DE10205167C1 - In-Line-Vakuumbeschichtungsanlage zur Zwischenbehandlung von Substraten - Google Patents

Abstract

Der Erfindung, die eine In-Line-Vakuumbeschichtungsanlage betrifft, die mit einem Transportsystem für die Bewegung von Carriern versehen ist, welche entlang eines Transportweges bewegbar sind und auf denen Substrate aufgelegt werden können, wobei der Transportweg mindestens einen Bereich diskontinuierlichen Transports, einen Bereich kontinuierlichen Transports, einen ersten Transferbereich aufweist, liegt die Aufgabe zugrunde, eine In-Line-Vakuumbeschichtungsanlage anzugeben, die unter Einhaltung eines geringstmöglichen Flächenbedarfes zusätzliche Substratbehandlungsschritte realisieren kann und beliebig erweiterbar ist. Dies wird dadurch gelöst, dass im Bereich des diskontinuierlichen Transports eine Pufferkammer mit mindestens einer Eingangsseite und mindestens einer Ausgangsseite angeordnet ist, die eine Wechseleinheit zur Aufnahme von Carrierträgern aufweist, die zumindest um eine senkrechte Drehachse in Drehschritten drehbar ist, wobei mindestens zwei Carrieraufnahmegondeln vorgesehen sind, die an den Seiten eines horizontal und mittig zur senkrechten Drehachse liegenden virtuellen n-Ecks mit n >= 3 angeordnet sind und wobei nach Vollzug eines Drehschrittes eine Charrieraufnahmegondel der Eingangsseite und/oder eine Carrieraufnahmegondel der Ausgangsseite fluchtend gegenübersteht.

Description

Die Erfindung betrifft eine In-Line-Vakuumbeschichtungsanlage, die mit einem Transportsystem für die Bewegung von Carriern versehen ist, welche entlang eines Transportweges bewegbar sind und auf denen Substrate aufgelegt werden können. Dabei weist der Transportweg mindestens einen Bereich diskontinuierlichen Transports, einen Bereich kontinuierlichen Transports, einen ersten Transferbereich, mit einem Übergang von einem diskonti­ nuierlichen zu einem kontinuierlichen Transport und einen zwei­ ten Transferbereich mit einem Übergang von einem kontinu­ ierlichen Transport zu einem diskontinuierlichen Transport auf. Weiterhin ist die In-Line-Vakuumbeschichtungsanlage mit einer in Transportrichtung vor dem ersten Transferbereich liegenden ersten Schleusenkammer, mit einer in Transportrichtung nach dem zweiten Transferbereich liegenden zweiten Schleusenkammer und mindestens einer Vakuumbeschichtungssektion, die im Bereich des kontinuierlichen Transports angeordnet ist, versehen.

Die Transportrichtung kennzeichnet dabei die Reihenfolge der nacheinander passierten Abschnitte des Transportweges, nicht die Bewegungsrichtung des Carriers. Die Transportrichtung kann damit mehrere Bewegungsrichtungen des Carriers aufweisen.

Eine Erfindung der eingangs genannten Art ist mit der Aristo- In-Line-Beschichtungsanlage der Fa. Balzers Prozesssysteme GmbH, wie in der Firmenschrift BPS "NEW ARISTO In-line sputte­ ring production systems . . ." ca. 1999 und in der Firmenschrift BPS "NEW ARISTO for color filter applications" vom November 1998 veröffentlicht, realisiert. Diese besteht aus einer Be­ schichtungsanlage mit mehreren Vakuumbeschichtungssektionen und über Transferkammern verbundene vor- und nachgelagerte Schleu­ senkammern.

Zur Beschichtung der Substrate findet ein Carrier Anwendung, der die Substrate sowohl innerhalb der Vakuumbeschichtungs­ sektionen als auch durch die Schleusen hindurch transportiert. Der Carrier besteht meist aus einem Carrierträger und einem Carriereinsatz. Der Carriereinsatz dient der Aufnahme von Sub­ straten. Vor einer Eingangsschleuse werden die Carriereinsätze mit Substraten bestückt. Dabei stehen die Carrier entweder senkrecht, wobei die Substrate durch die Carriereinsätze mecha­ nisch gehalten werden, oder leicht geneigt, wobei die Substrate durch die Schwerkraft auf den Carriereinsätzen gehalten werden.

Auf einer geraden Carrierbahn fahren die Carrierträger entlang des Transportweges durch die Beschichtungsanlage. Sie tragen die bestückten Carriereinsätze durch die Beschichtungsanlage hindurch. Dabei sind auf dem Weg durch die Beschichtungsstrecke hindurch mehrere Dichtungs- und Schleusensysteme sowie Systeme zur Prozessgastrennung zwischen den einzelnen Vakuumbeschich­ tungssektionen zu passieren.

Verlässt der Carrier nach dem Beschichtungsvorgang die Aus­ gangsschleuse, werden dem Carrierträger die Substrate entnom­ men. Der Carrierträger wird anschließend leer über eine paral­ lel zu der Beschichtungsanlage verlaufenden Carrierrückführung zu der Eingangsschleuse zurückgeführt. Im Bereich zwischen der Entnahme der beschichteten Substrate und der Eingangsschleuse können die Carrierträger mit neuen Substraten bestückt werden.

Diese Beschichtungsanlage kann mit verschiedenen Prozesssek­ tionen beliebig erweitert werden. Allerdings ist die Baulänge dieser Anlage und die lange Rückführung der Carrier problema­ tisch.

In der deutschen Patentanmeldung DE 200 22 564 U1 ist eine Be­ schichtungsanlage beschrieben, die diese Probleme vermeidet. Allerdings hat diese Anlage wiederum den Nachteil, dass sie nicht beliebig erweiterbar ist. Hierin wird nämlich die Car­ rierrückführung zumindest durch einen Teil der Beschichtungs­ anlage gebildet und die Carrierbahn ist als geschlossene Bahn ausgeführt. Damit ist diese Anlage im Wesentlichen als Rund­ anlage konzipiert. Mit einer Erweiterung der Anlage wäre das Einfügen weiterer Anlagenteile erforderlich, was in Folge der runden Anlage Auswirkungen beispielsweise auf den Durchmesser der Anlage und somit auf die Gestaltung der übrigen Anlagen­ teile hätte.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine In-Line- Vakuumbeschichtungsanlage anzugeben, die unter Einhaltung eines geringstmöglichen Flächenbedarfes zusätzliche Substrat­ behandlungsschritte realisieren kann und beliebig erweiterbar ist.

Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass im Bereich des diskontinuierlichen Transports eine Pufferkammer mit mindestens einer Eingangsseite und mindestens einer Aus­ gangsseite angeordnet ist, die eine Wechseleinheit zur Aufnahme von Carrierträgern aufweist, die zumindest um eine senkrechte Drehachse in Drehschritten drehbar ist, wobei mindestens zwei Carrieraufnahmegondeln vorgesehen sind, die an den Seiten eines horizontal und mittig zur senkrechten Drehachse liegenden vir­ tuellen n-Ecks mit n ≧ 3 angeordnet sind und wobei nach Voll­ zug eines Drehschrittes eine Carrieraufnahmegondel zur Bewegung des Carrierträgers durch die Eingangsseite in einer ersten Be­ wegungsrichtung der Eingangsseite gegenübersteht und/oder eine Carrieraufnahmegondel zur Bewegung des Carrierträgers durch die Ausgangsseite in eine zweite Bewegungsrichtung der Ausgangssei­ te fluchtend gegenübersteht.

Durch diese Anordnung wird es möglich, eine In-Line- Vakuumbeschichtungsanlage aufzubauen, die in dem Bereich oder den Bereichen des kontinuierlichen Transports geradlinig ausge­ führt ist. Dadurch wird es möglich, beliebig viele Vakuumbe­ schichtungssektionen oder andere Prozesssektionen modulartig einzufügen und damit die Anlage dem zu erzielenden Schichtauf­ bau anzupassen.

An einer Stelle in einem Bereich diskontinuierlichen Transports werden die Carrier mit Substraten bestückt. Nach dem Bestücken passiert der Carrier eine erste Schleusenkammer, die das Pro­ zessvakuum von der Umgebungsatmosphäre trennt. Nach dem dis­ kontinuierlichen Einfahren des Carriers in die Schleusenkammer wird diese beidseitig verschlossen. Die beim Einfahren des Car­ riers in der Schleusenkammer befindliche Luft ist sodann aus der Schleusenkammer wieder abzupumpen. Dabei werden eine oder mehrere Schleusenkammern eingesetzt, wobei Schleusenkammern da­ von als Pufferkammern ausgeführt sein können. In diesen Schleu­ senkammern wird das Prozessvakuum stufenartig erzeugt.

Nach dem Durchlaufen der Schleusenkammern passiert der bestück­ te Carrier einen ersten Transferbereich, in dem von dem diskon­ tinuierlichen Transport in einen kontinuierlichen Transport ü­ bergegangen wird.

Vor diesem Transferbereich ist eine erfindungsgemäße Pufferkam­ mer angeordnet, in die ein erster Carrierträger aus der ersten Schleusenkammer über die Eingangsseite der Pufferkammer einge­ schoben wird. Danach vollzieht die Wechseleinheit zumindest ei­ nen Drehschritt, so dass die Eingangsseite nach dem zeitlichen Ablauf eines Prozesstaktes wieder zur Aufnahme eines nächsten Carrierträgers zur Verfügung steht. Die Wechseleinheit kann beispielsweise auch aus einem Handlingsystem bestehen, das den Carrierträger aufnimmt, dann zunächst translatorisch in Rich­ tung der Mitte der Pufferkammer fährt und dann den Drehschritt ausführt.

Nach einer Anzahl von Drehschritten, steht die erste Carrie­ raufnahmegondel an der Ausgangsseite der Pufferkammer. Der dar­ auf befindliche Carrier wird zum Übergang in den Transferbe­ reich freigegeben.

Eine nach dem zweiten Transferbereich angeordnete Pufferkammer arbeitet nach dem gleichen Funktionsprinzip.

Somit wird durch die Pufferkammern eine Richtungsänderung der Carrierträger bewirkt und die Bereiche des kontinuierlichen Transports können gerade gestaltet werden, wobei dennoch die gesamte Anlage einen ringförmigen Aufbau zeigt, bei dem die Carrierrückführung durch die Anlage selbst realisiert wird.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Wechseleinheit am inneren Pufferkammerboden, um die senkrechte Achse, drehbar gelagert und durch einen positionierbaren Line­ armotor, vorzugsweise einen Drehstromlinearmotor, direkt ange­ trieben ist.

Eine Lagerung der Wechseleinheit am Kammerboden und an der Kam­ merdecke hat den Nachteil, dass sich die Ausrichtung beider La­ gerdrehachsen beim Anpumpen der Pufferkammer zueinander verän­ dert und damit die Belastung der Lager steigt. Aus diesem Grund ist für die Wechseleinheit nur eine Lagerstelle am Pufferkam­ merboden vorgesehen. Die an der Pufferkammerdecke befindliche Drehdurchführung hat keine lagernde Funktion für die Wechsel­ einheit. Sie dient lediglich der Medienzuführung für die Bau­ gruppen innerhalb der Pufferkammer. Der Antrieb und die Positi­ onierung erfolgt über einen aus einem stationären Primärteil und einem beweglichen Sekundärteil bestehenden flachen Linear­ motor, vorzugsweise einen Drehstromlinearmotor der zur Positio­ nierung über ein eigenes Meßsystem verfügt.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass jede Carrieraufnahmegondel mit einer eigenen Transportein­ richtung zur Aufnahme bzw. Abgabe der Carrierträger ausgestat­ tet ist.

Die Carrieraufnahmegondeln sind mit einer eigenen Transportein­ richtung ausgestattet, welche den Carrierträger bei der Über­ nahme bzw. Übergabe auf die bzw. von der Gondel bewegt. Das heißt der Carrierträger wird vom Transportsystem einer angren­ zenden Kammer auf die Carrieraufnahmegondel geschoben. Nachdem der Carrierträger in den Wirkungsbereich der Transporteinrich­ tung geschoben wurde, erfolgt der Weitertransport durch selbi­ ge. Das Transportsystem verfügt über keinen eigenen Antrieb.

In einer weiteren günstigen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Transporteinrichtung der Carrieraufnahme­ gondel mittels eines an der Eingangsseite oder der Ausgangssei­ te der Pufferkammer befindlichen Antriebes an Atmosphäre über ein Kupplungssystem angetrieben ist.

Da nicht in jeder Position der Carrieraufnahmegondel ein Trans­ port des Carrierträgers erfolgen muss, sind die Antriebe nur an den notwendigen Stellen, im Bereich der Atmosphäre angebracht und können bei Bedarf in das Transportsystem eingekoppelt wer­ den.

In einer besonderen Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Wechseleinheit mit vier Carrieraufnahmegondeln verse­ hen ist und die erste Bewegungsrichtung und die zweite Bewe­ gungsrichtung einen Winkel von 90°, 180°, 270° oder 360° ein­ schließen.

Durch diese Ausgestaltung können mehrere Bewegungsrichtungen der Carrier realisiert werden. Somit ist der Einsatz einer er­ findungsgemäßen Pufferkammer in verschiedenen Anlagen- Ringsystemen mit einem geradlinigen Bereiche eines kontinuier­ lichen Transports möglich. Dabei wird durch die Pufferkammer jeweils eine Richtungsänderung entsprechend des Einsatzgebietes ermöglicht. Somit kann bei einem 90° Winkel eine viereckige An­ lage konzipiert werden. Bei einem 180° Winkel ist der Aufbau einer doppelspurige Anlage mit einem neben dem Transportweg der Carrier durch die Beschichtungssektionen liegendem Carrier­ rücktransport möglich.

Schließlich bedeutet die 360°-Variante ein "Looping" in dem normalen Bewegungsablauf. Dies kann insbesondere dort Anwendung finden, wo in dem normalen Betriebsablauf zeitaufwändige Schritte, wie langwierige Vorbehandlungsschritte, vorzunehmen sind. Derartige Schritte können in dem Looping realisiert wer­ den. Damit verkürzt sich die Anlagenlänge beträchtlich.

Es ist auch möglich, die Pufferkammer mit zwei oder mehreren Eingangs- und zwei oder mehreren Ausgangsbereichen zu versehen. Damit wird es möglich, die Pufferkammer nicht nur zur Rich­ tungsänderung in Anlagen-Ringsystemen sondern auch als Vertei­ ler oder Weichen einzusetzen.

In einer weiteren Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Carrierträger zur Senkrechten schräg gestellt sind.

Dies bietet eine sehr einfache Realisierung einer Substrathal­ terung, indem die Substrate bereits durch die Schwerkraft auf dem Carriereinsatz gehalten werden.

In einer günstigen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass in der Pufferkammer Einrichtungen zur Vor- und/oder Nach­ behandlung der Substrate angeordnet sind.

Damit kann die Verweilzeit in der Pufferkammer gezielt für die Gestaltung von Prozessschritten genutzt werden, so dass die Prozesssektionen, die normalerweise für die Vor- und/oder Nach­ behandlung erforderlich wären, entfallen können.

In einer günstigen Ausgestaltung hierzu ist vorgesehen, dass die Einrichtungen zur Vor- und/oder Nachbehandlung der Substra­ te aus Einrichtungen für stationäre Vor- und/oder Nachbehand­ lungsprozesse bestehen.

Stationäre Vor- und/oder Nachbehandlungsprozesse sind solche, bei denen der Carrier eine Zeit lang bei dem Vollzug dieses Prozesses in seiner Position verharrt. Unter Nutzung der Ver­ weilzeit der Carrier in der Pufferkammer ist es günstig, diese Prozesse in der Pufferkammer ablaufen zu lassen.

In einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Einrichtungen zur Vor- und/oder Nachbehandlung der Substrate beidseitig und parallel zum Carrierträger in einem definierten Abstand zu Carrierträger und Substrat angeordnet sind und dass sie ihre relative Position zu Carrierträger und Substrat auch während einer Bewegungsrichtungsänderung beibe­ halten.

In einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Einrichtungen zur Vor- und/oder Nachbehandlung der Substrate aus Heizelementen bestehen.

Die Substrate werden beispielsweise in der Pufferkammer bereits vorgeheizt, ohne dass gesonderte Heizkammern erforderlich wer­ den. Da die Heizelemente mit der Carrieraufnahmegondel verbun­ den sind, kann der Erwärmungsprozess kontinuierlich ablaufen und wird nicht durch eine Bewegungsrichtungsänderung des Car­ rierträgers unterbrochen. Eine beidseitige und substratnahe An­ ordnung der Heizelemente schließt einen Materialverzug am Car­ rier und an den Substraten aus und gewährleistet eine optimale Nutzung der Heizenergie.

In einer weiteren Ausgestaltung ist auch vorgesehen, dass die Pufferkammer mit einer Vakuumpumpe verbunden ist, dass sich die Schleusenkammern an die Eingangsseite und/oder an die Ausgangs­ seite anschließen und das Verhältnis der Volumina der Puffer­ kammer zu einer Schleuse mindestens 10 : 1 beträgt.

In der Pufferkammer wird vor dem Öffnen des Verbindungsventils zwischen der Schleusenkammer und der Pufferkammer ein Vakuum erzeugt, so dass in der Schleusenkammer nur noch eine geringere Pumpleistung anzuschließen ist. Mit jedem Einbringen eines Car­ rierträgers von der Schleusenkammer in die Pufferkammer erhöht sich der Druck in der Pufferkammer relativ wenig. Damit über­ nimmt die Pufferkammer die Funktion eines Druckausgleichs und damit kann die Pumpleistung in der Schleusenkammer verringert werden.

In einer weiteren Ausgestaltungsform der Erfindung ist vorgese­ hen, dass die Leitungen der Medienversorgung für die in der Pufferkammer angeordneten Baugruppen über eine an der Puffer­ kammerdecke, koaxial zur senkrechten Drehachse der Wechselein­ heit, befindlichen vakuumdichten Drehdurchführung verlaufen, welche mittels eines Schleppseils und einer Feder, zum flexib­ len Antrieb der Drehdurchführung, mit der Wechseleinrichtung verbunden ist.

Die in der Pufferkammer angeordneten Baugruppen müssen zur Pro­ zessdurchführung mit Medien z. B. Elektroenergie oder Kühlwas­ ser versorgt werden. Dabei sind zwei Anforderungen zu berück­ sichtigen. Zum einen darf das in der Prozesskammer herrschende Vakuum durch die Medienzuführung nicht beeinträchtigt werden und zum anderen muss die Beweglichkeit der Wechseleinheit um die senkrecht angeordnete Drehachse erhalten bleiben. Diese An­ forderungen werden durch die Drehdurchführung erfüllt.

In einer weiteren günstigen Ausgestaltungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Medium Elektroenergie für die in der Pufferkammer angeordneten Heizelemente durch eine Elektrolei­ tung, die in einem flexiblen Schlauch von der Drehdurchführung bis zu einem Anschlusskasten geführt wird, bereitgestellt wird und dass der Schlauch, der Anschlusskasten und die entsprechen­ den Verbindungen vakuumdicht ausgeführt sind und der Anschluss­ kasten über den Schlauch mit Umgebungsatmosphäre verbunden ist.

Um Glimmentladungen eines im Prozessvakuum liegenden Elektroan­ schlusses zu vermeiden, wurde der Anschluss in einen Anschluss­ kasten verlagert, der vakuumdicht ausgeführt wird und mit der Umgebungsatmosphäre in Verbindung steht.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbei­ spieles näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße In-Line- Vakuumbeschichtungsanlage,

Fig. 2 eine Schnittdarstellung durch eine erfindungsgemäße Pufferkammer und

Die In-Line-Vakuumbeschichtungsanlage 1 ist mit einem nicht nä­ her dargestellten Transportsystem versehen. In dem Trans­ portsystem sind Carrier 2 auf einem Carrierträger 3 in einer Transportrichtung 4 bewegbar.

Auf den Carriern 2 sind Substrate 5 auflegbar.

Der Transportweg der Carrierträger 3 weist einen Bereich dis­ kontinuierlichen Transports 6, einen Bereich kontinuierlichen Transports 7, einen ersten Transferbereich 8, mit einem Über­ gang von einem diskontinuierlichen zu einem kontinuierlichen Transport und einen zweiten Transferbereich 9 mit einem Über­ gang von einem kontinuierlichen Transport zu einem diskontinu­ ierlichen Transport auf.

Die In-Line-Vakuumbeschichtungsanlage 1 ist mit einer in Trans­ portrichtung 4 vor dem ersten Transferbereich 8 liegenden ers­ ten Schleusenkammer 10 und mit einer in Transportrichtung 4 nach dem zweiten Transferbereich 9 liegenden zweiten Schleusen­ kammer 11 versehen. Dazwischen, d. h. im Bereich des kontinuier­ lichen Transports 7, sind mehrere Vakuumbeschichtungssektionen 12 angeordnet.

Im Bereich des diskontinuierlichen Transports 6 sind zwei Puf­ ferkammern 13; 21 mit je einer Eingangsseite 14 und einer Aus­ gangsseite 15 versehen. Diese Pufferkammern 13; 21 weisen eine Wechseleinheit 16 zur Aufnahme von Carrierträgern 3 auf, die um eine senkrechte Drehachse in Drehschritten drehbar ist. Der An­ trieb der Wechseleinheit erfolgt über einen positionierbaren Linearantrieb 19. Dabei sind vier Carrieraufnahmegondeln 17 vorgesehen, die an den Seiten eines horizontal und mittig zur senkrechten Drehachse liegenden virtuellen Vierecks angeordnet sind. Nach Vollzug eines Drehschrittes steht eine Carrierauf­ nahmegondel 17 zur Aufnahme eines Carrierträgers 3 der Ein­ gangsseite 14 und eine Carrieraufnahmegondel 17 zur Abgabe ei­ nes Carrierträgers 3 der Ausgangsseite 15 fluchtend gegenüber.

In dem einen Bereich diskontinuierlichen Transports 6 werden die Carriereinsätze 2 in den Carrierträgern 3 mit Substraten 5 bestückt. Nach dem Bestücken passiert der Carrierträger 3 die erste Schleusenkammer 10, die das Prozessvakuum in den Vakuum­ beschichtungssektionen 12 von der Umgebungsatmosphäre trennt. Nach dem diskontinuierlichen Einfahren des Carrierträgers 3 in die erste Schleusenkammer 10 wird diese beidseitig verschlos­ sen.

Vor dem Einfahren des Carrierträgers 3 in den Bereich kontinu­ ierlichen Transports 7 der Anlage passiert der bestückte Car­ rierträger 3 den ersten Transferbereich 8. Vor diesem Trans­ ferbereich 8 ist eine erfindungsgemäße Pufferkammer 13 angeord­ net, in die ein erster Carrierträger 3 über die Eingangsseite 14 eingeschoben wird. Danach vollzieht die Wechseleinheit 16 einen Drehschritt, so dass an der Eingangsseite 14 die zweite Carrieraufnahmegondel 17 zur Aufnahme eines nächsten Car­ rierträgers 3 zur Verfügung steht.

Nach zwei Drehschritten, steht die erste Carrieraufnahmegondel 17 der Ausgangsseite 15 der Pufferkammer 13 zur Übergabe eines Carrierträgers 3 in den ersten Transferbereich 8 fluchtend ge­ genüber.

Eine nach dem zweiten Transferbereich 9 angeordnete zweite Puf­ ferkammer 21 arbeitet nach dem gleichen Funktionsprinzip.

In der Pufferkammer 13 und 21 sind Heizelemente 18 auf beiden Seiten jeder Carrieraufnahmegondel 17 parallel und mit einem konstanten Abstand zum Carrierträger 3 angeordnet.

Diese Anordnung der Heizelemente 18 ermöglicht einen kontinu­ ierlichen Erwärmungsvorgang der Substrate 5, der durch eine Drehbewegung der Wechseleinheit nicht unterbrochen wird.

Damit übernehmen die Pufferkammern 13 und 21 die Funktion der Richtungsumkehr der Carrierträger 3 auf dem Transportweg. Die erste Pufferkammer 13 übernimmt außerdem das Vorheizen und die zweiten Pufferkammer 21, nach dem zweiten Transferbereich 9, ein Temperieren der Substrate 5.

Jede Pufferkammer 13 und 21 ist mit mindestens einer Vakuumpum­ pe versehen. Dabei sind die Schleusenkammern 10; 11 an die Ein­ gangsseite 14 der ersten Pufferkammer 13 bzw. an die Ausgangs­ seite 15 der zweiten Pufferkammer 21 angeschlossen.

Bezugszeichenliste

1

In-Line-Vakuumbeschichtungsanlage

2

Carrier

3

Carrierträger

4

Transportrichtung

5

Substrat

6

Bereich diskontinuierlichen Transports

7

Bereich kontinuierlichen Transports

8

erster Transferbereich

9

zweiter Transferbereich

10

erste Schleusenkammer

11

zweite Schleusenkammer

12

Vakuumbeschichtungssektion

13

erste Pufferkammer

14

Eingangsseite der Pufferkammer

15

Ausgangsseite der Pufferkammer

16

Wechseleinheit

17

Carrieraufnahmegondel

18

Heizelement

19

Linearantrieb

20

Kammerwandung

21

zweite Pufferkammer

22

Drehdurchführung

Claims (13)

1. In-Line-Vakuumbeschichtungsanlage die
mit einem Transportsystem für die Bewegung von Carriern versehen ist, welche entlang eines Transportweges bewegbar sind und auf denen Substrate aufgelegt werden können, wobei der Transportweg mindestens einen Bereich diskon­ tinuierlichen Transports, einen Bereich kontinuierlichen Transports, einen ersten Transferbereich, mit einem Über­ gang von einem diskontinuierlichen zu einem konti­ nuierlichen Transport und einen zweiten Transferbereich mit einem Übergang von einem kontinuierlichen Transport zu ei­ nem diskontinuierlichen Transport, aufweist,
mit einer in Transportrichtung vor dem ersten Transfer­ bereich liegenden ersten Schleusenkammer,
mit einer in Transportrichtung nach dem zweiten Trans­ ferbereich liegenden zweiten Schleusenkammer und
mit mindestens einer Vakuumbeschichtungssektion, die im Bereich des kontinuierlichen Transports angeordnet ist, da­ durch gekennzeichnet, dass im Bereich des diskontinuierli­ chen Transports (6) eine Pufferkammer (13) mit mindestens einer Eingangsseite (14) und mindestens einer Ausgangsseite (15) angeordnet ist, die eine Wechseleinheit (16) zur Auf­ nahme von Carrierträgern (3) aufweist, die zumindest um ei­ ne senkrechte Drehachse in Drehschritten drehbar ist, wobei mindestens zwei Carrieraufnahmegondeln (17) vorgesehen sind, die an den Seiten eines horizontal und mittig zur senkrechten Drehachse liegenden virtuellen n-Ecks mit n ≧ 3 angeordnet sind und wobei nach Vollzug eines Dreh­ schrittes eine Carrieraufnahmegondel (17) zur Bewegung des Carrierträgers durch die Eingangsseite (14) in einer ersten Bewegungsrichtung der Eingangsseite (14) gegenübersteht und/oder eine Carrieraufnahmegondel (17) zur Bewegung des Carrierträgers (3) durch die Ausgangsseite (15) in eine zweite Bewegungsrichtung der Ausgangsseite (15) fluchtend gegenübersteht.

2. In-Line-Vakuumbeschichtungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wechseleinheit (16) am inneren Pufferkammerboden, um die senkrechte Achse, drehbar gela­ gert und durch einen positionierbaren Linearmotor, vorzugs­ weise einen Drehstromlinearmotor (19), direkt angetrieben ist.

3. In-Line-Vakuumbeschichtungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Carrieraufnahmegondel (17) mit einer eigenen Transporteinrichtung zur Aufnahme bzw. Abgabe der Carrierträger (3) ausgestattet ist.

4. In-Line-Vakuumbeschichtungsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinrichtung der Carrie­ raufnahmegondel (17) mittels eines an der Eingangsseite (14) oder der Ausgangsseite (15) der Pufferkammer befindli­ chen Antriebes an Atmosphäre über ein Kupplungssystem ange­ trieben ist.

5. In-Line-Vakuumbeschichtungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wechseleinheit (16) mit vier Car­ rieraufnahmegondeln (17) versehen ist und die erste Bewe­ gungsrichtung und die zweite Bewegungsrichtung einen Winkel von 90°, 180°, 270° oder 360° einschließen.

6. In-Line-Vakuumbeschichtungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Carrierträger (3) zur Senkrechten schräg gestellt sind.

7. In-Line-Vakuumbeschichtungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Pufferkammer (13; 21) Einrichtungen zur Vor- und/oder Nachbehandlung der Substra­ te (5) angeordnet sind.

8. In-Line-Vakuumbeschichtungsanlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen zur Vor- und/oder Nachbehandlung der Substrate (5) aus Einrichtungen für sta­ tionäre Vor- und/oder Nachbehandlungsprozesse bestehen.

9. In-Line-Vakuumbeschichtungsanlage nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen zur Vor- und/oder Nachbehandlung der Substrate (5) beidseitig und parallel zum Carrierträger (3) in einem definierten Abstand zu Carrierträger (3) und Substrat (5) angeordnet sind und dass sie ihre relative Position zu Carrierträger (3) und Substrat (5) auch während einer Bewegungsrichtungsänderung beibehalten.

10. In-Line-Vakuumbeschichtungsanlage nach Anspruch 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen zur Vor- und/oder Nachbehandlung der Substrate (5) aus Heizelementen (18) bestehen.

11. In-Line-Vakuumbeschichtungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pufferkammer (13; 21) mit einer Vakuumpumpe verbunden ist, dass sich die Schleusenkammern (10; 11) an die Eingangsseite (14) und/oder an die Aus­ gangsseite (15) anschließen und das Verhältnis der Volumina der Pufferkammer (13; 21) zu einer Schleuse (10; 11) min­ destens 10 : 1 beträgt.

12. In-Line-Vakuumbeschichtungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitungen der Medienversorgung für die in der Pufferkammer (13; 21) angeordneten Baugruppen über eine an der Pufferkammerdecke, koaxial zur senkrechten Drehachse der Wechseleinheit (16), befindlichen vakuumdich­ ten Drehdurchführung (22) verlaufen, welche mittels eines Schleppseils und einer Feder, zum flexiblen Antrieb der Drehdurchführung (22), mit der Wechseleinheit (16) verbun­ den ist.

13. In-Line-Vakuumbeschichtungsanlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet dass das Medium Elektroenergie für die in der Pufferkammer (13; 21) angeordneten Heizelemente durch eine Elektroleitung, die in einem flexiblen Schlauch von der Drehdurchführung (22) bis zu einem Anschlusskasten ge­ führt wird, bereitgestellt wird und dass der Schlauch, der Anschlusskasten und die entsprechenden Verbindungen vakuum­ dicht ausgeführt sind und der Anschlusskasten über den Schlauch mit Umgebungsatmosphäre verbunden ist.