DE9301727U1 - Vorrichtung zum Halten und Transportieren plattenförmiger Substrate - Google Patents

Vorrichtung zum Halten und Transportieren plattenförmiger Substrate

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    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
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    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/458—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber
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    • C23C16/4587—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially vertically

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Description

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Leybold Aktiengesellschaft Wilhelm-Rohn-Straße 25
D-6450 Hanau 1
Vorrichtung zum Halten und Transportieren plattenförmiger Substrate
Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung zum Halten und Transportieren plattenförmiger Substrate in vorzugsweise vertikaler Lage, in und durch Vakuum-Behandlungsanlagen, beispielsweise Vakuum-Beschichtungs- und Ätz-Anlagen.
Vorrichtungen der oben genannten Art ermöglichen die Behandlung mehrerer Substrate in einem Arbeitsgang. Durch die vom Markt geforderten hohen Substrat-Durchsätze solcher Anlagen, sind die Ausführungsformen solcher Substratträger-Vorrichtungen von großem Einfluß auf die Produktivität der Anlagen. Substratträger für die unterschiedlichsten Substratformen und Anlagetypen sind im Stand der Technik allgemein bekannt. So gibt es Anlagen, durch die plattenförmige Substrate in horizontaler oder vertikaler Lage hindurchbewegt werden.
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Für die Beschichtung in vertikaler Lage, werden die Substrate beispielsweise in fachwerkähnliche Substratträger eingesetzt, welche ebenso in vertikaler Lage durch die Behandlungsanlagen hindurchbewegt werden. Diese Substratträger bestehen meist aus einem starren, rechteckförmigen Rahmen aus Stahlrohren, in dem fest montierte Träger zur Aufnahme der Substrate vorgesehen sind. Die Träger werden mit Nachteil in den Behandlungszonen der Anlage denselben Prozeßbedingungen ausgesetzt, wie die Substrate selbst. Dadurch unterliegen diese Träger einem starken Verschleiß; einerseits durch die hohe Umgebungstemperatur, die Substrattemperatur liegt bei ca. 420 0C, und andererseits durch die Ablagerungen während des Beschichtungsprozesses.
Die Träger dürfen sich zum einen durch Temperatureinfluß nicht verformen, um die exakte Positionierung der Substrate nicht zu gefährden, und müssen zum anderen einfach, schnell und komplett von allen Beschichtungsrückständen zu reinigen sein, da Schichtrückstände auf dem Träger die Schichtqualität in einem nächsten Beschichtungsprozeß beeinträchtigen können.
Weiterhin kann es bei Behandlungsprozessen mit Hochfrequenz (HF)-Anregung zur unkontrollierten Lichtbogenbildung, dem sogenannten Arcing, zwischen Träger und Kammerwand kommen, was ebenfalls das Beschichtungsergebnis nachteilig beeinträchtigt.
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Aufgabe der vorliegenden Neuerung ist es nun, einen Substratträger anzugeben, der die oben genannten Nachteile, wie Verformung durch Temperatureinfluß, schlechte, aufwendige Reinigung nach einem Beschichtungsprozeß sowie Arcing-Bildung zu vermeiden und einen sicheren, stabilen, ökonomischen Prozeßablauf zu gewährleisten.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß eine Vorrichtung zum Halten und Transportieren im wesentlichen aus einem mehrteiligen Rahmen besteht, in den Träger zur Aufnahme der Substrate eingesetzt und an den Trägern Haltemittel zur Befestigung der Substrate vorgesehen sind, der Rahmen und die Träger eine geringe Wärmekapazität und eine hohe Temperaturbeständigkeit aufweisen und aus offenen Blech-Profilen ohne scharfkantige Ecken bestehen und alle Rahmenbauteile und Träger lösbar miteinander verbunden sind.
Mit Vorteil zeichnet sich der neue Substratträger durch einfachstes mechanisches Design aus, das durch eine Segmentstruktur für beliebige Substratgrößen einstellbar ist und den Austausch von einzelnen Segmenten ermöglicht.
Durch die ausschließliche Verwendung offener Profile ist die Reinigung unproblematisch, das heißt, daß beispielsweise beim Sandstrahlen und der anschließenden Nassreinigung keine Rückstände auf dem Träger verbleiben.
Das Temperaturproblem ist durch den Einsatz hoch-
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temperaturbeständiger Werkstoffe gelöst. So werden die Substrathalteklammern beispielsweise aus Duratherm hergestellt, und bleiben dadurch vorteilhafterweise auch bei Temperaturen von ca. 600 0C noch elastisch.
Die HF-taugliche Abrundung aller Trägerbauteile verhindern mit Vorteil Arcing.
Des weiteren ist dieser neuerungsgemäße Substratträger durch die Segmentbauweise wahlweise umrüstbar von manueller Be- und Entladung auf Robothandling.
Weitere Ausführungsmöglichkeiten und Merkmale sind in den Schutzansprüchen näher beschrieben und gekennzeichnet .
Die Neuerung läßt die verschiedensten Ausführungsmöglichkeiten zu; eine davon ist beispielhaft in den anliegenden Zeichnungen näher dargestellt, und zwar zeigen:
Fig. 1 einen neuerungsgemäßen Substratträger mit eingesetzten Substraten als Prinzipskizze in der Seitenansicht,
Fig. 2 eine Eckverbindung als Detail X aus Fig. 1 in vergrößerter, perspektivischer Darstellung,
Fig. 3 zwei Träger mit eingesetztem Substrat in perspektivischer Darstellung und
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Fig. 4 eine obere Eckverbindung als Detail Y aus Fig. 1 in vergrößerter, perspektivischer Darstellung
Zwischen zwei senkrecht angeordneten und zueinander beabstandeten Stützen 1 und 2 (Fig. 1) sind zwei waagrechte, plattenförmige Verbindungsbleche 3, 4 vorgesehen, wobei diese jeweils am unteren, beziehungsweise oberen Ende der Stütze 1, 2 befestigt sind. Die Stützen 1, 2 und die Bleche 3, 4 bilden einen rechteckförmigen Rahmen 7.
In diesem Rahmen sind waagrechte Träger 5, 5',... vorgesehen, welche jeweils in einem festen Abstand zueinander angeordnet sind. In den verbleibenden Zwischenräumen zwischen den einzelnen Trägern, sind die zu behandelnden rechteckförmigen Substrate 6, 6',... eingesetzt. Die Darstellung zeigt die zu beschichtende Substratvorderseite.
Die Stütze 1 (Fig. 2) ist aus einem U-Profil hergestellt und so angeordnet, daß die offene Rückseite 12 des Profils vom Rahmen 7 wegweist. In den mittleren Steg des Profils sind Bohrungen 8, 8',.·· eingebracht, die in einer Lochreihe in Längsrichtung der Stütze 1 angeordnet sind.
Der waagerechte Träger 5 ist ein im wesentlichen u-förmiges Profil mit offener Rückseite 13 sowie zwei weiteren äußeren Stegen 14, 15. Auf der Stirnseite des Trägers 5 ist ein ebenes Halteblech 10 mit Bohrungen aufgeschweißt, wobei der Lochabstand der Bohrungen dem der Bohrungen 8, 8f,... in
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der Stütze 1 entspricht. Mittels Schrauben 9, 9',... ist der Träger 5 und die Stütze 1 lösbar miteinander verbunden.
Aus einem bandförmigen Federstahl ist eine, auch noch bei Temperaturen um 600 0C elastische Klemmfeder 11 hergestellt, wobei die Feder, von der Seite betrachtet, in etwa die Form eines liegenden, doppelten Z aufweist. Diese Feder 11 ist mit ihrem einen Ende auf den Steg 14 des Trägers 5 aufgeklemmt, während auf dem anderen, freien Ende der Feder ein Substrat 6 aufgesetzt ist.
Das Substrat 6 wird an seinem oberen Rand (Fig. 3) durch eine weitere Klemmfeder 11' gehalten, die auf den Steg 15' des benachbarten Trägers 5' aufgesteckt ist.
Das Verbindungsblech 4 (Fig. 4), das die Stützen an ihrem oberen Ende miteinander verbindet, ist im wesentlichen eben mit einer Abschrägung an seinem oberen Rand 17 und einer stufenförmigen Abkantung an seinem unteren Rand 18 ausgebildet. Auf der Rückseite des Bleches 4 ist ein weiteres Winkelblech 16 befestigt, das parallel zum unteren Rand 18 verläuft. Auf der Stirnseite des Blechs 4 ist ein ebenes Halteblech 10' mit Bohrungen vorgesehen, das mittels Schrauben 9, 9',... an der Stütze 1 befestigt ist.
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Be zugs zei chenli s te
1 Stütze
2 Stütze
3 Verbindungsblech
4 Verbindungsblech
5, 5', . . . Träger
6, 6',... Substrat 7 Rahmen
8, 8',... Bohrung
9, 9',... Schraube Halteblech 11, 11' Klemmfeder
Rückseite Rückseite Steg 15, 15' Steg
13 9 3 5
16 Winkelblech
17 Rand, oben
18 Rand, unten
Detail
Detail

Claims (19)

9 3 5 Schutzansprüche
1. Vorrichtung zum Halten und Transportieren plattenförmiger Substrate (6, 6',...), in vorzugsweise vertikaler Lage, in und durch Vakuum-Behandlungsanlagen, beispielsweise Vakuum-Beschichtungs- und Ätz-Anlagen, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung im wesentlichen aus einem mehrteiligen Rahmen (7) besteht, in den Träger (5, 5',...) zur Aufnahme der Substrate (6,6',...) eingesetzt und an den Trägern (5, 5',...)Haltemittel zur Befestigung der Substrate (6, 6',...) vorgesehen sind, der Rahmen (7)und die Träger (5, 5',...)eine geringe Wärmekapazität und eine hohe Temperaturbeständigkeit aufweisen und aus offenen Blech-Profilen ohne scharfkantige Ecken bestehen und alle Rahmenbauteile und Träger (5, 5',...)lösbar miteinander verbunden sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (7) aus lotrecht angeordneten, zueinander beabstandeten Stützen (1, 2)besteht, die durch waagrechte Teilstükke (3, 4) verbunden sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (7) lotrecht in der Vakuum-Anlage gehalten und geführt wird.
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4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3 , dadurch gekennzeichnet, daß die lotrechten Stützen (1, 2) Bohrungen (8, 8',...) zur Aufnahme der Träger aufweisen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Träger(5, 5',...) waagrecht und parallel zueinander angeordnet sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände zwischen den Trägern (5, 5',...)variabel sind.
7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rahmensegmente (1,2,3,4,5,5',...) miteinander verschraubt sind.
8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Träger (5, 5',...) mit dem Rahmen (7)verschraubt sind.
9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (7) und die Träger(5,5',...) keine Hohlräume aufweisen.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die offenen Seiten (12, 13) der Profile von Rahmen (7)und Träger (5,5',...) von den Substraten (6, 6',...)wegweisen.
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11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (7)und die Träger (5,5',...) aus Edelstahl hergestellt sind.
12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß die Haltemittel zur Arretierung der Substrate als Klemmfedern (11, 11') ausgebildet sind.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch ge kennzeichnet, daß die Klemmfedern (11,11') einstückig aus Blech oder Draht hergestellt sind.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch ge kennzeichnet, daß die Klemmfedern (11,11') aus einem Werkstoff hergestellt sind, der bei Betriebstemperaturen über 400 0C noch elastisch ist.
15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmfedern (11, 11')auf die Träger (5, 5',...)aufsteckbar sind.
16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Substrate (6, 6',...) nur mit ihren Stirnseiten auf den Klemmfedern (11, 11') aufliegen.
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17. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß alle Bauteile (1, 2, 3, 4, 5, 5',...9, 9',...11, 11')der Vorrichtung einzeln lösbar und austauschbar miteinander verbunden sind.
18. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Rahmen (7) Rücken an Rücken auf einem gemeinsamen Fußteil angeordnet sind.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch ge kennzeichnet, daß zwischen den beiden Rahmen
(7) ein nach oben offener Zwischenraum gebildet wird.
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