DE2844491A1

DE2844491A1 - Vakuum-beschichtungsanlage mit einer einrichtung zum kontinuierlichen substrattransport

Info

Publication number: DE2844491A1
Application number: DE19782844491
Authority: DE
Inventors: Heinz Walter
Original assignee: Leybold Heraeus GmbH
Current assignee: Balzers und Leybold Deutschland Holding AG
Priority date: 1978-10-12
Filing date: 1978-10-12
Publication date: 1980-04-17
Also published as: JPS5647952B2; JPS5554569A; DE2844491C2; BE872621A; US4261808A

Description

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S-

LEYBOLD-HERAEUS GmbH
Bonner Straße 504

5000 Köln - 51

Vakuum-Beschichtungsanlage mit einer Einrichtung zum kontinuierlichen Substrattransport "

Die Erfindung betrifft eine VakuunwBeschicfitungsanlage mit einer Vakuumkammer, mit mindestens einer Katodenanordnung und mit einer Einrichtung zum kontinuierlichen Substrattransport während der Beschichtung, bestehend aus paarweise angeordneten, biegsamen Endlostransportgliedern, die nach Art zweier paralleler Kettentriebe über im Abstand voneinander angeordnete Rä'derpaare unter Bildung von je zwei Trumms geführt sind, und an denen die Substrate befestigbar und mittels welcher die Substrate parallel zur Katodenanordnung bewegbar sind.

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Bei Vakuum-Beschichtungsanlagen, die ftlr einen hohen Durchsatz ausgelegt sind, liegt das Hauptproblem in einem exakten und störungsfreien Transport einer möglichst großen Zahl von Substraten pro Zeiteinheit durch die eigentliche Be-Schichtungszone oder gegebenenfalls durch mehrere Be*- Schichtungszonen und gegebenenfalls zusätzliche Vor- und Nachbehandlungszonen. Es kann dabei davon ausgegangen werden, daß derartige Behandlungszonen innerhalb einer verhältnismäig größeren Vakuumkammer entweder durch ihr Funktionsprinzip räumlich begrenzt sind, und/oder durch besondere Abschirmungen, Trennwände etc. räumlich begrenzt werden können. Als Behandlungsstationen kommen beispielsweise in Frage Zerstäubungskatodenanordnungen, Ktzkatodenanordnungen bzw. Glimmeinrichtungen, Vor- und Nach- heizstationen etc. Bei großtechnischen Anlagen bedingt der kontinuierliche oder quasi-kontinuierliche Substrattransport entsprechende maschinenbauliche Vorkehrungen, die nicht völlig frei von Abrieb sind. Außerdem kondensieren auf den inneren Anlagenteilen unvermeidbar Anteile des Schicht materials, die nach einiger Zeit beginnen abzublättern, so daß die Gefahr von Substratverunreinigungen besteht.

Bei der Unterteilung der Vakuumkammer in Teilkammern zwecks Durchführung unterschiedlicher Prozeßschritte ist es üblich, die Kammern durch Klappventile zu trennen. Dies bedingt separate Transportsysteme für jede Kammer und eine aufwendige elektrische Steuerung und Synchronisation.

Es ist auch möalich, die Substrate einschließlich ihrer Transporteinrichtung durch verschiedene Kammern hindurchzuführen, wobei die Trennwände Strömunosschlitze enthalten, die durch die Substratrahmen weitestqehend ausnefüllt werden, um eine Kontamination zu vermeiden. Die Substratdurchführunn durch die Trenn-

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wände bedingt aber eine hohe Präzision der Transporteinrichtung. Hinzu kommt im Hinblick auf möglichst kurze Abpumpzeiten der Vakuumkammer die Forderung nach einem möglichst geringen Kammervolumen. Die gestellten Forderungen stehen sich, zumindest bei großtechnischen Anlagen, teilweise diametral entgegen, sq daß kontinuierlich oder quasi-kontinuterlich arbeitende Beschichtungsanlagen bisher keinen großen Eingang in die Praxis gefunden haben.

Durch die DE-OS 24 15 119 ist eine Beschichtungsanlage der

eingangs beschriebenen Gattung bekannt, die im wesentlichen aus einer einzigen, hohlzylindrischen Katodenanordnung besteht, d.h. Anode und Katode sind als Mantelteil eines mehrfach längsgeschlitzten Hohlzylinders ausgeführt, der die Bestäubungszone umschließt. Die Substrate werden mittels eines horizontalen Kettenförderers durch ein unten liegendes Segment der liegenden, hohl zylindrischen Katodenanordnung transportiert, und zwar vorzugsweise in liegender Stellung, so daß sie nur einseitig beschichtet werden können. Es heißt zwar, daß die Substrate zur Verringerung der Verunreinigungs gefahr auch vertikal laufen können, wobei aber offensicht lich nur an eine vertikale Stellung der Substrate auf der horizontalen Transporteinrichtung gedacht ist. Zu beiden Seiten des Bestäubungsraumes sollen sich nämlich Stapelräume mit Substratmagazinen oder Vakuumschleusen befinden.

Auf die angegebene Weise läßt steh jedoch die Verunreinigungsgefahr nicht in wünschenswertem Maße verringern. Die Verunreinigung spielte bei der bekannten Anlage offenbar auch

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- Ρ keine große Rolle, da es steh bei dem AusfUhrungsbeispiel um eine Laboranlage handelt, deren Vakuumkammer zu einem wesentlichen Teil aus einem Glasrezipienten gebildet wird, Beieiner übertragung des dort offenbarten Konstruktionsprinzips auf eine großtechnische Anlage entsteht ein großer Platzbe- - * darf in horizontaler Richtung, die Katoden sind schlecht zugänglich und die Spaltabdichtung in den einzelnen Trennwänden der Vakuumkammer ist ohne eine präzise Horizontalfllhrung der Transporteinrichtung nur sehr ungenügend.

Aber auch bei den häufig zu Vergleichszwecken herangezogenen Vakuum-Aufdampfanlagen wurde bisher, soweit biegsame Endlostransportglieder zum Einsatz kamen, die horizontale Transportrichtung angewandt:

So ist es durch die DE-PS 11 83 337 bekannt, plattenförmige Substrate an einem horizontalen oder schwach" geneigten Rahmen aufzuhängen und sie in senkrechter Lage mittels einer horizontalen Transportkette nacheinander durch eine Bedampfungszone zu führen. Als Ergebnis stellen sich sehr ungleichmäßige Schichtdickenvertetlungen ein, da die Dampfpartikel bei jeder Stellung der Substrate und in Bezug auf jedes Flächenelement der Substrate unter einem unterschiedlichen Winkel auf die Substratoberfläche auftreffen.

Durch die DE-PS 12 36 900 ist weiterhin eine Vakuum-Aufdampfanlage vorbekannt, die eine im wesentlichen in horizontaler Richtung umlaufende Transportkette aufweist. Im Bereich des

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unteren Kettentrumms wird eine Vielzahl von plattenförmigen Substraten eng aneinander gereiht in vertikaler Stellung vorrätig gehalten und in bestimmten Intervallen von der Transportkette mitnenommen. Das obere Kettentrumm ist Über mehrere Verdampfertiegel geführt. Um eine gleichförmige Schichtdickenverteilung zu erhalten, mllssen die Substrate während ihrer Mitnahme durch das obere Kettentrumm durch eine besondere Führungseinrichtung in eine horizontale Lage gebracht werden. Auf diese Weise ist es ausschließlieh möglich, die Substrate einseitig zu bedampfen. Eine gleichzeitige Bedampfung, beispielsweise durch besondere Dampfleiteinrichtungen auch von der Oberseite her, hat sich trotz zahlreicher Versuche nicht als brauchbar erwiesen. Hinsichtlich des Platzbedarfes und der Schwierig- keiten im Falle einer Unterteilung der Vakuumkammer in Teilkammern sind die gleichen Nachteile wie bei dem zuvor beschriebenen Gegenstand vorhanden.

Es ist außerdem auch bereits bekannt, Substrate an zylindrischen Trommeln mit horizontaler Achse zu befestigen. Eine Bedampfung findet hierbei jedoch im wesentlichen nur auf einem geringen Teilumfang der Trommel statt, während die übrigen Umfangsteile der Trommel nur als Vorratsbehälter dienen und wegen der ungünstigen Höhen- und Breitenausdehnung einer Trommel die Abmessungen bzw. das Volumen der Vakuumkammer ungünstig beeinflussen. Eine derartige Anlage ist Gegenstand der DE-PS 841 626.

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Schließlich ist es durch die DE-AS 24 20 430 aucft noch bekannt, zylindrische Trommeln als Halter von Substratpaletten auszubilden. Die Trommel dient jedoch ausschließlich zur Vorratshaltung von Paletten, die radial zur Trommelachse ausgerichtet sind, und zu deren Transport. Zum Zwecke einer Beschichtung durch Vakuumaufdampfen werden die Paletten einzeln aus der Trommel in Beschichtungskammern eingefahren, während sie sich in einer im wesentlichen horizontalen Stellung befinden. Die betreffende Aufdampf anlage ist außerordentlich kompliziert im Aufbau und in der Steuerung; sie hat zusätzlich einen durch den großen Trommeldurchmesser bedingten beträchtlichen Platzbedarf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vakuum-Beschichtungsanlage der eingangs beschriebenen Gattung, d,h. eine solche mit mindestens einer Katodenanordnung, anzugeben, bei der eine gleichzeitige und beidseitige Beschichtung möglich ist, ohne daß die Gefahr besteht, daß die Substrate und/oder die Katoden verunreinigt werden können.

Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt bei der eingangs beschriebenen Vakuum-Beschichtungsanlage erfindungsgemäß dadurch, daß die Trumms eines jeden Endlostransportgliedes mindestens im Bereich der Katodenanordnung senkrecht geführt sind.

Es ist natürlich besonders zweckmäßig, die Trumms der End-

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lostransportglieder auf ihrer gesamten Länge senkrecht zu führen, was in einfachster Weise dadurch geschieht, daß die Räderpaare, Über die die Endlostransportglieder geführt sind, senkrecht untereinander angeordnet sind. Es wird allerdings noch aufgezeigt werden, daß eine Abweichung von der ausschließlichen Senkrechtführung der Trumms dann zweckmäßig sein kann, wenn beispielsweise die Katodenanordnung mit einer Bedampfungseinrichtung kombiniert werden soll.

Der Erfindungsgegenstand stellt eine völlige Abkehr von den bisherigen Konstruktionsprinzipien dar und zeichnet sich durch folgende Vorteile aus: Die Hauptabmessungen der Vakuumkammer verlaufen im wesentlichen senkrecht, so daß nur eine geringe Stellfläche für die Anlage erforderlich ist. Die Zerstäubungsflächen der Katodenanordnung bzw. Katodenanordnungen, d.h. die Targetflächen verlaufen ebenso senkrecht, wie die Oberflächen der Substrate mindestens während des Bestäubungsvorganges. Auf diese Weise können keinerlei Verunreinigungen, die beispielsweise von den Katöden herrühren, auf die Substrate fallen und umgekehrt. Bei entsprechender, doppelseitiger Ausbildung der Katodenanordnung ist es ohne weiteres möglich, die Substrate gleichzeitig beidseitig zu beschichten. Unter dem Begriff "Substrate" werden nicht nur einzelne großflächige Substrate, sondern auch an Substratrahmen befestigte Vielfachanordnungen von Substraten subsumiert. Die beidseitige Beschichtung schließt

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auch solche Fälle etn, bei denen Substrate paarweise RUcken an RUcken angeordnet stnd, so daß jedes einzelne Substrat nur einseitig beschichtet wird, während aber die beiden Substrate gemeinsam auf den voneinander abgekehrten Ober*· flächen beschichtet werden. Als Substrate kommen beispielsweise in Frage Linsen, Spiegel, elektrische Kontakte, Wafer etc.

Der Erfindungsgegenstand besitzt bei kleinen Dimensionen, d.h bei kurzen Abpumpzeiten eine hohe Fertigungskapazität. Die biegsamen Endlostransportglieder, die vorzugsweise aus Endlosketten bestehen, die über entsprechende Kettenräder geführt sind, sind einfach und zuverlässig im Aufbau; sie benötigen auch bei größeren Substratgewichten keine zusätzlichen Führungen, so daß selbst eine Mehrfachunterteilung der Vakuumkammer im Bereich der Endlostransportglieder im Hinblick auf die erforderlichen Spaltabdichtungen in den Trennwänden keine Schwierigkeiten verursacht. Auf diese Weise läßt sich die Vakuumkammer mit einer Vielzahl von vorzugsweise variierbaren Behandlungsstationen für die Substrate ausrüsten. So können beispielsweise in beliebiger Reihenfolge Hochfrequenz-Katoden, Gleichspannungs-Katoden, Ätz-Katoden oder Heizeinrichtungen angeordnet werden.

Es ist dabei besonders vorteilhaft, den horizontalen Abstand der Endlostransportglieder bzw. der Räder eines Radpaares größer zu wählen als die horizontale Erstreckung der Katodenanordnung. Auf diese Weise wird wirksam verhindert,

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daß die Endlostransportglieder gemeinsam mit den Substraten beschichtet werden.

Der Erfindungsgegenstand läßt sich im Hinblick auf eine ver-., größerte Fertigungskapazität dadurch vorteilhaft weiter ausgestalten, daß am unteren Ende der Vakuumkammer und im Bereich des unteren Räderpaares eine Beschickungskammer mit mindestens einem Substratmagazin und mit einer Einhängvorrichtung sowie mit einer Aushängvorrichtung angeordnet wird. Die Einhäng- und Aushängvorrichtungen können dabei in besonders einfacher Weise aus Schubstangen bestehen, welche die Fortsetzung von Druckmittelantrieben darstellen. Bei senkrechter Arbeitsrichtung dieser Druckmittelantriebe lassen sich die Substrate in besonders einfacher und zuverlässiger Weise an den Endlostransportgliedern einhängen und aus diesen wieder aushängen, da dieser Vorgang im wesentlichen in der gleichen Richtung erfolgt, in der sich die Substrate bewegen. Bei einer derartigen Anordnung lassen sich getrennte Magazine fllr die unbeschichteten und für die beschichteten Substrate einsetzen, und zwar in eine gemeinsame Schleusenkammer, die sowohl für das Ein- als auch für das Ausschleusen der Magazine dient. Dadurch ist eine ausreichende Zeit zum Vorheizen und Ausgasen gegeben.

Schließlich läßt sich durch eine Senkrechtanordnung des Transportsystems auch eine besonders einfache und vorteilhafte Konstruktion der Vakuumkammer erreichen, und zwar dadurch, daß die Vakuumkammer aus einer Zarge und aus zwei im wesentlichen

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dem Zargenumriß entsprechenden, beidseitig der Zarge angeordneten Türen besteht, an denen mindestens- ein Teil der funktionellen Einrichtungen wie Katoden, Ffeizstationen etc., befestigt ist. Diese funktionellen Einrichtungen sind nach dem öffnen der Türen gut zugänglich, ein Vorteil, der ins- * besondere im Hinblick auf die Notwendigkeit eines Auswechselns der Targets nicht zu unterschätzen ist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Lösung sind Gegenstand von Unteransprüchen. Ausführungsbeispiele sowie deren Wirkungsweise und weitere Vorteile sind anhand der Figuren 1 bis 7 nachfolgend näher beschrieben.

Es zeigen:

Figur 1 einen Vertikalschnitt durch eine Vakuum- Beschichtungsanlage mit einer Draufsicht

auf die Räder und Trumms eines biegsamen

Endlostransportgliedes,

■ Figur 2 einen Vertikalschnitt durch den Gegenstand von Figur 1 im rechten Winkel dazu, d.h. in der Draufsicht auf die Targetflächen zweier Katodenanordnunoen sowie

auf die zu beschichtenden Substratflachen,

Figur 3 eine Draufsicht von oben auf den Gegen

stand von Figur 1 und Figur 2 mit ge-

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scfilossenen TUren (ausgezogen) und geöffneten TUren (Gestrichelt),

Figuren 4+5 Teilausschnitte aus dem Innern der Anlage

zur Erläuterung des Zusammenwirkens von

Substraten mit den biegsamen Endlostrans

portgliedern,

Figur 6 das untere Ende der Vakuumkammer gemäß den

Figuren 1 und 2 mit einer Zusatzeinrichtung in Form einer Beschickungskammer mit zwei Substratmagazinen und

Figur 7 eine Variante des Gegenstandes von Figur

in einer analogen Darstellung, jedoch mit einer zusätzlichen Bedampfungseinrichtung.

In Figur 1 ist eine Vakuumkammer 10 dargestellt, die aus einer Zarge 11 und zwei Türen 12 und 13 besteht, deren Umriß im wesentlichen dem Zargenumriß entspricht. An beiden TUren sind fUr den Beschichtungsvorgang wesentliche funktionelle Einrichtungen befestigt, und zwar sind an der Tür 12 der äußere Teil 14a einer Ätz-Katodenanordnung 14, eine Heizeinrichtung 15 und der äußere Teil 16a einer Beschichtungskatodenanordnung 16 befestigt. An der gegenüberliegenden Tür 13 sind die äußeren Teile 17a und 18a von Beschichtungskatodenanordnungen 17 und 18 sowie Heizeinrichtungen 19 und 20 befestigt. Die Türen 12 und 13

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sind gegenüber dem Atmosphärendruck durch Rippen 21 verstärkt,

Die entsprechenden inneren Teile 14b, 16b, 17b und 18b der Katodenanordnungen 14, 16, 17 und 18 sind ebenso auf eine nicht näher gezeigte Weise an der Zarge 11 Befestigt, wie die Reflektoren bzw. Strahlungsabschirmungen 22 und 23 der Heizeinrichtungen 15, 19 und 20.

Die Vakuumkammer 10 ist durch eine Trennwand 24 in eine obere Teilkammer 25 und in eine untere Teilkammer 26 unterteilt. In der oberen Teilkammer 25, und zwar möglichst weit oben, ist an den senkrechten ZargenwänderVlla und 11b eine Welle 27 mit einem Räderpaar befestigt, von dem in Figur 1 nur das vordere Rad 28 sichtbar ist, während in Figur 2 auch das hintere Rad 29 dargestellt ist.

In analoger Weise ist in der unteren Teilkammer 26 eine Welle 30 gelagert, auf der ein Räderpaar befestigt ist, von dem in Figur 1 nur das vordere Rad 31 sichtbar ist, während aus Figur 2 auch das hintere Rad 32 zu entnehmen ist. In die untere Teilkammer 26 mündet noch der zu einem Pumpsatz 33 (Figur 3) führende Saugstutzen 34, während in die obere Teilkammer 25 über ein Gaseinlaßventil 35 eine Gasleitung für die Erzeugung einer geeigneten Zerstäubungsatmosphäre mündet.

Ober die Räder 28/31 und 29/32 ist je ein biegsames Endlostransportglied 37 bzw. 38 geführt, welches zweckmäßig aus einer Gliederkette besteht (Figur 4), jedoch auch durch be-

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liebige andere schlupffreie Antriebsmittel gebildet werden kann, wie beispielsweise durch" Kügelseile, Zahnriönen etc. An den Endlostransportgliedern 37 und 38 sind durch Einhängen äquidistant Substrate 39 befestigt, die gemäß den obigen Ausfuhrungen sehr unterschiedlich gestaltet sein können. Die Substrate sind an den Endlostransportgliedern in der Weise befestigt, daß sie aufgrund der Schwerkraft mit den zu beschichtenden Oberflächen eine senkrechte Lage einnehmen, In Figur 1 ist der Verlauf der biegsamen Endlsotransportglieder lediglich durch die Darstellung der Substrate 39 sowie durch die entsprechenden Teilumfänge der Räder 28 und 31 ^symbolisiert. Durch die getroffene Anordnung werden bei den Ausführungsbeispielen gemäß den Figuren 1 bis 6 zwischen den Rädern 28 und 31 bzw. 29 und 32 innerhalb eines jeden Endlostransportgliedes 2 senkrecht verlaufende Trumms gebildet. Die Katodenanordnungen 14, 16, 17 und sind dabei in Bezug auf die Endlostransportglieder bzw. die Räder 28/31 und 29/32 so angeordnet, daß die senkrechten Trumms in den Symmetrieebenen zwischen den Targetflächen der Katodenanordnungen, jedoch seitlich außerhalb des Glimmentladungsbereichs verlaufen.

In der Trennwand 24 befinden sich Schlitzblenden 40 und 41, deren Ouerschnitt dem maximalen Querschnitt der Endlostransportglieder und der Substrate (Substratrahmen) angepaßt ist, so daß gerade eben ein ungehinderter Durchgang bei geradlinig verlaufenden Trumms möglich ist. Zur Erhöhung der Abdichtwirkung sind die Schlitzblenden ein- oder beidseitig

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von nicht näher bezeichneten, senkrecht verlaufenden Flihrungsblechen begrenzt, deren senkrechte Erstreckung vorzugsweise mindestens dem vertikalen Abstand zweier Substrataufhängungspunkte entspricht. Dadurch wird gewährleistet, daß sich ■ gleichzeitig stets mindestens ein Substrat bzw. Substratrahmen in der betreffenden Schlitzblende befindet.

Bei dem Gegenstand der Figuren 1 bis 3 findet in der unteren Teilkammer 26 eine Ausheizung der Substrate 39 durch die Heizeinrichtungen 19 und 20 statt. Durch die Ätz-Katodenan-Ordnung 14 wird die Substratoberfläche zusätzlich gereinigt. Durch die Heizeinrichtung 15 findet eine weitere Aufheizung auf die für den eigentlichen Beschichtungsvorgang erforderliche Substrattemperatur statt. Die Substrate treten nach dem Verlassen der Heizeinrichtung 15 durch die Schlitzblende 41 in die obere Teilkammer 25 ein, wo sie mittels der Katodenanordnungen 16, 17 und 18 entsprechend den gewünschten Produkteigenschaften beschichtet werden können. Durch die Trennwand 24 lassen sich in den beiden Teilkammern unterschiedliche Drücke einstellen. Aus der Teilkammer 25 treten die Substrate durch die Schlitzblende 40 wieder in die untere Teilkammer 26 ein Der Obertritt der Substrate 29 am oberen Kulminationspunkt der Transporteinrichtung setzt selbstverständlich voraus, daß die Radiusdifferenz zwischen dem Teilkreis der Aufhängunospunkte 42 und der Welle 27 gleich oder größer ist wie die senkrechte Erstreckung der Substrate 39, ausgehend von den Aufhängungspunkten 42. In Figur 2 ist noch ein Antriebsmotor 43 mit einem Getriebe 44 für die obere Meile 27 mit den

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Rädern 28 und 29 dargestellt, Die Halterung der Kellen 27 und 30 an den senkrechten Zargenw/änden 11a und HB erfolgt durch Lager 45.

In den Figuren 4 und 5 ist etn Endlostransportglied 37 in ■ Form einer Gliederkette CFigur 4) dargestellt, die in gleichen Abständen mit Haltebolzen 46 versehen sind. Die horizontalen Längsachsen dieser Haltebolzen bilden die Aufhängungspunkte 42, deren Abstand von der senkrechten Substraterstreckung abhängig ist. Die unterschiedlichen Mög- lichkeiten der Substratausbildung und der Verbindung mit den Haltebolzen 46 ist gleichfalls in den Figuren 4 und 5 dargestellt. In Figur 4 ist ein Substrat 39a in Form einer Haltetraverse 47 mit mehreren Kontaktstreifen 48 dargestellt, die nach der Beschichtung die eigentlichen Endprodukte dar stellen. Es handelt sich um sogenannte Reed-Kontakte. 39b sind flächige Substrate bzw. Substratträger. Die Substrate besitzen an ihren beiden Enden Blechzungen 49 mit einem abwärts gebogenen Schenkel 50, wobei der Biegeradius dem Radius der Haltebolzen 46 entspricht. Mittels der Blech zungen 49 ist es möglich, die Substrate 39, 39a und 39b Über die Haltebolzen 46 einzuhängen. In Figur 5 ist eine analoge Anordnung dargestellt, bei der die Länge der Substrate 39c etwa dem Abstand von vier Haltebolzen 46 entspricht, d.h. jeder vierte Haltebolzen stellt einen Auf- hängungspunkt 42 dar. Die Substrate 39c sind an ihrem gesamten oberen Rand 51 mit einem umgebogenen Falz 52 versehen, mittels welchem sie Über die Haltebolzen 46 gehängt

+ ) und zu den Wellen 27 ^uη

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werden können. Die Anordnung gemäß den Figuren 4 und 5 gestattet ein einwandfreies Auspendeln der Substrate fn senkrechter Richtung. Sie eignet steh insbesondere für eine Verwendung im Zusammenhang mit dem Gegenstand von Figur 6.

In Figur 6 befindet steh am unteren Ende der Vakuumkammer bzw. der Teilkammer 26 und damit des Räderpaares 31/32 mit der Welle 30 eine Beschtckuncjskafflffler 53, welche die Funktion einer Schleuse hat. In der Beschickungskammer 53 sind zwei Substratmagazine 54 und 55 angeordnet, von denen das Magazin 54 das Belademagazin und das Magazin 55 das Entlademagazin ist. Dem Substratmagazin 54 ist eine Heizeinrichtung 56 zugeordnet. Jedes der Substratmagazine 54 und 55 besteht aus paarweise angeordneten Transportgliedern 57 und 58, die als horizontale Endlosketten ausgebildet sind und vorzugsweise intermittierende angetrieben werden. Dem Substratmagazin 54 ist in einem Bereich unterhalb der Räder 31/32 eine Einhä'ngevorrichtung 59 und dem Substratmagazin 55 eine Aushängevorrichtung 60 zugeordnet, die beide aus Druckmittelantrieben 61 bzw. 62 bestehen. Diese sind mit vertikal beweglichen Schubstangen bzw. 64 ausgestattet. Die Schubstange 63 der Einhängevorrichtung 59 dient dazu, eines der Substrate 39 in zwei gegenüberliegende und fluchtende Haltebolzen 46 einzuhängen, von denen in Figur 6 nur jeweils einer dargestellt ist. In umgekehrter Reihenfolge dient die Schubstange 64 der Aushängevorrichtung 60 dazu, jeweils eines der Substrate 39 von

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den Haltebolzen 46 abzuhängen und in das Substratmagazin bis zur Auflage auf dem Transportglied 58 abzusenken. Es ist zu erkennen, daß das Einhängen und Aushängen im wesentlichen in der Bewegungsrichtung der Substrate 39 erfolgt. Beim Einhängen wird das betreffende Substrat in eine Lage gebracht, in der die Haltebolzen 46 in die Blechzungen 49 (Figur 4) bzw. den Falz 52 (Figur 5) eingreifen können. Beim Aushängen trifft das jeweilige Substrat 39 auf die Schubstange 64 und wird dort solange festgehalten, bis sich der betreffende Haltebolzen 46 aus der Blechzunge 49 bzw. dem Falz 52 aushängt.

Die Beschickungskammer 53 besitzt einen Boden 65, an dem die Druckmittel antriebe 61 und 62 befestigt sind. Die Schubstangen 63 und 64 sind durch Bohrungen im Boden 65 hindurchgefUhrt. In einer Trennwand 66, welche die Decke der Beschickungskammer 53 darstellt, sind im Wege der Schubstangen 63 und 64 Schlitze 67 und 68 angeordnet, durch die die Substrate 39 hindurchtreten können. Die Schlitze 67 und 68 sind durch Dichtleisten 69 und 70 vakuumdicht verschließbar, die um Gelenke 71 schwenkbar sind, An den beiden Stirnseiten ist die Beschickungskammer 53 durch Türen 72 und 73 verschließbar. Durch das Zusammenwirken der vorstehend beschriebenen Teile erhält die Beschickungskammer 53 die Wirkung einer Schleuseneinrichtung.

Während des Betriebes der Vakuumkammer 10 kann, wenn sich die Dichtleisten 69 und 70 in geschlossenem Zustand be-

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finden, die TUr 72 in die gestrichelt dargestellte Position 72a gebracht werden, so daß ohne Betriebsunterbrechung ein Nachchargieren von unbeschichteten Substraten ebenso möglich ist wie die Entnahme der beschichteten Substrate. Hierbei wird die TUr 73 in analoger Weise geöffnet.

In Figur 7 gleicht der obere Teil der Vakuum-Beschichtungsanlage weitgehend dem oberen Teil von Figur 1, wobei zur Vermeidung von Wiederholungen gleiche Bezugszeichen verwendet wurden. Unterhal.b der Trennwand 24 befindet sich jedoch eine Teilkammer 74 mit einer Bedampfungseinrichtung 75, Über weiche die Substrate 39 in horizontaler Richtung geführt werden müssen. Zu diesem Zweck werden die Endlostransportglieder 37 bzw. 38 (das Endlostransportglied 38 ist in Figur 7 nicht gezeigt) Über zwei Umlenkrollen 76 und 77 in die Waagrechte umgelenkt. Am Ende der beiden waagrechten Trumms des Endlostransportgliedes 37 wird dieses Über ein Rad 78 geführt, welches zusammen mit einem weiteren, nicht gezeigten Rad auf einer Helle 79 angeordnet ist. Für die Umlenkung der Substrate 39 in die horizontale Lage sind zwei Kurvenbahnen 80 vorgesehen, von denen in Figur 7 nur die hintere sichtbar ist. Diese Kurvenbahnen befinden sich am Ende der Substrate und außerhalb des von der Bedampfungseinrichtung 75 ausgehenden Dampfstromes 81. Die Bedampfungseinrichtung 75 ist von einer Abschirmung 82 um geben. Wie aus Figur 7 hervorgeht, führt die Gesamtan ordnung der Räder 28 und 78 sowie der Umlenkrollen 76 und

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77 zu einer FUhrung des Endlostransportglfedes 37 auf dem Umriß eines "L". Dadurch wird die zusätzliche Möglichkeit eines Bedampfens der Substrate 39 in der Teilkammer 74 geschaffen, ohne daß die Vorteile einer vertikalen Substratführung in der Teilkammer 25 verloren gehen.

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Claims

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ANSPRÜCHE:

Vakuum-Beschichtungsanlage mit einer Vakuumkammer, mit mindestens einer Katodenanordnung und mit einer Einrichtung zum kontinuierlichen oder quasikontinuierlichen Substrattran.sport während der Beschichtung, bestehend aus paarweise angeordneten, biegsamen Endlostransportgliedern, die nach Art zweier paralleler Kettentriebe Über im Abstand voneinander angeordnete Räderpaare unter Bildung von je zwei Trumms geführt sind, und an denen die Substrate befestigbar und mittels welcher die Substrate parallel zur Katodenanordnung bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Trumms eines jeden Endlostransportgliedes (37, 38) mindestens im Bereich der Katodenanordnungen (14, 16, 17, 18) senkrecht geführt sind.

2. Vakuum-Beschichtungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellen (27, 30) der Räderpaare (28/29 und 31/32) senkrecht untereinander angeordnet sind.

3. Vakuum-Beschichtungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Katodenanordnung (14, 16, 17, 18) aus einem inneren und einem äußeren Teil mit jeweils ebenen Targetflächen besteht, die parallel

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und spiegel symmetrisch zu den senkrechten Trumms der Endlostransportglieder (37, 38) angeordnet sind.

4. Vakuum-Beschichtungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vakuumkammer (10) durch eine Trennwand (24) in mindestens zwei Teilkammern (25, 26, 74) unterteilt ist, daß die Endlostransportglieder (37, 38) abgedichtet durch die Trennwand hindurchgeführt sind, und daß in der einen Teilkammer (25) die mindestens eine Katodenanordnung (16, 17, 18) und in der anderen Teilkammer (26) mindestens eine weitere Behandlungseinrichtung angeordnet ist.

5. Vakuum-Beschichtungsanlage nach Anspruch 4 , dadurch gekennzeichnet, daß in der anderen Teilkammer (26, 74) eine Heizeinrichtung (15) angeordnet ist.

6. Vakuum-Beschichtungsanlage nach Anspruch 4 , dadurch gekennzeichnet, daß sich in der anderen Teilkammer (26) eine Ktzkatodenanordnung (14) befindet.

7. Vakuum-Beschichtungsanlage nach Anspruch 4 _, dadurch gekennzeichnet, daß die Endlostransportglieder (37, 38) in der anderen Teilkammer (74) umgelenkt und Über eine horizontale Wegstrecke geführt sind, und daß sich im Bereich der horizontalen Wegstrecke eine Bedampfungseinrichtung (75) befindet.

8. Vakuum-Beschichtungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzei chnet, daß einander gegenüber liegende Punkte der

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Endlostransportglfeder (37, 38) äquidistant mit aufeinander zu gerichteten Haltebolzen (46) versehen sind.

9. Vakuum-Beschichtungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der horizontale Abstand der Endlostransportglleder (37, 38) bzw. der Räder (28/29 und 31/32) eines Radpaares größer ist als die horizontale Erstreckung der Katodenanordnung (14, 16, 17, 18).

10. Vakuum-Beschichtungsanlage nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß am unteren Ende der Vakuumkammer (10) und im Bereich des unteren Räderpaares (31/32) eine Beschickungskammer (53) mit mindestens einem Substratmagazin (54, 55) und mit einer Einhängvorrichtung (59) sowie mit einer Aushängvorrichtung (60) angeordnet ist.

11. Vakuum-Beschichtungsanlage nach AnspruchlO, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Substratmagazin (54, 55) aus paarweise angeordneten Transportgliedern (57, 58) bes-teht, zwischen denen die Substrate einhängb,ar sind und daß die Einhäng- (59) und Aushängvorrichtung

(60) aus Schubstangen für das Anheben bzw. Absenken der Substrate (39) besteht.

12. Vakuum-Beschichtungsanlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Vakuumkammer (10) aus einer Zarge (11) und aus zwei

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10. Oktober 1978 78529

im wesentlichen dem Zargenumriß entsprechenden, beidseitig der Zarge angeordneten Türen (12, 13) besteht, an denen mindestens ein Teil der funktfonellen Ein^ richtungen befestigt ist.

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