DE1934413A1 - Substrate changing device for vacuum coat- - ing installations - Google Patents

Substrate changing device for vacuum coat- - ing installations

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DE1934413A1
DE1934413A1 DE19691934413 DE1934413A DE1934413A1 DE 1934413 A1 DE1934413 A1 DE 1934413A1 DE 19691934413 DE19691934413 DE 19691934413 DE 1934413 A DE1934413 A DE 1934413A DE 1934413 A1 DE1934413 A1 DE 1934413A1
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Germany
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substrates
substrate
container
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substrate holding
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Application number
DE19691934413
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Dipl-Phys Helmond Kausche
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Siemens AG
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Siemens AG
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/56Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
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  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

Substrate changing device is useful for vacuum coating installations in which several flat substrates are successively coated or sprayed with thin layers of coating material. holder frames recive the substrates to be coated and are inclined on two opposing sides so that they can be pushed underneath each other and stacked in a magazine-like container. The latter has an opening as large as the substrate, through which the material to be deposited is applied to the substrate. A conveyor arrangement pushes the frame with the coated substrate under the stack which has been processed.

Description

Substratwechselvorrichtung Die Erfindung betrifft eine Substratechselvorrichtung, insbesondere für Vakuumbeschichtungsanlagen, in denen mehrere ebene Subs-trate nacheinander mit dünnen Schichten bedampft oder bestäubt werden0 Es ist bekannt, mehrere Substrate gleichzeitig in eine Vakuumbeschichtungsanordnung einzubringen und sie dann nacheinander zu beschichten Hierdurch vermeidet man das häufige Öffnen und Evakuieren der VakuumkammerO Eine Substratwechselvorrichtung sorgt dann dafür, daß jedes einzelne Substrat von einem ersten Vorratsstapel in Arbeitsposition gebracht und anschließend auf einem zweiten Stapel abgelegt wird Bekannte Ausführungsformen von solchen Wechselvorrichtungen benötigen jedoch komplizierte mechanische Einrichtungen, die dadurch viel Platz benötigen und auch störanfällig sind0 Es ist auch bekannt, die einzelnen Substrate auf einer tellerartigen Vorrichtung zu befestigen0 Durch Drehen dieses Substratwechseltellers werden dann nacheinander sämtliche Substrate in die Arbeitsposition gebracht, Es ist auch bekannt, die Substrate an der Wand eines zylinderförmigen7 drehbaren Käfigs zu befestigen und auf diese Art den Wechsel der Substrate in der Vakuumkarnmer zu ermöglichen0 Es sind auch schon Anlagen bekannt, bei denen die Substrate auf endlose Transportbänder oder -ketten aufgelegt werden und so die einzelnen Bearbeitungestellen passieren, Diese Art von Substratwechselvorrichtungen sind vor allem bei kontinuierlich arbeitenden Durchlaufanlagen gebräuchlich und vorteilhaft, Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfache, wenig Platz benötigende und betriebssichere Substratwechselvorrichtung anzugeben, Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß Substrathalterahmen zur Aufnahme der zu beschichtenden Substrate vorgesehen sind, daß die Substrathalterahmen an zwei entgegengesetzten Seiten abgeschrägt sind, so daß sie sich untereinanderschieben lassen, daß ein-magazinartiger Behälter vorgesehen ist, in dem die Substrathalterahmen übereinandergestapelt werden, daß der Behälter auf seiner Bodenfläche wenigstens eine Öffnung in der Größe der Substrate besitzt, durch die das abzuscheidende Material auf die Substrate gelangt, und daß wenigstens ein schieberartiger Transportmechanismus vorhanden ist, der die Rahmen mit den beschichteten Substraten vom unbearbeiteten Vorratsstapel unter den bearbeiteten Stapel schiebt, Damit ergeben sich die Vorteile, daß auf engstem Raum viele Substrate untergebracht werden können, daß die Substrate und die aufgebrachten Schichten gegen mechanische Einwirkungen geschützt sind, daß der Ein- und Ausbau staubfrei erfolgen kann, wenn der Stapelbehälter entsprechend aufgebaut ist, indem der ganze Behälter von der übrigen Anlage getrennt und in einer Laminarbox be- und entladen wird 0 Vorteilhaft sind an der erfindungsgemäßen Substrätwechselvorrichtung zwei Transportschieber vorhanden, Der eine Schieber befördert das unterste Substrat samt Substrathalterahmen nach der Beschichtung vom Vorratsstapel unter den bearbeiteten Stapel, während der zweite Schieber das oberste Substrat vom bearbeiteten Stapel wieder auf den Vorratsstapel zurückbefördertO Dieser zweite Schieber ermöglicht somit einen Kreislauf der Substrate in der Wechselvorrichtung, so daß die Substrate nacheinander mehrfach beschichtet werden können0 Eine andere Möglichkeit zum Aufbringen von Mehrfachschichten besteht darin7 daß nicht nur unter dem Vorratsstapel, sondern auch unter dem bearbeiteten Stapel eine Öffnung im Boden des magazinartigen Behälters vorgesehen ist, durch die weiteres Material auf die bereits beschichteten Substrate aufgebracht wird0 Vonzugsweise ist der magazinartige Behälter heizbar, indem z.Bt eine Strahlungsheizung um den Behälter herum angeordnet isto Dadurch können die Substrate entgast, ausgeheizt und auf die nötige Substrattemperatur gebracht werden0 Sollen die Substrate nicht ganzflächig beschichtet werden, sondern sollen die Schichten in bestimmten Konfigurationen durch Masken aufgebracht werden, z,B, zum Herstellen von Widerständen, Leitungsbahnen, Kontaktflächen usw, für elektrische und elektronische Baugruppen in Dünnschicht-Dechnikv so ist es unerläßlich, daß die Substrate eine genau bestimmte Stellung zu den Masken besitzen, Dies erreicht man bei der erfindungsgemäßen Substratwechselvorrichtung vorteilhaft dadurch, daß Stifte und Federn zum maßgenauen Positionieren der Substrathalterahmen über den Beschichtungemasken vorhanden sind0 Anhand der Zeichnung soll die erfindungsgemäße Substratwechselvorrichtung in Form eines Ausführungsbeispieles erläutert werden Man erkennt einen magazinartigen Behälter 1 mit einem abnehmbaren Deckel 6 Im Boden des Behälters 1 befindet sich eine Öffnung 3, durch die das von einer Verdampferquelle 9 abdaminde Material auf die Substrate gelangt, Die Substrate belinden sich in Substrathalterahmen 2 mit abgeschrägten Seit-enflächenO Über der Beschichtungsöffnung 3. Substrate changing device The invention relates to a substrate changing device, especially for vacuum coating systems in which several level subs-stepped one after the other be vaporized or dusted with thin layers0 It is known to use several substrates to be introduced into a vacuum deposition assembly at the same time and then sequentially to be coated This avoids the frequent opening and evacuation of the vacuum chamberO A substrate changing device then ensures that each individual substrate of brought a first supply stack into working position and then on one second stack is deposited Known embodiments of such changing devices however, they require complicated mechanical equipment, which creates a lot of space need and are also prone to failure0 It is also known that the individual substrates to be attached to a plate-like device by turning this substrate changing plate then, one after the other, all substrates are brought into the working position, Es It is also known to mount the substrates on the wall of a cylindrical7 rotatable cage to attach and in this way to change the substrates in the vacuum chamber enable0 There are already systems known in which the substrates on endless Conveyor belts or chains are placed and so the individual Processing stations happen, These types of substrate changing devices are in front especially common and advantageous in continuously operating systems, The object of the invention is to provide a simple, space-saving and reliable Specify substrate changing device, This object is achieved in that the substrate holding frame for receiving the substrates to be coated are provided that the substrate holding frame are bevelled on two opposite sides so that they slide under each other let that a magazine-like container is provided in which the substrate holding frame are stacked so that the container on its bottom surface at least has an opening the size of the substrate through which the material to be deposited reaches the substrates, and that at least one slide-like transport mechanism is available, the frame with the coated substrates from the unprocessed Pushes the stock pile under the processed pile, this results in the advantages that many substrates can be accommodated in a very small space, that the substrates and the applied layers are protected against mechanical effects, that the installation and removal can be done dust-free, if the stacking container accordingly is constructed by separating the entire container from the rest of the system and in one Laminar box is loaded and unloaded 0 Advantages of the substrate changing device according to the invention two transport slides available, one slider conveys the bottom substrate including substrate holder frame after coating from the stock pile under the processed stack, while the second pusher is the top substrate conveyed back from the processed stack to the supply stackO This second one Slide thus enables the substrates to be circulated in the changing device, so that the substrates can be coated several times one after the other0 Another The possibility of applying multiple layers is that not only under the stock pile, but also under the processed pile an opening in the floor of the magazine-like container is provided through the further material on the already coated substrates is applied0 Preferably, the magazine-like The container can be heated, e.g. by arranging a radiant heater around the container isto This allows the substrates to be degassed, baked out and brought to the required substrate temperature 0 Should the substrates not be coated over the entire surface, but rather should the layers be applied in certain configurations through masks, z, B, for the production of resistors, conductor tracks, contact surfaces, etc., for electrical and electronic assemblies in thin-film Dechnikv so it is essential that the substrates have a precisely defined position in relation to the masks, this is achieved one advantageous in the substrate changing device according to the invention in that Pins and springs for precise positioning of the substrate holding frame over the Coating masks are available. Based on the drawing, the inventive Substrate changing device are explained in the form of an exemplary embodiment Man recognizes a magazine-like container 1 with a removable cover 6 in the bottom of the container 1 is an opening 3 through which the from an evaporator source 9 from this material gets onto the substrates, the substrates are held in the substrate holding frame 2 with bevelled side surfaces O over the coating opening 3.

befindet sich der Vorratsstapel mit den unbeschichteten Platten, links davon der Stapel mit den beschichteten Platten Mit Hilfe des Schiebers 4 wird der unterste Rahmen nach der Beschichtung nach links unter den zweiten Stapel geschoben Mit Hilfe eines zweiten Schiebers 5 werden die Rahmen 2 vom linken Stapel auf den rechten Vorratsstapel zurückgeschobenv so daß ein Kreislauf der Rahmen 2 innerhalb des Behälters 1,6 stattfindet Der Antrieb der Schieber 4,5 erfolgt z,B, durch eine (nicht dargestellte) Zahnstange oder einen Exzenter, der an den Gelenkpunkten 7 mit den Schiebern 4,5 verbunden ist Am Boden des Behälters 1 ist außerdem ein Stift 8 beweglich befestigt, der als Anschlag beim maßgenauen Positionieren der Substrathalterahmen 2 über einer in die Beschichtungsölnung 3 eingesetzten9 in der Zeichnung nicht dargestellten lylaske dient Beim Weitertransport des untersten Rahmens 2 wird der Stift 8 nach unten weggedrückt Die seitliche genaue Führung des Rahmens 2 an einer Längsseite des Behälters 1 kann durch eine an der gegenüberliegenden Längsseite angebrachte weiche Blattfeder erfolgen, 5 Patentansprüche 1 Figurthe stock stack with the uncoated panels is on the left of which the stack with the coated plates. With the help of the slide 4, the The bottom frame is pushed to the left under the second stack after coating With the help of a second slide 5, the frame 2 from the left stack on the right supply stack pushed back so that a circuit of the frame 2 within of the container 1.6 takes place The slide 4.5 is driven, for example, by a Toothed rack (not shown) or an eccentric attached to the hinge points 7 is connected to the slides 4, 5 At the bottom of the container 1 is also a pin 8 movably attached, which acts as a stop when accurately positioning the substrate holding frame 2 above a 9 inserted into the coating oil 3, not shown in the drawing lylaske is used When the bottom frame 2 is transported further, the pin 8 is moved to pushed away at the bottom The exact lateral guidance of the frame 2 on one long side of the container 1 can be attached by a on the opposite longitudinal side soft leaf spring done, 5 claims 1 figure

Claims (1)

Patentansprüche S Substratwechselvorrichtung, insbesondere für Vakuumbeschichtungsanlagen, in denen mehrere ebene Substrate nacheinander mit dünnen Schichten bedampft oder bestäubt werden, dadurch gekennzeichnet, daß Substrathalterahmen (2) zur Aufnahme der zu beschichtenden Substrate vorgesehen sind, daß die Substrathalterahmen (2) an zwei entgegengesetzten Seiten abgeschrägt sind, so daß sie sich untereinanderschieben lassen, daß ein magazinartiger Behälter (1,6) vorgesehen ist, in dem die Substrathalterahmen (2) übereinandergestapelt werden, daß der Behälter (1,6) auf seiner Bodenfläche wenigstens eine Öffnung (3) in der Größe der Substrate besitzt, durch die das abzuschneidende Material auf die Substrate gelangt, und daß wenigstens ein schieberartiger Transportmechanismus (4) vorhanden ist, der die Rahmen (2) mit den beschichteten Substraten vom unbearbeiteten Vorratsstapel unter den bearbeiteten Stapel schiebt 2 Vorlich-tung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter schieberartiger Transportmechanismus vorhandeln ist, die die Substrathalterahmen vom bearbeiteten Stapel auf den Vorratsstapel zurückschiebt 3 Vorrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Öffnung im Boden des magazinartigen Behälters vorgesehen ist, durch die weiteres Material auf die bereits beschichteten Substrate aufgebracht wird 4 Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der magazinartige Behälter heizbar ist 5c Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4,. Claims S substrate changing device, in particular for vacuum coating systems, in which several flat substrates are successively vapor-deposited with thin layers or are dusted, characterized in that the substrate holding frame (2) for receiving the substrates to be coated are provided that the substrate holding frame (2) are bevelled on two opposite sides so that they slide under each other let that a magazine-like container (1,6) is provided in which the substrate holding frame (2) are stacked so that the container (1,6) is on its bottom surface has at least one opening (3) the size of the substrates through which the cut off Material gets onto the substrates, and that at least one slide-like transport mechanism (4) The frame (2) with the coated substrates from the unprocessed Storage stack under the processed stack pushes 2 Vorlich-device according to claim 2, characterized in that a second slide-like transport mechanism is present, which is the substrate holding frame from the processed stack to the supply stack pushes back 3 device according to claim 1 and / or 2, characterized in that that a second opening is provided in the bottom of the magazine-like container through the further material is applied to the already coated substrates 4 Device according to at least one of Claims 1 to 3, characterized in that that the magazine-like container can be heated 5c device according to at least one of claims 1 to 4 ,. dadurch gekennzeichnet, daß Stif-te und Federn zum maßgenauen Positionieren der Substrathalterahmen über Beschichtungsmasken vorhanden sind0 characterized in that pins and springs for precise positioning the substrate holding frame are present via coating masks0
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010000447A1 (en) * 2010-02-17 2011-08-18 Aixtron Ag, 52134 Coating device and method for operating a coating device with a screen plate

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010000447A1 (en) * 2010-02-17 2011-08-18 Aixtron Ag, 52134 Coating device and method for operating a coating device with a screen plate

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