DE19733940C2 - Vorrichtung zum Beschichten von plattenförmigen Substraten mit dünnen Schichten mittels Kathodenzerstäubung - Google Patents
Vorrichtung zum Beschichten von plattenförmigen Substraten mit dünnen Schichten mittels KathodenzerstäubungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Be
schichten von plattenförmige Substraten mit dünnen
Schichten mittels Kathodenzerstäubung mit mehreren
nacheinander angeordneten, über Öffnungen oder
Schleusen miteinander verbundenen, evakuierbaren
Abteilungen und einer Einrichtung zum Transport
der Substrate entlang eines Pfades durch die Ab
teilungen sowie an den Abteilungswänden abgestütz
ten Kathoden, Blenden, Prozeßgaszuführungen und
Anschlüssen für Vakuumpumpen.
Bekannt ist eine Vorrichtung zum Aufbringen dünner
Schichten auf ein Substrat mittels des Kathoden
zerstäubungsverfahrens in einer Vakuumkammer
(DE 195 13 691), durch die das zu beschichtende
Substrat hindurchbewegbar ist und mit einer zwi
schen einer zu zerstäubenden Kathode und einer An
ode angeordneten Blende, wobei die Substratebene
unterhalb der Anode verläuft, wobei von der Wand
der Vakuumkammer gehaltene, Kanäle aufweisende
Hohlprofile parallel zur Kathodenebene und im Be
reich zwischen der Kathode und der Anode vorgese
hen sind, die vom Kühlmittel und Prozeßgas durch
strömt sind, wobei die Hohlprofile sich quer zu
den Kanälen erstreckende Öffnungen für den Aus
tritt von Prozeßgas in die Vakuumkammer aufweisen
und bei der als Profilschienen mit L-förmigem
Querschnitt ausgebildete Anoden, deren kurze
Schenkel jeweils die Hohlprofile übergreifend auf
den Oberseiten der Hohlprofile aufliegen und in
dieser Lage von Bolzen, Schrauben oder Klemmstüc
ken gehalten sind, die sich von den Oberseiten der
Hohlprofile aus nach oben zu erstrecken und mit
Bohrungen in den kurzen Schenkeln der Anoden kor
respondieren.
Bei dieser bekannten Vorrichtung sind die Anode,
die Blende, die Kühlelemente und die Gaszufüh
rungseinrichtung an ortsfesten Prozeßkammerwänden
angeordnet, so daß eine Reparatur oder ein Aus
tausch dieser Teile nur unter größten Mühen mög
lich ist. Darüber hinaus ist die Zerstäubungska
thode mit allen ihren Teilen in der Prozeßkammer
selbst untergebracht, so daß ihr Ausbau auch nur
nach dem Entfernen eines die Oberseite der Prozeß
kammer verschließenden Deckels und der Versor
gungsleitungen möglich ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu
grunde, eine Vorrichtung des eingangs genannten
Typs so auszubilden, daß jede Abteilung einer
Durchlaufanlage mit mindestens einer Kathode und
mit einer eigenen Pumpstation ausgestattet werden
kann, wobei die Verbindungen der einzelnen Abtei
lungen über Schleusen erfolgen soll. Die Vorrich
tung soll preiswert herstellbar und frei von den
Nachteilen der bekannten Vorrichtung sein.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß zumindest eine der Abteilungen einen sich auf
ihrem oberen Wandteil abstützenden, eine Öffnung
im Wandteil einfassenden Rahmen und einen auf die
sem Rahmen aufliegenden, die Öffnung nach oben
verschließenden Deckel aufweist, wobei der Deckel
mit mindestens einer Ausnehmung versehen ist, in
die die Zerstäubungskathode eingesetzt ist, wobei
außerdem am Rahmen befestigte, sich lotrecht von
oben her in die Kammern erstreckende Arme oder
Wandteile mit von diesen gehaltenen Anoden, Blen
den und/oder Gas- oder Kühlmittel-Zu- und -
Ableitungsrohren und/oder Substratführungselemen
ten vorgesehen sind.
Weitere Merkmale und Einzelheiten sind in den Pa
tentansprüchen näher beschrieben und gekennzeich
net.
Die Erfindung läßt die verschiedensten Ausfüh
rungsmöglichkeiten zu; eine davon ist in der an
hängenden Zeichnung schematisch dargestellt, und
zwar zeigen:
Fig. 1 eine Ausschnitt einer aus einer Vielzahl
von Abteilungen gebildeten Beschichtungs
anlage für Glasscheiben,
Fig. 2 das in einem der Saugräume angeordnete
Leitblech für den Anschluß der Vakuumpum
pe an den benachbarten Prozeßraum in per
spektivischer Darstellung,
Fig. 3 die Anordnung nach Fig. 2, jedoch mit dem
um 180° geschwenkten Leitblech,
Fig. 4 die Anlage nach Fig. 1, jedoch mit einer
der Gastrennung dienenden Prozeßkammer.
Die in der Zeichnung Fig. 1 dargestellte Durch
laufanlage besteht im wesentlichen aus einem ka
nalartigen Anlagengehäuse, bestehend aus einer ho
rizontal angeordneten Bodenplatte 29, zwei glei
chen, lotrecht angeordneten Seitenplatten und dem
sich parallel zur Bodenplatte 29 erstreckenden
oberen Wandteil 9 sowie die das Anlagengehäuse in
mehrere einzelne Abteilungen C, C', C'', . . . auftei
lende, feste Querschotten oder Zwischenwände
23, 23', . . . Das obere Wandteil 9 ist abwechselnd
mit Öffnungen 7, 7', . . . für den Einbau von Vakuum
pumpen 8, 8', . . . und mit Öffnungen 10, 10', . . . für
den Einbau von mit einem Deckel 12, 12', . . . verbun
denen Kathoden 4, 4', . . . und den Einbau von lösba
ren Wandteilen 15, 15', . . ., die an einem Rahmen
11, 11', . . . befestigt sind, versehen.
Die Substrate, z. B. flache Glasscheiben 2, werden
mit Hilfe von motorisch angetriebenen Rollen
30, 30', . . . in Pfeilrichtung A entlang des Pfades P
durch die Abteilungen C, C', . . . gefördert, wozu die
Querschotten oder Zwischenwände 23, 23', . . . jeweils
mit Durchbrüchen 31, 31', . . . versehen sind. Beim
Transport durch die Prozeßräume 14, 14', . . . sind
ihre Oberseiten jeweils den Teilchenströmen der
Kathoden 4, 4', . . . ausgesetzt, wobei die Blenden
5, 5', . . . und Führungselemente oder Schutzbleche
17, 17', . . . den Teilchenstrom begrenzen bzw. dafür
Sorge tragen, daß die Teile der Transportvorrich
tung 3 unbeschichtet bleiben. Die auf der Obersei
te des oberen Wandteils 9 angeordneten Vakuumpum
pen 8, 8', . . . sind dabei jeweils mit einem Prozeß
raum 14, 14', . . . verbunden und bewirken, daß in
diesem der für den Zerstäubungsprozeß notwendige
Druck herrscht. Unterhalb jeder Vakuumpumpe
8, 8', . . . ist jeweils ein schaufelförmiges oder
halbschalenförmiges, schwenkbar gelagertes Leit
blech 19, 19', . . . so gehalten, daß die offene Seite
des Leitblechs 19, 19', . . . jeweils der dem Prozeß
raum 14, 14', . . . benachbarten Saugraumhälfte
20, 20', . . . zugekehrt ist. Dadurch, daß die Leit
bleche 19, 19', . . . jeweils um eine vertikale Achse
a, a', . . . drehbar gelagert sind, läßt sich bei
spielsweise das Leitblech 19 in Pfeilrichtung B
auch so schwenken, daß die Pumpe 8 mit der linken
Hälfte des Saugraums 20 und damit über die Öffnung
22'' auch mit dem Prozeßraum 14'' korrespondiert,
was in Fig. 3 näher gezeigt ist.
Die Kathoden 4, 4', . . . sind jeweils an Deckeln
12, 12', . . . fest angeordnet und zwar derart, daß
ihre Targets 32, 32', . . . in den jeweiligen Prozeß
raum 14, 14', . . . hineinragen und auf die auf der
Rollenbahn 30, 30', . . . geführten Substrate 2, 2', . . .
ausgerichtet sind. Jeder Deckel 12, 12', . . . ist mit
einem Rahmen 11, 11', . . . verbunden, der jeweils
seinerseits mit dem oberen Wandteil 9 verschraubt
ist, wobei an jedem Rahmen 11, 11', . . . zwei Quer
schotten oder Zwischenwände 23, 23', . . . angebracht
sind, die sich zusammen mit dem Rahmen 11, 11', . . .
aus der jeweiligen Öffnung 10, 10', . . . im oberen
Wandteil 9, 9', . . . entnehmen lassen. An den Zwi
schenwänden 23, 23', . . . sind wiederum alle für die
Kathodenumgebung notwendigen Teile und Aggregate
befestigt, wie beispielsweise die Kühlmittelrohre
16, 16', . . ., die Prozeßgaszuführungen 6, 6', . . ., die
Blenden 5, 5', . . . oder die Schutzbleche 17, 17', . . .
zur Abschirmung der Rollen 30, 30', . . .
Wie Fig. 4 zeigt, können die Räume 20'', 20''' bzw.
Kammern (14''') einer Abteilung C''' auch so aus
gerüstet werden, daß die entsprechende Abteilung
als Gastrennung wirkt. In diesem Falle entfallen
die Kathoden und werden durch einen Deckel 12a er
setzt, der als solider unperforierter Deckel auf
den Rahmen 11' aufgesetzt wird, wobei der Rahmen
11' auch nicht mit der kompletten Kathodenumgebung
ausgerüstet wird, sondern nur die Wandteile
15'', 15''' hält. Die Leitbleche 19'', 19''' müssen
für diesen Fall so gedreht werden, daß beide Pum
pen 8'', 8''' auf die Kammer 14''' einwirken.
2
,
2
', . . . Substrat
3
Transporteinrichtung
4
,
4
', . . . Kathode
5
,
5
', . . . Blende
6
,
6
', . . . Prozeßgaszuführung
8
,
8
', . . . Vakuumpumpe
9
oberes Wandteil
10
,
10
, . . . Öffnung
11
,
11
, . . . Rahmen
12
,
12
', . . .,
12
a Deckel
13
,
13
, . . . Ausnehmung
14
,
14
, . . . Raum, Prozeßraum
15
,
15
, . . . Wandteil, lösbar
16
,
16
, . . . Kühlmittelrohr
17
,
17
, . . . Substratführungselement, Schutzblech
18
,
18
, . . . Saugstutzen
19
,
19
, . . . halbschalenförmiges Leitblech
20
,
20
, . . . Saugraum
21
,
21
, . . . oberer Rand
22
,
22
, . . . Durchlaß
23
,
23
, . . . Zwischenwand, Querschott
24
,
24
, . . . Öffnung
25
,
25
, . . . Zwischenboden
26
Transportraum
27
Versorgungsleitung
28
Versorgungsleitung
29
Bodenplatte
30
,
30
, . . . Rolle
31
,
31
, . . . Durchbruch
Claims (7)
1. Vorrichtung zum Beschichten von plattenförmi
gen Substraten (2, 2', . . .) mit dünnen Schich
ten mittels Kathodenzerstäubung mit mehreren
nebeneinander angeordneten, über Öffnungen
oder Schleusen (31, 31', . . .) miteinander ver
bundenen, evakuierbaren Abteilungen
(C, C', . . .) und einer Einrichtung (3) zum
Transport der Substrate (2, 2', . . .) entlang
eines Pfades (P) durch die Abteilungen
(C, C', . . .) sowie an den Abteilungswänden ab
gestützten Kathoden (4, 4', . . .), Blenden
(5, 5', . . .), Prozeßgaszuführungen (6, 6', . . .)
und Anschlüssen (7, 7', . . .) für Vakuumpumpen
(8, 8', . . .), dadurch gekennzeichnet, daß zu
mindest eine der Abteilungen (C, C', . . .) einen
sich auf ihrem oberen Wandteil (9) abstützen
den, eine Öffnung (10) im Wandteil (9) umfas
senden Rahmen (11) aufweist und einen auf
diesem Rahmen (11) aufliegenden, die Öffnung
(10) nach oben verschließenden Deckel (12)
mit mindestens einer Ausnehmung (13, 13', . . .),
in die die Zerstäubungskathode (4, 4', . . .)
eingesetzt ist und mit am Rahmen (11) befe
stigten, sich lotrecht von oben her in den
darunterliegenden Raum (14) erstreckenden Ar
men oder Wandteilen (15, 15', . . .) mit von die
sen gehaltenen Blenden (5, 5', . . .) und/oder
Gas- oder Kühlmittel-Zu- und -
ableitungsrohren (16, 16', . . .) und/oder
Substratführungselementen (17) und/oder
Schutzblechen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß das die Abteilung (C, C', . . .)
nach oben abschließende, fest mit den Kammer
seitenwänden verbundene Wandteil (9) minde
stens eine Öffnung (7, 7', . . .) aufweist, mit
der der Saugstutzen (18, 18', . . .) einer Vaku
umpumpe (8, 8', . . .) korrespondiert, wobei sich
vom Saugstutzen (18, 18', . . .) aus ein schau
fel- oder halbschalenförmiges Leitblech
(19, 19', . . .) in den Saugraum (20, 20', . . .) un
terhalb der Vakuumpumpe (8, 8', . . .) erstreckt,
dessen oberer Rand (21, 21', . . .) am oberen
Wandteil (9) dichtend anliegt und mit dem An
schluß (7, 7', . . .) für die Vakuumpumpe
(8, 8', . . .) korrespondiert und das um eine
vertikale Achse (a, a', . . .) derart drehbar ge
lagert ist, daß das Leitblech (19, 19', . . .)
eine Verbindung über einen Durchlaß
(22, 22', . . .) im benachbarten, vom Rahmen
(11, 11', . . .) gehaltenen Wandteil (15, 15', . . .)
zum benachbarten Prozeßraum (14, 14', . . .) her
stellt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Drehachse (a, a', . . .)
des schaufel- oder halbschalenförmigen Leit
blechs (19, 19', . . .) sich in der Ebene einer
festen Zwischenwand (23, 23', . . .) erstreckt,
die die eine Abteilung (C, C', . . .) von der
nächsten trennt, wobei die Zwischenwand
(23, 23', . . .) mit einer Öffnung (24, 24', . . .)
versehen ist, die der Umfangskontur des je
weiligen Leitblechs (19, 19', . . .) entspricht.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Leitblech (19, 19', . . .) etwa
die Gestalt der einen Hälfte eines längsge
teilten Trichters aufweist, wobei das eine
Ende der Trichterhälfte unterhalb der benach
barten, in den Wandteilen (15, 15', . . .) vorge
sehenen Durchlässen (22, 22', . . .) endet und
die beiden vertikalen Kanten der Trichter
hälfte mit einer sich quer erstreckenden,
ebenen Zwischenwand (23, 23', . . .) zusammen
wirkt, die sich bis an die Innenwände des un
terhalb des jeweiligen Saugstutzens
(18, 18', . . .) vorgesehenen Saugraums
(20, 20', . . .) erstreckt, und wobei die die
Trichterhälfte nach oben zu begrenzende Rand
partie (21, 21', . . .) am Saugstutzen
(18, 18', . . .) oder am Rand des Anschlusses
(7, 7', . . .) für den jeweilige Saugstutzen
dichtend anliegt.
5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der An
sprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die in einer Linie angeordneten Kammern oder
Räume (14, 20, . . .) der Abteilungen (C, C', . . .)
abwechselnd als Pumpstation und als Kathoden
station ausgebildet sind, wobei der jeweils
der Pumpstation zugehörige Saugraum
(20, 20', . . .) mit einem Zwischenboden
(25, 25', . . .) versehen ist, der den Saugraum
(20, 20', . . .) vom Transportraum (26) trennt,
und wobei das schwenkbar gelagerte Leitblech
(19, 19', . . .) den Saugraum (20, 20', . . .) je
weils in zwei Teilräume aufteilt, von denen
der eine jeweils mit dem Saugstutzen
(18, 18', . . .) der Pumpe (8, 8', . . .) korrespon
diert.
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vor
hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich
net, daß der Deckel (12, 12', . . .) mit minde
stens einer Zerstäubungskathode (4, 4', . . .)
verbunden ist, wobei das Target (32, 32', . . .)
der Zerstäubungskathode dem unterhalb des
Prozeßraumes (14, 14', . . .) vorgesehenen Trans
portraum (26) zugewandt ist und die für die
Energieversorgung und/oder die Kühlung der
Zerstäubungskathode notwendigen Zu- und Ab
leitungen (27, 28) auf der dem Transportraum
(26) abgewandten Seite des Deckels
(12, 12', . . .) angeordnet sind und zusammen mit
dem Deckel (12, 12', . . .) vom Rahmen
(11, 11', . . .) lösbar sind.
7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vor
hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich
net, daß zumindest eine der in einer Reihe
angeordneten Abteilungen (C, C', . . .) einen un
perforierten, gediegenen Deckel (12a) und ei
nen Rahmen (11') mit zwei den Raum (14''')
unterhalb des Deckels (12a) begrenzenden, mit
Öffnungen (22'', 22''') versehenen Querwänden
(15'', 15''') aufweist, wobei die dem von bei
den Querwänden begrenzten Raum (14''') vor
und nachgeschalteten Saugräume (20'', 20''')
über die Leitbleche (19'', 19''') mit den bei
den zugeordneten Vakuumpumpen (8'', 8''') kor
respondieren und eine als Gastrennung wirken
de Abteilung (C''') bilden.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997133940 DE19733940C2 (de) | 1997-08-06 | 1997-08-06 | Vorrichtung zum Beschichten von plattenförmigen Substraten mit dünnen Schichten mittels Kathodenzerstäubung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997133940 DE19733940C2 (de) | 1997-08-06 | 1997-08-06 | Vorrichtung zum Beschichten von plattenförmigen Substraten mit dünnen Schichten mittels Kathodenzerstäubung |
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DE19733940A1 DE19733940A1 (de) | 1999-02-11 |
DE19733940C2 true DE19733940C2 (de) | 2001-03-01 |
Family
ID=7838103
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1997133940 Expired - Lifetime DE19733940C2 (de) | 1997-08-06 | 1997-08-06 | Vorrichtung zum Beschichten von plattenförmigen Substraten mit dünnen Schichten mittels Kathodenzerstäubung |
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