DE69228441T2

DE69228441T2 - Behandlungsvorrichtung.

Info

Publication number: DE69228441T2
Application number: DE69228441T
Authority: DE
Inventors: Gordon Green; Andrew Jeffryes
Original assignee: Trikon Technologies Ltd; Aviza Europe Ltd
Current assignee: Aviza Europe Ltd
Priority date: 1991-10-25
Filing date: 1992-10-22
Publication date: 2000-08-03
Anticipated expiration: 2012-10-23
Also published as: GB9122676D0; KR100248460B1; WO1993008591A1; US5518771A; EP0609327B1; JPH07502376A; ATE176835T1; EP0764973A2; KR100209182B1; EP0764973A3; US5575850A; DE69228441D1; KR940703075A; EP0609327A1; JP2879833B2; JPH11246970A

Description

Hintergrund der Erfindung

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Behandlungssystem zur Behandlung von Werkstücken. Insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, handelt es sich um ein Behandlungssystem, bei welchem das Werkstück eine Halbleiterscheibe ist.

Zusammenfassung des Standes der Technik

Bei der Behandlungen Halbleiterscheiben und anderen ähnlichen Werkstücken ist es manchmal erforderlich Schichten auszubilden, die kleine Löcher (Durchgänge) in darunterliegenden Schichten auf der Scheibe füllen. Es hat sich gezeigt, daß es möglich ist, diese Löcher zu füllen, indem man die Scheibe erhöhtem Druck und möglicherweise erhöhten Temperaturen aussetzt, um die oberen Schichten zu veranlassen, daß sie sich deformieren, um das Loch auszufüllen.
Die EP-A-0425796 beschreibt eine Einkapselvorrichtung für Halbleiterchips mit einer Druckkammer, die durch zwei Teile gebildet wird, welche bewegt werden können, so daß sie in Eingriff miteinander treten sowie ein Behandlungsverfahren entsprechend dem Oberbegriff der Ansprüche 1 bzw. 9.

Zusammenfassung der Erfindung

In unserer UK-Patentanmeldung mit der Nr. 9111440.5 (jetzt EP-A-0516344) diskutieren wir ein Verfahren zum Ausfüllen von Löchern auf diese Weise unter Einsatz erhöhter Drücke und Temperaturen. Die vorliegende Erfindung ist besonders geeignet für die Anordnung zum Ausfüllen der Löcher wie sie in der EP-A- 0516344 beschrieben ist, läßt sich jedoch auf andere Anordnungen ebenfalls einsetzen.
Somit stellt die vorliegende Erfindung eine Anordnung zur Verfügung, in welcher ein Werkstück, wie etwa eine Halbleiterscheibe, erhöhten Drücken unter gesteuerten Bedingungen ausgesetzt werden kann.
Gemäß einer Ausführungsform besteht die Erfindung aus einem Behandlungssystem für ein Werkstück mit:
einem Joch;
ersten und zweiten Gehäuseteilen, die innerhalb des Jochs angeordnet sind;
einer Einrichtung mittels welcher die Gehäuseteile unter Druck in Anlage zueinander führbar sind, wobei die Gehäuseteile derart ausgebildet sind, daß sie einen abgedichteten umschlossenen Leerraum für das Werkstück bilden, wenn die Gehäuseteile durch die Druckeinrichtung in Anlage zueinander gedrückt sind;
einer Betätigungseinrichtung, die derart wirkt, daß zumindest eines der Gehäuseteile in Richtung auf das andere drückbar ist, sowie
eine Einrichtung zur Zuführung eines oberhalb des atmosphärischen Druckes unter Druck stehenden Gases zu dem Leerraum, wodurch das Werkstück behandelbar ist, indem man das Werkstück einem erhöhten Druck oberhalb des atmosphärischen Druckes aussetzt, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung eine pneumatische Zylinderbetätigungseinrichtung ist, welche eine größere Wirkfläche besitzt als der Leerraum und daß mittels der Gaszuführeinrichtung das unter Druck stehende Gas der Betätigungseinrichtung zuführbar ist, dahingehend, daß die Betätigungseinrichtung die Abdichtung während des ganzen Behandlungsvorganges aufrechterhält.
Vorzugsweise sind zwei Gehäuseteile vorgesehen, die unter Krafteinwirkung zusammendrückbar sind durch eine hydraulische, pneumatische oder ähnliche Vorrichtung derart, daß der Leerraum an der Grenzfläche zwischen den beiden Teilen ausgebildet wird. Komplexere Anordnungen unter Einsatz mehrerer Gehäuseteile sind jedoch ebenfalls möglich.
Es ist herauszustellen, daß es bekannt ist, Hochdruckkammern zur Behandlung von Güssen vorzusehen, wobei das Gußteil erhöhten Drücken ausgesetzt, ist wie auch beim Kompaktieren von Pulvern (Sintern). Es ist jedoch zuvor noch nicht vorgeschlagen worden (mit Ausnahme der EP-A-0516344) Halbleiterscheiben erhöhten Drücken auszusetzen zur Bewirkung einer Deformation einer Schicht, um Löcher in einer niedrigeren Schicht auszufüllen.
Geeignete Heizeinrichtungen können vorgesehen sein innerhalb oder angrenzend an den eingeschlossenen Leerraum, um eine Beheizung des Werkstückes zu bewirken. Wenn beispielsweise Halbleiterscheiben behandelt werden haben sich Temperaturen in der Größenordnung von 400ºC oder höher und Drücke von 2,068 · 10&sup7; Pa (3000 P. s. i.) oder höher als geeignet erwiesen.
Bei dem Behandeln von Halbleiterscheiben, bei welchem die Erfindung zum Einsatz kommt, neigen Aluminium und dessen Legierungen zur Bildung einer oder mehrerer der Schichten. In diesem Fall wird eine Schicht oder mehrere Schichten normalerweise durch Sputtern oder Verdampfen aufgebracht. Deren anschließendes Aussetzen einem hohen Druck, um die Löcher zu füllen, ist äußerst wirksam wenn die Schicht bzw. die Schichten nicht der Luft ausgesetzt werden, da ein solches Aussetzen die Oberfläche der Schicht oxidieren würde und die Luft langsam in die Löcher eindringen würde, bevor diese ausgefüllt sind. Damit kann die Oxidation es schwieriger machen für das Material, sich in die Löcher hinein zu defor mieren, wenn der hohe Druck aufgebracht wird. Dies liegt daran, daß die oxidierte Oberfläche weniger plastisch verformbar ist.
Es wird dementsprechend bevorzugt, daß ein Durchgang (oder möglicherweise mehrere Durchgänge) vorgesehen sind, die sich in den abgeschlossenen Leerraum erstrecken, wobei der Durchgang an eine geeignete Gasevakuiereinrichtung angeschlossen ist oder anschließbar ist zur Erzielung eines geeignet niedrigen Druckes (nachfolgend Vakuum) innerhalb des abgeschlossenen Leerraumes. Alternativ oder zusätzlich kann das zu dem abgeschlossenen Leerraum zugeführte Gas ein inertes Gas sein, so daß das Problem der Oxidation vermieden werden kann.
Bei der Bildung der Schicht die deformiert wird, um das Loch zu füllen, sollte diese Schicht normalerweise das gesamte Loch abdecken, bevor sie dem hohen Druck ausgesetzt wird. Der Grund hierfür liegt darin, daß ein Gas niedrigen Druckes oder vorzugsweise Vakuum innerhalb des (abgedichteten) Loches eingeschlossen wird, wodurch es relativ einfach ist, die Deckschicht zu deformieren, wenn der Druck ausgeübt wird. Hierin liegt ein weiterer Grund, daß man eine Anordnung bevorzugt, die es gestattet, ein Vakuum innerhalb des abgeschlossenen Leerraumes auszubilden, da das Vakuum dann einen geringeren Widerstand der Kompression gegenüber entgegensetzt als dies bei einem Gas mit atmosphärischem Druck sein würde.
Wie zuvor erwähnt wurde, ist es wichtig, daß die Einrichtung zum Zusammendrücken der Gehäuseteile eine hinreichende Kraft ausübt, um dem hohen Druck zu widerstehen, der innerhalb des eingeschlossenen Leerraumes erzeugt wird.
Aus Gründen der Sicherheit kann ein mit einem Ventil versehener Auslaß von dem Leerraum vorgesehen sein, wobei das Ventil gesteuert wird durch die Differenz zwischen dem Druck innerhalb des abgeschlossenen Leerraumes und der Kraft, welche die Gehäuseteile zusammendrückt. Wenn beispielsweise mindestens eines der Gehäuseteile durch pneumatischen Druck bewegt wird, stellt ein einfaches federbelastetes Rückschlagventil zwischen dem eingeschlossenen Leerraum und der Kammer, die dem pneumatischen Druck ausgesetzt ist, sicher, daß der Druck innerhalb des abgeschlossenen Leerraumes nicht den Druck überschreitet, der durch den pneumatischen Druck ausgeübt wird, um mehr als die Federkraft des Rückschlagventils.
Unter einem anderen Gesichtspunkt wird ein Verfahren zur Behandlung eines Werkstückes zur Verfügung gestellt indem man:
das Werkstück an einem ersten Gehäuseteil montiert;
den ersten Gehäuseteil und einen zweiten Gehäuseteil in Anlage miteinander drückt, wobei die Gehäuseteile so ausgebildet sind, daß sie einen abgeschlossenen abgedichteten Leerraum für das Werkstück definieren, wenn die Gehäuseteile in Anlage miteinander gedrückt sind, und
ein oberhalb des atmosphärischen Druckes unter Druck stehendes Gas dem Werkstück zuführt und hierdurch das Werkstück einer Behandlung unterzieht indem das Werkstück einem erhöhten Druck ausgesetzt wird, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß man das unter Druck stehende Gas auch einer pneumatischen Zylinderbetätigungseinrichtung zuführt, die gegen ein Joch wirkt und einen größeren Wirkbereich besitzt als der Leerraum, um die Betätigungseinrichtung zu veranlassen, daß sie mindestens eines der beiden Gehäuseteile verschiebt, um das erste und das zweite Gehäuseteil gegeneinander zu drücken zur Aufrechterhaltung der Abdichtung während des gesamten Behandlungsvorganges.
Der Leerraum ist so ausgebildet, daß er ein flaches Werkstück in einer Kammer (dem abgeschlossenen Leerraum) von angenähert zylindrischer Form aufzunehmen vermag, wobei die Höhe des Zylinders viel geringer ist als sein Durchmesser. Ein inertes Gas, typischerweise Argon, wird dann mittels einer hydraulischen Pumpe in die Kammer hineingepumpt unter Erzeugung eines hohen Druckes (typischerweise im Bereich von 200-2000 bar). Das unter hohem Druck stehende Gas wird ebenfalls eingesetzt, um die Gehäuseteile der Kammer fest zusammenzudrücken, so daß sie eine Abdichtung zusammen aufrechterhalten. Die Kammer enthält ebenfalls eines oder mehrere Heizelemente sowie Temperaturmeßein richtungen, so daß die Temperatur des das Werkstück umgebenden Gases gesteuert werden kann.
Die genaue Temperatur und der genaue Druck, welche erforderlich sind, hängen von dem Schichtmaterial ab und werden gesteuert bei einem Niveau, welches erforderlich ist, um das Material in die Löcher hineinzudrücken, und werden aufrechterhalten für eine Zeitdauer, die erforderlich ist bis das Material die Löcher vollständig gefüllt hat.
Nach einer hinreichend langen Zeitdauer bei hohem Druck wird das Gas aus der Druckkammer freigesetzt, die in die Nähe des atmosphärischen Druckes zurückkehrt. Es kann dann ein Vakuum erzeugt werden unter Einsatz einer Vakuumpumpe, und die beiden Gehäuseteile der Druckkammer werden auseinander geführt, so daß das Werkstück herausgenommen werden kann. Alternativ können die Kammerteile bei atmosphärischem Druck voneinander getrennt und das Werkstück entfernt werden. Das Werkstück kann durch die Handhabungsausrüstung weiterbefördert werden, wobei die Vorrichtung angeordnet ist zum Herausnehmen oder zur weiteren Behandlung. Wenn eine weitere Schicht aufzubringen ist, wird ein Transfer im Vakuum bevorzugt, um eine Kontaminierung der Schichtoberfläche zu vermeiden.
Die Vorrichtung muß in der Lage sein die Kräfte aufzunehmen, die durch den sehr hohen Innendruck erzeugt werden. Die vorliegende Erfindung ist vorzugsweise ausgelegt für die Behandlung dünner flacher Werkstücke und die Vorrichtung ist vorzugsweise derart, daß der Großteil der durch den Innendruck erzeugten Kraft senkrecht zur Ebene des Werkstückes wirkt.
Das Volumen des eingeschlossenen Leerraumes ist gemäß der Erfindung vorzugsweise minimiert, so daß die Zeitdauer zum Ablauf des Zyklus, während dessen die Kammer einem Vakuum und einem hohen Druck ausgesetzt wird, minimiert ist. Eine typische Zeitdauer vom Vakuum bis zum Hochdruck und zurück zum Vakuum beträgt wenige Minuten bis weniger als eine Minute.
Wenn das Werkstück eine Halbleiterscheibe ist, ist es wichtig, daß so wenig wie möglich Partikel oder andere Verunreinigungen sich auf dem Werkstück absetzen. Die Vorrichtung gemäß der Erfindung sollte vorzugsweise so ausgelegt sein, daß sie saubere innere Oberflächen besitzt mit einem Minimum sich bewegender Teile in der Nähe oder oberhalb der Scheibe, die Partikel erzeugen können. Das Gas, welches zum Einsatz kommt, um die Vorrichtung unter Druck zu setzen, kann gefiltert sein, um so viel Partikel wie möglich zu entfernen. Bei dem Gas handelt es sich wünschenswerterweise um ein inertes Gas hoher Reinheit, um keine Kontaminierung der Scheibe oder eine Reaktion mit den Schichten, die auf der Scheibe deponiert sind, zu verursachen.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sollen nun beispielhaft im Detail beschrieben werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen:
Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung zur Behandlung von Werkstücken gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 zeigt ein Detail der Vorrichtung gemäß Fig. 1;
Fig. 3 zeigt eine Vorrichtung zur Behandlung von Werkstücken gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 ist eine im wesentlichen ringförmige Vakuumkammer an einer (nicht dargestellten) Vorrichtung angeordnet, welche ein System zur Übertragung dünner flacher Werkstücke unter Vakuum über Durchlässe umfaßt und welche darüber hinaus eine Einrichtung enthält zum Auftragen einer Schicht auf das Werkstück. Ein Vakuumpumpsystem (schematisch dargestellt) ist an der Vakuumkammer angeordnet. Die Vakuumkammer 1 umgibt einen unteren Gehäuseteil 6 sowie einen oberen Gehäuseteil 7 und ist hieran über einen unteren Balg 4 sowie einen oberen Balg 5 befestigt und bildet einen Druckkessel.
Der untere Gehäuseteil 6 ist selbst in zwei Teile 6a und 6b unterteilt, wie dies in größerem Detail nachfolgend noch beschrieben werden soll.
Die Bälge 4, 5 gestatten es, daß die beiden Gehäuseteile 6, 7 des Druckkessels sich vertikal in bezug auf die Vakuumkammer 1 bewegen können. Der untere Gehäuseteil 6 des Druckkessels ist über ein Verbindungsrohr 8 an einen pneumatisch betätigten Zylinder 9 angeschlossen, der eingesetzt wird, um den unteren Gehäuseteil 6 abzusenken, so daß das Werkstück (10 in Fig. 2) auf den unteren Gehäuseteil 6 des Kessels aufgebracht werden kann. Das Werkstück ruht auf Stützen (11 in Fig. 2), die an dem unteren Gehäuseteil 6 befestigt sind.
Der obere und der untere Gehäuseteil 7, 6 des Druckkessels sind oben bzw. unten so ausgebildet, daß ein oberes Zylinderbetätigungselement 12 sowie ein unteres Zylinderbetätigungselement 13 hierein passen. Nach dem Einbringen des Werkstückes wird dem unteren Betätigungselement 13 über ein Rohr Fluid aus einem Hydraulikdrucksystem zugeführt, welches an der Vorrichtung befestigt ist. Der Druck ist ausreichend, um den oberen und den unteren Gehäuseteil 7 und 6 zusammenzuführen und eine Dichtung entlang einer Linie 15 auszubilden, um einen angenähert zylindrischen eingeschlossenen Leerraum 16 zu bilden. Es ist festzustellen, daß die Oberflächen des oberen und des unteren Gehäuseteils 6, 7, die sich an der Linie treffen, die Form aufeinander passender Kegelstümpfe bilden, d. h. bei dieser Ausführungsform ist die Linie 15 zur Achse der Bewegung des oberen und des unteren Gehäuseteils geneigt. Wie später noch zu diskutieren sein wird, kann die Linie 15 allgemein senkrecht zur Bewegungsachse stehen. Dann wird Gas aus einer weiteren Druckquelle 40 (schematisch dargestellt) dem oberen Betätigungselement 12 über ein Rohr 17 zugeführt und in den abgeschlossenen Leerraum 16 über ein weiteres Rohr 18 eingeleitet. Der Gasdruck betätigt außerdem ein Absperrventil 28 in dem Fluidrohr 14, welches das untere Betätigungselement 13 bedient. Dieses untere Betätigungselement 13 wird damit in seiner Position verriegelt, da das Fluid nahezu inkompressibel ist. Da der horizontale Bereich des oberen Betätigungselementes größer ist als der horizontale Bereich des eingeschlossenen Leerraumes 16, ergibt sich eine Nettoverschließkraft zur Aufrechterhaltung der Dichtung an der Oberfläche 15 zwischen den beiden Teilen.
Das obere Betätigungselement 12 wird durch ein oberes Endstück 19 abgestützt und das untere Betätigungselement 13 durch ein unteres Endstück 20. Die Endstücke sind in ein Joch 21 eingeschraubt. Die Kräfte von den hohen Drücken in den Betätigungselementen 12 und 13 sind im wesentlichen vertikal ausgerichtet und werden durch das Joch 21 über die Endstücke 19 und 20 aufgenommen. Wenn das System mit bis zu 1000 bar unter Druck gesetzt wird, ergibt sich eine von dem Joch aufgenommene Kraft von angenähert 50 MN, wenn der eingeschlossene Leerraum groß genug ist, um ein Werkstück mit einem Durchmesser von 200 mm aufzunehmen.
Ein Sicherheitsventil 22 ist eingebracht, um sicherzustellen, daß die aufgebrachte Kraft von dem eingeschlossenen Leerraum 16 nicht die abwärts gerichtete Kraft des Betätigungselementes 12 überschreitet, so daß die Dichtung an der Oberfläche 15 nicht aufbricht, wenn ein Fluiddurchtritt von dem Betätigungselement 13 eintritt.
Dies liegt daran, daß die Federkraft in dem Sicherheitsventil 22 so ausgewählt wird, daß der Druckunterschied zwischen dem eingeschlossenen Leerraum 16 und dem Betätigungselement 12 auf einen Wert begrenzt ist, der geringer ist als
(d&sub1;² - d&sub2;²)/d&sub1;² · P
wobei d&sub1; der Durchmesser des Betätigungselementes 12, d&sub2; der Durchmesser des eingeschlossenen Leerraumes 16 und P der Druck in dem eingeschlossenen Leerraum 16 ist.
Wenn somit ein Fluidaustritt von dem Betätigungselement 13 eintritt, senken sich die Teile 6 und 7 zusammen ab unter der größeren Kraft von dem Betätigungselement 12 und die Dichtung an der Fläche 15 wird aufrechterhalten.
Heizeinrichtungen, ein oberes Thermoelement sowie ein unteres Thermoelement (schematisch bei 41, 42 dargestellt) können an dem oberen und dem unteren Gehäuseteil 6, 7 des Druckkessels angeordnet sein, um eine gesteuerte Heizung des unter Druck stehenden Gases in dem abgeschlossenen Leerraum 16 zur Verfügung zu stellen, so daß die Temperatur des Werkstückes durch den Wärmeüber gang des Gases innerhalb des abgeschlossenen Leerraumes 16 gesteuert werden kann.
Nachdem das Werkstück bei einer hinreichenden Temperatur und einem ausreichenden Druck während einer hinreichenden Zeitdauer gehalten worden ist, daß das Schichtmaterial in die hierin vorhandenen Löcher eingedrückt worden ist, wird das unter Druck stehende Gas in dem Leerraum 16 und dem Betätigungselement 12 durch die Rohre 18 und 17 freigesetzt. Der eingeschlossene Leerraum 16 wird durch das Rohr 16 nahezu bis zum Vakuum leergepumpt. Dieses Rohr ist an dem Vakuumpumpsystem 13 über ein nicht dargestelltes Rückschlagventil angeschlossen, um das Entkommen von unter Druck stehendem Gas zu vermeiden. Ein Absperrventil 28 wird dann geöffnet, um es der hydraulischen Flüssigkeit in dem Betätigungselement 13 zu gestatten abzufließen, und das pneumatische Betätigungselement 9 wird dann eingesetzt, um den unteren Gehäuseteil 6 des Druckkessels abzusenken unter Freigabe der Dichtung entlang der Linie 15.
Der eingeschlossene Leerraum 16 wird zur Vakuumkammer 1 hin geöffnet und weiter bis zum Vakuum gepumpt durch das Vakuumpumpsystem 3. Der Druck in der Vakuumkammer 1 kann durch einen Vakuumdrucksensor 27 überwacht werden. Wenn der Vakuumdruck hinreichend niedrig ist, wird das Werkstück 10 durch den Transfermechanismus aus der Vorrichtung 2 entfernt.
Die Dichtung an der Oberfläche 15 um den eingeschlossenen Leerraum 16 herum soll nun in größerem Detail unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben werden. Wie sich aus Fig. 2 ergibt, sind die beiden Teile 6a, 6b des unteren Gehäuseteils 6 so ausgebildet, daß die benachbarten Oberflächen 31, 32 relativ zueinander geneigt sind. Diese Neigung ist aus Gründen der Verdeutlichung in Fig. 2 überhöht dargestellt, aber sie führt dazu, daß die beiden Oberflächen 31, 32 sich entlang einer Linie 33 treffen. Wenn der eingeschlossene Leerraum 16 einem hohen Druck ausgesetzt wird, deformiert sich der Teil 6a des oberen Gehäuseteiles 6 ein wenig in Richtung der Pfeile 34 relativ zu dem Teil 6b, wobei sich die Oberfläche 31 um die Linie 33 schwenkt, die somit als Kipplinie wirkt. Dementsprechend bewegen sich die oberen Teile des Teiles 6a leicht nach außen und unten, während sich die Oberfläche 31 um die Linie 33 verschwenkt.
Diese Deformation bewirkt, daß sich eine Lippe 35 an der oberen Oberfläche des Teiles 6a nach außen in Richtung der Pfeile 36 drückt, so daß sie fest in den oberen Gehäuseteil 7 an der Dichtfläche 15 gepreßt wird. Daher wird die Stärke der Dichtung erhöht in Proportion zum ansteigenden Druck in dem eingeschlossenen Leerraum 16. Um eine korrekte Deformation eintreten zu lassen, ist der Teil 6a dünner ausgebildet als die beiden Teile 6b und 7, so daß dieser sich unter Druck stärker verformt.
Daher stellt dieser Aufbau der Vorrichtung eine gute Abdichtung des eingeschlossenen Leerraumes 16 sicher.
Die Fig. 3 zeigt eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der einzige Unterschied zwischen dieser Ausführungsform und der Ausführungsform gemäß den Fig. 1 und 2 betrifft den Aufbau des Joches, wobei die anderen Teile dieser Vorrichtung im wesentlichen die gleichen sind wie diejenigen bei der ersten Ausführungsform. Entsprechende Teile sind durch die gleichen Bezugsziffern identifiziert, und einige Aufbaumerkmale, wie etwa Rohre, sind aus Gründen der Klarheit weggelassen worden.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 besitzt das Joch 40 die Form eines Ringes, welcher den Rest der Vorrichtung umgibt, so daß keine getrennten Seiten- und Endstücke vorgesehen sind. Dieser Typ des Joches ist leichter herzustellen und kann leichter ausgebildet sein als das Joch der ersten Ausführungsform, wobei jedoch der Nachteil vorliegt, daß das Joch 40 dann nach außen zur Seite von dem Rest der Vorrichtung gleiten muß, um einen Zugang und Wartung zu ermöglichen. Darüber hinaus ist die Gesamtgröße der Vorrichtung umfangreich.
Verschiedene Modifikationen zu den vorgehend beschriebenen Ausführungsformen sind möglich innerhalb des Rahmens der Erfindung. Beispielsweise ist es möglich, daß der obere und der untere Gehäuseteil an Flächen zusammenkommen, die senkrecht zu ihrer Bewegungsrichtung stehen, anstatt der geneigten Oberflächen, die durch Kegelstümpfe gebildet werden. Solche senkrechten Oberflächen stellen keine so gute Abdichtung zur Verfügung wie der Einsatz der Kegel stümpfe, jedoch kann die Abdichtung für viele Zwecke ausreichend sein, wobei das Vermeiden von kegelstumpfförmigen Oberflächen gegenüber mangelhaften Ausrichtungen toleranter ist wie auch gegenüber mangelnden Höhenausrichtungen, so daß hierin praktische Vorteile liegen können.
Wie zuvor beschrieben, wird das hydraulische Fluid beispielsweise dem unteren Betätigungselement 13 von einem hydraulischen Drucksystem zugeführt. Bei einer Entwicklung der vorliegenden Erfindung kann dieses hydraulische System auch eingesetzt werden, um den Ausgangsdruck des Gases zur Verfügung zu stellen, welches dem Leerraum 16 zugeführt wird, obwohl zur Erreichung der angestrebten höheren Drücke es normalerweise erforderlich ist, ein weiteres hydraulisches System einzusetzen, beispielsweise durch Differentialflächenkolben, um den Gasdruck weiter zu erhöhen.
Um darüber hinaus eine Gasverschwendung zu minimieren, kann das Gas, welches durch das Vakuumsystem 3 und von dem Leerraum über das Rohr 26 extrahiert wird, im Kreislauf zu der weiteren Druckwelle 40 zurückgeführt werden.
Es ist herauszustellen, daß in Fig. 1 die oberen und die unteren Endstücke 19, 20 in das Joch 21 hineingeschraubt sind. Alternativ kann auch ein Bajonettverschluß zum Einsatz kommen.

Claims

1. Behandlungssystem für ein Werkstück mit:

einem Joch (19, 20, 21);

einem ersten und einem zweiten Gehäuseteil (6, 7), die innerhalb des Joches (19, 20, 21) angeordnet sind;

Einrichtungen (13), mittels welcher die Gehäuseteile (6, 7) in Anlage zueinander drückbar sind, wobei die Gehäuseteile (6, 7) derart ausgebildet sind, daß sie einen abgedichteten eingeschlossenen Leerraum (16) für das Werkstück definieren, wenn die Gehäuseteile (6, 7) durch die Druckeinrichtungen (16) in Anlage zueinander gedrückt sind;

einem Betätigungselement (12) mit einer Wirkung, daß zumindest einer der Gehäuseteile (6, 7) in Richtung auf den anderen drückbar ist sowie

Einrichtungen (18, 40) zur Zuführung eines unter Druck stehenden Gases oberhalb des atmosphärischen Druckes zum Leerraum (16), wodurch das Werkstück behandelbar ist, indem man das Werkstück einem erhöhten Druck oberhalb des atmosphärischen Druckes aussetzt, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement (12) ein pneumatisches Zylinderbetätigungselement ist und eine größere Wirkfläche besitzt als der Leerraum, und daß die Gaszufuhreinrichtung angeordnet ist zur Zuführung des unter Druck stehenden Gases zu dem Betätigungselement (12) für die Aktivierung des Betätigungselementes (12) zur Aufrechterhaltung der Dichtung während des Behandlungsvorganges.

2. Behandlungssystem nach Anspruch 1, wobei das Betätigungselement (12) einen Teil der Druckeinrichtung bildet.

3. Behandlungssystem nach Anspruch 1 oder Anspruch 2 mit einem Druckkessel (4, 5, 6, 7), der teilweise definiert wird durch den ersten und den zweiten Gehäuseteil (6, 7), sowie eine Einrichtung (26) zur Evakuierung des Druckkessels für die Reduzierung des Druckes hierin.

4. Behandlungssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, außerdem mit einer Einrichtung zur Beheizung (41, 42) des Leerraumes und hierdurch zur Beheizung des Werkstückes.

5. Behandlungssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Gehäuseteile (6, 7) in entgegengesetzten Richtungen entlang einer gemeinsamen Achse verschiebbar sind.

6. Behandlungssystem nach Anspruch 5, wobei die Gehäuseteile jeweils Dichtflächen besitzen, die zu der Achse geneigt sind, wobei die Dichtflächen abdichtend aneinander anliegen, wenn die Gehäuseteile (6, 7) in Anlage zueinander stehen.

7. Behandlungssystem nach Anspruch 5 oder Anspruch 6, wobei einer der Gehäuseteile (31, 32, 33) derart ausgebildet ist, daß er deformierbar ist, wodurch die Dichtflächen in dichtender Anlage zueinander führbar sind.

8. Behandlungssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, darüber hinaus mit einem ventilbestückten Auslaß (22) von dem Leerraum zur Steuerung des erhöhten Druckes innerhalb des Leerraumes.

9. Verfahren zur Behandlung eines Werkstückes, indem man:

das Werkstück an einem ersten Gehäuseteil (6) anordnet;

den ersten Gehäuseteil (6) sowie einen zweiten Gehäuseteil (7) in Anlage aneinander drückt, wobei die Gehäuseteile (6, 7) derart ausgebildet sind, daß sie einen abgedichteten eingeschlossenen Leerraum (16) für das Werkstück definieren, wenn die Gehäuseteile in Anlage zueinander gedrückt sind und

ein unter Druck stehendes Gas oberhalb des atmosphärischen Druckes dem Werkstück (16) zuführt zur Behandlung des Werkstückes, indem man das Werkstück einem erhöhten Druck aussetzt, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß das unter Druck stehende Gas einem pneumatischen Zylinderbetätigungselement (12) zugeführt wird, welches gegen ein Joch (19, 20, 21) wirkt und eine größere Arbeitsfläche besitzt als der Leerraum (16), wodurch das Betätigungselement (12) zumindest den ersten oder den zweiten Gehäuseteil (6, 7) verschiebt, um den ersten und zweiten Gehäuseteil (6, 7) zusammenzudrücken zur Aufrechterhaltung der Dichtung während des Behandlungsvorganges.