DE2242916C3 - Einrichtung zum Transportieren von zu beschichtenden Substraten durch eine Vakuumanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Transportieren von zu beschichtenden Substraten durch eine Vakuumanlage, insbesondere eine Vakuumaufdampf- oder Kathodenzerstäubungsanlage. Derartige Einrichtungen werden z. 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 Materialauftragung stattfinden, die sperrend Wirken kann oder bei Wiederablösung infolge Abriebs •Is 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 tiampf einer Schichtsubstam; 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^cC) 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 näher beschrieben. Die

F i g. 1 zeigt schematisch 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 bekannte Vorrichtungen 4 zur Erzeugung eines auf die zu beschichtenden Flächen der Substrate zu gerichteten Stromes von Molekülen der aufzubringenden Substanz angeordnet sind. Im vorliegenden Beispielsfalle werden zwei isoliert aufgestellte Elektroden gezeigt, welche über vakuumdicht durch die Kammerwand hindurchgeführte Spannungszuführungen auf ein hohes negatives Potential gegenüber den auf Erdpotential befindlichen Substraten gebracht werden können, wodurch in bekannter Weise mittels einer elektrischen Entladung bei Unterdruck eine Zerstäubung des Kathodenmaterials erzielt wird. Die Zerstäubungskathoden bestehen aus dem Stoff, aus dem eine Schicht hergestellt werden soll, z. B. aus Tantalmetall, wenn im Zuge d?' Herstellung elektrischer Kondensatoren Tantalschichten auf die Substrate aufgebracht werden sollen. Die Vorrichtungen 4 können auch als elektrisch beheizbare Verdampfungsquellen ausgebildet sein, die es ermöglichen, das Schichtmaterial zu erhitzen und einen Dampfstrom zu erzeugen, der auf die Substrate zu gerichtet ist.

Zwischen den beiden Quellen 4 ist, wie die F i g. 1 zeigt, die Einrichtung 5 zum Transportieren der zu 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 10 Reiter, welche auf das durch die Kammer 1 hindurchbewegte Fördermittel 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 F i 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 hintereinandergeschalteter Schleusenkammern mit abgestuften Vakuum, wie dies bei kontinuierlich ar-

beitenden Beschichtungsanlagen oft der Fall ist.

Die F i g. 2 zeigt drei solcher Transporteinheiten. Jede weist für sich ein in sich geschlossenes, endloses Förderseil auf, wobei der Antrieb des Förderseiles jeder Einheit über je eine Antriebsrolle 17 erfolgt, die über eine Kupplung 18 durch bekannte mechanische Mittel angetrieben wird. Die Wellen der Antriebsrollen liegen so tief, daß die Reiter ungehindert darüber hinwegbewegt werden können. Die Transporteinheiten werden zweckmäßigerweise so aufgestellt, daß deren Antriebsmechanismus nicht unmittelbar dem Mciekülstrom 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 des Vakuums von Hand oder mit bekannten mechanischen Hilfsmitteln geschehen. Bei Anlagen ohne Schleusen zum Außen-

raum können die mit den Substraten beladenen Reiter von einem Vorratsstapel im Innern der Anlage mit Hilfe geeigneter mechanischer Auigabe-Einrichtungen, die nicht den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bilden, der Reihe nach auf die erste Transporteinheit der Förderstrecke aufgegeben werden und nach Durchlauf durch die Beschichtungskamrrer von der letzten Transporteinheit (wenn mehrere verwendet werden) wieder abgenommen werden. Wie schon erwähnt, sollen die einzelnen Reiter dicht aufeinanderfolgen derart, daß keine Lücken entstehen, durch welche hindurch das Förderseil und die Führungsrollen einer unerwünschten Beschlagung mit dem Schichtstoff, ausgesetzt v/ären.

Mit der beschriebenen Einrichtung konnten störungs- und wartungsfreie Betriebszeiten von mehreren tausend Stunden erzielt werden. 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 Vakuumbehandlungskammer bezieht, nicht bloß bei Vakuumaufdampf- und Zerstäubungsanlagen einsetzbar, sondern bei allen Anlagen, in denen Beschichtungsverfahren bei Unterdruck durchgeführt werden müssen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Transportieren von zu be- !»chichtenden Substraten durch eine Vakuumanlage, die ein auf Führungsrollen laufendes Fördermittel für die Haltevorrichtungen der zu beschichtenden Substrate aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtungen zusammen mit den von ihnen getragenen Substraten (6, 7) das Fördermittel (11) 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 (11) als endloses Förderband, -kette oder -seil susgebildet ist.

3. Einrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtungen für die Substrate als symmetrische Reiter ausgebildet sind, welche auf beiden Seiten des Fördermittels (11) die zu beschichtenden Substrate (6, 7) tragen.

4. Einrichtung 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.