DE102016124336A1 - Method and device for coating substrates - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtungen zur Beschichtung von Substraten, bei denen zwei Verschlusselemente zur Regulierung eines Teilchenstroms von einer Beschichtungseinrichtung in Richtung einer Substrathalteeinrichtung beweglich gelagert sind und in jeweils eine erste Position und jeweils eine zweite Position bewegbar sind, wobei die zwei Verschlusselemente einen Teilchenstrom von der Beschichtungseinrichtung in Richtung der Substrathalteeinrichtung verhindern, wenn beide Verschlusselemente gemeinsam in der jeweils ersten Position oder gemeinsam in der jeweils zweiten Position angeordnet sind.The invention relates to methods and devices for coating substrates, in which two closure elements for regulating a particle flow are movably supported by a coating device in the direction of a substrate holding device and in each case a first position and a second position are movable, wherein the two closure elements a particle flow of prevent the coating device in the direction of the substrate holding device when both closure elements are arranged together in the respective first position or together in the respective second position.
Description
Die Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtungen zur Beschichtung von Substraten, insbesondere zur Sicherstellung einer homogenen Schichtdickenverteilung.The invention relates to methods and devices for coating substrates, in particular for ensuring a homogeneous layer thickness distribution.
Viele Beschichtungsprozesse wie Magnetronsputtern oder Verdampfungsprozesse benötigen zu Beginn der Beschichtung eine Konditionierzeit, bis konstante Beschichtungsbedingungen erreicht sind. Für viele solcher Prozesse sind Nachlaufzeiten oder Zeiten zum Herunterfahren der Prozessleistung vorteilhaft. Unter Ausnutzung solcher konstanten Beschichtungsbedingungen werden Beschichtungsprozesse vorteilhaft kontinuierlich ausgeführt, wie z.B. Band- oder Folienbeschichtungen. Auch Einzelsubstrate wie Glasscheiben oder mit Substraten belegte Carrier werden kontinuierlich beschichtet, indem sie hintereinander angeordnet den Beschichtungsprozess durchlaufen. Die Bandabschnitte bzw. Substrate am Beginn und Ende der Beschichtung sind noch nicht richtig oder unvollständig beschichtet und so nicht verwendbar.Many coating processes, such as magnetron sputtering or evaporation processes, require a conditioning time at the beginning of the coating until constant coating conditions are achieved. For many such processes, run-up times or times to shut down the process performance are beneficial. By utilizing such constant coating conditions, coating processes are advantageously carried out continuously, e.g. Tape or foil coatings. Individual substrates such as glass panes or carriers coated with substrates are also continuously coated by passing through the coating process in succession. The tape sections or substrates at the beginning and end of the coating are not yet properly or incompletely coated and so not usable.
Für die Unterbrechung von Beschichtungsprozessen ist der Einsatz von Verschlusselementen wie Shuttern oder Blenden bekannt, die den Teilchenstrom zum Substrat unterbinden. Die Beschichtungsquelle kann bei geschlossenem Verschlusselement zu Beginn eines Beschichtungsprozesses konditioniert oder in einer Pause weiter betrieben werden. Solche Einrichtungen werden insbesondere bei Prozessen mit langen Konditionier- oder Nachlaufzeiten eingesetzt oder z.B. bei empfindlichen Sensoren mit begrenzter Standzeit verwendet.For the interruption of coating processes, the use of closure elements such as shutters or diaphragms is known, which prevent the flow of particles to the substrate. The coating source can be conditioned with closed closure element at the beginning of a coating process or continue to operate in a pause. Such devices are particularly used in processes with long conditioning or lag times, or e.g. used on sensitive sensors with limited service life.
Bei großen kreisrunden Substraten, beispielsweise dem oder den Spiegeln von Spiegelteleskopen, muss eine reflexive Beschichtung erreicht werden, die sehr hohen Anforderungen an Reinheit und Reflexion genügt. Hierzu wird der Spiegel in eine Vakuumkammer verbracht, in der die Beschichtung mittels Plasmaprozess aufgebracht wird. Bei sehr großen Durchmessern der Spiegel wird entweder eine im Verhältnis kleinere Beschichtungseinrichtung, beispielsweise ein Magnetron, in einer Kreisbahn relativ zur Substratoberfläche bewegt, oder der Spiegel wird gegenüber der Beschichtungseinrichtung in eine kreisförmige Bewegung versetzt. Die kreisförmige Relativbewegung zwischen der Beschichtungseinrichtung und dem Substrat kann demgemäß unterschiedlich bewirkt werden, nämlich entweder indem sich die Beschichtungseinrichtung in Ruhe befindet und das Substrat bewegt wird, oder umgekehrt.For large circular substrates, for example, the mirror or mirrors of reflector telescopes, a reflective coating must be achieved, which meets very high requirements for purity and reflection. For this purpose, the mirror is placed in a vacuum chamber in which the coating is applied by plasma process. In the case of very large diameters of the mirrors, either a relatively smaller coating device, for example a magnetron, is moved in a circular path relative to the substrate surface, or the mirror is set in a circular movement with respect to the coating device. The circular relative movement between the coating device and the substrate can thus be effected differently, either either by the fact that the coating device is at rest and the substrate is moved, or vice versa.
Bei einer kreisbogenförmigen Relativbewegung zwischen Beschichtungseinrichtung und Substrat ergibt sich zwangsläufig eine Beschichtungszone, an der der Beginn der Beschichtung und das Auslaufen der Beschichtung sich überlappen werden. Eine hochwertige Beschichtung ist nur in einem eingeschränkten, optimalen Parameterfenster möglich und benötigt daher konstante Beschichtungsbedingungen. Will man diese überlappende Beschichtungszone so klein wie möglich halten, so ist die Qualität des Plasmas über die 360° der kreisförmigen Bewegung aufrecht zu erhalten und genau an der Überlappungszone freizugeben oder abzuschatten.In the case of an arc-shaped relative movement between the coating device and the substrate, a coating zone inevitably results, at which the start of the coating and the leakage of the coating will overlap. A high quality coating is only possible in a limited, optimal parameter window and therefore requires constant coating conditions. If this overlapping coating zone is to be kept as small as possible, the quality of the plasma must be maintained over the 360 ° of the circular movement and released or shaded precisely at the overlapping zone.
Die nachfolgend beschriebenen Verfahren und Vorrichtungen ermöglichen es, den Beginn und das Ende eines Beschichtungsprozesses so zu gestalten, dass weder substratfreie Bereiche noch das Substrat ungewollt beschichtet werden. Parasitäre Beschichtungen können so effektiv verhindert werden und insbesondere bei Substratcarriern oder Einzelsubstraten die Beschichtung der nicht zu beschichtenden Rückseite durch gestreute Beschichtungsteilchen unterbunden werden. Außerdem wird durch die vorgeschlagenen Verfahren und Vorrichtungen ein ununterbrochener Betrieb einer Beschichtungseinrichtung ermöglicht, ohne auf einen Substrattransport angewiesen zu sein. Zu einem beliebigen Zeitpunkt kann die Beschichtung von Substraten definiert unterbrochen und wieder begonnen werden, ohne die Beschichtungsspezifikation zu verlassen. Bei ungeplanter Unterbrechung des Substrattransports kann eine Beschichtungszone schnell abgeschirmt bei Wiederinbetriebnahme die Beschichtung mit geringstmöglichem Beschichtungsfehler fortgesetzt werden. Die vorgeschlagenen Verfahren und Vorrichtungen ermöglichen es, eine verbundene Substratfläche, bei der Anfang und Ende der Kontur zusammenfallen, (Ring, Zylinder, Torus, Kreisfläche, geschlossenes Band) vollständig homogen zu beschichten, ohne dass sich dabei der Überlappungsbereich von der sonstigen Beschichtung unterscheidet. Speziell ermöglichen es die vorgeschlagenen Verfahren und Vorrichtungen, aus einer bereits eingeleiteten gleichförmigen, kreisförmigen Relativbewegung heraus die Beschichtung zu beginnen und nach 360° zuzüglich eines Übergangsbereichs wieder zu beenden. Dabei ergänzen sich der Beginn und das Ende der Beschichtung im Überlappungsbereich exakt zur Sollschichtdicke, die im übrigen Bereich erreicht wird.The methods and devices described below make it possible to design the beginning and the end of a coating process in such a way that neither substrate-free areas nor the substrate are unintentionally coated. Parasitic coatings can be effectively prevented and, in particular in the case of substrate carriers or individual substrates, the coating of the non-coated back side can be prevented by scattered coating particles. In addition, the proposed methods and apparatus enable uninterrupted operation of a coater without relying on substrate transport. At any given time, the coating of substrates can be interrupted in a defined manner and restarted without leaving the coating specification. In the event of an unplanned interruption of the substrate transport, a coating zone can be rapidly screened when restarting the coating with the lowest possible coating error. The proposed methods and devices make it possible to completely homogeneously coat a bonded substrate surface at the beginning and end of the contour (ring, cylinder, torus, circular surface, closed band), without the overlap region being different from the other coating. Specifically, the proposed methods and apparatus allow the coating to begin from an already initiated uniform circular relative motion and terminate at 360 ° plus a transitional area. The beginning and the end of the coating in the overlap area complement each other exactly to the target layer thickness, which is achieved in the remaining area.
Vorgeschlagen wird daher zunächst ein Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zur Beschichtung von Substraten, welche eine Beschichtungseinrichtung sowie ein erstes Verschlusselement und ein zweites Verschlusselement aufweist, wobei das Verfahren Folgendes aufweist:
- • Erzeugen einer Relativbewegung zwischen Substrat und Beschichtungseinrichtung;
- • Bereitstellen eines Teilchenstroms mittels der Beschichtungseinrichtung;
- • Bereitstellen des ersten Verschlusselementes und des zweiten Verschlusselementes in jeweils einer ersten Position, in welcher das erste Verschlusselement und das zweite Verschlusselement die Beschichtungseinrichtung gegenüber dem Substrat abschirmen;
- • Bewegen des ersten Verschlusselements in eine zweite Position, wobei die Beschichtungseinrichtung während des Verlagerns gegenüber dem Substrat freigelegt wird;
- • Bewegen des zweiten Verschlusselements in eine zweite Position, wobei die Beschichtungseinrichtung während des Verlagerns gegenüber dem Substrat abgeschirmt wird; und
- • Bewegen des ersten Verschlusselementes und des zweiten Verschlusselementes in die jeweils erste Position.
- Generating a relative movement between the substrate and the coating device;
- Providing a particle stream by means of the coating device;
- Providing the first closure element and the second closure element in a respective first position, in which the first closure element and the second closure element shield the coating device relative to the substrate;
- Moving the first closure element to a second position, the coating device being exposed to the substrate during displacement;
- Moving the second closure element to a second position, the coating device being shielded from the substrate during displacement; and
- Moving the first closure element and the second closure element in the respective first position.
Anders ausgedrückt, wird ein Verfahren zur Beschichtung von Substraten vorgeschlagen, bei dem zwischen mindestens einem Substrat und mindestens einer Beschichtungseinrichtung eine Relativbewegung mit einer Relativgeschwindigkeit erzeugt wird, bei der eine zu beschichtende Oberfläche des mindestens einen Substrats nach und nach einem von der Beschichtungseinrichtung ausgehenden Teilchenstrom eines Beschichtungsmaterials ausgesetzt wird, wobei zwischen der Beschichtungseinrichtung und dem Substrat zwei Verschlusselemente bereitgestellt werden, die unabhängig voneinander jeweils zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position hin und her bewegbar sind, zum Beginn der Beschichtung eines Substrats eines der beiden Verschlusselemente aus seiner ersten Position in seine zweite Position bewegt wird, zum Ende der Beschichtung eines Substrats das andere der beiden Verschlusselemente aus seiner ersten Position in seine zweite Position bewegt wird und nach dem Ende der Beschichtung beide Verschlusselemente gemeinsam in ihre jeweilige erste Position zurück bewegt werden.In other words, a method for coating substrates is proposed in which a relative movement with a relative speed is produced between at least one substrate and at least one coating device, in which a surface of the at least one substrate to be coated gradually forms a particle stream emanating from the coating device Coating material is exposed, wherein between the coating device and the substrate, two closure elements are provided, which are each independently movable between a first position and a second position back and forth to start coating a substrate of one of the two closure elements from its first position in his second position is moved, the end of the coating of a substrate, the other of the two closure elements is moved from its first position to its second position and after the end of the coating be ide closure elements are moved back together in their respective first position.
Durch die Art und Weise, in der die Verschlusselemente vorschlagsgemäß zwischen je einer ersten und je einer zweiten Position hin und her bewegt werden, können Anfang und Ende einer Beschichtung so gestaltet werden, dass die abgeschiedene Schicht eine gleichmäßige Dicke aufweist. Das Verfahren ermöglicht dies sowohl für translatorische wie auch für rotatorische Relativbewegungen zwischen Substrat und Beschichtungseinrichtung. Die Relativbewegung zwischen Substrat und Beschichtungseinrichtung kann also beispielsweise eine geradlinige Translation sein, wie sie in sogenannten Durchlaufanlagen stattfindet. Alternativ kann die Relativbewegung zwischen Substrat und Beschichtungseinrichtung eine Rotation um eine raumfeste Rotationsachse sein, wie sie beispielsweise bei der Beschichtung kreisrunder Substrate angewandt wird.By virtue of the manner in which the closure elements are proposed to be moved back and forth between a first position and a second position each, the beginning and end of a coating can be designed so that the deposited layer has a uniform thickness. The method makes this possible both for translatory and for rotational relative movements between substrate and coating device. The relative movement between the substrate and the coating device can thus be, for example, a straight-line translation, as it takes place in so-called continuous systems. Alternatively, the relative movement between the substrate and the coating device can be a rotation about a spatially fixed axis of rotation, as used for example in the coating of circular substrates.
Gemäß einer Ausgestaltung werden die Verschlusselemente aus der jeweiligen ersten Position in die jeweilige zweite Position mit einer der Relativgeschwindigkeit zwischen Substrat und Beschichtungseinrichtung entsprechenden Geschwindigkeit bewegt werden. Dabei können die Verschlusselemente aus der jeweiligen ersten Position in die jeweilige zweite Position mit einem Richtungssinn bewegt werden, der dem Richtungssinn der Relativbewegung des Substrats gegenüber der Beschichtungseinrichtung entspricht, oder die Verschlusselemente werden aus der jeweiligen ersten Position in die jeweilige zweite Position mit einem Richtungssinn bewegt, der dem Richtungssinn der Relativbewegung des Substrats gegenüber der Beschichtungseinrichtung entgegengesetzt ist. Werden die Verschlusselemente aus der jeweiligen ersten Position in die jeweilige zweite Position mit einem Richtungssinn bewegt werden, der dem Richtungssinn der Relativbewegung des Substrats gegenüber der Beschichtungseinrichtung entspricht, und werden die Verschlusselemente aus der jeweiligen ersten Position in die jeweilige zweite Position mit einer der Relativgeschwindigkeit zwischen Substrat und Beschichtungseinrichtung entsprechenden Geschwindigkeit bewegt, so steht das gerade bewegte Verschlusselement relativ zum Substrat still.According to one embodiment, the closure elements are moved from the respective first position into the respective second position at a speed corresponding to the relative speed between the substrate and the coating device. In this case, the closure elements can be moved from the respective first position into the respective second position with a sense of direction which corresponds to the sense of direction of the relative movement of the substrate relative to the coating device, or the closure elements are moved from the respective first position to the respective second position with a sense of direction , which is opposite to the sense of direction of the relative movement of the substrate relative to the coating device. If the closure elements are moved from the respective first position into the respective second position with a sense of direction which corresponds to the sense of the relative movement of the substrate relative to the coating device, and the closure elements from the respective first position to the respective second position with a relative speed between Substrate and coating device moves corresponding speed, so the currently moving closure element is stationary relative to the substrate.
Weiterhin kann das vorgeschlagene Verfahren so ausgestaltet sein, dass zwischen der Beschichtungseinrichtung und dem Substrat zusätzlich zu den zwei Verschlusselementen ortsfest zu der Beschichtungseinrichtung eine Blende oder Maske bereitgestellt wird, die einen von der Beschichtungseinrichtung ausgehenden Teilchenstrom ultimativ begrenzt. Dieses Merkmal wird nachfolgend mit Bezug zur vorgeschlagenen Vorrichtung noch näher erläutert.Furthermore, the proposed method can be configured such that, in addition to the two closure elements, a diaphragm or mask is provided between the coating device and the substrate in a stationary manner relative to the coating device, and ultimately limits a particle flow emanating from the coating device. This feature will be explained in more detail below with reference to the proposed device.
Außerdem wird eine Vorrichtung zur Beschichtung von Substraten vorgeschlagen, die Folgendes aufweist:
- • einen Rezipienten;
- • eine Beschichtungseinrichtung und eine Substrathalteeinrichtung; wobei
- o die Beschichtungseinrichtung und die Substrathalteeinrichtung in dem Rezipienten angeordnet sind; und wobei
- o die Beschichtungseinrichtung und die Substrathalteeinrichtung relativ zueinander beweglich gelagert sind;
- • zwei Verschlusselemente zur Regulierung eines Teilchenstroms von der Beschichtungseinrichtung in Richtung der Substrathalteeinrichtung, wobei
- o die zwei Verschlusselemente beweglich im Rezipienten gelagert sind; und
- • eine Antriebseinrichtung zum Bewegen der zwei Verschlusselemente; wobei
- o die zwei Verschlusselemente mittels der Antriebseinrichtung in jeweils eine erste Position und jeweils eine zweite Position bewegbar sind; und wobei
- o die zwei Verschlusselemente einen Teilchenstrom von der Beschichtungseinrichtung in Richtung der Substrathalteeinrichtung verhindernd zwischen der Beschichtungseinrichtung und dem Substrat angeordnet sind, wenn beide Verschlusselemente gemeinsam in der jeweils ersten Position oder gemeinsam in der jeweils zweiten Position angeordnet sind.
- • a recipient;
- A coating device and a substrate holding device; in which
- o the coating device and the substrate holding device are arranged in the recipient; and where
- the coating device and the substrate holding device are mounted so as to be movable relative to one another;
- Two closure elements for regulating a particle flow from the coating device in the direction of the substrate holding device, wherein
- o the two closure elements are movably mounted in the recipient; and
- A drive device for moving the two closure elements; in which
- o the two closure elements are movable by means of the drive means in each case a first position and a respective second position; and where
- o the two closure elements are arranged a particle flow from the coating device in the direction of the substrate holding means between the coating device and the substrate, when both closure elements are arranged together in the respective first position or together in the respective second position.
Anders ausgedrückt, wird eine Vorrichtung zur Beschichtung von Substraten vorgeschlagen, die einen Rezipienten sowie eine Beschichtungseinrichtung und eine Substrathalteeinrichtung, die in dem Rezipienten angeordnet sind, umfasst, wobei die Beschichtungseinrichtung und die Substrathalteeinrichtung relativ zueinander beweglich sind, und zwischen Beschichtungseinrichtung und Substrathalteeinrichtung zwei Verschlusselemente angeordnet sind, die unabhängig voneinander jeweils zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position hin und her bewegbar sind, wobei die Verschlusselemente einen von der Beschichtungseinrichtung ausgehenden Teilchenstrom eines Beschichtungsmaterials zum Substrat verhindern, wenn sie sich beide in ihrer jeweiligen ersten Position befinden und wenn sie sie sich beide in ihrer jeweiligen zweiten Position befinden.In other words, a device for coating substrates is proposed, which comprises a recipient and a coating device and a substrate holding device, which are arranged in the recipient, wherein the coating device and the substrate holding device are movable relative to each other, and arranged between the coating device and substrate holding device two closure elements are each independently reciprocable between a first position and a second position, wherein the closure elements prevent a particle flow of a coating material from the coating device to the substrate when both are in their respective first position and when they are both are in their respective second position.
In einer Ausgestaltung der Vorrichtung ist die Beschichtungseinrichtung im Rezipienten ortsfest angeordnet und die Substrathalteeinrichtung ist beweglich gelagert, d.h. die Substrathalteeinrichtung ist dazu ausgebildet, eine zu beschichtende Oberfläche des Substrats an der Beschichtungseinrichtung vorbei zu bewegen. In einer anderen Ausgestaltung der Vorrichtung ist die Substrathalteeinrichtung im Rezipienten ortsfest angeordnet und die Beschichtungseinrichtung ist beweglich gelagert, d.h. die Beschichtungseinrichtung ist dazu ausgebildet, sich über eine zu beschichtende Oberfläche des Substrats hinweg zu bewegen. In beiden Fällen wird durch die so erzeugte Relativbewegung zwischen Beschichtungseinrichtung und Substrat erreicht, dass eine zu beschichtende Oberfläche des Substrats fortschreitend der Beschichtungswirkung eines von der Beschichtungseinrichtung ausgehenden Teilchenstroms eines Beschichtungsmaterials ausgesetzt wird.In one embodiment of the device, the coating device is arranged stationary in the recipient and the substrate holding device is movably mounted, i. The substrate holding device is designed to move a surface of the substrate to be coated past the coating device. In another embodiment of the device, the substrate holding device is arranged stationary in the recipient and the coating device is movably mounted, i. the coating device is designed to move across a surface of the substrate to be coated. In both cases, the relative movement between coating device and substrate thus produced achieves that a surface of the substrate to be coated is progressively exposed to the coating action of a particle stream of a coating material emanating from the coating device.
Weiterhin kann bei der vorgeschlagenen Vorrichtung zwischen der Beschichtungseinrichtung und dem Substrat zusätzlich zu den zwei Verschlusselementen ortsfest zu der Beschichtungseinrichtung eine Blende oder Maske angeordnet sein, die dazu dienen kann, einen von der Beschichtungseinrichtung ausgehenden Teilchenstrom ultimativ zu begrenzen. Das bedeutet, dass diese zusätzliche Maske den Bereich, in dem ein Teilchenstrom auf das Substrat trifft, definiert, auch wenn der von den beiden Verschlusselementen begrenzte Bereich, in dem ein Teilchenstrom auf das Substrat treffen könnte, eigentlich größer wäre. Beispielsweise kann der von den Verschlusselementen begrenzte Bereich rechteckig sein. Ist in einem solchen Fall jedoch zusätzlich eine Maske vorgesehen, die eine Maskenöffnung in Form eines Kreissegments aufweist, so wird das Substrat in diesem kreissegmentförmigen Bereich beschichtet.Furthermore, in the proposed device between the coating device and the substrate in addition to the two closure elements fixed to the coating device, a diaphragm or mask can be arranged, which can serve to limit an emanating from the coating device particle flow ultimally. This means that this additional mask defines the area in which a particle stream strikes the substrate, even if the area delimited by the two closure elements, in which a particle stream could strike the substrate, would actually be larger. For example, the area bounded by the shutter members may be rectangular. However, if in such a case additionally a mask is provided which has a mask opening in the form of a circle segment, the substrate is coated in this circular segment-shaped area.
Gemäß einer Ausgestaltung der Vorrichtung sind die beiden Verschlusselemente um dieselbe Schwenkachse schwenkbar gelagert. Dadurch ergibt sich eine besonders einfache Bauform, die insbesondere in Verbindung mit Maßnahmen zur Kühlung der Verschlusselemente vorteilhaft sein kann, wie nachfolgend noch im Detail anhand von Ausführungsbeispielen erläutert wird.According to one embodiment of the device, the two closure elements are pivotally mounted about the same pivot axis. This results in a particularly simple design, which may be advantageous in particular in connection with measures for cooling the closure elements, as will be explained below in detail with reference to exemplary embodiments.
Alternativ oder zusätzlich kann bei der Vorrichtung vorgesehen sein, dass die beiden Verschlusselemente jeweils zwei gegenüberliegende Enden aufweisen und an jedem dieser beiden Enden schwenkbar gelagert sind. Durch dieses Merkmal ergibt sich insbesondere bei sehr ausgedehnten Beschichtungseinrichtungen, beispielsweise Sputtermagnetrons mit einer Länge von mehreren Metern, eine besonders hohe Verwindungssteifigkeit der Verschlusselemente, wodurch verformungsbedingte Fehler vermieden werden können.Alternatively or additionally, it can be provided in the device that the two closure elements each have two opposite ends and are pivotally mounted at each of these two ends. This feature results in a particularly high torsional rigidity of the closure elements, in particular in very extensive coating devices, such as sputter magnetrons with a length of several meters, whereby deformation-induced errors can be avoided.
In weiterer Ausgestaltung der Vorrichtung können die Verschlusselemente jeweils mindestens eine Welle aufweisen, wobei mindestens eine Welle eines Verschlusselements als Hohlwelle ausgeführt und drehbar gelagert ist und mindestens eine Welle des anderen Verschlusselements in der Hohlwelle konzentrisch und drehbar gelagert ist. Hieraus ergibt sich gegenüber einer separaten Lagerung der Wellen beider Verschlusselemente ein einfacherer Aufbau der Vorrichtung, die ebenfalls insbesondere im Hinblick auf eine möglicherweise gewünschte Kühlung der Verschlusselemente weitere Vorteile aufweist, wie ebenfalls nachfolgend noch im Detail anhand von Ausführungsbeispielen erläutert wird.In a further embodiment of the device, the closure elements may each comprise at least one shaft, wherein at least one shaft of a closure element is designed as a hollow shaft and rotatably supported and at least one shaft of the other closure element is mounted concentrically and rotatably in the hollow shaft. This results in comparison to a separate storage of the waves of both closure elements, a simpler structure of the device, which also has particular advantages in terms of a possibly desired cooling of the closure elements further advantages, as will also be explained in detail below with reference to embodiments.
Dabei kann weiter vorgesehen sein, dass die mindestens eine Welle des anderen Verschlusselements ebenfalls als Hohlwelle ausgeführt ist. Dies bedeutet, dass eine äußere Hohlwelle das Lager für eine innere Hohlwelle bildet, die ihrerseits vorteilhafte Anwendungsmöglichkeiten bietet. Auch dieses Merkmal ist mit Blick auf eine möglicherweise erwünschte Kühlung der Verschlusselemente besonders vorteilhaft, weil eine Hohlwelle grundsätzlich gleichzeitig für die Zufuhr oder Abfuhr von Kühlmittel genutzt werden kann.It can further be provided that the at least one shaft of the other closure element is also designed as a hollow shaft. This means that an outer hollow shaft forms the bearing for an inner hollow shaft, which in turn offers advantageous applications. This feature is also particular in view of a possibly desirable cooling of the closure elements advantageous because a hollow shaft can basically be used simultaneously for the supply or removal of coolant.
Gemäß weiterer Ausgestaltungen der vorgeschlagenen Vorrichtung kann mindestens eine Hohlwelle zur Einleitung von Kühlmittel in mindestens einen im Innern eines Verschlusselements verlaufenden Kühlmittelkanal oder/und zur Ausleitung von Kühlmittel aus dem Kühlmittelkanal ausgebildet sein. Dabei kann weiter vorgesehen sein, dass in mindestens einer Hohlwelle ein Lanzenrohr angeordnet ist und Kühlmittel durch die Hohlwelle eingeleitet und durch das Lanzenrohr ausgeleitet wird oder umgekehrt.According to further embodiments of the proposed device, at least one hollow shaft for introducing coolant into at least one coolant channel extending in the interior of a closure element and / or for discharging coolant from the coolant channel. It can further be provided that a lance tube is arranged in at least one hollow shaft and coolant is introduced through the hollow shaft and discharged through the lance tube or vice versa.
Schließlich kann bei der vorgeschlagenen Vorrichtung vorgesehen sein, dass gegenüberliegende Enden eines Verschlusselements oder an gegenüberliegenden Enden eines Verschlusselements angeordnete Wellen mit einer gemeinsamen Antriebseinrichtung wirkverbunden sind. Dadurch kann erreicht werden, dass die Antriebseinrichtung an beiden Enden eines Verschlusselements angreift, wodurch unerwünschte Verwindungen des Verschlusselements verhindert werden können.Finally, it can be provided in the proposed device that opposite ends of a closure element or arranged at opposite ends of a closure element shafts are operatively connected to a common drive means. It can thereby be achieved that the drive device acts on both ends of a closure element, whereby undesired twisting of the closure element can be prevented.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der vorgeschlagenen Vorrichtung anhand von Zeichnungsfiguren näher erläutert. Dabei zeigen
-
1 -9 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum translatorischen Transport von Substrate tragenden Carriern an einer Beschichtungseinrichtung vorbei, -
10 -21 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum rotatorischen Transport eines kreisrunden Substrats, bei der eine zu beschichtende Oberfläche des Substrats nach und nach durch eine feststehende Beschichtungseinrichtung beschichtet wird, und -
22 -24 drei verschiedene Ansichten einer beispielhaften Anordnung einer Beschichtungseinrichtung und zweier Verschlusselemente in einer vorgeschlagenen Vorrichtung.
-
1 -9 a first embodiment of a device for the translational transport of substrates carrying carriers past a coating device, -
10 -21 a second embodiment of a device for rotational transport of a circular substrate, wherein a surface of the substrate to be coated is coated gradually by a fixed coating device, and -
22 -24 three different views of an exemplary arrangement of a coating device and two closure elements in a proposed device.
Die
Zwischen der Beschichtungseinrichtung
Ein Konditionierprozess der Beschichtungseinrichtung
Die Bewegungen der Verschlusselemente 8,9 zwischen ihrer jeweiligen ersten und zweiten Position weisen eine Komponente in der Transportrichtung
Das erste Verschlusselement
Sobald das Substratende des letzten Carriers
Das richtige Zusammenspiel dieser so gebildeten Schattenkanten ermöglicht die Lösungen der oben beschriebenen Problemstellungen:The correct interaction of these shadow edges thus formed enables the solutions of the problems described above:
Start und Stop einer CarrierbeschichtungStart and stop of a carrier coating
Die Öffnungskanten beider Verschlusselemente 8,9 befinden sich auf der Einlaufseite des dadurch geschlossenen Beschichtungsfensters, d.h. links. Die Geschwindigkeit der Schattenkante des ersten Verschlusselements
Beim Beginn der Beschichtung, d.h. wenn die Vorderkante des Carriers
Die
Zur Realisierung des Ausgangszustandes für einen erneuten Start werden beide Verschlusselemente 8,9, deren Öffnungskanten dabei überlappen, gemeinsam von ihrer jeweiligen zweiten Position auf der rechten Seite in ihre erste Position auf der linken Seite zurückbewegt. Dieser Vorgang ist in
Plötzlicher Stop einer Beschichtung und NeustartSudden stop of a coating and restart
Ist ein plötzlicher Stop der Beschichtung erforderlich, wird das erste Verschlusselement
Die
Im Bereich der Beschichtungseinrichtung sind zwei unabhängig voneinander bewegliche Verschlusselemente 8,9 angeordnet, und die Beschichtungseinrichtung bewegt sich gemeinsam mit den Verschlusselementen 8,9 gleichförmig und mit konstanter Geschwindigkeit kreisförmig über das Substrat
Dabei wird im gezeigten Ausführungsbeispiel das in der Bewegungsrichtung der Beschichtungseinrichtung vordere Verschlusselement zuerst bewegt, das dadurch definitionsgemäß das erste Verschlusselement
Das bedeutet, dass im Falle eines möglichst langen Übergangsbereichs (möglichst keine lokalen Abweichungen) das in der relativen Bewegungsrichtung der Beschichtungseinrichtung vordere Verschlusselement (das in diesem Fall als das erste Verschlusselement
Wenn dagegen ein möglichst kleiner Übergangsbereich (schmaler Bereich, in dem Abweichungen noch tolerierbar sind, oder eingeschränkter Drehbereich) zwischen dem Beginn und dem Ende der Beschichtung angestrebt wird, wird (wie im Ausführungsbeispiel der
In den
Die Beschichtungseinrichtung wird relativ zum Substrat so bewegt, dass die zu beschichtende Oberfläche sich an der durch die Verschlusselemente 8,9 abgeschirmten Beschichtungseinrichtung vorbei bewegt. Dabei wird die Beschichtungseinrichtung konditioniert. Die Relativgeschwindigkeit zwischen Beschichtungseinrichtung und Substrat
Bis zur vollständigen Öffnung des Beschichtungsfensters, das zusätzlich durch eine zwischen den Verschlusselementen 8,9 und dem Substrat
Die
Im Bereich einer Beschichtungseinrichtung
Die beiden Verschlusselemente 8,9 weisen an jedem ihrer beiden Enden Halter
Die beiden Verschlusselemente 8,9 weisen in ihrem Innern Kühlmittelkanäle
Die Enden beider Hohlwellen 12,13 jedes Verschlusselements 8,9 stehen mit je einer Antriebseinrichtung
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Rezipientrecipient
- 22
- Beschichtungseinrichtungcoater
- 33
- Teilchenstromparticle
- 44
- Plasmaplasma
- 55
- Substratsubstratum
- 66
- CarrierCarrier
- 77
- Relativbewegungrelative movement
- 88th
- Erstes VerschlusselementFirst closure element
- 99
- Zweites VerschlusselementSecond closure element
- 1010
- Halterholder
- 1111
- KühlmittelkanalCoolant channel
- 1212
- Hohlwelle größeren DurchmessersHollow shaft of larger diameter
- 1313
- Hohlwelle kleineren DurchmessersHollow shaft of smaller diameter
- 1414
- Lanzenrohrlance tube
- 1515
- Antriebseinrichtungdriving means
Claims (18)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102016124336.1A DE102016124336B4 (en) | 2016-12-14 | 2016-12-14 | Process and device for coating substrates |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102016124336.1A DE102016124336B4 (en) | 2016-12-14 | 2016-12-14 | Process and device for coating substrates |
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Publication Number | Publication Date |
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DE102016124336A1 true DE102016124336A1 (en) | 2018-06-14 |
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Family
ID=62201234
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102016124336.1A Active DE102016124336B4 (en) | 2016-12-14 | 2016-12-14 | Process and device for coating substrates |
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Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102016124336B4 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03200320A (en) * | 1989-12-27 | 1991-09-02 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor equipment |
JPH11293456A (en) * | 1998-04-07 | 1999-10-26 | Murata Mfg Co Ltd | Sputtering device |
KR20140120556A (en) * | 2013-04-03 | 2014-10-14 | 삼성디스플레이 주식회사 | Deposition apparatus |
KR20140146281A (en) * | 2013-06-14 | 2014-12-26 | 엘아이지에이디피 주식회사 | Evaporating Apparatus And Evaporating Method |
-
2016
- 2016-12-14 DE DE102016124336.1A patent/DE102016124336B4/en active Active
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Publication number | Publication date |
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