DE4341634A1

DE4341634A1 - Vorrichtung für den Transport von scheibenförmigen Substraten in einer Vakuumbeschichtungsanlage

Info

Publication number: DE4341634A1
Application number: DE4341634A
Authority: DE
Inventors: Jaroslav Zejda
Original assignee: Leybold AG
Current assignee: Balzers und Leybold Deutschland Holding AG
Priority date: 1993-12-07
Filing date: 1993-12-07
Publication date: 1995-06-08
Also published as: US5611858A; JPH07187385A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für den Transport von scheibenförmigen Substraten durch eine Behandlungsstation oder von einer ersten zu einer zweiten Bearbeitungsstation einer Vakuumbeschichtungsanlage.

Es sind Vorrichtungen der infragestehenden Art bekannt, mit denen ein besonders rascher Transport von Substraten entlang eines geraden Transportweges bewirkt werden kann (P 43 36 792.5).

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es eine Vorrichtung der infragestehenden Art zu schaffen, die einerseits in eine Produktionslinie einfügbar ist die mit sehr hoher Taktge schwindigkeit arbeitet, die aber andererseits eine hohe Ver weildauer des Substrats in einer zusätzlichen Behandlungskam mer ermöglicht. Die Vorrichtung soll beispielsweise einer Sputtervorrichtung zugeordnet werden, die eine rasche Be schichtung der Substrate ermöglicht, wobei die Substrate aber vor dem Beschichtungsprozeß einer vergleichsweise langsam ab laufende Entgasungsbehandlung ausgesetzt werden sollen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine motorische An triebseinheit gelöst, mit drei von dieser angetriebenen, ebenen, formschlüssigen Zugmittelgetrieben mit jeweils einem über jedes Zahnscheibenpaar geführten Zahnriemen, wobei zwei dieser Zugmittelgetriebe so zueinander angeordnet sind, daß ihre Zahnscheiben sich in einer gemeinsamen Ebene und ihre Zahnriemen sich zumindest mit jeweils einem Trum parallel und im Abstand zueinander erstrecken und wobei die Zahnschei ben eines dritten Zugmittelgetriebes sich in einer Ebene er strecken, die rechtwinklig zur Ebene der Zahnscheiben der beiden anderen Zugmittelgetriebe verläuft, wobei zumindest ein Trum des dritten Zugmittelgetriebes parallel der Trums der beiden anderen Zugmittelgetriebe verläuft und wobei alle drei einander zugeneigten parallelen Trums der drei Zugmit telgetriebe den Außenrand der kreisscheibenförmigen Substra ten tangieren, deren Durchmesser dem Abstand entsprechen, den die beiden Trums der beiden ersten Zugmittelgetriebe vonein ander aufweisen und die sich in, Ebenen quer zu den Trums er strecken, wobei die Zahnriemen der drei Zugmittelgetriebe auf ihren einander zugekehrten Außenfläche mit quer verlaufenden Rippen oder Zähnen versehen sind, deren Abstände und Zahl je weils denjenigen der in die Zahnscheiben eingreifenden Zähne der Zahnriemen entsprechen.

Alternativ wird diese Aufgabe durch eine motorische Antriebs einheit gelöst mit zwei von dieser angetriebenen, ebenen, formschlüssigen Zugmittelgetrieben, mit jeweils mindestens zwei Zahnscheiben und jeweils einem über jedes Zahnscheiben paar geführten Zahnriemen, wobei die beiden Zugmittelgetriebe so zueinander angeordnet sind, daß ihre Zahnriemen zumindest mit jeweils einem Trum parallel und im Abstand zueinander verlaufen und das eine Zahnscheibenpaar sich in einer ersten Ebene erstreckt, die geneigt zu einer zweiten Ebene verläuft, in der sich das andere Zahnscheibenpaar erstreckt, wobei der Abstand der beiden einander parallelen Trums der beiden Zug mittelgetriebe so bemessen ist, daß die scheibenförmigen Substrate mit ihren radial äußeren Randpartien an den Trums anliegen, die quer zu den beiden Ebenen der Zahnriemen ange ordnet sind, wobei die Substrate von Rippen gehalten sind, die auf den Außenflächen der Zahnriemen quer zu deren Längs erstreckung vorgesehen sind.

Die Erfindung läßt die verschiedensten Ausführungsmöglich keiten zu; eine davon ist in der anhängenden Zeichnung schematisch näher dargestellt und zwar zeigen:

Fig. 1 den Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Vor richtung mit einer Einschleusstation, zwei Bearbei tungsstationen und einer Ausschleusstation,

Fig. 2 die Vorrichtung im Schnitt nach den Linien A-A ge mäß Fig. 1,

Fig. 3 ein Teilstück eines Zahnriemens in der Seitenan sicht und in vergrößertem Maßstab und

Fig. 4 den Schnitt quer durch eine alternative Ausfüh rungsform mit zwei Zugmittelgetrieben.

Die Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einer vakuumdich ten Kammer 2 mit den beiden Behandlungsstationen 4, 5, einer Einschleuskammer 17, einer Ausschleuskammer 18, den Schleu senklappen 19, 19′ bzw. 20, 20′, den in den Ein- und Aus schleuskammern 17, 18 beweglich gelagerten Transporthebel paaren 21, 21′, 22, 22′ den Antriebsmotoren 23, 24 für die Transportarme 21, 22, den in der Kammer 2 vorgesehenen mit der Kammerwand fest verbundenen Getrieben 25, 26 bzw. 26′, den auf den Getriebewellen 29, 30, 31 bzw. 30′, 31′ drehfest angeordneten Zahnscheiben 10, 11, 12 bzw. 10′, 12′ und den drei über die Zahnscheiben 10, 10′ bzw. 11 bzw. 12, 12′ ge spannten Zahnriemen 13, 14, 15 und dem mit den Getrieben 25, 26 gekoppelten Motor 6.

Die Vorrichtung arbeitet wie folgt: Das Substrat 3 wird von einem Substrathalter 27 aus einem nicht näher dargestellten Vorratsstapel (Station c) übernommen und dann von den Trans portarmpaaren 21, 21′ an der geöffneten Schleusenklappe 19′ vorbei durch die Schleusenöffnung 28 hindurch in die Ein schleuskammer 17 hinein gefördert, wobei die Armpaare 21, 21′ vom Motor 23 angetrieben werden. Nach dem Schließen der Schleusenöffnung 28 mit Hilfe der Schleusenklappe 19′ und dem anschließenden Öffnen der Schleusenöffung 32 und dem Weiter transport des Substrats 3 bis in die Kammer 2 wird das Substrat auf dem Zahnriemen 14 bzw. dessen oberes Trum 14′ abgelegt, wobei es zwischen zwei Rippen 33, 34 (siehe Fig. 3) zentriert wird. Das Substrat 3 gleitet gleichzeitig auch von oben her zwischen die korrespondieren Rippenkämme der beiden anderen benachbarten Zahnriemen 13, 15, so daß es in einer lotrechten Position an insgesamt drei Partien von den Rippen der drei Zahnriemen 13, 14, 15 gehalten und geführt wird. Nach dem Ablegen des Substrats 3 auf dem oberen Trum 14′ des Zahnriemens 14 bewegen sich die Transportarmpaare 21, 21′ wieder in die Ausgangsstellung (wie in Fig. 1 gezeigt) zurück, wozu die Schleusenöffnung 32 wieder verschlossen und die Schleusenöffnung 28 wieder geöffnet wird. Gleichzeitig mit der Rückbewegung des Transportarmpaares 21, 21′ werden die Zugmittelgetriebe weitergeschaltet, d. h. daß der Motor 6 die drei Zahnscheiben 10, 11, 12 synchron dreht und zwar so weit, daß die drei Zahnriemen 13, 14, 15 sich in Pfeilrich tung A um den Transportschritt zwischen jeweils zwei Rippen 16, 16′ weiterbewegen. Nach einer Vielzahl von Weiterschal tungen bzw. Transportschritten b gelangt das Substrat 3 in den Bereich des Transportarms 35, der mit Hilfe von drei Stiften 36, 36′, 36′′ in eine zentrale Öffnung 37 des kreis scheibenförmigen Substrats 3 eingreift und dieses dann im Takt der Transportschritte in die (strichiert dargestellte) Behandlungsposition in der Behandlungskammer 5 schwenkt. Da das Kopfteil 35′ des Transportarms 35 während seiner Schwenk bewegung zusätzlich noch eine Drehbewegung ausführt, wird das Substrat 3 nach erfolgter Bearbeitung in der Behandlungs station 5 bei der Rückschwenkbewegung des Transportarmes 35 in eine Position hinter dem Kopfteil (in Pfeilrichtung A be trachtet) gebracht und dort wieder auf dem Zahnriemen 14 ab gelegt. Von hier aus wird das Substrat 3 schrittweise in Pfeilrichtung weitertransportiert bis es schließlich in den Bereich des Transportarmpaares 22, 22′ gelangt und dann von hier aus durch die Ausschleuskammer 18 in die Position B ge fördert wird, wozu die gesamte Ausschleuseinrichtung prin zipiell genauso aufgebaut ist und in gleicher Weise wirkt wie die weiter oben beschriebene Einschleusvorrichtung mit dem Armpaaren 21, 21′. Eine genauere Darstellung und Beschreibung der Wirkungsweise der Transportarmpaare findet sich in der älteren Patentanmeldung P 43 36 792.5.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ist ein Motor 39 vorgesehen, der über die Getriebeeinheit 46 die beiden Zug mittelgetriebe 40, 41 bzw. deren Zahnscheiben 42, 43 an treibt. Die Achsen der Zahnscheiben 42, 43 sind winklig, z. B. im rechten Winkel zueinander angeordnet, wozu sich die Zahn scheiben 42, 43 in den Ebenen e₁ und e₂ erstrecken und wobei das Substrat 3 mit seiner radial äußeren Randpartie an den beiden über die Zahnscheiben 42, 43 geführten Zahnriemen 44, 45 anliegt. Zweckmäßigerweise ist der Abstand f der Berüh rungsorte beider Zahnriemen 44, 45 mit dem Substrat 3 deut lich geringer als der Durchmesser des Substrats 3.

Bezugszeichenliste

2 vakuumdichte Kammer
3, 3′, Substrat
4 erste Behandlungsstation
5 zweite Behandlungsstation
6 motorische Antriebseinheit
7 Zugmittelgetriebe
8 Zugmittelgetriebe
9 Zugmittelgetriebe
10, 10′ Zahnscheibe
11, 11′ Zahnscheibe
12, 12′ Zahnscheibe
13 Zahnriemen
14 Zahnriemen
15 Zahnriemen
16, 16′, Rippe, Zahn
17 Einschleuskammer
18 Ausschleuskammer
19, 19′ Schleusenklappe
20, 20′ Schleusenklappe
21, 21′ Transportarmpaar
22, 22′ Transportarmpaar
23 Antriebsmotor
24 Antriebsmotor
25 Getriebe
26 Getriebe
27 Substrathalter
28, 28′ Schleusenöffnung
29, 29′ Getriebewelle
30, 30′ Getriebewelle
31, 31′ Getriebewelle
32, 32′ Schleusenöffnung
33, 33′ Rippen
34, 34′ Rippen
35, 35′ Transportarm
36, 36′, Stift, Haltestift
37 zentrale Öffnung
38, 38′, Zahn
39 Motor
40 Zugmittelgetriebe
41 Zugmittelgetriebe
42 Zahnscheibe
43 Zahnscheibe
44 Zahnriemen
45 Zahnriemen
46 Getriebeeinheit.

Claims

1. Vorrichtung für den Transport von scheibenförmigen Substraten (3, 3′, . . . ) durch eine Behandlungsstation oder von einer ersten zu einer zweiten Bearbeitungsstation (4 bzw. 5) einer Vakuumbeschichtungsanlage, gekennzeichnet durch eine motorische Antriebseinheit (6) mit drei von dieser angetriebenen, ebenen, formschlüssigen Zugmittelge trieben (7, 8, 9) mit jeweils mindestens zwei Zahnscheiben (10, 10′ bzw. 11, 11′ bzw. 12, 12′) und jeweils einem über jedes Zahnscheibenpaar geführten Zahnriemen (13, 14, 15), wobei zwei dieser Zugmittelgetriebe (8, 9) so zueinander angeordnet sind, daß ihre Zahnscheiben (10, 10′ bzw. 11, 11′) sich in einer gemeinsamen Ebene und ihre Zahnriemen (13, 15) sich zumindest mit jeweils einem Trum parallel und im Abstand zueinander erstrecken, und wobei die Zahn scheiben (12, 12′) eines dritten Zugmittelgetriebes (7) sich in einer Ebene erstrecken, die rechtwinklig zur Ebene der Zahnscheiben (10, 10′ bzw. 11, 11′) der beiden anderen Zugmittelgetriebe (8, 9) verläuft, wobei zumindest ein Trum des dritten Zugmittelgetriebes (7) parallel des Trums der beiden anderen Zugmittelgetriebe (8, 9) verläuft und wobei alle drei einander zugeneigten parallelen Trums der drei Zugmittelgetriebe (7, 8, 9) den Außenrand von kreis scheibenförmigen Substraten (3, 3′, . . . ) tangieren, deren Durchmesser dem Abstand (a) entsprechen, den die beiden einander parallelen Trums der beiden ersten Zugmittelge triebe (8, 9) voneinander aufweisen und die sich in Ebenen quer zu diesen Trums erstrecken, wobei die Zahnriemen (13, 14, 15) der drei Zugmittelgetriebe (7, 8, 9) auf ihren einander zugekehrten Außenflächen mit quer verlaufenden Rippen oder Zähnen (16, 16′, . . . ) versehen sind, deren Ab stände und Anzahl jeweils denjenigen der in die Zahnschei ben eingreifenden Zähne der Zahnriemen entsprechen.

2. Vorrichtung für den Transport von scheibenförmigen Substraten durch eine Behandlungsstation oder von einer ersten zu einer zweiten Bearbeitungsstation einer Vakuum beschichtungsanlage, gekennzeichnet durch eine motorische Antriebseinheit (39) mit zwei von dieser angetriebenen, ebenen, formschlüssigen Zugmittelgetrieben (40, 41) mit jeweils mindestens zwei Zahnscheiben (42, 43) und jeweils einem über jedes Zahnscheibenpaar (42, . . ., 43, . . .) ge führten Zahnriemen (44, 45), wobei die Zugmittelgetriebe (40, 41) so zueinander angeordnet sind, daß ihre Zahn riemen (44, 45) zumindest mit jeweils einem Trum parallel und im Abstand zueinander verlaufen und das eine Zahn scheibenpaar (42, . . .) sich in einer ersten Ebene (e₁) er streckt, die geneigt zur zweiten Ebene (e₂) verläuft, in der sich das andere Zahnscheibenpaar (43, . . .) erstreckt, wobei der Abstand den die beiden einander parallelen Trums der beiden Zugmittelgetriebe voneinander aufweisen, so bemessen ist, daß die scheibenförmigen Substrate (3) mit ihren radial äußeren Randpartien an den Trums an liegen, die quer zu den beiden Ebenen der Zahnriemen (44, 45) verlaufen, wobei die Substrate (3, 3′, . . .) von Rippen (16, 16′, . . .) gehalten sind, die auf den Außenflächen der Zahnriemen (44, 45) quer zu diesen vorgesehen sind.