to various embodiments, the chamber lid may have a through-opening through which the chamber can be directly evacuated when the chamber lid vacuum-tightly seals the corresponding lid opening of the chamber housing, i. clear when the chamber lid is placed on the chamber housing.

Alternativ zu dem Kammerdeckel kann das Kammergehäuse eine fest mit dem restlichen Kammergehäuse verbundene Kammerwand aufweisen. Beispielsweise kann ein Kammergehäuse im Wesentlichen eine obere und eine untere Kammerwand, zwei seitliche Kammerwände parallel zur Transportrichtung und zwei seitliche Kammerwände senkrecht zur Transportrichtung (auch als Schottwände bezeichnet) aufweisen. In der oberen Kammerwand kann eine Deckelöffnung bereitgestellt sein oder werden. Ferner kann auch in einer seitlichen Kammerwand parallel zur Transportrichtung eine Deckelöffnung bereitgestellt sein oder werden.As an alternative to the chamber lid, the chamber housing may have a chamber wall fixedly connected to the remaining chamber housing. For example, a chamber housing substantially an upper and a lower chamber wall, two lateral chamber walls parallel to the transport direction and two lateral chamber walls perpendicular to the transport direction (also referred to as bulkheads) have. In the upper chamber wall, a lid opening may be provided or become. Furthermore, a lid opening can also be provided in a lateral chamber wall parallel to the transport direction.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen wird eine Gasseparationskammer bereitgestellt, welche es ermöglicht, zwei an die Gasseparationskammer angrenzende Kammern wirksam voneinander zu separieren (bezüglich einer Gasseparation), ohne dass der Substrattransport beeinträchtigt wird. Beispielsweise können kontinuierlich Substrate durch die Gasseparationskammer hindurch transportiert werden und gleichzeitig ein Austausch von Gas durch die Gasseparationskammer hindurch (entlang der Transportrichtung für das Substrat) begrenzt werden. Anschaulich kann eine Ausbreitung von Gasteilchen entlang der Transportrichtung oder entgegen der Transportrichtung gehemmt werden.According to various embodiments, a gas separation chamber is provided which allows two chambers adjacent to the gas separation chamber to be effectively separated from one another (with respect to gas separation) without adversely affecting substrate transport. For example, substrates may be continuously transported through the gas separation chamber while restricting exchange of gas through the gas separation chamber (along the transport direction for the substrate). Clearly, a propagation of gas particles along the transport direction or against the transport direction can be inhibited.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen wird eine Vakuumpumpenanordnung bereitgesellt, welche eine effiziente Gasseparation in dem Zugriffbereich einer Turbomolekularpumpe ermöglicht. Beispielsweise wurde erkannt, dass eine Turbomolekularpumpe im Bereich des Rotors, z.B. über der Rotornabe, an welcher die Schaufelblätter montiert sind, im Wesentlichen keine Pumpleistung aufweist. Somit kann dieser Bereich nahe der Turbomolekularpumpe herkömmlicherweise nicht oder nur unzureichend zu einer Gasseparation beitragen.According to various embodiments, a vacuum pump assembly is provided which allows efficient gas separation in the access area of a turbomolecular pump. For example, it has been recognized that a turbomolecular pump in the region of the rotor, e.g. has substantially no pump power over the rotor hub, on which the blades are mounted. Thus, this area near the turbomolecular pump conventionally can not or insufficiently contribute to gas separation.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Turbomolekularpumpe derart relativ zu einer Gasseparationsstruktur, welche in einer Kammer montiert sein kann, angeordnet sein, dass das Sauvermögen (oder die Pumpleistung) der Turbomolekularpumpe auf die beiden Bereiche aufgeteilt wird, welche die Gasseparationsstruktur in der Kammer voneinander gassepariert. Beispielsweise kann eine Turbomolekularpumpe derart relativ zu einem Gasseparationsblech oder einem anderen Gasseparationselement, welches in einer Kammer montiert sein kann, angeordnet sein, dass das Sauvermögen (oder die Pumpleistung) der Turbomolekularpumpe auf die beiden Bereiche aufgeteilt wird, welche das Gasseparationsblech in der Kammer voneinander gassepariert. In diesem Fall kann jedoch herkömmlicherweise durch den Bereich nahe der Rotornabe hindurch ein Gasaustausch stattfinden. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen wird dieser Gasaustausch dadurch reduziert, dass ein Gasseparationsspalt zu der (bzw. mit der) Rotornabe gebildet wird. Eine Gasseparationsstruktur kann auch als Gasseparationselement bezeichnet sein oder werden, oder ein Gasseparationselement oder mehrere Gasseparationselemente aufweisen.According to various embodiments, a turbomolecular pump may be disposed relative to a gas separation structure that may be mounted in a chamber such that the suction capacity (or pump power) of the turbomolecular pump is shared between the two areas that separate the gas separation structure in the chamber. For example, a turbomolecular pump may be disposed relative to a gas separation plate or other gas separation element that may be mounted in a chamber such that the suction capacity (or pumping power) of the turbomolecular pump is shared between the two areas that separate the gas separation plate in the chamber , In this case, however, conventionally, gas exchange may take place through the region near the rotor hub. According to various embodiments, this gas exchange is reduced by forming a gas separation gap to the rotor hub (s). A gas separation structure may also be referred to as a gas separation element, or may include a gas separation element or a plurality of gas separation elements.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Vakuumpumpenanordnung Folgendes aufweisen: eine Turbomolekularpumpe mit einem drehbar gelagerten Rotor; und ein Abdeckelement, welches in einem Abstand zu dem Rotor derart eingerichtet und angeordnet ist, dass zwischen dem Rotor und dem Abdeckelement ein Gasseparationsspalt gebildet ist.According to various embodiments, a vacuum pump assembly may include: a turbomolecular pump having a rotatably mounted rotor; and a cover member which is arranged and arranged at a distance from the rotor such that a gas separation gap is formed between the rotor and the cover member.

Ein Gasseparationsspalt kann sich tunnelförmig entlang einer Richtung erstrecken, entlang der die Gasseparation erfolgen soll. Aufgrund der möglichst geringen Öffnungsweite des tunnelförmigen Gasseparationsspalts und der im Vergleich zur Öffnungsweite großen Länge des tunnelförmigen Gasseparationsspalts kann eine effektive Gastrennung in einem Druckbereich von weniger als ungefähr 1 mbar erfolgen.A gas separation gap may extend tunnel-shaped along a direction along which the gas separation is to occur. Due to the smallest possible opening width of the tunnel-shaped Gasseparationsspalts and compared to the opening width long length of the tunnel-shaped Gasseparationsspalts an effective gas separation can take place in a pressure range of less than about 1 mbar.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Rotor eine Rotornabe aufweisen, an welcher eine Vielzahl von Rotorblättern befestigt sein kann. Das Saugvermögen der Turbomolekularpumpe kann im Bereich der Rotornabe verschwindend gering sein. Anschaulich kann der freiliegende Abschnitt der Rotornabe flächig oder zumindest teilweise flächig sein, so dass mittels eines weiteren flächigen Elements oder eines weiteren zumindest teilweise flächigen Elements ein Gasseparationspalt gebildet werden kann.According to various embodiments, the rotor may include a rotor hub to which a plurality of rotor blades may be attached. The pumping speed of the turbomolecular pump can be vanishingly small in the area of the rotor hub. Clearly, the exposed portion of the rotor hub may be flat or at least partially planar, so that a gas separation gap can be formed by means of a further planar element or a further at least partially planar element.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Vakuumpumpenanordnung Folgendes aufweisen: eine Turbomolekularpumpe mit einem drehbar gelagerten Rotor; und ein Abdeckelement, welches in einem Abstand zu einer Stirnfläche einer Rotornabe des Rotors derart eingerichtet und angeordnet ist, dass zwischen der Stirnfläche der Rotornabe und dem Abdeckelement ein Gasseparationsspalt gebildet ist.According to various embodiments, a vacuum pump assembly may include: a turbomolecular pump having a rotatably mounted rotor; and a cover member which is arranged and arranged at a distance from an end face of a rotor hub of the rotor such that a gas separation gap is formed between the end face of the rotor hub and the cover member.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Gasseparationsspalt eine Spalthöhe von weniger als 10 mm aufweisen, z.B. eine Spalthöhe von weniger als 9 mm, 8 mm, 7 mm, 6 mm, 5 mm, 4 mm, 3 mm, 2 mm oder 1 mm. Anschaulich kann der Abstand möglichst gering sein, wobei jedoch beispielsweise die Lauftoleranzen für den Rotor und die thermischen Ausdehnungen der beteiligten Bauelemente berücksichtigt werden sollten.According to various embodiments, the gas separation gap may have a gap height of less than 10 mm, e.g. a gap height of less than 9 mm, 8 mm, 7 mm, 6 mm, 5 mm, 4 mm, 3 mm, 2 mm or 1 mm. Clearly, the distance may be as small as possible, but for example, the running tolerances for the rotor and the thermal expansions of the components involved should be considered.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Abdeckelement plattenförmig sein und sich im Wesentlichen senkrecht zur Rotationsachse des Rotors erstrecken.According to various embodiments, the cover member may be plate-shaped and extend substantially perpendicular to the axis of rotation of the rotor.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Abdeckelement ein Blech sein, z.B. mit einer Blechstärke in einem Bereich von ungefähr 0,5 mm bis ungefähr 5 mm.According to various embodiments, the cover member may be a sheet, e.g. with a sheet thickness in a range of about 0.5 mm to about 5 mm.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Abdeckelement eine freiliegende Stirnfläche des Rotors in Richtung parallel zur Rotationsachse des Rotors vollständig abdecken.According to various embodiments, the cover element may be an exposed one Completely cover the face of the rotor in the direction parallel to the axis of rotation of the rotor.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Abdeckelement kreisförmig (bzw. scheibenförmig) sein und einen Durchmesser von mehr als 50 mm aufweisen, beispielsweise einen Durchmesser von mehr als 60 mm, 70 mm, 80 mm oder 90 mm, oder einen Durchmesser in einem Bereich von ungefähr 50 mm bis ungefähr 150 mm.According to various embodiments, the cover element may be circular (or disk-shaped) and have a diameter of more than 50 mm, for example a diameter of more than 60 mm, 70 mm, 80 mm or 90 mm, or a diameter in a range of approximately 50 mm to about 150 mm.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Stirnfläche des Rotors bzw. die Stirnfläche der Rotornabe des Rotors kreisförmig sein und einen Durchmesser von mehr als 50 mm aufweisen, beispielsweise einen Durchmesser von mehr als 60 mm, 70 mm, 80 mm oder 90 mm, oder einen Durchmesser in einem Bereich von ungefähr 50 mm bis ungefähr 350 mm, z.B. einen Durchmesser in einem Bereich von ungefähr 50 mm bis ungefähr 150 mm.According to various embodiments, the end face of the rotor or the end face of the rotor hub of the rotor may be circular and have a diameter of more than 50 mm, for example a diameter of more than 60 mm, 70 mm, 80 mm or 90 mm, or a diameter in a range of about 50 mm to about 350 mm, eg a diameter in a range of about 50 mm to about 150 mm.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Turbomolekularpumpe eine kreisförmige Ansaugöffnung (auch als Pumpzugriffsöffnung bezeichnet) aufweisen, z.B. mit einem Durchmesser (z.B. Innendurchmesser) in einem Bereich von ungefähr 150 mm bis ungefähr 500 mm, z.B. in einem Bereich von ungefähr 150 mm bis ungefähr 250 mm.According to various embodiments, the turbomolecular pump may have a circular suction port (also referred to as a pump access port), e.g. having a diameter (e.g., inner diameter) in a range of about 150 mm to about 500 mm, e.g. in a range of about 150 mm to about 250 mm.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Durchmesser (z.B. Außendurchmesser) des Abdeckelements mehr als ein Drittel des Durchmessers (z.B. Innendurchmessers) der Ansaugöffnung der Turbomolekularpumpe betragen. Somit kann beispielsweise eine ausreichende Gasseparationswirkung erreicht werden.According to various embodiments, the diameter (e.g., outer diameter) of the cover member may be more than one third of the diameter (e.g., inner diameter) of the turbomolecular pump suction port. Thus, for example, a sufficient gas separation effect can be achieved.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Vakuumpumpenanordnung ferner ein Ringelement aufweisen, welches an der Turbomolekularpumpe lösbar befestigt ist. Ferner kann die Vakuumpumpenanordnung ein Verbindungselement aufweisen, mittels welchem das Abdeckelement an dem Ringelement befestigt sein kann oder werden kann.According to various embodiments, the vacuum pump assembly may further include a ring member releasably attached to the turbomolecular pump. Furthermore, the vacuum pump arrangement can have a connecting element, by means of which the covering element can or can be fastened to the ring element.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Verbindungselement plattenförmig sein und sich parallel zur Rotationsachse des Rotors erstrecken.According to various embodiments, the connecting element may be plate-shaped and extend parallel to the axis of rotation of the rotor.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Rotor mehrere Rotorblätter aufweisen, wobei das Verbindungselement in einem Abstand von weniger als 10 mm zu den mehreren Rotorblättern angeordnet ist, z.B. in einem Abstand von weniger als 9 mm, 8 mm, 7 mm, 6 mm, 5 mm, 4 mm, 3 mm, 2 mm oder 1 mm. Anschaulich kann der Abstand möglichst gering sein, wobei jedoch beispielsweise die Lauftoleranzen für die Rotorblätter des Rotors und die thermischen Ausdehnungen der beteiligten Bauelemente berücksichtigt werden sollten.According to various embodiments, the rotor may have a plurality of rotor blades, wherein the connecting member is disposed at a distance of less than 10 mm to the plurality of rotor blades, e.g. at a distance of less than 9 mm, 8 mm, 7 mm, 6 mm, 5 mm, 4 mm, 3 mm, 2 mm or 1 mm. Clearly, the distance can be as small as possible, but for example, the running tolerances for the rotor blades of the rotor and the thermal expansions of the components involved should be considered.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das (z.B. plattenförmige) Verbindungselement in Richtung der Rotationsachse des Rotors eine Ausdehnung von mehr als 30 mm aufweisen. Anschaulich kann sich das Verbindungselement beim Montieren der Turbomolekularpumpe an einer Pumpöffnung in diese hinein erstrecken und eine Gasseparation bzw. eine Aufteilung der Saugleistung ermöglichen.According to various embodiments, the (e.g., plate-shaped) connecting element may have an extension of more than 30 mm in the direction of the axis of rotation of the rotor. Clearly, when the turbomolecular pump is mounted, the connecting element can extend into a pump opening and allow a gas separation or a division of the suction power.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Vakuumkammeranordnung Folgendes aufweisen: ein Kammergehäuse; ein (z.B. plattenförmiges) Gasseparationselement (z.B. ein Gasseparationsblech), welches sich in dem Kammergehäuse erstreckt, eine an das Kammergehäuse gekuppelte Vakuumpumpenanordnung (z.B. mit einer Turbomolekularpumpe mit mindestens einem drehbar gelagerten Rotor und einem Abdeckelement, welches in einem Abstand zu dem Rotor derart angeordnet ist, dass zwischen dem Rotor und dem Abdeckelement ein Gasseparationsspalt bereitgestellt ist), wobei das Abdeckelement der Vakuumpumpenanordnung und das Gasseparationselement derart miteinander gekuppelt oder verbunden sind, dass ein erster Bereich in dem Kammergehäuse und ein zweiter Bereich in dem Kammergehäuse mittels des Abdeckelements und des Gasseparationselements voneinander gassepariert sind.According to various embodiments, a vacuum chamber assembly may include: a chamber housing; a (eg, plate-shaped) gas separation element (eg, a gas separation plate) extending in the chamber housing, a vacuum pump assembly coupled to the chamber housing (eg, with a turbomolecular pump having at least one rotatably mounted rotor and a cover member disposed at a distance from the rotor in that a gas separation gap is provided between the rotor and the cover member), wherein the cover member of the vacuum pump assembly and the gas separation member are coupled to each other such that a first region in the chamber housing and a second region in the chamber housing by means of the cover member and the gas separation member are gas-separated.

In dem Fall, dass ein Verbindungselement verwendet wird, kann auch dieses zur Gasseparation bereitragen, z.B. anschaulich als Verlängerung des Gasseparationselements.In the case that a connecting element is used, this may also be ready for gas separation, e.g. vividly as an extension of the gas separation element.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.Embodiments of the invention are illustrated in the figures and are explained in more detail below.

Es zeigenShow it

1 eine Vakuumpumpenanordnung in einer schematischen Querschnittsansicht, gemäß verschiedenen Ausführungsformen; 1 a vacuum pump assembly in a schematic cross-sectional view, according to various embodiments;

2 eine Vakuumpumpenanordnung in einer schematischen Querschnittsansicht, gemäß verschiedenen Ausführungsformen; 2 a vacuum pump assembly in a schematic cross-sectional view, according to various embodiments;

3 eine Vakuumkammeranordnung in einer schematischen Querschnittsansicht, gemäß verschiedenen Ausführungsformen; und 3 a vacuum chamber arrangement in a schematic cross-sectional view, according to various embodiments; and

4 eine Vakuumpumpenanordnung in einer schematischen Querschnittsansicht, gemäß verschiedenen Ausführungsformen. 4 a vacuum pump assembly in a schematic cross-sectional view, according to various embodiments.

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. In the following detailed description, reference is made to the accompanying drawings, which form a part hereof, and in which is shown by way of illustration specific embodiments in which the invention may be practiced. In this regard, directional terminology such as "top", "bottom", "front", "back", "front", "rear", etc. is used with reference to the orientation of the described figure (s). Because components of embodiments can be positioned in a number of different orientations, the directional terminology is illustrative and is in no way limiting. It should be understood that other embodiments may be utilized and structural or logical changes may be made without departing from the scope of the present invention. It should be understood that the features of the various exemplary embodiments described herein may be combined with each other unless specifically stated otherwise. The following detailed description is therefore not to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention is defined by the appended claims.

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.As used herein, the terms "connected," "connected," and "coupled" are used to describe both direct and indirect connection, direct or indirect connection, and direct or indirect coupling. In the figures, identical or similar elements are provided with identical reference numerals, as appropriate.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die hierin beschriebene Vakuumpumpenanordnung mit Vakuumanlagen verwendet werden, in denen mittels Leitblechen (auch als Gasseparationselemente bezeichnet) das Saugvermögen von Turbomolekularpumpen aufgeteilt wird.According to various embodiments, the vacuum pumping arrangement described herein can be used with vacuum systems in which the suction capacity of turbomolecular pumps is divided by means of baffles (also referred to as gas separation elements).

Mit der Aufteilung des Saugvermögens geht einher, dass in bestimmten Anwendungsfällen eine entsprechende Anforderung an die Gastrennung genügt wird, z.B. um reaktive Gase von rein metallischen Prozessen fern zu halten.The distribution of the pumping speed is accompanied by the fact that in certain applications a corresponding requirement for gas separation is satisfied, e.g. to keep reactive gases away from purely metallic processes.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen wird eine Anordnung zur effizienten Gastrennung nahe der Turbomolekularpumpe beschrieben, wobei gleichzeitig das Saugvermögen der Turbomolekularpumpe erhalten bleibt. Somit kann beispielsweise bei geringem Platz- und Ressourcenbedarf das Saugvermögen einer Turbomolekularpumpe mit geringen Verlusten auf zwei in gewissem Maße voneinander getrennte Vakuumbereiche aufgeteilt werden und gleichzeitig können diese voneinander getrennten Vakuumbereiche mittels einer Gastrennung entkoppelt sein.According to various embodiments, an arrangement for efficient gas separation near the turbomolecular pump is described, while maintaining the suction capacity of the turbomolecular pump. Thus, for example, with low space and resource requirements, the pumping speed of a turbomolecular pump with low losses can be divided into two to some extent separate vacuum areas and at the same time these separate vacuum areas can be decoupled by means of a gas separation.

Beispielsweise weisen Turbomolekularpumpen ein über ihre Ansaugfläche verteiltes Saugvermögen auf, welches im Bereich der Rotornabe quasi null sein kann. Durch eine entsprechende Abdeckung der Rotornabe, z.B. mittels einer dünnen Ronde, wird die Gastrennung verbessert, ohne das in beiden Vakuumbereichen wirksame Saugvermögen der Turbomolekularpumpe zu beeinträchtigen.Turbomolecular pumps, for example, have a pumping speed distributed over their intake area, which may be virtually zero in the area of the rotor hub. By a corresponding cover of the rotor hub, e.g. By means of a thin Ronde, the gas separation is improved without affecting the effective in both vacuum areas pumping the turbomolecular pump.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen wird eine Turbomolekularpumpe bereitgestellt, welche eine Gasseparation in einer Vakuumprozessieranlage (auch als Vakuumkammeranordnung bezeichnet) unterstützt. Beispielsweise kann eine Beschichtung von Substraten mit Lagen unterschiedlicher Zusammensetzung (z.B. unterschiedlicher Materialien oder unterschiedlicher Stöchiometrie) verschiedene Prozessbedingungen in den jeweiligen Prozessierbereichen (z.B. in einem ersten Prozessierbereiche ein Ar/N₂ Gasgemisch und in einem zweiten Prozessierbereiche ein Ar/O₂ Gasgemisch) und damit verbunden eine wirkungsvolle gastechnische Trennung der Prozessierbereiche voneinander erfordern, so dass ein Vermischen der sich voneinander unterscheidenden Gasgemische verringert sein kann.According to various embodiments, a turbomolecular pump is provided which assists gas separation in a vacuum processing system (also referred to as a vacuum chamber assembly). For example, a coating of substrates with layers of different composition (eg different materials or different stoichiometry) different process conditions in the respective processing areas (eg in a first processing areas an Ar / N ₂ gas mixture and in a second processing areas an Ar / O ₂ gas mixture) and thus connected require an effective gas-technical separation of the processing areas from each other, so that a mixing of the gas mixtures differing from each other can be reduced.

Dazu kann eine zusätzliche Kammer zwischen sich voneinander unterscheidenden Prozessbedingungen angeordnet werden, z.B. zwischen zwei Prozesskammern, und als sogenannte Gasseparationskammer eingerichtet sein oder werden, mittels derer eine Vermischung der Gasgemische verschiedener Prozesskammern, bzw. ein Austausch von Gas zwischen zwei Prozesskammern, reduziert werden kann.For this purpose, an additional chamber may be arranged between mutually different process conditions, e.g. between two process chambers, and be set up as so-called gas separation chamber, by means of which a mixing of the gas mixtures of different process chambers, or an exchange of gas between two process chambers, can be reduced.

Eine Gasseparationskammer kann gemäß verschiedenen Ausführungsformen einen Gasseparationsspalt oder mehrere Gasseparationsspalte (auch als Gasseparationskanal oder Gastrennkanal bezeichnet) aufweisen. Anschaulich erhöhen die geometrischen Abmessungen (z.B. die Querschnittsfläche des Gasseparationsspalts) und die geometrische Form des Gasseparationsspalts den Strömungswiderstand, welchen ein Gas überwinden muss, um durch den Gasseparationskanal hindurch zu gelangen. Ferner kann die Gasseparationskammer mit einer Pumpe (z.B. einer Hochvakuumpumpe, z.B. einer Turbomolekularpumpe) verbunden sein, welche es ermöglicht, einen Teil des Gases aus dem Gasseparationskanal abzupumpen, um die Gasseparation der Gasseparationskammer zu erhöhen. Wird eine Pumpe verwendet, können die mittels der Pumpe abgepumpten Bereiche innerhalb der Gasseparationskammer mittels Gastrennwänden voneinander gassepariert sein, so dass ein Gasaustausch innerhalb der Gasseparationskammer zwischen den gasseparierten Bereichen reduziert werden kann. Die Überlagerung aller zur Gasseparation beitragenden Prozesse kann durch den (Gas-)Leitwert des Gasseparationsspalts, bzw. der Gasseparationskammer, ausgedrückt werden, welcher umso kleiner ist, desto größer die Gasseparation ist.A gas separation chamber may include a gas separation gap or a plurality of gas separation gaps (also referred to as a gas separation channel or gas separation channel) according to various embodiments. Illustratively, the geometric dimensions (eg, the cross-sectional area of the gas separation gap) and the geometric shape of the gas separation gap increase the flow resistance that a gas must overcome to pass through the gas separation channel. Further, the gas separation chamber may be connected to a pump (eg, a high vacuum pump, eg, a turbomolecular pump), which makes it possible to pump off a portion of the gas from the gas separation channel to increase the gas separation of the gas separation chamber. If a pump is used, the areas pumped out by the pump within the gas separation chamber can be gas-separated from one another by means of gas partition walls, so that a gas exchange can be reduced within the gas separation chamber between the gas-separated areas. The superposition of all the processes contributing to the gas separation can be expressed by the (gas) conductance of the gas separation gap, or the gas separation chamber, which is the smaller the larger the gas separation.

Die Gasseparation beschreibt anschaulich einen Unterschied im Gasdruck oder in der Gaszusammensetzung zwischen vakuumtechnisch miteinander verbundenen Bereichen (z.B. gasseparierten Bereichen). Die Bauelemente (z.B. die Teile einer Gasseparationsstruktur), welche zur Gasseparation beitragen, können derart eingerichtet sein, dass der Unterschied im Gasdruck oder in der Gaszusammensetzung zwischen vakuumtechnisch miteinander verbundenen Bereichen (und gasseparierten Bereichen) aufrecht erhalten werden kann. Mit anderen Worten kann ein Gasaustausch zwischen vakuumtechnisch miteinander verbundenen und voneinander gasseparierten Bereichen verringert werden, z.B. je größer die Gasseparation zwischen den Bereichen ist.The gas separation illustratively describes a difference in gas pressure or gas composition between vacuum interconnected areas (e.g., gas-isolated areas). The components (e.g., the parts of a gas separation structure) that contribute to gas separation may be configured such that the difference in gas pressure or gas composition between vacuum interconnected areas (and gas-separated areas) can be maintained. In other words, gas exchange between vacuum interconnected and gas-separated regions can be reduced, e.g. the greater the gas separation between the areas.

Damit das Innere der Gasseparationskammer gewartet werden kann, kann die Gasseparationskammer einen abnehmbaren Kammerdeckel aufweisen, welcher es ermöglicht, die Gasseparationskammer zu öffnen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Kammerdeckel derart eingerichtet sein, dass eine Pumpe zum Abpumpen der Gasseparationskammer daran befestigt werden kann. Mit anderen Worten kann der Kammerdeckel als sogenannter Pumpdeckel eingerichtet sein. Dazu kann der Kammerdeckel eine entsprechende Anschlussöffnung für die Pumpe aufweisen, durch welche hindurch das Innere der Gasseparationskammer abgepumpt werden kann. Ein solcher Kammerdeckel kann anschaulich als sogenannter Pumpdeckel eingerichtet sein.In order for the interior of the gas separation chamber to be serviced, the gas separation chamber may include a removable chamber lid which allows the gas separation chamber to be opened. According to various embodiments, the chamber lid may be configured such that a pump for pumping the gas separation chamber may be attached thereto. In other words, the chamber lid can be configured as a so-called pump cover. For this purpose, the chamber lid may have a corresponding connection opening for the pump, through which the interior of the gas separation chamber can be pumped. Such a chamber lid can be clearly designed as a so-called pump cover.

1 veranschaulicht eine Vakuumpumpenanordnung 100, welche an einen entsprechend geeigneten Anschluss an einer Kammerwand oder einem Kammerdeckel (z.B. Pumpdeckel oder Magnetrondeckel) montiert werden kann. Die Vakuumpumpenanordnung 100 kann eine Turbomolekularpumpe 102 aufweisen, welche einen Zugriffsbereich 108 aufweist. Aufgrund des Funktionsprinzips der Turbomolekularpumpe 102 basierend auf einem Rotor, welcher um die Rotationsachse 103 in einem Gehäuse 102g rotieren kann und eine entsprechende Lagerung aufweist, kann die Saugleistung (auch als Pumpleistung) im Zugriffsbereich 108 der Turbomolekularpumpe 102 inhomogen verteilt sein. Der Rotor kann beispielsweise eine Rotornabe 102r und mehrere Schaufelräder 102b bzw. eine Vielzahl von Schaufelblättern 102b aufweisen, so dass beispielsweise die Saugleistung in dem Bereich 108b nahe den Schaufelblättern 102b größer sein kann als im Bereich 108a nahe der Rotornabe 102r (bzw. nahe dem Bereich 102r des Rotors zwischen den Schaufelblättern 102b). 1 illustrates a vacuum pump assembly 100 , which can be mounted on a correspondingly suitable connection to a chamber wall or a chamber lid (eg pump lid or magnetron lid). The vacuum pump arrangement 100 can be a turbomolecular pump 102 which has an access area 108 having. Due to the principle of operation of the turbomolecular pump 102 based on a rotor, which is about the axis of rotation 103 in a housing 102g can rotate and has a corresponding storage, the suction power (also called pump power) in the access area 108 the turbomolecular pump 102 be distributed inhomogeneous. The rotor may, for example, a rotor hub 102r and several paddle wheels 102b or a plurality of airfoils 102b have, for example, the suction power in the area 108b near the shovels 102b can be larger than in the area 108a near the rotor hub 102r (or near the area 102r of the rotor between the blades 102b ).

Die Vakuumpumpenanordnung 100 kann ferner ein Abdeckelement 104 aufweisen, welches in einem Abstand 105 zu dem Rotor bzw. zu der Rotornabe 102r derart eingerichtet und angeordnet ist, dass zwischen dem Rotor bzw. der Rotornabe 102r und dem Abdeckelement 104 ein Gasseparationsspalt 106 gebildet ist. Dabei kann der Gasseparationsspalt eine Spalthöhe von weniger als 10 mm aufweisen. Somit kann beispielsweise ein Übersprechen von Teilchen in dem Bereich 108a nahe der Rotornabe 102r reduziert werden und somit die Gastrennung verbessert werden. Anschaulich können Gasteilchen von der Rotornabe 102r fern gehalten werden. Dabei kann das Abdeckelement 104 mit einem weiteren Gasseparationselement in der Prozesskammer gekuppelt werden oder ein weiteres Gasseparationselement kann an dem Abdeckelement 104 befestigt sein oder werden.The vacuum pump arrangement 100 can also be a cover 104 have, which at a distance 105 to the rotor or to the rotor hub 102r is arranged and arranged such that between the rotor or the rotor hub 102r and the cover member 104 a gas separation gap 106 is formed. In this case, the gas separation gap may have a gap height of less than 10 mm. Thus, for example, crosstalk of particles in the area 108a near the rotor hub 102r can be reduced and thus the gas separation can be improved. Illustratively, gas particles from the rotor hub 102r kept away. In this case, the cover 104 be coupled with another gas separation element in the process chamber or another gas separation element may be on the cover 104 be attached or become.

Das Abdeckelement 104 kann plattenförmig (z.B. ein Metallblech) sein und sich senkrecht zur Rotationsachse 103 des Rotors erstrecken. Es versteht sich, dass das Abdeckelement 104 auf unterschiedliche Weisen mit unterschiedlichen Formen derart bereitgestellt und derart angeordnet sein kann, dass ein Gasseparationsspalt 106 über der Rotornabe 102r gebildet ist.The cover element 104 may be plate-shaped (eg a metal sheet) and perpendicular to the axis of rotation 103 of the rotor. It is understood that the cover element 104 can be provided in different ways with different shapes and arranged such that a gas separation gap 106 above the rotor hub 102r is formed.

Das Abdeckelement 104 kann eine (zum Zugriffsbereich 108 hin) freiliegende Stirnfläche 102s des Rotors (bezüglich einer Richtung parallel zur Rotationsachse 103 des Rotors) vollständig abdecken.The cover element 104 can be a (to the access area 108 towards) exposed face 102s of the rotor (with respect to a direction parallel to the axis of rotation 103 of the rotor) completely cover.

Das Abdeckelement 104 kann beispielsweise (aus einer Richtung parallel zur Rotationsachse 103 betrachtet) kreisförmig sein und einen Durchmesser von mehr als 80 mm aufweisen.The cover element 104 can for example (from a direction parallel to the axis of rotation 103 considered) circular and have a diameter of more than 80 mm.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Vakuumpumpenanordnung 100 eine elektro-magnetische Lagerung aufweisen. Somit muss der Rotor nicht zusätzlich an der Stirnfläche 102s gelagert werden, wie es bei rein mechanischen oder hybriden (mechanisch und magnetisch kombinierten) Lagern notwendig sein kann. Anschaulich kann sich der Rotor drehen und kann somit keinen körperlichen Kontakt oder keine starre Verbindung zum Abdeckelement 104 aufweisen.According to various embodiments, the vacuum pump assembly 100 have an electromagnetic bearing. Thus, the rotor does not need additional on the face 102s be stored, as it may be necessary in purely mechanical or hybrid (mechanically and magnetically combined) camps. Clearly, the rotor can rotate and can thus no physical contact or no rigid connection to the cover 104 exhibit.

Wie in 2 in einer schematischen Querschnittsansicht dargestellt ist, kann das Abdeckelement 104 einen parallel zur Rotationsachse 103 verlaufenden Abschnitt 204 aufweisen oder, alternativ, kann das Abdeckelement 104 mit einem Gasleitblech 204 verbunden sein, welches sich parallel zur Rotationsachse 103 erstreckt. Der Abschnitt 204 bzw. das Gasleitblech 204 kann einstückig sein oder aus mehreren Stücken zusammengesetzt sein oder werden. Anschaulich gibt es verschiedene Ausgestaltungen, um ein Gasleitblech oder eine Struktur mit der Funktion eines Gasleitblechs bereitzustellen. Der Abschnitt 204 bzw. das Gasleitblech 204 kann sich in Richtung quer zur Rotationsachse 103 über den Durchmesser der Zugriffsöffnung hinaus erstrecken.As in 2 is shown in a schematic cross-sectional view, the cover 104 one parallel to the axis of rotation 103 extending section 204 or, alternatively, the cover element 104 with a gas baffle 204 be connected, which is parallel to the axis of rotation 103 extends. The section 204 or that gas baffle 204 may be integral or composed of several pieces. Clearly, there are various embodiments to provide a gas baffle or a structure with the function of a Gasleitblechs. The section 204 or the gas guide plate 204 may be in the direction transverse to the axis of rotation 103 extend beyond the diameter of the access opening.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann sich der Abschnitt 204 bzw. das Gasleitblech 204 entlang der gesamten Breite des Kammergehäuses durch das Kammergehäuse erstrecken. Dabei kann der Abschnitt 204 bzw. das Gasleitblech 204 quer zur Substrattransportrichtung angeordnet sein oder werden.According to various embodiments, the section may 204 or the gas guide plate 204 extend along the entire width of the chamber housing through the chamber housing. This can be the section 204 or the gas guide plate 204 be arranged transversely to the Substrattransportrichtung or be.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Gasleitblech 204 in ein Kammergehäuse 302 eingebaut sein oder werden oder sich in ein Kammergehäuse 302 hinein erstrecken, wenn die Vakuumpumpenanordnung 100 an dem Kammergehäuse montiert ist, wie beispielsweise in 3 in einer schematischen Querschnittsansicht einer Vakuumkammeranordnung 300 veranschaulicht ist.According to various embodiments, the gas baffle 204 in a chamber housing 302 be incorporated or be in a chamber housing 302 extend into when the vacuum pump assembly 100 is mounted on the chamber housing, such as in 3 in a schematic cross-sectional view of a vacuum chamber assembly 300 is illustrated.

Dabei können das Abdeckelement 104 und das Gasleitblech 204 eine gemeinsame Gasseparationsstruktur bereitstellen, welche den Pumpzugriff in zwei verschiedene Bereiche 302a, 302b des Kammergehäuses 302 aufteilt. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen wird der Pumpzugriff der Turbomolekularpumpe 102 in den Bereich 108b und in die Bereiche 302a, 302b nicht gestört.In this case, the cover 104 and the gas baffle 204 provide a common gas separation structure which allows pump access into two different areas 302a . 302b of the chamber housing 302 divides. According to various embodiments, the pump access of the turbomolecular pump 102 in the area 108b and in the areas 302a . 302b not disturbed.

Wie in 3 veranschaulicht ist, können somit weniger Gasteilchen von dem ersten Bereich 302a in dem Kammergehäuse 302 in den zweiten Bereich 302b des Kammergehäuses 302 gelangen und umgekehrt. Anschaulich wird die Rotornabe 102r, welche Gasteilchen von dem ersten Bereich 302a in dem Kammergehäuse 302 in den zweiten Bereich 302b reflektieren würde (und umgekehrt), mittels des Abdeckelements 104 und des Gasleitblechs 204 entsprechend verdeckt. Somit kann die Vakuumkammeranordnung 300 aufgrund des Abdeckelements 104 über dem Rotor der Turbomolekularpumpe 102 eine verbesserte Gasseparation entlang einer Transportrichtung 101 (entlang derer ein zu prozessierendes Substrat transportiert werden kann) aufweisen.As in 3 Thus, fewer gaseous particles can be separated from the first region 302a in the chamber housing 302 in the second area 302b of the chamber housing 302 arrive and vice versa. The rotor hub becomes clear 102r which gas particles from the first area 302a in the chamber housing 302 in the second area 302b would reflect (and vice versa), by means of the cover 104 and the gas baffle 204 covered accordingly. Thus, the vacuum chamber assembly 300 due to the cover element 104 above the rotor of the turbomolecular pump 102 an improved gas separation along a transport direction 101 (along which a substrate to be processed can be transported) have.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen wird eine spezielle Gastrennung in der räumlichen (unmittelbaren) Nähe einer Turbomolekularpumpe bereitgestellt. Zur Gastrennung zwischen den Bereichen 302a und 302b kann natürlich eine weitere Gastrennung notwendig sein, welche mit der Gastrennung in der räumlichen (unmittelbaren) Nähe der Turbomolekularpumpe zusammenwirkt. Beispielsweise kann anschaulich eine Gastrennstruktur des Substrattransportkanals für die Gastrennung zwischen den Bereichen 302a und 302b ebenfalls eine Rolle spielen. Mit anderen Worten, wenn der Weg über die Turbomolekularpumpe für die Gasteilchen „bequemer“ ist, als über den Substratkanal, geht die beispielsweise mittels des Evakuierens der beiden Bereiche 302a, 302b angestrebte Verbesserung der Gastrennung im Substratkanal verloren oder das Evakuieren der beiden Bereiche 302a, 302b mittels der Turbomolekularpumpe könnte sich sogar negativ auf die gesamte Gastrennung zwischen den Bereichen 302a und 302b auswirken.According to various embodiments, a special gas separation is provided in the spatial (immediate) vicinity of a turbomolecular pump. For gas separation between the areas 302a and 302b Of course, a further gas separation may be necessary, which cooperates with the gas separation in the spatial (immediate) vicinity of the turbomolecular pump. For example, a gas separation structure of the substrate transport channel for the gas separation between the areas can illustratively 302a and 302b also play a role. In other words, if the path through the turbomolecular pump is more "comfortable" for the gas particles than via the substrate channel, then, for example, by evacuating the two regions 302a . 302b targeted improvement in gas separation lost in the substrate channel or the evacuation of the two areas 302a . 302b Using the turbomolecular pump could even negatively affect the total gas separation between the areas 302a and 302b impact.

4 veranschaulicht eine Vakuumpumpenanordnung 100 in einer schematischen Querschnittsansicht, gemäß verschiedenen Ausführungsformen, wobei die Vakuumpumpenanordnung 100 eine Turbomolekularpumpe 102 mit einem drehbar gelagerten Rotorabschnitt 102r aufweist, an welchem mehrere Schaufelblätter (Bezugszeichen 102b veranschaulicht in dieser Darstellung den Bereich der Schaufelblätter) befestigt sind. Wie vorangehend beschrieben ist, kann ein Abdeckelement 104 (auch als Rotornabenblende 104 bezeichnet) in einem Abstand zu dem Rotor derart eingerichtet und angeordnet sein, dass zwischen dem Rotorabschnitt 102r und dem Abdeckelement 104 ein Gasseparationsspalt 106 gebildet ist. 4 illustrates a vacuum pump assembly 100 in a schematic cross-sectional view, according to various embodiments, wherein the vacuum pump assembly 100 a turbomolecular pump 102 with a rotatably mounted rotor section 102r has, on which a plurality of blades (reference numerals 102b illustrates in this illustration the area of the blades) are attached. As described above, a cover member 104 (also as a rotor hub diaphragm 104 designated) at a distance from the rotor may be arranged and arranged such that between the rotor portion 102r and the cover member 104 a gas separation gap 106 is formed.

An der Turbomolekularpumpe 102 kann beispielsweise ein Ringelement 404r montiert sein oder werden. Das Ringelement kann beispielsweise dazu genutzt werden, das Abdeckelement 104 mittels eines Verbindungselements 404s an dem Ringelement 404r zu befestigen. Dabei schränkt das Ringelement 404r die Zugriffsöffnung der Turbomolekularpumpe 102 nicht oder nur unwesentlich ein. Ferner kann die Turbomolekularpumpe 102 ein Schutzgitter aufweisen. Das Schutzgitter kann beispielsweise Teil des Ringelements 404r sein, wobei das Schutzgitter in einem Abstand 409 zu den Schaufelblättern der Turbomolekularpumpe 102 angeordnet sein kann.At the turbomolecular pump 102 For example, a ring element 404R be or be mounted. The ring element can be used, for example, to the cover 104 by means of a connecting element 404s on the ring element 404R to fix. This restricts the ring element 404R the access opening of the turbomolecular pump 102 not or only insignificantly. Furthermore, the turbomolecular pump 102 have a protective grid. The protective grid may for example be part of the ring element 404R be, with the guard at a distance 409 to the blades of the turbomolecular pump 102 can be arranged.

Das Verbindungselement 404s (auch als Steg bezeichnet) kann beispielsweise plattenförmig sein und sich parallel zur Rotationsachse 103 des Rotors erstrecken. Ferner kann das Verbindungselement in Richtung der Rotationsachse 103 des Rotors eine Ausdehnung von mehr als 30 mm aufweisen. Somit kann sich das Verbindungselement zumindest teilweise in eine Vakuumpumpenanschlussöffnung eines Kammergehäuses (in einer Kammerwand oder einem Kammerdeckel) hinein erstrecken, wenn die Turbomolekularpumpe 102 an dem Kammergehäuses montiert ist oder wird.The connecting element 404s (Also referred to as a web) may for example be plate-shaped and parallel to the axis of rotation 103 of the rotor. Furthermore, the connecting element in the direction of the axis of rotation 103 of the rotor have an extension of more than 30 mm. Thus, the connector may at least partially extend into a vacuum pump port of a chamber housing (in a chamber wall or chamber lid) when the turbomolecular pump 102 is or is mounted on the chamber housing.

Ferner kann das Verbindungselement 404s an eine Trennwand 414 (oder an ein Gasleitblech oder an ein anderes Gasseparationselement) angekuppelt sein oder werden oder mit einer Trennwand 414 verbunden sein oder werden, wenn die Turbomolekularpumpe 102 an dem Kammergehäuses montiert ist oder wird.Furthermore, the connecting element 404s to a partition 414 (or to a gas baffle or other gas separation element) be coupled or be or with a partition 414 be connected or when the turbomolecular pump 102 is or is mounted on the chamber housing.

Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Trennwand 414 im zu bepumpenden Raum 302a, 302b unmittelbar an das Schutzgitter bzw. den Steg 404s anschließen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Bauteil mit der Rotornabenblende 104 den konstruktiven Gegebenheiten der jeweils eingesetzten Turbomolekularpumpe 102 angepasst sein oder werden. Beispielsweise kann ein ursprüngliches Schutzgitter durch ein entsprechend geeignet massives und stabiles Bauteil ersetzt werden, bestehend aus Schutzgitter (z.B. kann das Schutzgitter optional sein), Ring 404r, Steg 404s und Rotornabenblende 104. Der Steg 404s kann über die ursprüngliche Position des Schutzgitters hinweg fortgeführt sein oder werden zum besseren Anschluss der Trennwand 414.According to various embodiments, the partition 414 in the room to be pumped 302a . 302b directly to the protective grid or the bridge 404s connect. According to various embodiments, the component with the rotor hub diaphragm 104 the structural conditions of each turbomolecular pump used 102 be adjusted or become. For example, an original protective grid can be replaced by a suitably solid and stable component, consisting of protective grid (eg the protective grid can be optional), ring 404R , Footbridge 404s and rotor hub diaphragm 104 , The jetty 404s may be continued beyond the original position of the protective grille or be used for better connection of the partition 414 ,

Claims

Vacuum pump arrangement ( 100 ), comprising: • a turbomolecular pump ( 102 ) with a rotatably mounted rotor; and a cover element ( 104 ), which at a distance ( 105 ) is arranged and arranged to the rotor such that between the rotor and the cover ( 104 ) a gas separation gap ( 106 ) is formed.

Vacuum pump assembly according to claim 1, wherein the gas separation gap ( 106 ) has a gap height of less than 10 mm.

Vacuum pump arrangement according to claim 1 or 2, wherein the cover element ( 104 ) is plate-shaped and perpendicular to the axis of rotation ( 103 ) of the rotor.

Vacuum pump arrangement according to one of claims 1 to 3, wherein the cover element ( 104 ) an exposed end face ( 102s ) completely covers the rotor.

Vacuum pump arrangement according to one of claims 1 to 4, wherein the cover element ( 104 ) is circular and has a diameter of more than 80 mm.

Vacuum pump arrangement according to one of claims 1 to 5, further comprising: a ring element ( 404R ) which is attached to the turbomolecular pump ( 102 ) is releasably attached; and a connecting element ( 404s ), by means of which the cover element ( 104 ) on the ring element ( 404R ) is attached.

Vacuum pump arrangement according to claim 6, wherein the connecting element ( 404s ) is plate-shaped and parallel to the axis of rotation 103 of the rotor extends.

Vacuum pump arrangement according to claim 6 or 7, wherein the rotor comprises a plurality of rotor blades ( 102b ), and wherein the connecting element ( 404s ) at a distance to the plurality of rotor blades ( 102b ), the distance being less than 10 mm.

Vacuum pump arrangement according to claim 7, wherein the connecting element ( 404s ) in the direction of the axis of rotation ( 103 ) of the rotor has an extension of more than 30 mm.

Vacuum chamber arrangement ( 300 ), comprising: • a chamber housing ( 302 ); A gas separation element ( 204 . 414 ) located in the chamber housing ( 302 ), and • a vacuum pump arrangement coupled to the chamber housing ( 100 ) according to one of claims 1 to 9, • wherein the cover element ( 104 ) of the vacuum pump arrangement ( 100 ) and the gas separation element ( 204 . 414 ) are coupled or connected together in such a way that a first area ( 302a ) in the chamber housing ( 302 ) and a second area ( 302b ) in the chamber housing ( 302 ) by means of the cover element ( 104 ) and the gas separation element ( 204 . 414 ) are separated from each other by gas.