DE2242916B2

DE2242916B2 - Einrichtung zum Transportieren von zu beschichtenden Substraten durch eine Vakuumanlage

Info

Publication number: DE2242916B2
Application number: DE2242916A
Authority: DE
Inventors: Roman Wolfurt Schertler (Oesterreich); Rudolf Buchs Wagner (Schweiz)
Original assignee: Balzers Hochvakuum 6000 Frankfurt GmbH
Current assignee: Balzers Hochvakuum 6000 Frankfurt GmbH
Priority date: 1971-09-21
Filing date: 1972-08-31
Publication date: 1974-10-03
Also published as: GB1360934A; DE2242916C3; NL150167B; NL7116671A; US3787312A; FR2153241B1; CH542772A; FR2153241A1; DE2242916A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Transportieren von zu beschichtenden Substraten durch eine Vakuumanlage, insbesondere eine Vakuumaufdampf- oder KathodenzerstsMbungsanlage. Derartige Einrichtungen werden 7. B. für das Aufbringen von dünnen metallischen oder nichtmetallischen Schichten auf Glas- oder Keramikplatten gebraucht.

Es sind Vakuumaufdampf- und Kathodenzerstäubungsanlagen bekannt, bei denen die zu beschichtenden Substrate mittels einer Transporteinrichtung kontinuierlich in die Beschichtungskammer hineingeführt und nach der Beschichtung wieder herausgeführt werden. Derartige Transporteinrichtungen können in bekannter Weise so ausgebildet sein, daß die Haltevorrichtungen für die Substrate von einem auf Führungsrollen laufenden Förderband, -kette oder -seil bewegt werden. Durch die Beschlagung der beweglichen Teile des Transportmechanismus mit der Schichtsubstanz kann einerseits ein erhöhter Verschleiß dieser Teile eintreten und andererseits (unter Umständen auch) eine unerwünschte Materialauftragumg stattfinden, die sperrend wirken kann oder bei Wiederablösung infolge Abriebs als Verunreinigung auf die zu beschichtenden Substrate gelangen kann.

Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine neue Konstruktion einer derartigen Einrichtung zu finden, welche unter erschwerten Betriebsbedingungen in einer mit dem Dampf einer Schichtsubstanz erfüllten Beschichtungskammer betriebssicherer als bisherige Einrichtungen betrieben werden kann und weniger Wartungsarbeit erfordert. Die erschwerten Bedingungen bestehen darin, daß der Transportmechanismus bei erhöhter Temperatur (z. B. bei 30"C) und möglichst ohne Schmiermittel betrieben werden muß, um eine Beeinträchtigung des Vakuums zu vermeiden.

Durch die Erfindung wird auch eine wirtschaftlichere Ausnutzung der Anlagen ermöglicht.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfin

dung an Hand der Zeichnungen nSher beschrieben. Die

F i g. I zeigt schemetisch die Anordnung der Transporteinrichtung in der Beschichtungskammer; die

F i g. 2 zeigt die Transporteinrichtung in perspektivischer Darstellung, und die

F i g. 3 und 4 zeigen diese in seitlicher Ansicht und in einer Ansicht von oben.

1 bezeichnet die mittels einer Pumpe 2 über die Leitung 3 evakuierbare Beschichtungskammer, in welcher bekanme Vorrichtungen 4 zur Erzeugung eines auf die zu beschichtenden Flächen der Substrate zu gerichte ten Stromes von Molekülen der aufzubringenden Sub stanz angeordnet sind. Im vorliegenden Beispielsfalle werden zwei isoliert aufgestellte Elektroden gezeigt, welch·? über vakuumdicht durch die Kammerwand hin durchgeführte Spannungszuführungen auf ein hohes !negatives Potential gegenüber den auf Erdpotential be findlichen Substraten gebracht werden können, wo durch in bekannter Weise mittels einer elektrischen Entladung bei Unterdruck eine Zerstäubung des Kathodenmaterials erzielt wird. Die Zerstäubungskatho den bestehen aus dem Stoff, aus dem eine Schicht her gestellt werden soll, z. B. aus Tantalmetall, wenn im Zuge der Herstellung elektrischer Kondensatoren Tan talschichten auf die Substrate aufgebracht werden sol len. Die Vorrichtungen 4 können auch als elektrisch be heizbare Verdampfungsquellen ausgebildet sein, die es ermöglichen, das Schichtmaterial zu erhitzen und einen Dampfstrom zu erzeugen, der auf die Substrate zu ge richtet ist.

Zwischen den beiden Quellen 4 ist, wie die F i g. 1 zeigt, die Einrichtung 5 zum Transportieren der z«j beschichtenden plattenförmigen Substrate 6 und 7 angeordnet, derart, daß die mit Schichten zu versehenden Flächen den von den Quellen 4 ausgehenden Molekülströmen zugewandt sind. Die Haltevorrichtungen für die zu beschichtenden plattenförmigen Substrate sind als Kasetten 8 und 9 ausgeführt und bilden zusammen mit einem dachförmigen Teil to Reiter, welche auf das durch die Kammer 1 hindurchi/ewegte Fördermiuel 11 aufgesetzt werden können. Das Fördermittel 11 ist in Form einer endlosen Kette oder eines endlosen Bandes oder Seiles — im folgenden wird der Einfachheit halber nur von einem Förderseil gesprochen — über Rollen 12 geführt und nimmt bei seiner Bewegung durch die Beschichtungskammer die Haltevorrichtungen für die Substrate mit. Die Rollen 12 werden von den in dem U-förmigen Profil 13 gelagerten Achsen 14 getragen. Das U-förmige Profil ist mittels Stützen und mit Hilfe von Flanschen 15 am Kammerboden befestigt.

Beim Betrieb werden die einzelnen mit den Substraten beladenen Reiter dicht aufeinanderfolgend auf das Förderseil gesetzt und nacheinander an den Quellen 4 in der Beschichtungskammer vorbeigeführt und die Substrate dabei beschichtet. Wie die perspektivische Darstellung der Fi g. 2 erkennen läßt, können mehrere derartige Transporteinheiten in Reihe geschaltet werden, wobei die Reiter selbsttätig von der einen Einheit auf die nächste übergeben werden. Dies bietet die Möglichkeit die Transporteinheiten in einer einheitlichen Größe rationell zu fertigen und nach Bedarf mehrere davon zu einer, einer gegebenen Beschichtungsanlage angepaßten Transportbahn zusammenzuschließen.

Wegen ihres gedrungenen Aufbaues eignen sich die beschriebenen Transporteinheiten auch sehr gut zum Hindurchführen von Substraten durch die Schleusenventile hintereinandergeschalteler Schleusenkammern mit abgestuften Vakuum, wie dies bei kontinuierlich ar-

bettenden Beschichtungsanlagen oft der Fall ist.

Die P i g. 2 zeigt drei solcher Transporteinheiten. Jede weist für sich ein in sich geschlossenes, endloses Förderseil auf, wobei d«r Antrieb des Förderseiles jeder Einheit Ober je eine Antriebsrolle 17 erfolgt, die über eine Kupplung t8 durch bekannte mechanische Mittel angetrieben wird. Die Wellen der Antriebsrollen liegen so tief, daQ die Reiter ungehindert darüber hinwegbewegt werden können. Die Transporteinheiten werden zweckmäßigerweise so aufgestellt, daß deren Antriebsmechanismus nicht unmittelbar dem Molekülstrom ausgesetzt ist. Am einfachsten ist es, die Länge der in der Beschichtungskammer angeordneten Transporteinrichtung so zu wählen, daß ihr Antriebsmechanismus außerhalb der Dampfzone liegt. Gegebenenfalls können zusätzliche Abschirmbleche verwendet werden, um den Antriebsmechanismus gegen Beschlagung zu schützen.

Aus den F i g. 3 und 4 sind weitere Einzelheiten des beschriebenen Ausführungsbeispiels der Erfindung ersichtlich.

Die Aufgabe und Abnahme der Reiter am Anfang bzw. Ende der Transportstrecke kann bei einer Durchlaufanlage mit Schleusen außerhalb df.; Vakuums von Hand oder mit bekannten mechanischen Hilfsmitteln geschehen. Bei Anlagen ohne Schleusen zum Außenraum können die mit den Substraten beladenen Reiter von einem Vorratsstapel im Innern der Anlage mit Hilfe geeigneter mechanischer Aufgabe-Einrichtungen, die nicht den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bits den, der Reihe nach auf die erste Transporteinheit der Förderstrecke aufgegeben werden und nach Durchlauf durch die Beschichtungskammer von der letzten Transporteinheit (wenn mehrere verwendet werden} wieder abgenommen werden. Wie schon erwähnt, sollen die ίο einzelnen Reiter dicht aufeinanderfolgen derart, Jaß keine Lücken entstehen, durch welche hindurch das Förderseil und die Führungsrollen einer unerwünschten Beschlagung mit dem Schichtstoff, ausgesetzt wären.

Mit der beschriebenen Einrichtung konnten βίοι 5 rungs- und wartungsfreie Betriebszeiten von mehreren tausend Stunden erzielt werdea Es liegt auf der Hand, daß damit ein wesentlicher Fortschritt gegenüber bekannten Fördereinrichtungen für Vakuumanlagen gegeben ist. Selbstverständlich ist die Erfindung, die sich auf das Problem des Transportes der zu behandelnden Gegenstände durch eine Vakuumbehandlungükammer bezieht, nicht bloß bei Vakuumaufdampf- und Zerstäubungsanlagen einsetzbar, su/idern bei allen Anlagen, in denen Beschichtungsverfahren bei Unterdruck durchgeführt werden müssen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Transportieren von zu beschichtenden Substraten durch eine Vakuumanlage, s die ein auf FBhrungsroIIen laufendes Fördermittel fur die Haltevorrichtungen der zu beschichtenden Substrate aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtungen zusammen mit den von innen getragenen Substraten (6,7) das For- ο dermittel (It) und die Führungsrollen (12) gegenüber den in der Anlage angeordneten Quellen (4) der Schichtsubstanz abschirmen.

2. Einrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fördermittel (U) als endloses Förderband, -kette oder -seil ausgebildet ist

3. Einrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtungen für die Substrate als symmetrische Reiter aus? ebildet sind, weiche auf beiden Seiten des Fördermittels (ti) die zu beschichtenden Substrate (6,7) tragen.

4. Einrichlung nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Reiter ein Dachteil (10) und Seitenteile (8, 9) aufweisen, die als Kasetten zur Aufnahme der Substrate ausgebildet sind.