DE102016124336B4 - Process and device for coating substrates - Google Patents

Process and device for coating substrates Download PDF

Info

Publication number
DE102016124336B4
DE102016124336B4 DE102016124336.1A DE102016124336A DE102016124336B4 DE 102016124336 B4 DE102016124336 B4 DE 102016124336B4 DE 102016124336 A DE102016124336 A DE 102016124336A DE 102016124336 B4 DE102016124336 B4 DE 102016124336B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
coating
substrate
closure element
coating device
closure elements
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE102016124336.1A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102016124336A1 (en
Inventor
Hans-Jürgen Heinrich
Jörg Faber
Ekkehart Reinhold
Götz Großer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Von Ardenne Asset GmbH and Co KG
Original Assignee
Von Ardenne Asset GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Von Ardenne Asset GmbH and Co KG filed Critical Von Ardenne Asset GmbH and Co KG
Priority to DE102016124336.1A priority Critical patent/DE102016124336B4/en
Publication of DE102016124336A1 publication Critical patent/DE102016124336A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102016124336B4 publication Critical patent/DE102016124336B4/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/04—Coating on selected surface areas, e.g. using masks
    • C23C14/042—Coating on selected surface areas, e.g. using masks using masks
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34—Sputtering
    • C23C14/35—Sputtering by application of a magnetic field, e.g. magnetron sputtering
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/56—Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zur Beschichtung von Substraten (5), welche eine Beschichtungseinrichtung (2) sowie ein erstes Verschlusselement (8) und ein zweites Verschlusselement (9) aufweist, das Verfahren aufweisend:• Erzeugen einer Relativbewegung zwischen Substrat (5) und Beschichtungseinrichtung (2);• Bereitstellen eines Teilchenstroms (3) mittels der Beschichtungseinrichtung (2);• Bereitstellen des ersten Verschlusselementes (8) und des zweiten Verschlusselementes (9) in jeweils einer ersten Position, in welcher das erste Verschlusselement (8) und das zweite Verschlusselement (9) die Beschichtungseinrichtung (2) gegenüber dem Substrat (5) abschirmen;• am Anfang der Beschichtung: Bewegen des ersten Verschlusselements (8) in eine zweite Position, wobei die Beschichtungseinrichtung (2) während des Verlagerns gegenüber dem Substrat (5) freigelegt wird, wodurch in einem Überlappungsbereich ein Schichtdickengradient zunehmender Schichtdicke erzielt wird;• zwischen Anfang und Ende der Beschichtung: Erzeugung einer konstanten Schichtdicke;• am Ende der Beschichtung: Bewegen des zweiten Verschlusselements (9) in eine zweite Position, wobei die Beschichtungseinrichtung (2) während des Bewegens gegenüber dem Substrat (5) abgeschirmt wird, wobei im Überlappungsbereich ein Schichtdickengradient abnehmender Schichtdicke erzielt wird, so dass im Ergebnis der Überlappungsbereich eine konstante Schichtdicke aufweist, die mit der zwischen Anfang und Ende der Beschichtung erzeugten Schichtdicke identisch ist; und• Bewegen des ersten Verschlusselementes (8) und des zweiten Verschlusselementes (9) in die jeweils erste Position.Method for operating a device for coating substrates (5), which has a coating device (2) as well as a first closure element (8) and a second closure element (9), the method comprising: • Generating a relative movement between substrate (5) and coating device (2);• Providing a stream of particles (3) by means of the coating device (2);• Providing the first closure element (8) and the second closure element (9) in a first position in each case, in which the first closure element (8) and the second closure element (9) shield the coating device (2) from the substrate (5);• at the beginning of the coating: moving the first closure element (8) to a second position, the coating device (2) during the displacement from the substrate (5) is exposed, whereby a layer thickness gradient of increasing layer thickness is achieved in an overlapping area;• between beginning and end of the coating: generation of a constant layer thickness;• at the end of the coating: moving the second closure element (9) into a second position, the coating device (2) being shielded from the substrate (5) during the movement, with a layer thickness gradient of decreasing layer thickness is achieved, so that as a result the overlapping area has a constant layer thickness which is identical to the layer thickness generated between the beginning and the end of the coating; and• moving the first closure element (8) and the second closure element (9) into the respective first 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-on times or times for shutting down the process output are advantageous. Advantageously, coating processes such as coil or foil coatings are carried out continuously using such constant coating conditions. Individual substrates such as glass panes or carriers covered with substrates are also continuously coated by being arranged one behind the other through the coating process. The strip sections or substrates at the beginning and end of the coating are not yet coated correctly or incompletely and are therefore 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.The use of closure elements such as shutters or screens, which prevent the flow of particles to the substrate, is known for interrupting coating processes. With the closure element closed, the coating source can be conditioned at the beginning of a coating process or can continue to be operated during a break. Such devices are used in particular for processes with long conditioning or follow-up times or, for example, for sensitive sensors with a 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.In the case of large, circular substrates, for example the mirror or mirrors of reflecting telescopes, a reflective coating must be achieved which satisfies very high requirements in terms of purity and reflection. To do this, the mirror is placed in a vacuum chamber in which the coating is applied using a plasma process. With very large mirror diameters, 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 motion relative to the coating device. The circular relative movement between the coating device and the substrate can accordingly be effected differently, namely either by the coating device being at rest and the substrate being 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.A relative movement between the coating device and the substrate in the form of a circular arc inevitably results in a coating zone at which the beginning of the coating and the end of the coating will overlap. A high-quality coating is only possible within a limited, optimal parameter window and therefore requires constant coating conditions. If one wants to keep this overlapping coating zone as small as possible, the quality of the plasma must be maintained over the 360° of the circular movement and be exposed or shaded exactly at the overlapping zone.

Die KR 10 2014 0 146 281 A beschreibt eine Verdampfungsvorrichtung und ein Verdampfungsverfahren, die in der Lage sind, zu verhindern, dass Teilchen in eine Kammer eingebracht werden, in der ein Verdampfungsprozess durchgeführt wird, und zu verhindern, dass Verdampfungsmaterialien in Richtung eines Substrats unnötigerweise in die Kammer diffundiert werden. Die Verdampfungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst: die Kammer, in die ein eingegebenes Substrat übertragen wird; ein Quellenteil, das an der Oberseite der Kammer angeordnet ist und die Abscheidungsmaterialien in die Kammer sprüht; eine Abschirmabdeckung, die an der Unterseite des Quellenteils angeordnet ist und ein Öffnungsteil umfasst, um einen Pfad der Verdampfungsmaterialien in Richtung des Substrats zu sichern; eine erste bewegliche Klappe, die das Öffnungsteil öffnet; und eine zweite bewegliche Klappe, die das Öffnungsteil verschließt. Durch Aufrechterhaltung der Reinheit in der Kammer wird eine Schicht mit hoher Qualität gebildet.the KR 10 2014 0 146 281 A describes an evaporation apparatus and an evaporation method capable of preventing particles from being introduced into a chamber in which an evaporation process is performed and preventing evaporation materials toward a substrate from being unnecessarily diffused into the chamber. The evaporation apparatus according to the present invention includes: the chamber into which an inputted substrate is transferred; a source part arranged at the top of the chamber and spraying the deposition materials into the chamber; a shielding cover arranged on the underside of the source part and including an opening part to secure a path of the evaporation materials toward the substrate; a first movable door that opens the opening part; and a second movable door that closes the opening part. By maintaining cleanliness in the chamber, a high quality film is formed.

In der JP H03- 200 320 A ist es das Ziel, die Gleichmäßigkeit der Schichtdicke zu verbessern, indem zwei Verschlüsse zwischen Wafer-Haltemittel und Target angebracht werden und indem beide Verschlüsse mit dem gleichen Ort einer Grenzlinie, mit der gleichen Geschwindigkeit und in die gleiche Richtung zum Startzeitpunkt des Sputterns und zum Endzeitpunkt davon bewegt werden. Zum Startzeitpunkt des Sputterns werden eine Wafer-Halteeinrichtung 2 und ein Target 3 durch einen der beiden zwischen Wafer und Target 3 angeordneten Verschlüsse 1a, 1b vom AUS-Zustand in den EIN-Zustand geschaltet. Nach Beendigung des Sputterns werden die Wafer-Haltevorrichtung 2 und das Target 3 durch den anderen 1a vom EIN-Zustand in den AUS-Zustand geschaltet. Aufgrund der Beschaffenheit der genannten Vorrichtung arbeiten die Verschlüsse 1a und 1b in der gleichen Richtung und bewegen sich mit der gleichen Geschwindigkeit und in der gleichen Richtung, und der Ort der Grenzlinie zwischen unterbrochenen und nicht unterbrochenen Teilen ist in beiden Fällen der gleiche. Auf diese Weise wird die Zeit, die für die Bildung eines Films benötigt wird, an den jeweiligen Punkten auf dem Wafer konstant gehalten, und es ist möglich, die Gleichmäßigkeit der Dicke eines Films zu verbessern.In JP H03-200320A, the aim is to improve the film thickness uniformity by placing two shutters between the wafer holding means and the target and by placing both shutters with the same location of a boundary line, at the same speed and in the same direction direction at the start time of sputtering and the end time thereof. At the time of starting sputtering, a wafer holder 2 and a target 3 are switched from the OFF state to the ON state by one of the two shutters 1a, 1b disposed between the wafer and the target 3. After completion of the sputtering, the wafer jig 2 and the target 3 are switched from the ON state to the OFF state by the other 1a. Due to the nature of said device, the shutters 1a and 1b work in the same direction and move at the same speed and in the same direction, and the location of the boundary line between broken and unbroken parts is the same in both cases. In this way, the time required for the formation of a film is kept constant at the respective points on the wafer, and it is possible to improve the thickness uniformity of a film.

Die JP H11- 293 456 A basiert auf der Aufgabe der Bereitstellung einer Sputtervorrichtung, die in der Lage ist, eine Sputterkammer in eine kompakte und einfache Form zu bringen, während die Interferenz zwischen einem Verschluss und der Sputterkammer verhindert wird. In einer Sputterkammer (11) sind ein Target (13) und eine Probe (17) einander gegenüberliegend angeordnet, und ein Verschluss (20), der den Raum zwischen ihnen abschirmt, ist so vorgesehen, dass er geöffnet und geschlossen werden kann. Der Verschluss 20 hat zwei Abschirmteile 21c und 22c, und jedes Abschirmteil 21c und 22c ist drehbar mit Drehwellen 21a und 22a angeordnet, die sich in der orthogonalen Richtung zur entgegengesetzten Richtung des Targets 13 und der Probe 17 als Zentren erstrecken. Wenn der Verschluss 20 geöffnet wird, werden die Abschirmteile 21c und 22c zur Rückseite eines Probenhalters 16 evakuiert.JP H11-293456 A is based on the object of providing a sputtering apparatus capable of making a sputtering chamber compact and simple while preventing the interference between a shutter and the sputtering chamber. In a sputtering chamber (11), a target (13) and a sample (17) are opposed to each other, and a shutter (20) shielding the space between them is provided so that it can be opened and closed. The shutter 20 has two shielding parts 21c and 22c, and each shielding part 21c and 22c is rotatably arranged with rotary shafts 21a and 22a extending in the orthogonal direction to the opposite direction of the target 13 and the sample 17 as centers. When the shutter 20 is opened, the shielding parts 21 c and 22 c are evacuated to the back of a sample holder 16 .

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 start and end a coating process in such a way that neither substrate-free areas nor the substrate are unintentionally coated. In this way, parasitic coatings can be effectively prevented and, particularly in the case of substrate carriers or individual substrates, the coating of the rear side that is not to be coated can be prevented by scattered coating particles. In addition, the proposed methods and devices enable uninterrupted operation of a coating device without having to rely on substrate transport. The coating of substrates can be interrupted and restarted at any time without departing from the coating specification. In the event of an unplanned interruption of the substrate transport, a coating zone can be quickly shielded and then resumed with the lowest possible coating error. The proposed methods and devices make it possible to completely homogeneously coat a connected substrate surface where the beginning and end of the contour coincide (ring, cylinder, torus, circular surface, closed band), without the overlapping area differing from the rest of the coating. In particular, the proposed methods and devices make it possible to start the coating from a uniform, circular relative movement that has already been initiated and to end it again after 360° plus a transition area. The start and end of the coating in the overlapping area complement each other exactly to the target layer thickness that 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;
  • • am Anfang der Beschichtung: Bewegen des ersten Verschlusselements in eine zweite Position, wobei die Beschichtungseinrichtung während des Verlagerns gegenüber dem Substrat freigelegt wird, wodurch in einem Überlappungsbereich ein Schichtdickengradient zunehmender Schichtdicke erzielt wird;
  • • zwischen Anfang und Ende der Beschichtung: Erzeugung einer konstanten Schichtdicke;
  • • am Ende der Beschichtung: Bewegen des zweiten Verschlusselements in eine zweite Position, wobei die Beschichtungseinrichtung während des Verlagerns gegenüber dem Substrat abgeschirmt wird, wobei im Überlappungsbereich ein Schichtdickengradient abnehmender Schichtdicke erzielt wird, so dass im Ergebnis der Überlappungsbereich eine konstante Schichtdicke aufweist, die mit der zwischen Anfang und Ende der Beschichtung erzeugten Schichtdicke identisch ist; und
  • • Bewegen des ersten Verschlusselementes und des zweiten Verschlusselementes in die jeweils erste Position.
A method is therefore first proposed for operating a device for coating substrates, which has a coating device and a first closure element and a second closure element, the method having the following:
  • • 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 from the substrate;
  • • at the beginning of the coating: moving the first closure element into a second position, the coating device being exposed during the displacement in relation to the substrate, as a result of which a layer thickness gradient of increasing layer thickness is achieved in an overlapping region;
  • • between the beginning and end of the coating: generation of a constant layer thickness;
  • • at the end of the coating: moving the second closure element into a second position, with the coating device being shielded from the substrate during the shift, with a layer thickness gradient of decreasing layer thickness being achieved in the overlapping area, so that the result is that the overlapping area has a constant layer thickness, which the layer thickness produced between the beginning and the end of the coating is identical; and
  • • Moving the first closure element and the second closure element into 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 generated between at least one substrate and at least one coating device, at which a surface of the at least one substrate to be coated is gradually subjected to 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 independently movable back and forth between a first position and a second position, at the beginning of the coating of a substrate one of the two closure elements from its first position to its second position is moved to the end of the coating of a substrate, the other of the two closure elements from its first position is moved into its second position and after the end of the coating both closure elements are moved back together into 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.Due to the way in which the closure elements are moved back and forth between a first and a second position according to the proposal, the beginning and end of a coating can be designed in such a way that the deposited layer has a uniform thickness. The method makes this possible for both translational and rotational relative movements between the substrate and the coating device. The relative movement between the substrate and the coating device can therefore be, for example, a linear translation, as 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 is 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. The closure elements can be moved from the respective first position into the respective second position with a sense of direction that corresponds to the sense of direction of the relative movement of the substrate with respect to the coating device, or the closure elements are moved from the respective first position into the respective second position with a sense of direction , which is opposite to the sense of direction of the relative movement of the substrate with respect 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 that corresponds to the sense of direction of the relative movement of the substrate with respect to the coating device, and if the closure elements are moved from the respective first position into the respective second position at a relative speed between If the substrate and the coating device are moved at the appropriate speed, the closure element that is being moved 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 screen or mask is provided between the coating device and the substrate, which is stationary with respect to the coating device and ultimately limits a particle flow emanating from the coating device. This feature is 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
  • ◯ die Beschichtungseinrichtung und die Substrathalteeinrichtung in dem Rezipienten angeordnet sind; und wobei
  • ◯ die Beschichtungseinrichtung und die Substrathalteeinrichtung relativ zueinander beweglich gelagert sind;
  • • zwei Verschlusselemente zur Regulierung eines Teilchenstroms von der Beschichtungseinrichtung in Richtung der Substrathalteeinrichtung, wobei
  • ◯ die zwei Verschlusselemente beweglich im Rezipienten gelagert sind; und
  • • eine Antriebseinrichtung zum Bewegen der zwei Verschlusselemente; wobei
  • ◯ die zwei Verschlusselemente mittels der Antriebseinrichtung in jeweils eine erste Position und jeweils eine zweite Position bewegbar sind; und wobei
  • ◯ 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, wobei die beiden Verschlusselemente jeweils zwei gegenüberliegende Enden aufweisen und an jedem dieser beiden Enden schwenkbar gelagert sind.
In addition, a device for coating substrates is proposed, which has the following:
  • • a recipient;
  • • a coating device and a substrate holding device; whereby
  • ◯ 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 that they can move 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
  • ◯ the two closure elements are movably mounted in the recipient; and
  • • a drive device for moving the two closure elements; whereby
  • ◯ the two closure elements can each be moved into a first position and into a second position by means of the drive device; and where
  • ◯ the two closure elements are arranged between the coating device and the substrate to prevent a particle flow from 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, with the two closure elements each having two opposite ends have and are pivotally mounted at each of these two ends.

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, the coating device and the substrate holding device being movable relative to one another, and two closure elements being arranged between the coating device and the substrate holding device which can be moved back and forth independently of one another between a first position and a second position, the closure elements preventing a particle flow of a coating material from the coating device to the substrate, when they are both in their respective first position and when they are both 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 stationary in the recipient and the substrate holding device is movably mounted, i.e. 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 stationary in the recipient and the coating device is movably mounted, i.e. the coating device is designed to move across a surface of the substrate to be coated. In both cases, the relative movement thus generated between the coating device and the substrate means that a surface of the substrate to be coated is progressively exposed to the coating effect 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, a screen or mask can be arranged stationary to the coating device, which can serve to ultimately limit a particle flow emanating from the coating device. This means that this additional mask defines the area in which a particle stream hits the substrate, even if the area delimited by the two shutter elements in which a particle stream could hit the substrate would actually be larger. For example, the area delimited by the closure elements can be rectangular. However, if in such a case a mask is additionally provided which has a mask opening in the form of a segment of a circle, then the substrate is coated in this region in the shape of a segment of a circle.

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 pivotably mounted about the same pivot axis. This results in a particularly simple design, which can be advantageous in particular in connection with measures for cooling the closure elements, as will be explained in detail below using exemplary embodiments.

Insbesondere 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.In particular, it can be provided in the device that the two closure elements each have two opposite ends and are pivotably mounted at each of these two ends. This feature results, in particular in the case of very extensive coating devices, for example sputtering magnetrons with a length of several meters, in a particularly high torsional rigidity of the closure elements, as a result of which errors caused by deformation 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 can each have at least one shaft, at least one shaft of a closure element being designed as a hollow shaft and rotatably mounted and at least one shaft of the other closure element being concentrically and rotatably mounted in the hollow shaft. Compared to a separate mounting of the shafts of both closure elements, this results in a simpler construction of the device, which also has further advantages in particular with regard to a possibly desired cooling of the closure elements, as will also be explained in detail below with reference to exemplary 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 application options. This feature is also particularly advantageous with regard to a possibly desired cooling of the closure elements, because a hollow shaft can in principle 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 configurations of the proposed device, at least one hollow shaft can be designed for introducing coolant into at least one coolant channel running inside 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, in the proposed device it can be provided that opposite ends of a closure element or shafts arranged at opposite ends of a closure element are operatively connected to a common drive device. It can thereby be achieved that the drive device acts on both ends of a closure element, as a result of which undesired torsion 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.
Exemplary embodiments of the proposed device are explained in more detail below with reference to drawings. show it
  • 1-9 a first exemplary embodiment of a device for the translational transport of carriers carrying substrates past a coating device,
  • 10-21 a second exemplary embodiment of a device for the rotary transport of a circular substrate, in which a surface of the substrate to be coated is gradually coated by a stationary 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 1 bis 9 zeigen eine Vorrichtung zur Beschichtung von Substraten wie Halbleiterscheiben oder dergleichen, bei der in einem Rezipienten 1 eine Beschichtungseinrichtung 2, beispielsweise ein Verdampfertiegel, ortsfest angeordnet ist. Die Beschichtungseinrichtung 2 erzeugt einen Teilchenstrom 3 eines Beschichtungsmaterials. Dieser ist auf eine (hier nicht dargestellte) Substrathalteeinrichtung, beispielsweise einen Rollenförderer, gerichtet, der einen oder eine Anordnung von Carriern 6, d.h. Substrathaltern, die jeweils eine matrixartige Anordnung von Substraten 5 in einer Substratebene halten und in einer Transportrichtung (Relativbewegung 7 gegenüber der Beschichtungseinrichtung 2) durch den Rezipienten 1 bewegen. Das Substrat 5 und die Beschichtungseinrichtung 2 bewegen sich damit relativ zueinander. Alternativ kann die Beschichtungseinrichtung 2 geradlinig über den Carrier 6 mit den Substraten 5 hinweg bewegt werden, während der Carrier 6 stillsteht.the 1 until 9 show a device for coating substrates such as semiconductor wafers or the like, in which a coating device 2, for example an evaporator crucible, is arranged in a stationary manner in a recipient 1. The coating device 2 generates a particle stream 3 of a coating material. This is directed towards a substrate holding device (not shown here), for example a roller conveyor, which has one or an arrangement of carriers 6, i.e. substrate holders, which each hold a matrix-like arrangement of substrates 5 in a substrate plane and in a transport direction (relative movement 7 compared to the Coating device 2) move through the recipient 1. The substrate 5 and the coating device 2 thus move relative to one another. Alternatively, the coating device 2 can be moved in a straight line over the carrier 6 with the substrates 5 while the carrier 6 is stationary.

Zwischen der Beschichtungseinrichtung 2 und den Substraten 5 sind zwei unabhängig voneinander bewegbare Verschlusselemente 8,9 angeordnet, wobei im Folgenden die Verschlusselemente 8,9 einem ruhenden Bezugssystem der Beschichtungseinrichtung 2 zugeordnet werden.Between the coating device 2 and the substrates 5 there are two closure elements 8 , 9 that can be moved independently of one another, the closure elements 8 , 9 being assigned to a stationary reference system of the coating device 2 below.

Ein Konditionierprozess der Beschichtungseinrichtung 2 erfolgt mit geschlossenen Verschlusselementen 8,9, die Verschlusselemente 8,9, werden auf der Eintrittseite des Carriers 6 in den Prozessraum, also links, positioniert, d.h. beide Verschlusselemente 8,9 befinden sich in ihrer jeweiligen ersten Position. Carrier 6 werden zu einem Carrierband formiert und bewegen sich in die Beschichtungskammer des Rezipienten 1 hinein.A conditioning process of the coating device 2 takes place with closed closure elements 8,9, the closure elements 8,9 are positioned on the entry side of the carrier 6 into the process space, i.e. on the left, i.e. both closure elements 8,9 are in their respective first position. Carriers 6 are formed into a carrier band and move into the coating chamber of recipient 1 .

Die Bewegungen der Verschlusselemente 8,9 zwischen ihrer jeweiligen ersten und zweiten Position weisen eine Komponente in der Transportrichtung 7 der Substrate 5 auf.The movements of the closure elements 8 , 9 between their respective first and second positions have a component in the transport direction 7 of the substrates 5 .

Im gezeigten Ausführungsbeispiel bewegen sich die Verschlusselemente 8,9 parallel zur Substratebene in Transportrichtung 7 von der ersten in die zweite Position und entgegengesetzt dazu von der zweiten in die erste Position. Durch die Öffnungskante eines Verschlusselements 8,9 wird eine Schattenkante des Dampfstroms auf dem Substrat erzeugt. Die Bewegung der Schattenkante lässt sich als Projektion der Öffnungskante auf dem Substrat 5 von der Beschichtungseinrichtung 2 aus beschreiben.In the exemplary embodiment shown, the closure elements 8, 9 move parallel to the substrate plane in the transport direction 7 from the first to the second position and, in the opposite direction thereto, from the second to the first position. The opening edge of a closure element 8, 9 creates a shadowed edge of the steam flow on the substrate. The movement of the shadow edge can be described as a projection of the opening edge onto the substrate 5 from the coating device 2 .

Das erste Verschlusselement 8 öffnet sich in Transportrichtung 7, d.h. von links nach rechts in seine zweite Position. Seine Schattenkante bewegt sich dabei synchron mit der ersten Reihe von auf dem Carrier 6 angeordneten Substraten 5. Dadurch wird eine unerwünschte Beschichtung der Substratrückseite und des Raums hinter der Substratebene unterbunden. Da die Verschlusselemente 8,9 nicht in der Substratebene liegen, muss die Geschwindigkeit der Verschlusselemente 8,9 den entsprechenden Winkelverhältnissen folgend der Substratgeschwindigkeit angepasst werden. Es müssen keine Dummys vor dem Carrier 6 mit den zu beschichtenden Substraten 5 gefahren werden. Das erste Verschlusselement 8 verbleibt im geöffneten Zustand, d.h. in seiner zweiten Position, solange ein geschlossenes Substratband vorhanden ist.The first closure element 8 opens in the transport direction 7, i.e. from left to right into its second position. Its shadow edge moves synchronously with the first row of substrates 5 arranged on the carrier 6. This prevents unwanted coating of the rear side of the substrate and the space behind the substrate plane. Since the closure elements 8.9 are not in the substrate plane, the speed of the closure elements 8.9 must be adapted to the corresponding angular relationships following the substrate speed. No dummies have to be moved in front of the carrier 6 with the substrates 5 to be coated. The first closure element 8 remains in the open state, i.e. in its second position, as long as a closed substrate tape is present.

Sobald das Substratende des letzten Carriers 6 die Schattenkante des zweiten Verschlusselements 9 erreicht, folgt das zweite Verschlusselement 9 der letzten Substratreihe auf dem Carrier 6 mit entsprechend angepasster Geschwindigkeit, bis das zweite Verschlusselement 9 in seiner zweiten Position angekommen und damit das Beschichtungsfenster geschlossen ist. Der Prozessraum kann währenddessen weiter konditioniert werden. Um erneut Substrate 5 zu beschichten, werden beide Verschlusselemente 8,9 gemeinsam wieder auf der Eintrittsseite des Carriers 6 in den Prozessraum, d.h. in ihrer jeweiligen ersten Position, positioniert. Dann kann eine erneute Beschichtung beginnen.As soon as the substrate end of the last carrier 6 reaches the shadowed edge of the second closure element 9, the second closure element 9 follows the last row of substrates on the carrier 6 at a correspondingly adjusted speed until the second closure element 9 has arrived in its second position and the coating window has thus been closed. Meanwhile, the process space can be further conditioned. In order to coat substrates 5 again, both closure elements 8, 9 are repositioned together on the entry side of carrier 6 into the process space, i.e. in their respective first position. Then a new coating can begin.

Das richtige Zusammenspiel dieser so gebildeten Schattenkanten ermöglicht die Lösungen der oben beschriebenen Problemstellungen:The correct interaction of these shadow edges formed in this way enables the solutions to the problems described above:

1) Start und Stop einer Carrierbeschichtung1) Start 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 8 wird durch eine Einstellung der Geschwindigkeit der Bewegung des ersten Verschlusselements 8 so eingestellt, dass sie der Geschwindigkeit des Carriers 6 entspricht. Die eigentliche Bewegung des ersten Verschlusselements 8 kann dabei eine angepasste Parallelbewegung zur Substratbewegung oder auch eine Schwenkbewegung mit einem Schwenkarm um eine geeignete Schwenkachse sein. Die Bewegungen beider Verschlusselemente 8,9 unterscheiden sich in diesem speziellen Ausführungsbeispiel, um eine geeignete Bewegung der Schattenkante zu realisieren, da die Öffnungskanten der Verschlusselemente 8,9 angeschrägt sind, damit sie sich im geschlossenen Zustand überlappen, und daher in unterschiedlichen Ebenen zum Substrat 5 liegen.The opening edges of both closure elements 8, 9 are located on the inlet side of the coating window that is closed as a result, ie on the left. The speed of the shadow edge of the first shutter element 8 is adjusted to match the speed of the carrier 6 by adjusting the speed of movement of the first shutter element 8 . the The actual movement of the first closure element 8 can be an adapted parallel movement to the substrate movement or a pivoting movement with a pivoting arm about a suitable pivoting axis. The movements of both closure elements 8,9 differ in this special embodiment in order to realize a suitable movement of the shadow edge, since the opening edges of the closure elements 8,9 are beveled so that they overlap when closed, and therefore in different planes to the substrate 5 lie.

Beim Beginn der Beschichtung, d.h. wenn die Vorderkante des Carriers 6 in den Wirkungsbereich der Beschichtungseinrichtung 2 einläuft, wird das links, d.h. in seiner ersten Position befindliche erste Verschlusselement 8 mit derselben Geschwindigkeit wie der Carrier 6 von links nach rechts bewegt, so dass sich die Schattenkante des ersten Verschlusselements 8 mit der Vorderkante des einlaufenden Carriers 6 synchron bewegt, bis das erste Verschlusselement 9 in seiner zweiten Position angekommen ist, d.h. bis zur vollen Öffnung des zwischen den Verschlusselementen 8,9 gebildeten Beschichtungsfensters. Das zweite Verschlusselement 9 verbleibt während dieses Vorgangs in seiner ersten Position, d.h. links. Dieser Vorgang ist in den 1 bis 3 dargestellt.When coating begins, i.e. when the front edge of the carrier 6 enters the effective range of the coating device 2, the first closure element 8 on the left, i.e. in its first position, is moved from left to right at the same speed as the carrier 6, so that the Shadow edge of the first closure element 8 moves synchronously with the front edge of the incoming carrier 6 until the first closure element 9 has arrived in its second position, ie until the coating window formed between the closure elements 8,9 is fully open. During this process, the second closure element 9 remains in its first position, ie on the left. This process is in the 1 until 3 shown.

4 und 5 zeigen, wie sich der Carrier 6 anschließend über das vollständig geöffnete Beschichtungsfenster hinweg bewegt, bis die Hinterkante des Carriers 6 die Schattenkante des in seiner ersten Position befindlichen zweiten Verschlusselements 9 erreicht. 4 and 5 show how the carrier 6 then moves across the fully open coating window until the rear edge of the carrier 6 reaches the shadow edge of the second closure element 9 located in its first position.

Die 6 und 7 zeigen, wie von diesem Zeitpunkt an die Schattenkante des zweiten Verschlusselements 9 synchron, d.h. mit derselben Geschwindigkeit wie die Hinterkante des Carriers 6, von links nach rechts in die zweite Position bewegt wird, bis das zweite Verschlusselement 9 das Beschichtungsfenster vollständig verschließt. Damit ist der Beschichtungsvorgang für die von diesem Carrier 6 gehaltenen Substrate 5 abgeschlossen und der Carrier 6 wird aus dem Rezipienten 1 entfernt.the 6 and 7 show how from this point in time the shadow edge of the second closure element 9 is moved synchronously, ie at the same speed as the rear edge of the carrier 6, from left to right into the second position until the second closure element 9 completely closes the coating window. This completes the coating process for the substrates 5 held by this carrier 6 and the carrier 6 is removed from the recipient 1 .

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 8 dargestellt, und anschließend kann, wie 9 zeigt, ein weiterer Carrier 6 mit zu beschichtenden Substraten 5 in derselben Weise wie mit Bezug zu den 1 bis 8 beschrieben an der Beschichtungseinrichtung 2 vorbei bewegt werden.To realize the initial state for a new start, both closure elements 8, 9, the opening edges of which overlap, are moved back together from their respective second position on the right-hand side to their first position on the left-hand side. This process is in 8th shown, and then how 9 1 shows another carrier 6 with substrates 5 to be coated in the same way as with reference to FIGS 1 until 8th described to be moved past the coating device 2.

2) Plötzlicher Stop einer Beschichtung und Neustart2) Sudden stop of a coating and restart

Ist ein plötzlicher Stop der Beschichtung erforderlich, wird das erste Verschlusselement 8 mit möglichst hoher Geschwindigkeit seiner Schattenkante entgegen der Substrat-Transportrichtung 7 geschlossen, d.h. in seine erste Position zurückbewegt, und gleichzeitig der Substrattransport gestoppt. Dabei wird das Beschichtungsfenster auf der einlaufenden Seite des Substrats 5 (links) zuletzt geschlossen, d.h. beide Verschlusselemente 8,9 befinden sich in ihrer jeweiligen ersten Position. Für einen Neustart an genau der gleichen Substratposition werden die Öffnungskanten beider Verschlusselemente 8,9 in der jeweiligen zweiten Position, d.h. auf der auslaufenden Seite der Substratbewegung (rechts) positioniert, d.h. beide Verschlusselemente 8,9 werden gemeinsam in ihre jeweilige zweite Position bewegt. Im Falle eines Weiterbetriebs der Beschichtungseinrichtung 2 sollten die Verschlusselemente 8,9 vorteilhaft so überlappen, dass dabei keine Beschichtung des stehenden Substrats 5 erfolgt. Bei einem Neustart wird nun gleichzeitig mit dem Start des Substrattransports das erste Verschlusselement 8 nach links, zur einlaufenden Seite des Substrats 5, entgegen der Substrat-Transportrichtung 7 geöffnet, d.h. aus der zweiten Position in seine erste Position bewegt, wobei die Geschwindigkeit seiner Schattenkante der des vorherigen Schließens entspricht.If a sudden stop of the coating is required, the first closure element 8 is closed with the highest possible speed of its shadow edge against the substrate transport direction 7, i.e. moved back into its first position, and the substrate transport is stopped at the same time. The coating window on the incoming side of the substrate 5 (left) is closed last, i.e. both closure elements 8, 9 are in their respective first position. For a restart at exactly the same substrate position, the opening edges of both closure elements 8,9 are positioned in the respective second position, i.e. on the outgoing side of the substrate movement (right), i.e. both closure elements 8,9 are moved together into their respective second position. In the case of continued operation of the coating device 2, the closure elements 8, 9 should advantageously overlap in such a way that the stationary substrate 5 is not coated. When restarting, simultaneously with the start of the substrate transport, the first closure element 8 is opened to the left, towards the incoming side of the substrate 5, against the substrate transport direction 7, i.e. moved from the second position to its first position, with the speed of its shadow edge increasing of the previous closing.

Die 10 bis 21 zeigen eine Vorrichtung zur Beschichtung eines kreisrunden Substrats 5 wie beispielsweise eines Spiegels für ein Spiegelteleskop oder dergleichen, bei der in einem (hier nicht dargestellten) Rezipienten 1 eine (hier nicht dargestellte) Beschichtungseinrichtung , beispielsweise ein Sputtermagnetron, angeordnet ist. Die Beschichtungseinrichtung erzeugt einen Teilchenstrom eines Beschichtungsmaterials. Dieser ist auf eine (hier nicht dargestellte) Substrathalteeinrichtung gerichtet, die das Substrat 5 hält. Die Beschichtungseinrichtung und die zu beschichtende Oberfläche des Substrats 5 bewegen sich relativ zueinander in Form einer Kreisbahn, beispielsweise indem das Substrat 5 stillsteht und die Beschichtungseinrichtung darüber hinweg bewegt wird. Alternativ kann das Substrat 5 beispielsweise auf einem Drehtisch angeordnet sein, der das Substrat 5 in eine rotatorische Bewegung versetzt, während die Beschichtungseinrichtung stillsteht.the 10 until 21 show a device for coating a circular substrate 5 such as a mirror for a reflecting telescope or the like, in which a (not shown here) recipient 1 a (not shown here) coating device, for example a sputtering magnetron, is arranged. The coating device generates a stream of particles of a coating material. This is directed towards a substrate holding device (not shown here) which holds the substrate 5 . The coating device and the surface of the substrate 5 to be coated move relative to one another in the form of a circular path, for example by the substrate 5 being stationary and the coating device being moved over it. Alternatively, the substrate 5 can be arranged, for example, on a turntable, which sets the substrate 5 in a rotary motion while the coating device is stationary.

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 5 hinweg. Zunächst wird das Plasma 4 konfektioniert, während sich beide Verschlusselemente 8,9 in ihrer jeweiligen ersten Position befinden und damit den Teilchenstrom von der Beschichtungseinrichtung zum Substrat 5 verhindern, d.h. die Beschichtungseinrichtung gegenüber der zu beschichtenden Oberfläche abschatten. Die Beschichtung des Substrats 5 beginnt, wenn die Beschichtungseinrichtung durch Bewegung des ersten Verschlusselements 8 von seiner ersten in seine zweite Position freigegeben wird.In the area of the coating device, two independently movable closure elements 8, 9 are arranged, and the coating device moves together with the closure elements 8, 9 uniformly and at a constant speed in a circle over the substrate 5 away. First, the plasma 4 is assembled, while both closure elements 8.9 are in their respective first position and thus prevent the flow of particles from the coating device to the substrate 5, ie shade the coating device from the surface to be coated. The coating of the substrate 5 begins when the coating device is released by moving the first closure element 8 from its first to its second position.

Dabei wird im gezeigten Ausführungsbeispiel das in der Bewegungsrichtung der Beschichtungseinrichtung vordere Verschlusselement zuerst bewegt, das dadurch definitionsgemäß das erste Verschlusselement 8 darstellt, wodurch am Anfang der Beschichtung ein Bereich mit einem Schichtdickengradienten zunehmender Schichtdicke erzielt wird, der am Ende der Beschichtung durch einen Bereich mit einem Schichtdickengradienten abnehmender Schichtdicke überlappt wird, so dass im Ergebnis der Überlappungsbereich eine konstante Schichtdicke aufweist, die mit der Schichtdicke zwischen Anfangs- und Endbereich identisch ist.In the exemplary embodiment shown, the closure element that is at the front in the direction of movement of the coating device is moved first, which by definition represents the first closure element 8 Layer thickness gradients of decreasing layer thickness is overlapped, so that as a result the overlap region has a constant layer thickness which is identical to the layer thickness between the beginning and the end region.

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 8 definiert ist) zuerst von seiner ersten in seine zweite Position bewegt und nach einer Umdrehung des Substrats 5 die Beschichtungsöffnung dadurch geschlossen wird, dass das in der relativen Bewegungsrichtung der Beschichtungseinrichtung hintere Verschlusselement (das in diesem Fall als das zweite Verschlusselement 9 definiert ist) von seiner ersten in seine zweite Position bewegt wird.This means that in the case of a transition area that is as long as possible (if possible no local deviations), the front closure element in the relative direction of movement of the coating device (which in this case is defined as the first closure element 8) first moves from its first to its second position and after a rotation of the substrate 5, the coating opening is closed by moving the rear shutter (defined in this case as the second shutter 9) in the relative direction of movement of the coating device from its first to its second position.

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 1 bis 9 gezeigt) das in der relativen Bewegungsrichtung der Beschichtungseinrichtung hintere Verschlusselement (das in diesem Fall als das erste Verschlusselement definiert ist) zuerst von seiner ersten in seine zweite Position bewegt, und nach einer Umdrehung des Substrats 5 die Beschichtungsöffnung dadurch geschlossen, dass das in der Bewegungsrichtung der Beschichtungseinrichtung vordere Verschlusselement (das in diesem Fall als das zweite Verschlusselement definiert ist) von seiner ersten in seine zweite Position bewegt wird.If, on the other hand, a transition area that is as small as possible (narrow area in which deviations are still tolerable, or restricted range of rotation) between the beginning and the end of the coating is desired, (as in the exemplary embodiment of 1 until 9 shown) the rear closure element in the relative direction of movement of the coating device (which in this case is defined as the first closure element) is first moved from its first to its second position, and after one revolution of the substrate 5 the coating opening is closed in that the in the direction of movement the coating device front closure member (defined in this case as the second closure member) is moved from its first to its second position.

In den 10 bis 21 ist das zwischen der Beschichtungseinrichtung und dem Substrat 5 befindliche Beschichtungsfenster in seinem Koordinatensystem in der Draufsicht dargestellt (d.h. obwohl sich die Beschichtungseinrichtung über ein stillstehendes Substrat 5 bewegt, ist die Situation nach den Zeichnungsfiguren scheinbar entgegengesetzt). Beispielhaft sind äquidistante Bewegungsschritte und die zugehörigen Beschichtungsabschnitte dargestellt. Im Überlappungsbereich werden die Beschichtungsabschnitte, die durch das erste Verschlusselement 8 freigegeben werden, nach einem Umlauf exakt durch das zweite Verschlusselement 9 verdeckt. Nach nominellen 360° Bewegungswinkel wird mit dem zweiten Verschlusselement 9 das Plasma verdeckt.In the 10 until 21 the coating window located between the coating device and the substrate 5 is shown in plan view in its coordinate system (ie although the coating device moves over a stationary substrate 5, the situation according to the drawing figures is apparently opposite). Equidistant movement steps and the associated coating sections are shown as examples. In the overlapping area, the coating sections that are released by the first closure element 8 are exactly covered by the second closure element 9 after one rotation. After a nominal 360° movement angle, the plasma is covered with the second closure element 9 .

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 5 wird für die Beschichtung eingestellt und bei einer bestimmten Substratposition (z.B. bei einem bestimmten Drehwinkel) wird ein erstes Verschlusselement 8 geöffnet, wobei vorteilhaft die Öffnungsgeschwindigkeit seiner Schattenkante genau eingestellt oder erfasst werden kann. Diese Öffnungsgeschwindigkeit muss nicht konstant sein und kann den Umständen entsprechend einen beliebigen Verlauf haben.The coating device is moved relative to the substrate in such a way that the surface to be coated moves past the coating device shielded by the closure elements 8 , 9 . The coating device is conditioned in the process. The relative speed between the coating device and the substrate 5 is set for the coating and at a specific substrate position (e.g. at a specific angle of rotation), a first closure element 8 is opened, with the opening speed of its shadow edge advantageously being able to be precisely set or recorded. This opening speed does not have to be constant and can have any course depending on the circumstances.

Bis zur vollständigen Öffnung des Beschichtungsfensters, das zusätzlich durch eine zwischen den Verschlusselementen 8,9 und dem Substrat 5 angeordnete, d.h. substratnahe feste Blende definierte Form und Abmessungen haben kann (im Falle eines kreisrunden Substrats 5 beispielsweise in Form eines Kreissegments oder Kreisringsegments), bewegt sich das Substrat 5 relativ zur Beschichtungseinrichtung am Beschichtungsfenster vorbei. Durch eine solche Blende werden letztlich die Form und Größe des effektiven Beschichtungsfensters gegenüber dem durch die Verschlusselemente 8,9 begrenzten Bereich abschließend definiert. Erreicht der am Anfang zuerst beschichtete Bereich der zu beschichtenden Oberfläche des Substrats 5 erneut das Beschichtungsfenster, so wird nun das andere, d.h. das zweite Verschlusselement 9 in seine zweite Position bewegt und damit das Beschichtungsfenster geschlossen, wobei die Schattenkante des zweiten Verschlusselements 9 mit derselben Geschwindigkeit geschlossen wird, mit der das Beschichtungsfenster am Anfang durch Bewegung des ersten Verschlusselements 8 von der ersten in die zweite Position geöffnet wurde. Fehler und Toleranzen während des Öffnungs- und Schließungsprozesses wirken sich weniger stark aus, wenn dieser Überlappungsbereich sich über einen weiten Substratbereich erstreckt. Es ist dabei auch möglich, zwischen Öffnen und Schließen noch mehrere zusätzliche vollständige Beschichtungsdurchläufe auszuführen. Auch der Übergangsbereich kann, wenn dies zulässig ist, mehrere Substratumläufe umfassen.Until the coating window is completely open, which can also have a shape and dimensions defined by a diaphragm arranged between the closure elements 8, 9 and the substrate 5, i.e. a fixed diaphragm close to the substrate (in the case of a circular substrate 5, for example in the form of a circle segment or ring segment), moves the substrate 5 moves past the coating window relative to the coating device. Such an aperture ultimately defines the shape and size of the effective coating window in relation to the area delimited by the closure elements 8 , 9 . If the area of the surface of the substrate 5 to be coated that was coated first reaches the coating window again, the other, ie the second closure element 9, is now moved into its second position and the coating window is thus closed, with the shadow edge of the second closure element 9 moving at the same speed is closed, with which the coating window was initially opened by moving the first closure element 8 from the first to the second position. Errors and tolerances during the opening and closing process are less of an issue when this overlapping area extends over a wide substrate area. It is also possible to have several additional complete coating runs between opening and closing to execute. If this is permissible, the transition area can also include several substrate circuits.

Die 22 bis 24 zeigen drei verschiedene Ansichten einer Beschichtungseinrichtung 2 mit zwei Verschlusselementen 8,9, wobei die 22 und 23 relativ stark schematisiert sind, um das zugrundeliegende Prinzip zu erläutern, und 24 eine sehr konkrete beispielhafte Ausführung zeigt.the 22 until 24 show three different views of a coating device 2 with two closure elements 8,9, wherein the 22 and 23 are relatively highly schematized to explain the underlying principle, and 24 shows a very specific exemplary embodiment.

Im Bereich einer Beschichtungseinrichtung 2 sind zwei Verschlusselemente 8,9 so angeordnet, dass sie einen von der Beschichtungseinrichtung 2 erzeugten und ausgesandten Teilchenstrom wahlweise freigeben oder behindern. Im Ausführungsbeispiel ist die Beschichtungseinrichtung 2 ein Sputtermagnetron, das ein sogenanntes Target aus Beschichtungsmaterial aufweist. Im Betrieb der Beschichtungseinrichtung 2 wird vor diesem Target ein Plasma 4 erzeugt, dessen Ionen das Target bombardieren und so Teilchen des Beschichtungsmaterials aus dem Target schlagen, die sich anschließend als Teilchenstrom in Richtung eines vor dem Target angeordneten Substrats bewegen und auf der dem Target zugewandten Seite des Substrats niederschlagen.In the area of a coating device 2, two closure elements 8, 9 are arranged in such a way that they selectively release or impede a particle flow generated and emitted by the coating device 2. In the exemplary embodiment, the coating device 2 is a sputtering magnetron, which has a so-called target made of coating material. During operation of the coating device 2, a plasma 4 is generated in front of this target, the ions of which bombard the target and thus knock particles of the coating material out of the target, which then move as a stream of particles in the direction of a substrate arranged in front of the target and on the side facing the target of the substrate.

Die beiden Verschlusselemente 8,9 weisen an jedem ihrer beiden Enden Halter 10 auf, die ihrerseits an Wellen 12,13 befestigt sind, die konzentrisch um eine gemeinsame Schwenkachse gelagert sind, um die die Verschlusselemente 8,9 zwischen je einer ersten Position und einer zweiten Position hin und her geschwenkt werden können. Dabei sind die Wellen 12,13 jeweils als Hohlwellen ausgebildet, wobei jedes Verschlusselement 8,9 eine Hohlwelle größeren Durchmessers 12 und eine Hohlwelle kleineren Durchmessers 13 aufweist. Die jeweilige Welle größeren Durchmessers 12 ist ortsfest drehbar gelagert. In dieser Hohlwelle größeren Durchmessers 12 des einen Verschlusselements 8,9 ist die Hohlwelle kleineren Durchmessers 13 des anderen Verschlusselements 8,9 drehbar gelagert.The two closure elements 8.9 have at each of their two ends holder 10 which in turn are attached to shafts 12.13 which are mounted concentrically about a common pivot axis about which the closure elements 8.9 between a first position and a second Position can be swiveled back and forth. The shafts 12 , 13 are each designed as hollow shafts, with each closure element 8 . 9 having a hollow shaft 12 with a larger diameter and a hollow shaft 13 with a smaller diameter. The respective shaft of larger diameter 12 is rotatably mounted in a stationary manner. In this hollow shaft of larger diameter 12 of a closure element 8.9, the hollow shaft of smaller diameter 13 of the other closure element 8.9 is rotatably mounted.

Die beiden Verschlusselemente 8,9 weisen in ihrem Innern Kühlmittelkanäle 11 auf. Diese Kühlmittelkanäle 11 stehen in kommunizierender Verbindung mit einem in der Hohlwelle kleineren Durchmessers 13 angeordneten Lanzenrohr 14, das der Einspeisung von Kühlmittel dient, und dem zwischen dem Lanzenrohr 14 und der Innenwandung der Hohlwelle kleineren Durchmessers 13 gebildeten Hohlraum, der der Ableitung des Kühlmittels dient. Jedes Verschlusselement 8,9 wird also von einem seiner beiden Enden her mit Kühlmittel versorgt und an diesem Ende wird das Kühlmittel auch abgeleitet.The two closure elements 8 , 9 have coolant channels 11 in their interior. These coolant ducts 11 communicate with a lance tube 14 arranged in the hollow shaft with a smaller diameter 13, which is used to feed in coolant, and the cavity formed between the lance tube 14 and the inner wall of the hollow shaft with a smaller diameter 13, which is used for discharging the coolant. Each closure element 8, 9 is thus supplied with coolant from one of its two ends and the coolant is also drained off at this end.

Die Enden beider Hohlwellen 12,13 jedes Verschlusselements 8,9 stehen mit je einer Antriebseinrichtung 15 in Wirkverbindung, so dass jedes Verschlusselement 8,9 unabhängig von dem anderen Verschlusselement 8,9 zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position hin und her bewegbar ist, wobei jede der beiden Antriebseinrichtungen 15 jeweils gleichmäßig auf beide Enden des zugeordneten Verschlusselements 8,9 einwirken, so dass Verwindungen des Verschlusselements 8,9 vermieden werden.The ends of both hollow shafts 12,13 of each closure element 8,9 are each operatively connected to a drive device 15, so that each closure element 8,9 can be moved back and forth independently of the other closure element 8,9 between a first position and a second position. each of the two drive devices 15 acting equally on both ends of the associated closure element 8.9, so that twisting of the closure element 8.9 is avoided.

Claims (17)

Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zur Beschichtung von Substraten (5), welche eine Beschichtungseinrichtung (2) sowie ein erstes Verschlusselement (8) und ein zweites Verschlusselement (9) aufweist, das Verfahren aufweisend: • Erzeugen einer Relativbewegung zwischen Substrat (5) und Beschichtungseinrichtung (2); • Bereitstellen eines Teilchenstroms (3) mittels der Beschichtungseinrichtung (2); • Bereitstellen des ersten Verschlusselementes (8) und des zweiten Verschlusselementes (9) in jeweils einer ersten Position, in welcher das erste Verschlusselement (8) und das zweite Verschlusselement (9) die Beschichtungseinrichtung (2) gegenüber dem Substrat (5) abschirmen; • am Anfang der Beschichtung: Bewegen des ersten Verschlusselements (8) in eine zweite Position, wobei die Beschichtungseinrichtung (2) während des Verlagerns gegenüber dem Substrat (5) freigelegt wird, wodurch in einem Überlappungsbereich ein Schichtdickengradient zunehmender Schichtdicke erzielt wird; • zwischen Anfang und Ende der Beschichtung: Erzeugung einer konstanten Schichtdicke; • am Ende der Beschichtung: Bewegen des zweiten Verschlusselements (9) in eine zweite Position, wobei die Beschichtungseinrichtung (2) während des Bewegens gegenüber dem Substrat (5) abgeschirmt wird, wobei im Überlappungsbereich ein Schichtdickengradient abnehmender Schichtdicke erzielt wird, so dass im Ergebnis der Überlappungsbereich eine konstante Schichtdicke aufweist, die mit der zwischen Anfang und Ende der Beschichtung erzeugten Schichtdicke identisch ist; und • Bewegen des ersten Verschlusselementes (8) und des zweiten Verschlusselementes (9) in die jeweils erste Position.Method for operating a device for coating substrates (5), which has a coating device (2) and a first closure element (8) and a second closure element (9), the method comprising: • generating a relative movement between the substrate (5) and the coating device (2); • providing a particle flow (3) by means of the coating device (2); • providing the first closure element (8) and the second closure element (9) in a respective first position in which the first closure element (8) and the second closure element (9) shield the coating device (2) from the substrate (5); • at the beginning of the coating: moving the first closure element (8) into a second position, the coating device (2) being exposed during the displacement in relation to the substrate (5), whereby a layer thickness gradient of increasing layer thickness is achieved in an overlapping area; • between the beginning and end of the coating: generation of a constant layer thickness; • at the end of the coating: moving the second closure element (9) into a second position, with the coating device (2) being shielded from the substrate (5) during the movement, with a layer thickness gradient of decreasing layer thickness being achieved in the overlapping area, so that as a result the overlapping area has a constant layer thickness which is identical to the layer thickness produced between the beginning and the end of the coating; and • Moving the first closure element (8) and the second closure element (9) into the respective first position. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Verschlusselemente (8,9) aus der jeweiligen ersten Position in die jeweilige zweite Position mit einer der Relativgeschwindigkeit zwischen Substrat (5) und Beschichtungseinrichtung (2) entsprechenden Geschwindigkeit bewegt werden.procedure after claim 1 , in which the closure elements (8, 9) are moved from the respective first position into the respective second position at a speed corresponding to the relative speed between the substrate (5) and the coating device (2). Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Verschlusselemente (8,9) aus der jeweiligen ersten Position in die jeweilige zweite Position mit einem Richtungssinn bewegt werden, der dem Richtungssinn der Relativbewegung (7) des Substrats (5) gegenüber der Beschichtungseinrichtung (2) entspricht.procedure after claim 1 or 2 , in which the closure elements (8, 9) are 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 (7) of the substrate (5) with respect to the coating device (2). Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Verschlusselemente (8,9) aus der jeweiligen ersten Position in die jeweilige zweite Position mit einem Richtungssinn bewegt werden, der dem Richtungssinn der Relativbewegung des Substrats (5) gegenüber der Beschichtungseinrichtung (2) entgegengesetzt ist.procedure after claim 1 or 2 , in which the closure elements (8, 9) are moved from the respective first position into the respective second position with a sense of direction which is opposite to the sense of direction of the relative movement of the substrate (5) with respect to the coating device (2). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Relativbewegung (7) zwischen Substrat (5) und Beschichtungseinrichtung (2) eine geradlinige Translation ist.Procedure according to one of Claims 1 until 4 , in which the relative movement (7) between the substrate (5) and the coating device (2) is a rectilinear translation. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Relativbewegung (7) zwischen Substrat (5) und Beschichtungseinrichtung (2) eine Rotation um eine raumfeste Rotationsachse ist.Procedure according to one of Claims 1 until 4 , In which the relative movement (7) between the substrate (5) and coating device (2) is a rotation about a spatially fixed axis of rotation. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem zwischen der Beschichtungseinrichtung (2) und dem Substrat (5) zusätzlich zu den zwei Verschlusselementen (8,9) ortsfest zu der Beschichtungseinrichtung (2) eine Blende bereitgestellt wird.Procedure according to one of Claims 1 until 6 , in which between the coating device (2) and the substrate (5) in addition to the two closure elements (8,9) stationary to the coating device (2) a screen is provided. Vorrichtung zur Beschichtung von Substraten (5), aufweisend: • einen Rezipienten (1); • eine Beschichtungseinrichtung (2) und eine Substrathalteeinrichtung; wobei o die Beschichtungseinrichtung (2) und die Substrathalteeinrichtung in dem Rezipienten (1) angeordnet sind; und wobei o die Beschichtungseinrichtung (2) und die Substrathalteeinrichtung relativ zueinander beweglich gelagert sind; • zwei Verschlusselemente (8,9) zur Regulierung eines Teilchenstroms (3) von der Beschichtungseinrichtung (2) in Richtung der Substrathalteeinrichtung, wobei o die zwei Verschlusselemente (8,9) beweglich im Rezipienten (1) gelagert sind; und • mindestens eine Antriebseinrichtung (15) zum Bewegen der zwei Verschlusselemente (8,9); wobei o die zwei Verschlusselemente (8,9) mittels der mindestens einen Antriebseinrichtung (15) in jeweils eine erste Position und jeweils eine zweite Position bewegbar sind; und wobei o die zwei Verschlusselemente (8,9) einen Teilchenstrom (3) von der Beschichtungseinrichtung (2) in Richtung der Substrathalteeinrichtung verhindernd zwischen der Beschichtungseinrichtung (2) und dem Substrat (5) angeordnet sind, wenn beide Verschlusselemente (8,9) gemeinsam in der jeweils ersten Position oder gemeinsam in der jeweils zweiten Position angeordnet sind, wobei die beiden Verschlusselemente (8,9) jeweils zwei gegenüberliegende Enden aufweisen und an jedem dieser beiden Enden schwenkbar gelagert sind.Device for coating substrates (5), comprising: • a recipient (1); • a coating device (2) and a substrate holding device; whereby o the coating device (2) and the substrate holding device are arranged in the recipient (1); and where o the coating device (2) and the substrate holding device are mounted so as to be movable relative to one another; • two closure elements (8,9) for regulating a particle flow (3) from the coating device (2) in the direction of the substrate holding device, wherein o the two closure elements (8,9) are movably mounted in the recipient (1); and • at least one drive device (15) for moving the two closure elements (8, 9); whereby o the two closure elements (8,9) can each be moved into a first position and a second position by means of the at least one drive device (15); and where o the two closure elements (8, 9) are arranged between the coating facility (2) and the substrate (5) to prevent a particle flow (3) from the coating device (2) in the direction of the substrate holding device, if both closure elements (8, 9) together in the respective first position or together in the respective second position, the two closure elements (8, 9) each having two opposite ends and being pivotably mounted at each of these two ends. Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der die Beschichtungseinrichtung (2) im Rezipienten (1) ortsfest angeordnet ist und die Substrathalteeinrichtung beweglich gelagert ist.device after claim 8 In which the coating device (2) is arranged in a stationary manner in the recipient (1) and the substrate holding device is movably mounted. Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der die Substrathalteeinrichtung im Rezipienten (1) ortsfest angeordnet ist und die Beschichtungseinrichtung (2) beweglich gelagert ist.device after claim 8 , in which the substrate holding device is arranged in a stationary manner in the recipient (1) and the coating device (2) is movably mounted. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, bei der zwischen der Beschichtungseinrichtung (2) und dem Substrat (5) zusätzlich zu den zwei Verschlusselementen (8,9) ortsfest zu der Beschichtungseinrichtung (2) eine Blende angeordnet ist.Device according to one of Claims 8 until 10 , in which between the coating device (2) and the substrate (5) in addition to the two closure elements (8,9) stationary to the coating device (2) a screen is arranged. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, bei der die beiden Verschlusselemente (8,9) um dieselbe Schwenkachse schwenkbar gelagert sind.Device according to one of Claims 8 until 11 , in which the two closure elements (8,9) are mounted pivotably about the same pivot axis. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, bei der die Verschlusselemente (8,9) jeweils mindestens eine Welle (12,13) aufweisen, mindestens eine Welle (12,13) eines Verschlusselements (8,9) als Hohlwelle ausgeführt und drehbar gelagert ist und mindestens eine Welle (12,13) des anderen Verschlusselements (8,9) in der Hohlwelle konzentrisch und drehbar gelagert ist.Device according to one of Claims 8 until 12 , in which the closure elements (8, 9) each have at least one shaft (12, 13), at least one shaft (12, 13) of a closure element (8, 9) is designed as a hollow shaft and is rotatably mounted, and at least one shaft (12, 13) of the other closure element (8,9) is mounted concentrically and rotatably in the hollow shaft. Vorrichtung nach Anspruch 13, bei der die mindestens eine Welle (12,13) des anderen Verschlusselements (8,9) ebenfalls als Hohlwelle ausgeführt ist.device after Claim 13 , in which the at least one shaft (12,13) of the other closure element (8,9) is also designed as a hollow shaft. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, bei der mindestens eine Hohlwelle (12,13) zur Einleitung von Kühlmittel in mindestens einen im Innern eines Verschlusselements (8,9) verlaufenden Kühlmittelkanal (11) oder/und zur Ausleitung von Kühlmittel aus dem Kühlmittelkanal (11) ausgebildet ist.device after Claim 13 or 14 , in which at least one hollow shaft (12,13) is designed to introduce coolant into at least one coolant channel (11) running inside a closure element (8,9) and/or to discharge coolant from the coolant channel (11). Vorrichtung nach Anspruch 15, bei der in mindestens einer Hohlwelle (12,13) ein Lanzenrohr (14) angeordnet ist und Kühlmittel durch die Hohlwelle (12,13) eingeleitet und durch das Lanzenrohr (14) ausgeleitet wird oder umgekehrt.device after claim 15 , in which a lance tube (14) is arranged in at least one hollow shaft (12,13) and coolant is introduced through the hollow shaft (12,13) and discharged through the lance tube (14) or vice versa. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 16, bei der gegenüberliegende Enden eines Verschlusselements (8,9) oder an gegenüberliegenden Enden eines Verschlusselements (8,9) angeordnete Wellen (12,13) mit einer gemeinsamen Antriebseinrichtung (15) wirkverbunden sind.Device according to one of Claims 8 until 16 , arranged at the opposite ends of a closure element (8,9) or at opposite ends of a closure element (8,9). Shafts (12,13) are operatively connected to a common drive device (15).
DE102016124336.1A 2016-12-14 2016-12-14 Process and device for coating substrates Active DE102016124336B4 (en)

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

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102016124336A1 DE102016124336A1 (en) 2018-06-14
DE102016124336B4 true DE102016124336B4 (en) 2022-09-22

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

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102016124336B4 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
KR20140146281A (en) 2013-06-14 2014-12-26 엘아이지에이디피 주식회사 Evaporating Apparatus And Evaporating Method

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140120556A (en) * 2013-04-03 2014-10-14 삼성디스플레이 주식회사 Deposition apparatus

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
KR20140146281A (en) 2013-06-14 2014-12-26 엘아이지에이디피 주식회사 Evaporating Apparatus And Evaporating Method

Also Published As

Publication number Publication date
DE102016124336A1 (en) 2018-06-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4341173B4 (en) Device and method for depositing different materials on a substrate
DE3047441C2 (en)
DE69023633T2 (en) CATHODE SPRAYER AND CATHODE SPRAYER.
EP1722005B1 (en) Method of using a sputtering cathode together with a target
DE112013005734B4 (en) sputtering device and substrate processing device
DE112013006223T5 (en) Substrate processing device
DE3242854A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR CONTOURING THE THICKNESS OF SPRAYED LAYERS
EP2650076A1 (en) Method and device for inserting separating cracks into a substrate using a blade with a modifyable opening
EP3555342B1 (en) Device, method and use for the coating of lenses
EP0499770A2 (en) Indirectly cooled target with quick-change system
DE102012215359B4 (en) Process for coating substrates
AT510606A4 (en) DEVICE AND METHOD FOR SAMPLE PREPARATION
DE102016124336B4 (en) Process and device for coating substrates
DE102016006960B4 (en) Optical system for eliminating inhomogeneities in the intensity distribution of laser radiation, equipment for processing thin film layers with an optical system and optical method
EP3061127A1 (en) Multi-magnet arrangement
EP0241589B1 (en) Equipment for changing test glasses for the optical measurement of the characteristics of layers in vacuum-coating equipments
EP1407059A1 (en) Method and device for producing an optically effective system of layers
DE102010042839B4 (en) Continuous vacuum coating system for coating substrates
WO2020104270A1 (en) Method and coating installation for producing coated optical components
DE69305725T2 (en) Magnetron sputtering device and thin film coating process
WO2019175372A1 (en) Apparatus for coating a multiplicity of substrates
DE102017104858A1 (en) Apparatus and method for coating a substrate
EP0490068A1 (en) Method for centering an electron beam
DE102012205615A1 (en) Coating for producing an optical element having a substrate, whose surface has optically active coating, comprises e.g. placing substrate in substrate plane, generating ions, and deflecting ions moving toward substrate by an electric field
DE69006765T2 (en) Process for producing a coating on the surface of a movable substrate and vacuum evaporation device for producing layers by means of vapor deposition.

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: VON ARDENNE ASSET GMBH & CO. KG, DE

Free format text: FORMER OWNER: VON ARDENNE GMBH, 01324 DRESDEN, DE

R082 Change of representative

Representative=s name: LIPPERT STACHOW PATENTANWAELTE RECHTSANWAELTE , DE

R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R082 Change of representative