DE9407482U1 - Funktionseinrichtung für eine Vakuumanlage für die Behandlung von scheibenförmigen Werkstücken - Google Patents

Funktionseinrichtung für eine Vakuumanlage für die Behandlung von scheibenförmigen Werkstücken

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Description

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LEYBOLD Aktiengesellschaft
Wilhelm-Rohn-Straße 25
63450 Hanau am Main
Funktionseinheit für eine Vakuumanlage für die
Behandlung von scheibenförmigen Werkstücken
Die Neuerung betrifft eine Funktionseinheit für eine Vakuumanlage für die Behandlung von scheibenförmigen Werkstücken, umfassend Behandlungskammern mit in den Kammerwänden vorgesehenen mittels Klappen verschließbaren Durchbrüchen und mit Öffnungen für die dichte Durchführung von für die Werkstückbehandlung notwendigen Zusatzeinrichtungen und Anschlüssen, wie beispielsweise Sputter-, Glimm- und Ätzelektroden und Heiz-, Prozeßgas- und Kühlmittelleitungen und mit einer die Werkstücke durch die Behandlungskammer fördernden Transporteinrichtung.
H, -
Bekannt ist eine Halbleitereinrichtung-Herstellungsvorrichtung mit einer Trägerkammer mit einer sechseckigen Grundrißkonfiguration und mit mehreren fest an den Seitenwänden der Trägerkammer angeflanschten Reaktionskammern und Ersatzkammern und mit einem die Werkstücke durch die Funktionskammern fördernden Manipulator (DE 42 10 110 Al).
Bekannt ist weiterhin eine Vakuumanlage zum Behandeln von Werkstücken, mit mindestens einer Prozeßkammer für die Werkstücke und einer zentralen Verteilerkammer, in welche die Werkstücke über Schleusen mittels eines Transportmechanismus ein- und nach Behandlung wieder ausgebracht werden, wobei zwischen der Verteilerkammer und der mindestens einen Prozeßkammer eine evakuierbare Zwischenkammer angeordnet ist (EP 0 343 530 A2).
Bekannt ist schließlich eine polygone Hauptkammer an deren Seitenwände einzelne Prozeßkammern angeflanscht sind, wobei die Werkstücke von einem in der Hauptkammer untergebrachten Manipulator von der ersten zur nächsten Behandlungskammer transportiert werden (EP 0 452 778 A2). Diese vorbekannte Funktionseinheit ist aus Blechzuschnitten hergestellt, wobei die Teile so ausgeformt sind, daß die ganze Einheit mit einem Minimum an Schweißnähten zusammenfügbar ist.
Ein Nachteil aller bekannten Funktionseinheiten besteht darin, daß die einzelnen Kammern aus einer Vielzahl von Blechzuschnitten oder einzelnen Gußteilen zusammengefügt sind, was eine arbeitsintensive und damit kostenintensive Fertigung bedeutet. Weiterhin besteht ein Nachteil darin, daß eine echte Modulbauweise nicht mög-
lieh ist, da unterschiedliche Beschichtungsverfahren auch unterschiedliche Funktionseinheiten erfordern, diese aber nicht unter Zugrundelegung der bekannten polygonen Hauptkammer zu verwirklichen sind, insbesondere wenn eine Vielzahl von Substraten, die gemeinsam von einem Substratträger gehalten sind, gleichzeitig behandelt werden sollen.
Aufgabe der vorliegenden Neuerung ist es eine Funktionseinheit zu schaffen, die mit besonders geringen Kosten herstellbar ist und die so gestaltet ist, daß sie insbesondere bei inline-Anlagen für Datenspeicher einer Vielzahl von Bearbeitungsprozessen anpaßbar ist.
Diese Aufgabe wird gemäß der Neuerung dadurch gelöst, daß die Funktionseinheit mehrere gegeneinander abgeteilte Funktionskammern aufweist, wie beispielsweise Verteilerkammern, Zwischenkammern und Beschichtungskammern und die entlang zweier einander paralleler Produktionswege übereinander oder nebeneinander oder aber an den beiden Enden der Produktionswege angeordnet sind, wobei die Funktionseinheit insgesamt einstückig ausgebildet ist.
Die Neuerung läßt die verschiedensten Ausführungsmöglichkeiten zu; eine davon ist in der anhängenden Figur
1 schematisch näher dargestellt, die den Schnitt längs durch drei in einer Linie angeordnete, lösbar miteinander verbundene Funktionseinheiten zeigt. Die Figuren
2 und 3 zeigen andere Anlagentypen, die jedoch aus den gleichen Funktionseinheiten zusammengesetzt sind.
Die in der Zeichnung dargestellte Anlage umfaßt drei Funktionseinheiten 3, 4 und 5, deren benachbarte Stirnwände miteinander verschraubt sind. Jede der drei Funk-
tionseinheiten 3, 4, 5 ist mit mehreren Funktionskammern 6 bis 12 und 13 bis 15 und 16 bis 18 versehen. In den einzelnen Funktionskammern 6 bis 18 sind - entsprechend dem mit der Vakuumanlage durchzuführenden Behandlungsprozeß, Sputterkatoden 19 bis 22 oder Heizeinrichtungen 23 angeordnet. Außerdem sind in allen Funktionskammern 6 bis 18 Rollen 24, 24', ... drehbar gelagert, die dem Transport der Substrate 25, 25', ... dienen, die auf lotrecht stehenden Substrathaltern 26, 26', ... angeordnet sind und von den motorisch angetriebenen Laufrollen 24, 24', ... in Pfeilrichtung durch die Funktionskammern 6 bis 18 bewegt werden.
Während die ersten drei Kammern 7, 8, 9 der Erzeugung des Vorvakuums bzw. des Hochvakuums dienen, ist die Kammer 13 eine Bes chichtungskammer, in der die Substrate 25, 25', ... z.B. mit SiC>2 beschichtet werden, wobei diese Kammer 13 bzw. die dieser Kammer vorgeschaltete Kammer 9 mit Schleusen 27, 28 von den übrigen Kammern abtrennbar ist. In gleicher Weise sind auch die Kammern 12 und 15 durch Schleusen 29, 30 abgetrennt in der die Substrate 25, 25', ..., z.B. mit Al beschichtet werden können. Die Schleusen 31, 32 bzw. 33, 34 ermöglichen gegenüber der Einschleuskammer 6 den stufenweisen Aufbau und die Schleusen 33, 34 den stufenweisen Abbau des Vakuums. Die Kammer 17 ist als reine Transportkammer ausgebildet und dient der Bewegungsumkehr der Substrathalter 26, 26', ....
Die beim dargestellten Ausführungsbeispiel verwendeten drei Funktionseinheiten 3, 4, 5 sind jeweils aus einen soliden Aluminiumblock gefertigt, wobei die einzelnen Kammern aus dem vollen Material der Blöcke herausgefräst sind. Ebenso sind alle Öffnungen und Ausnehmungen für die Anschlüsse der Pumpen 35 bis 44 und Prozeß-
gaseinlässen, Kühlwasseranschlüssen und elektrischen Anschlüssen (sämtlich nicht näher dargestellt) jeweils aus dem massiven Aluminiumblock herausgefräst bzw. herausgebohrt. Mit Vorteil sind die Funktionseinheiten 3, 4, 5, 10 so ausgebildet, daß sich mit ihnen praktisch alle Typen von Sputter- und Ätzanlagen, z.B. für Datenspeicher aufbauen lassen, indem die Funktionseinheiten dieser drei Typen in einer für den jeweiligen Anwendungsfall geeigneten Zahl und Reihenfolge miteinander verbunden werden.
Wie die Zeichnungen zeigen, sind die Funktionseinheiten 3, 4, 5 verschieden lang (a, b, c) ausgebildet, wobei die Funktionseinheit 3 insgesamt sechs Kammern 7 bis 12 aufweist, die gleich groß bemessen sind, während die Kammer 6 die doppelte Höhe aufweist und mit den Ausnehmungen der beiden übereinander angeordneten Kammern 7 und 10 korrespondiert und so infolge ihrer doppelten Höhe das Ausschleusen der aus der Kammer 10 in Pfeilrichtung austretenden Substrate 25, 25', ... gestattet. Die Funktionseinheit 5 am Ende der Beschichtungsanlage weist die Länge c auf und ermöglicht die Bewegungsumkehr des Substratträgers {in Pfeilrichtung) von der Kammer 16 über die Kammer 17 doppelter Höhe in die Kammer 18.

Claims (5)

..' ..* : 9 4 5 2 5 Schutzansprüche
1. Funktionseinheit für eine Vakuumanlage für die Behandlung von scheibenförmigen Werkstücken umfassend Behandlungskammern mit in den Kammerwänden vorgesehenen mittels Klappen druckdicht verschließbaren Durchbrüchen und mit Öffnungen für die dichte Durchführung von für die Werkstückbehandlung notwendigen Zusatzeinrichtungen und Anschlüssen, wie beispielsweise Sputter-, Glimm- und Ätzelektroden und Heiz-, Prozeßgas- und Kühlmittelleitungen, und mit einer die Werkstücke durch die Behandlungskammern fördernden Transporteinrichtung dadurch gekennzeichnet, daß die Funktionseinheit eine Vielzahl von gegeneinander abgeteilte Funktionskammern, wie beispielsweise Verteilerkammern, Zwischenkammern und Prozeßkammern aufweist, die entlang zweier gerader, einander paralleler Transportwege über- oder nebeneinanderliegend oder an den beiden Enden der Transportwege angeordnet ■ sind, wobei die Funktionseinheit insgesamt einstückig ausgebildet ist.
2. Funktionseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die einzelnen Funktionskammern voneinander abteilenden Wandpartien mit verschließbaren Durchbrüchen für den Durchtritt der zu behandelnden Werkstücke entlang eines geraden Transportweges versehen sind.
3. Funktionseinheit nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine sich nach außen zu erstreckende Wandpartie zumindest einer der Funktionskammern mit einem Durchbruch versehen ist,
der rait einem entsprechend ausgeformten Durchbruch einer der ersten Funktionseinheit benachbarten zweiten Funktionseinheit korrespondiert, wobei die benachbarten beiden Wandpartien miteinander druckfest verbindbar sind.
4. Funktionseinheit nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine erste Ein- und Ausschleus-Funktionseinheit (3), eine zweite Bearbeitungs-Funktionseinheit (4) und eine dritte Umlenk-Funktionseinheit (5), die miteinander verbunden die Anlage für die Behandlung der Substrate (25, 25', ...) bilden, wobei die von den Funktionseinheiten (3, 4, 5) umschlossenen Kammern (7 bis 18) entsprechend ihrer Funktion mit den für die gewählte Behandlung notwendigen Zusatzeinrichtungen wie Ätz-, Glüh- oder Sputterelektroden (19 bis 22) ausgestattet sind.
5. Funktionseinheit nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Funktionseinheit größerer Länge (a) insgesamt sieben Kammern (6 bis 12) aufweist, von denen sechs Kammern (7 bis 12) etwa gleicher Größe und Konfiguration in zwei Reihen zu je drei Kammern (7, 8, 9 bzw. 10, 11, 12) übereinander- oder nebeneinanderliegend vorgesehen sind und die siebte Kammer (6) als Kammer doppelter Höhe mit den beiden Durchbrüchen in den beiden benachbarten Stirnflächen der jeweils ersten Kammern (7, 10) der beiden Kammerreihen korrespondiert,
daß eine zweite Funktionseinheit kleinerer Länge (b) insgesamt drei Kammern (13, 14, 15) aufweist, von denen zwei kleinere Kammern (13, 14) in der ersten Reihe und eine längere Kammer (15) in der
zweiten Reihe unterhalb oder neben der ersten Reihe angeordnet sind/ und
daß eine dritte Funktionseinheit geringster Länge (c) insgesamt drei Kammern (16, 17, 18) aufweist, von denen zwei Kammern gleicher Größe und Konfiguration (16, 18) unter- bzw. nebeneinander angeordnet sind und die dritte Kammer (17) etwa doppelter Höhe mit den beiden Durchbrüchen in den beiden benachbarten Stirnflächen der jeweils letzten Kammern (16, 18) korrespondiert.
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