JPH0941142A - Device for alternately positioning substrates to be coated in vacuo - Google Patents

Device for alternately positioning substrates to be coated in vacuo

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Publication number
JPH0941142A
JPH0941142A JP19804496A JP19804496A JPH0941142A JP H0941142 A JPH0941142 A JP H0941142A JP 19804496 A JP19804496 A JP 19804496A JP 19804496 A JP19804496 A JP 19804496A JP H0941142 A JPH0941142 A JP H0941142A
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JP
Japan
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substrate
coated
substrates
heating device
vacuum
Prior art date
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Pending
Application number
JP19804496A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Reiner Hinterschuster
ヒンターシュースター ライナー
Berthold Ocker
オッカー ベルトルト
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Balzers und Leybold Deutschland Holding AG
Original Assignee
Leybold AG
Balzers und Leybold Deutschland Holding AG
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Publication date
Priority claimed from DE19527246A external-priority patent/DE19527246A1/en
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Publication of JPH0941142A publication Critical patent/JPH0941142A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prohibit deflection and to attain a uniform temp. distribution by positioning a substrate to a loading and removing position and a coating position with a positioning device and heating this substrate with a heater possessed by this positioning device.
SOLUTION: The substrate 4 is placed on a substrate mounting device 6 in the loading and removing position A which is horizontal. A hollow shaft 10 is rotated to bring the substrate mounting device 6 to the coating position B which is nearly perpendicular. While the substrate 4 is heated by the heater 8 of the substrate mounting device 6, the substrate is coated. The heat radiated from the heater 8 is reflected toward the substrate 4 by a reflection plate 22. A plate 28 consisting of a material having a small calorie and high radiation heat is disposed between he heater 8 and the substrate 4. The uniform supply of the heat of the heater 8 to the substrate 4 is made possible by this plate 28. Since the substrate 4 is loaded and removed in the horizontal state, the substrate does not come into contact with a transporting and holding device and the coated surface of the substrate 4 is not damaged. Since the substrate is coated in nearly the perpendicular state, the particles peeling from cathode do not deposit on the coated surface of the substrate 4.
COPYRIGHT: (C)1997,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、真空中で被覆した
い有利には大面積の基板を装入位置若しくは取り外し位
置と被覆位置との間で交互に位置決めする装置であっ
て、基板装着装置が設けられている形式のものに関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for alternately positioning a large-area substrate to be coated in a vacuum, preferably between a loading position or a unloading position and a coating position. Regarding the type provided.

【0002】[0002]

【従来の技術】真空条件下で基板を被覆するための装
置、例えば陰極スパッタリングに使用されるような装置
は、公知である。このような装置においては、被覆した
い基板は、基板寸法に適合された装置を用いて保持さ
れ、特に不動に行われる被覆法においては、基板の被覆
したい表面は、被覆源に面した、空間的に固定された位
置に位置決めされる。この場合、基板は適当な搬送装置
を用いて、被覆用陰極が位置決めされる前に被覆室に導
入されて、被覆され、引き続き搬送装置を用いて別の被
覆ステーションに供給されるか、又は環境大気中に導出
される。被覆された基板を搬送するためには、特に個々
の被覆ステーションの間で、基板が主に水平方向の向き
で支持される。このように基板を横にして搬送する利点
は、基板の被覆された面が、例えば搬送保持装置によっ
て接触されず、被着された層が損傷を受けないというこ
とである。この、基板の専ら水平方向の向きは、スパッ
タリング被覆プロセスの前、最中及び後に、主に2つの
欠点を有している。基板の上方に配置された被覆用陰極
に基づき、被覆用陰極又は陰極周囲から剥離した粒子が
下方の基板の上に落下して、被覆面に汚染が生じるおそ
れがある。基板の下方に配置された陰極による被覆の場
合には、基板保持装置が基板を被覆側で支持するという
欠点を有している。従って基板面全体にわたって均一に
延びる被覆体の形成は不可能である。
Devices for coating substrates under vacuum conditions, such as those used for cathodic sputtering, are known. In such a device, the substrate to be coated is held using a device adapted to the substrate dimensions, especially in immovable coating processes, the surface to be coated of the substrate is the spatial surface facing the coating source. It is positioned at a fixed position. In this case, the substrate is introduced into the coating chamber with the aid of a suitable transport device before the coating cathode is positioned and coated and subsequently fed to another coating station with the transport device or the environment. Derived into the atmosphere. For transporting coated substrates, the substrates are supported in a predominantly horizontal orientation, especially between the individual coating stations. The advantage of transporting the substrate sideways in this way is that the coated surface of the substrate is not touched, for example by a transport holding device, and the deposited layer is not damaged. This exclusively horizontal orientation of the substrate has two main drawbacks, before, during and after the sputtering coating process. On the basis of the coating cathode arranged above the substrate, particles separated from the coating cathode or the periphery of the cathode may fall onto the substrate below, causing contamination on the coated surface. The coating with a cathode arranged below the substrate has the disadvantage that the substrate holder supports the substrate on the coating side. Therefore, it is impossible to form a coating that extends uniformly over the entire surface of the substrate.

【0003】水平方向の被覆位置の一般的な欠点は、特
に大面積の薄い基板が撓むこと、被着された層の材料ス
トレスが増大すること、及び被覆プロセス中の基板の加
熱が、全面にわたって均一でないことである。
The general drawbacks of horizontal coating positions are that the bending of especially large area thin substrates, the increased material stress of the deposited layers, and the heating of the substrate during the coating process are all over the surface. That is not uniform across.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従って本発明の課題
は、冒頭で述べた形式の装置を改良して、従来技術の上
記欠点が回避されているような、特に大面積の薄い基板
を製造するために用いられる、真空中で被覆される基板
を交互に位置決めする装置を提供することである。
The object of the invention is therefore to improve a device of the type mentioned at the outset to produce a particularly large-area thin substrate in which the above-mentioned disadvantages of the prior art are avoided. To provide an apparatus for alternately positioning substrates to be coated in a vacuum used for.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の構成では、基板を交互に位置決めする装置が
加熱装置を有しており、該加熱装置を用いて基板を加熱
可能であるようにした。
In order to solve this problem, in the structure of the present invention, the device for alternately positioning the substrates has a heating device, and the substrates can be heated using the heating device. I did it.

【0006】[0006]

【発明の効果】本発明によれば、基板装着装置が設けら
れており、基板装着装置に、基板を水平方向の状態で搬
送可能になっており、基板を有する基板装着装置が、ほ
ぼ鉛直方向に向けられた被覆位置まで旋回可能になって
おり、基板装着装置によって基板を加熱可能である。基
板装着装置の鉛直方向位置では、被覆したい基板面は、
被覆源、例えばスパッタリング陰極に対して平行に配置
される。このことにより、基板面全体にわたって均一な
層を被着可能である。この鉛直位置では、基板は、基板
装着装置に固定された支持部材を用いて被覆面の裏側と
縁部範囲とで支持される。基板の鉛直配置により、被覆
源、特にスパッタリング陰極から剥離した粒子の堆積が
阻止される。なぜならば、遊離させられた粒子がスパッ
タリング陰極と基板との間で室底部に落下するので、汚
染物として基板面に堆積することができないからであ
る。更に鉛直方向の被覆位置は、特に大面積の基板の場
合に撓みが阻止されるという利点を有している。従っ
て、被着された層は材料ストレスを受けない。更に、基
板が専ら載置されて保持されていることに基づき、基板
面全体が被覆可能であるという利点を有している。被覆
を行った後には、基板を有する基板装着装置が水平方向
の位置に旋回可能である。この水平方向の位置から、例
えば別の被覆室への基板の搬送が、専ら水平方向の向き
で行われる。この場合、基板は専ら支持部材に載置され
て搬送される。このことにより、被覆された面の、保持
装置との接触が回避されるので有利である。
According to the present invention, the substrate mounting device is provided, and the substrate can be conveyed to the substrate mounting device in the horizontal direction. The substrate can be heated by the substrate mounting device so that the substrate can be heated up to the coating position facing the substrate. At the vertical position of the board mounting device, the board surface to be coated is
It is arranged parallel to the coating source, eg the sputtering cathode. This allows a uniform layer to be deposited over the entire substrate surface. In this vertical position, the substrate is supported by the support member fixed to the substrate mounting device on the back side of the covering surface and the edge region. The vertical placement of the substrate prevents the deposition of particles that have become detached from the coating source, especially the sputtering cathode. This is because the released particles fall to the bottom of the chamber between the sputtering cathode and the substrate, and cannot be deposited as contaminants on the substrate surface. Furthermore, the vertical coating position has the advantage that bending is prevented, especially for large area substrates. Therefore, the deposited layer is not subject to material stress. Further, there is an advantage that the entire surface of the substrate can be covered because the substrate is placed and held exclusively. After coating, the substrate mounting device with the substrate can be swiveled to a horizontal position. From this horizontal position, for example, the transfer of the substrate to another coating chamber is carried out exclusively in the horizontal direction. In this case, the substrate is exclusively placed on the support member and conveyed. This is advantageous because contact of the coated surface with the holding device is avoided.

【0007】固有の層パラメータに影響を与えるため
に、基板は被覆段階中に、基板装着装置に組み込まれた
加熱装置を用いて加熱可能である。加熱装置は有利には
基板裏面に隣接して配置されていて、基板の面のほぼ全
体にわたって延びている。加熱装置としては、抵抗加熱
装置及び又は石英放射器が設けられている。均一な温度
分布の達成及び維持のためには、基板面全体にわたっ
て、加熱装置が、加熱装置の熱出力放出に関して互いに
無関係に調節可能な個々の加熱セグメント、例えば個々
の石英放射器若しくは個々の抵抗加熱体が分配されてい
る。特に基板縁部範囲では、より高い出力を加熱セグメ
ントに供給することによって温度損失を補償することが
できる。従って、加熱セグメントの相対位置とは無関係
に、全ての加熱セグメントは、ほぼ同一の温度、有利に
は等しい温度まで加熱可能である。
In order to influence the intrinsic layer parameters, the substrate can be heated during the coating stage by means of a heating device incorporated in the substrate mounting device. The heating device is preferably arranged adjacent to the rear surface of the substrate and extends over substantially the entire surface of the substrate. A resistance heating device and / or a quartz radiator is provided as the heating device. In order to achieve and maintain a uniform temperature distribution, over the surface of the substrate, the heating device can be adjusted independently of each other with respect to the heat output of the heating device by individual heating segments, for example individual quartz radiators or individual resistors. The heating element is distributed. Especially in the substrate edge area, temperature losses can be compensated by supplying a higher power to the heating segment. Thus, regardless of the relative position of the heating segments, all heating segments can be heated to approximately the same temperature, preferably equal temperatures.

【0008】更に、加熱装置と基板との間にプレートが
設けられている。このプレートを用いて、(プレート
は、有利には高い放射率を有する、小さな熱容量の材料
から成っている)加熱セグメント毎に生じる局部的な温
度差も、加熱セグメントの面の内部で抵抗加熱体の空間
的広がりに基づき形成される局部的な温度差も、補償可
能である。このことにより、基板面における温度差を最
小限に抑えることができる。プレートは、有利には、ニ
ッケル・クロム・鉄合金から製造された金属プレートか
ら成っている。特に、インコネル(INCONEL)又
はインコネル200(INCONEL200)から製造
されたプレートを使用すると、特に有利である。
Further, a plate is provided between the heating device and the substrate. With this plate, the local temperature difference that occurs between heating segments (the plate is preferably made of a small heat capacity material, which has a high emissivity), also causes a resistive heating element inside the face of the heating segment. The local temperature difference formed on the basis of the spatial extent of can also be compensated. As a result, the temperature difference on the substrate surface can be minimized. The plate preferably consists of a metal plate made of nickel-chromium-iron alloy. In particular, the use of plates made from INCONEL or INCONEL 200 is particularly advantageous.

【0009】プレートの本発明に基づく別の構成によれ
ば、プレートは、二層構造になっている。この場合、第
1の層は高い熱伝導率を有する材料から成っており、こ
の第1の層に熱伝導的に接触する第2の層は、高い放射
率を有する材料から成っている。この層の組み合わせに
より、放射率と熱伝導率とを規定する材料パラメータ
が、互いに無関係に選択可能である。材料の組み合わせ
としては、本発明によれば、銅から成る第1の層と、ガ
ラスセラミックから成る第2の層とが提案されている。
この場合ガラスセラミックは、セラン(CERAN)材
料から成っていると有利である。
According to another construction of the plate according to the invention, the plate has a two-layer structure. In this case, the first layer is made of a material having a high thermal conductivity and the second layer which is in thermal conductive contact with the first layer is made of a material having a high emissivity. With this combination of layers, the material parameters that define the emissivity and the thermal conductivity can be selected independently of each other. As a material combination, according to the invention, a first layer of copper and a second layer of glass-ceramic are proposed.
In this case, the glass-ceramic is advantageously composed of a CERAN material.

【0010】セラミック材料から成るプレートの厚さは
2mmと10mmとの間であると有利であり、銅プレー
トの厚さは1mmと4mmとの間であると有利である。
金属・セラミック層を製造するためには、第1の行程ス
テップで約10μmの厚さの金属層、有利には銅の層
が、蒸着法によって析出される。この第1の銅の層に
は、電解槽中で、銅から成る別の層が電解によって析出
される。この場合、第1の銅の層と第2の銅の層との全
体の厚さは、約2mmである。この銅の層には、銅プレ
ートが固定される。銅プレートは、有利には2mmの厚
さを有している。従って、金属層の全体厚さは、約4m
mである。
The thickness of the plate made of ceramic material is advantageously between 2 mm and 10 mm and the thickness of the copper plate is advantageously between 1 mm and 4 mm.
In order to produce the metal-ceramic layer, a metal layer of about 10 μm thickness, preferably a copper layer, is deposited by vapor deposition in the first step step. Another layer of copper is electrolytically deposited on this first copper layer in an electrolytic cell. In this case, the total thickness of the first copper layer and the second copper layer is about 2 mm. A copper plate is fixed to the copper layer. The copper plate preferably has a thickness of 2 mm. Therefore, the total thickness of the metal layer is about 4 m.
m.

【0011】加熱装置として石英放射器を使用する場合
には、プレートとして、波長変換器として作用するプレ
ートが提案される。このように作用するプレートの場合
には、石英放射器によって有利には1μm〜3μmのス
ペクトル領域で放射される放射エネルギは、長波のスペ
クトル領域に変換される。このことは、特にガラス基板
を被覆したい場合にガラス基板が長波の放射エネルギを
効果的に吸収するという利点を有している。
If a quartz radiator is used as the heating device, a plate is proposed which acts as a wavelength converter. In the case of plates acting in this way, the radiant energy emitted by the quartz radiator, preferably in the spectral range from 1 μm to 3 μm, is converted into the long-wave spectral range. This has the advantage that the glass substrate effectively absorbs long-wave radiant energy, especially when it is desired to coat the glass substrate.

【0012】放射損失を減少させるためには、加熱装置
はその裏面が少なくとも1つの反射薄板によって覆われ
ている。このことによって、加熱装置によって発せられ
た熱線が、ほぼ基板の方向に放出される。
In order to reduce the radiation losses, the heating device is covered on its back side with at least one reflector plate. As a result, the heat rays emitted by the heating device are emitted substantially in the direction of the substrate.

【0013】基板装着装置を水平方向位置と鉛直方向位
置との間で旋回させるためには、基板装着装置は旋回ア
ームに装着されている。旋回アームは、端部側で、回動
可能に支承された軸体、有利には中空軸に結合されてい
る。真空中の被覆室から環境大気に突出する中空軸は、
有利には被覆室の外部に配置された駆動装置を用いて0
〜85゜の角度範囲内で回動させられる。電気的な加熱
装置に給電するためには、電気的な導線が設けられてい
る。この導線は、中空軸に嵌め込まれた真空貫通案内部
材を用いて環境大気に案内されている。
In order to rotate the board mounting device between the horizontal position and the vertical position, the board mounting device is mounted on the pivot arm. The swivel arm is connected on the end side to a pivotally mounted shaft, preferably a hollow shaft. The hollow shaft protruding from the coating chamber in vacuum to the ambient atmosphere is
0 is preferably used by means of a drive arranged outside the coating chamber.
It can be rotated within an angle range of ~ 85 °. An electrical lead is provided to power the electrical heating device. The conductor is guided to the ambient atmosphere by using a vacuum penetration guide member fitted in a hollow shaft.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面につき詳しく説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

【0015】被覆室30に配置された装置1は主に、基
板装着装置6と、旋回アーム12と中空軸10とを有す
る旋回装置とから形成されている。旋回アーム12は端
部側で、中空軸10を取り囲むクランプ装置13に解離
可能にねじ固定されている。中空軸10の回動によっ
て、旋回アーム12は水平方向の装入位置Aからほぼ鉛
直方向の被覆位置Bまでか、又は、被覆位置Bから水平
方向の装入位置A若しくは取り外し位置Aまで移動させ
られる。基板装着装置6が通過する旋回角度範囲は、一
点鎖線で示した旋回範囲によって示されていて、約0〜
85゜である。
The device 1 arranged in the coating chamber 30 is mainly composed of a substrate mounting device 6 and a revolving device having a revolving arm 12 and a hollow shaft 10. The swivel arm 12 is detachably screwed on the end side to a clamp device 13 surrounding the hollow shaft 10. By rotating the hollow shaft 10, the revolving arm 12 is moved from the horizontal loading position A to the substantially vertical coating position B, or from the coating position B to the horizontal loading position A or the removal position A. To be The turning angle range through which the board mounting device 6 passes is indicated by the turning range indicated by the alternate long and short dash line, and is approximately 0 to
It is 85 °.

【0016】基板装着装置6は、基本プレートとして形
成された反射薄板14を有している。反射薄板14は、
反射薄板14の面の中心を貫通する保持装置20を介し
て旋回アーム12に固定されている。保持装置20を介
して、旋回アーム12は外側の反射薄板14に結合され
ている(図3参照)。保持装置20はねじ山付きピン2
1を有しており、ねじ山付きピン21は、端部側にそれ
ぞれ雄ねじ山21a,21bを有している。この場合、
ねじ山付きピン21の一方の端部は、旋回アーム12の
切欠を貫通していて、ねじ山付きピン21に定置に配置
されたつば23の部分で旋回アーム12に当てつけられ
ている。ねじ山付きピン21の雄ねじ山21aに固定さ
れたナット25を介して、ねじ山付きピン21は、座金
23aとつば23との間で堅固に旋回アーム12に固定
されている。
The substrate mounting device 6 has a reflection thin plate 14 formed as a base plate. The reflection thin plate 14 is
It is fixed to the revolving arm 12 via a holding device 20 that penetrates the center of the surface of the reflection thin plate 14. The swivel arm 12 is connected to the outer reflection thin plate 14 via a holding device 20 (see FIG. 3). The holding device 20 has a threaded pin 2
1 and the threaded pin 21 has male threads 21a and 21b on the end side, respectively. in this case,
One end of the threaded pin 21 penetrates a notch in the swivel arm 12 and rests on the swivel arm 12 at the part of the collar 23 which is fixedly arranged on the threaded pin 21. The threaded pin 21 is firmly fixed to the swivel arm 12 between the washer 23 a and the collar 23 via the nut 25 fixed to the male thread 21 a of the threaded pin 21.

【0017】ねじ山付きピン21の、プレート28(図
2参照)の方を向いた側には、ばね部材31が配置され
ている。ばね部材31の端面はつば23に当て付けられ
ている。他方の端部では、ばね部材31には支持面27
aが支持されている。ねじ山付きピン21にねじ固定さ
れたナット29によって、支持面27aは、押圧つば2
7bを介してばね部材31に向けて押圧されている。こ
のことによって、旋回アーム12と支持面27aとの間
の、弾性的にばね支承された、熱負荷された場合でも堅
固なままの固着が保たれ、この場合、反射薄板14は支
持面27aに当て付けられている。
A spring member 31 is arranged on the side of the threaded pin 21 facing the plate 28 (see FIG. 2). The end surface of the spring member 31 is pressed against the collar 23. At the other end, the spring member 31 has a support surface 27.
a is supported. The support surface 27a is pressed by the nut 29 screwed to the threaded pin 21 into the pressing brim 2.
It is pressed toward the spring member 31 via 7b. This keeps the elastically spring-supported bond between the swivel arm 12 and the support surface 27a, which remains rigid even under heat load, in which case the reflective lamella 14 is attached to the support surface 27a. It is applied.

【0018】別の保持装置33を介して、外側の反射薄
板14は内側の反射薄板22に結合されている。保持装
置33は、内側の反射薄板22に互いに反対側で固定さ
れた2つのねじ山付きピン35a,35bを有してい
る。これらのねじ山付きピン35a,35bは、有利に
は内側の反射薄板22にそれぞれ端面側で溶接されてい
る。ねじ山付きピン35aに被さるようにして案内され
たスペーサスリーブ37aとカウンタナット39aとに
よって、座金41aを介して外側の反射薄板14が内側
の反射薄板22に対して所定の間隔を保って保持され且
つ固定されている。
The outer reflector plate 14 is connected to the inner reflector plate 22 via a further holding device 33. The holding device 33 has two threaded pins 35a, 35b fixed to the inner reflection thin plate 22 on opposite sides. These threaded pins 35a, 35b are preferably welded to the inner reflector plate 22 on the respective end faces. A spacer sleeve 37a and a counter nut 39a, which are guided so as to cover the threaded pin 35a, hold the outer reflection thin plate 14 at a predetermined distance from the inner reflection thin plate 22 via a washer 41a. And it is fixed.

【0019】ねじ山付きピン35bを取り囲み雌ねじ山
を有するスペーサスリーブ37bと座金41bとちょう
ナット39bとによって、プレート28は内側の反射薄
板22に対して固定的な間隔を保って保持されていて、
この反射薄板22に堅固に結合されている。
The plate 28 is held at a fixed distance from the inner reflection thin plate 22 by a spacer sleeve 37b having a female thread surrounding the threaded pin 35b, a washer 41b and a hinge nut 39b.
It is firmly connected to the reflection thin plate 22.

【0020】従って、保持装置20,33によって、プ
レート28と反射薄板22とは、内側の反射薄板22を
用いて、互いに対して且つ旋回アーム12に対して共通
に堅固に保持されている。
Thus, by means of the holding device 20, 33, the plate 28 and the reflection lamella 22 are firmly held in common by the inner reflection lamella 22 with respect to each other and with respect to the swivel arm 12.

【0021】方形の反射薄板14の外側の環状の縁部範
囲は、折り曲げられて、角隅範囲で中断された縁部11
を形成している。縁部11には、水平方向で位置調整さ
れた各1つのガイド部材15が定置に嵌め込まれてい
る。各ガイド部材15には、縁部範囲に切欠を有する支
持フレーム16が、一方では縁部範囲で支持され、他方
では基板装着装置6の面のほぼ中心で支持されている。
反射薄板14と支持フレーム16とによって取り囲まれ
た内室には、例えば抵抗加熱装置として形成された、又
は石英放射器から成る加熱装置8が配置されている。抵
抗加熱装置8又は石英放射器8によって放射された熱出
力は、加熱装置8と反射薄板14との間に配置された反
射薄板22によって、支持フレーム16の方を向いた所
望の方向に放射される。被覆したい基板4は、支持フレ
ーム16に装着された各支持部材26,26a上に横た
わって保持されている。水平方向に横たわった位置で
は、基板4の重量全体が支持部材26によって支持され
る。これに対してほぼ鉛直方向の被覆位置では、支持部
材26aが、主として基板の重量負荷を支える。支持部
材26,26aは熱伝導率の小さな材料から成ってい
る。このことにより、支持フレーム16と載置された基
板4との間における熱流が阻止される。基板面全体にわ
たって可能な限り均一な熱分布を生ぜしめるために、図
1に示された実施例では、支持フレーム16と加熱装置
8との間にプレート28が設けられている。高い放射率
で小さな熱容量の材料から成るこのプレート28は、例
えば加熱装置8のセグメント状の区分に基づいて基板4
に局部的な温度分布差異が生じることを阻止する。加熱
装置8に給電するためには、加熱装置8は電気的な導線
32を介して給電ユニット(図示せず)に接続されてい
る。導線32は、中空軸10に嵌め込まれた真空貫通案
内部材34を介して環境大気に案内されている。
The outer annular edge region of the rectangular reflector plate 14 is folded and interrupted at the corner region 11 of the edge region.
Is formed. One guide member 15 whose position is adjusted in the horizontal direction is fixedly fitted into the edge portion 11. On each guide member 15, a support frame 16 having a cutout in the edge region is supported on the one hand in the edge region and on the other hand approximately in the center of the surface of the substrate mounting device 6.
A heating device 8 formed, for example, as a resistance heating device or consisting of a quartz radiator, is arranged in the inner chamber surrounded by the reflective thin plate 14 and the support frame 16. The heat output radiated by the resistance heating device 8 or the quartz radiator 8 is radiated in a desired direction towards the support frame 16 by means of a reflecting lamella 22 arranged between the heating device 8 and the reflecting lamella 14. It The substrate 4 to be coated is laid and held on each of the support members 26, 26a mounted on the support frame 16. In the horizontal lying position, the entire weight of the substrate 4 is supported by the supporting member 26. On the other hand, at the substantially vertical covering position, the supporting member 26a mainly supports the weight load of the substrate. The support members 26, 26a are made of a material having a low thermal conductivity. This prevents heat flow between the support frame 16 and the mounted substrate 4. A plate 28 is provided between the support frame 16 and the heating device 8 in the embodiment shown in FIG. 1 in order to produce a heat distribution which is as uniform as possible over the surface of the substrate. This plate 28, which is made of a material with a high emissivity and a small heat capacity, is provided, for example, on the basis of the segmented division of the heating device 8.
It is possible to prevent a local difference in temperature distribution from occurring. To supply power to the heating device 8, the heating device 8 is connected via an electrical lead 32 to a power supply unit (not shown). The conductor 32 is guided to the ambient atmosphere via a vacuum penetration guide member 34 fitted in the hollow shaft 10.

【0022】基板4の基板装着装置6への装入は、閉鎖
可能な装入・取出し開口36を通して行われる。装入・
取出し開口36は、被覆室30の室壁37に加工成形さ
れている。この場合、基板4は有利には自動搬送装置
(図示せず)を用いて水平状態で被覆室30の内部の基
板装着装置6に降ろされる。被覆過程は、基板装着装置
6が、基板装着装置6に支持された基板4と共に鉛直方
向の被覆位置Bに移動させられることによって開始され
る。この被覆位置Aで、基板4は例えば陰極スパッタリ
ング装置(図示せず)によって、矢印で示した被覆方向
a−fに対応して被覆される。被覆された基板4を取り
外すためには、旋回アーム12がその水平方向の取り外
し位置Aに旋回させられ、次に基板4が装入・取り出し
開口36を介して被覆室30から除去される。
The substrate 4 is loaded into the substrate mounting device 6 through the loading / unloading opening 36 which can be closed. Charging /
The take-out opening 36 is formed in the chamber wall 37 of the coating chamber 30 by processing. In this case, the substrate 4 is preferably lowered horizontally into the substrate mounting device 6 inside the coating chamber 30 by means of an automatic carrier (not shown). The coating process is started by moving the substrate mounting device 6 together with the substrate 4 supported by the substrate mounting device 6 to the coating position B in the vertical direction. At the coating position A, the substrate 4 is coated by, for example, a cathode sputtering device (not shown) in the coating direction af indicated by the arrow. To remove the coated substrate 4, the swivel arm 12 is swiveled to its horizontal removal position A, and the substrate 4 is then removed from the coating chamber 30 via the loading / unloading opening 36.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明による装置の、水平方向の装入位置と鉛
直方向の被覆位置とにおける断面図である。
1 is a cross-sectional view of a device according to the invention in a horizontal loading position and a vertical coating position.

【図2】図1に示した基板装着装置の拡大断面図であ
る。
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the substrate mounting apparatus shown in FIG.

【図3】図1及び図2に示した保持装置の拡大断面図で
ある。
3 is an enlarged sectional view of the holding device shown in FIGS. 1 and 2. FIG.

【図4】図1及び図2に示した保持装置の拡大断面図で
ある。
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the holding device shown in FIGS. 1 and 2.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 真空中で被覆したい基板を交互に位置決めする装
置、 4 基板、 6基板装着装置、 8 加熱装置、
10 中空軸、 11 縁部、 12 旋回アーム、
13 クランプ装置、 14 基本プレート、 15
ガイド部材、16 支持フレーム、 20 保持装
置、 21 ねじ山付きピン、 21a,21b 雄ね
じ山、 22 反射薄板、 23 つば、 23a 座
金、 25 ナット、 26,26a 支持部材、 2
7a 支持面、 27b 押圧つば、 28 プレー
ト、 29 ナット、 30 被覆室、 31 ばね部
材、32 電気的な導線、 33 保持装置、 34
真空案内部、 35a,35b ねじ山付きピン、 3
6 装入・取り出し開口、 37 室壁、 37a,3
7b スペーサスリーブ、 39a カウンタナット、
39b ちょうナット、 41a,41b 座金、
A 装入位置,取り外し位置、 B 被覆位置、 a−
f 被覆方向
1 device for alternately positioning substrates to be coated in vacuum, 4 substrates, 6 substrate mounting device, 8 heating device,
10 hollow shaft, 11 edges, 12 swivel arm,
13 Clamping device, 14 Basic plate, 15
Guide member, 16 support frame, 20 holding device, 21 threaded pin, 21a, 21b male thread, 22 reflective thin plate, 23 collar, 23a washer, 25 nut, 26, 26a support member, 2
7a Support surface, 27b Pressing collar, 28 Plate, 29 Nut, 30 Coating chamber, 31 Spring member, 32 Electric wire, 33 Holding device, 34
Vacuum guide, 35a, 35b Threaded pin, 3
6 loading / unloading opening, 37 chamber wall, 37a, 3
7b Spacer sleeve, 39a Counter nut,
39b butterfly nut, 41a, 41b washer,
A loading position, removal position, B covering position, a-
f Covering direction

フロントページの続き (72)発明者 ライナー ヒンターシュースター ドイツ連邦共和国 ハマースバッハ ラン ゲンベルクハイマー シュトラーセ 28 (72)発明者 ベルトルト オッカー ドイツ連邦共和国 ハーナウ ドレスデナ ー シュトラーセ 92Front page continuation (72) Inventor Reiner Hinterschuster Germany Hammersbach Lang Genberg Heimerstraße 28 (72) Inventor Bertholt Oker Germany Hanau Dresden Strasse 92

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 真空中で被覆したい有利には大面積の基
板(4)を装入位置若しくは取り外し位置(A)と被覆
位置(B)との間で交互に位置決めする装置であって、
基板装着装置(6)が設けられている形式のものにおい
て、基板を交互に位置決めする装置(1)が加熱装置
(8)を有しており、該加熱装置(8)を用いて基板
(4)を加熱可能であることを特徴とする、真空中で被
覆したい基板を交互に位置決めする装置。
1. A device for alternately positioning a preferably large-area substrate (4) to be coated in vacuum between a loading or unloading position (A) and a coating position (B),
In the type in which the substrate mounting device (6) is provided, the device (1) for alternately positioning the substrates has a heating device (8) and the heating device (8) is used for the substrate (4). ) Is capable of being heated, and a device for alternately positioning the substrates to be coated in a vacuum.
【請求項2】 基板を交互に位置決めする装置(1)が
旋回アーム(12)を有しており、該旋回アーム(1
2)の一方の端部が、回動可能に支承された軸体(1
0)に有利にはクランプ装置(13)を用いてロックさ
れており、旋回アーム(12)に基板装着装置(6)が
解離可能に結合されており、基板装着装置(6)に、ほ
ぼ水平方向に延びる装入位置(A)において、被覆した
い基板(4)を装入可能になっている、請求項1記載
の、真空中で被覆したい基板を交互に位置決めする装
置。
2. The device (1) for alternately positioning the substrates comprises a swivel arm (12), said swivel arm (1) being provided.
2) One end of the shaft (1) is rotatably supported.
0) is preferably locked by means of a clamping device (13) and the substrate mounting device (6) is detachably connected to the swivel arm (12) so that it is substantially horizontal to the substrate mounting device (6). 2. The device for alternately positioning the substrates to be coated in vacuum according to claim 1, wherein the substrate (4) to be coated can be loaded in the loading position (A) extending in the direction.
【請求項3】 基板装着装置(6)が、縁部側で環状に
曲げられた基本プレート(14)と支持フレーム(1
6)とを有しており、該支持フレーム(16)が基本プ
レート(14)のL字形縁部に載置されていて、且つ基
本プレート(14)と支持フレーム(16)との面のほ
ぼ中心を貫通し且つ旋回アーム(12)の内部に端部側
で結合された保持装置(20)を用いて、基本プレート
(14)が支持フレーム(16)に解離可能に結合され
ており、このことによって支持フレーム(16)が、一
方では基本プレート(14)に固定され、他方では旋回
アーム(12)に対して固定されている、請求項1又は
2記載の、真空中で被覆したい基板を交互に位置決めす
る装置。
3. A substrate mounting device (6) comprises a base plate (14) and a support frame (1) that are bent annularly on the edge side.
6), said support frame (16) resting on the L-shaped edge of the base plate (14) and substantially in the plane of the base plate (14) and the support frame (16). The base plate (14) is releasably connected to the support frame (16) by means of a holding device (20) which passes through the center and is connected on the end side inside the swivel arm (12), Substrate to be coated in vacuum according to claim 1 or 2, wherein the support frame (16) is thereby fixed on the one hand to the base plate (14) and on the other hand to the swivel arm (12). A device that positions alternately.
【請求項4】 基本プレート(14)と支持フレーム
(16)とによって取り囲まれた中間室に、加熱装置
(8)、有利には抵抗加熱装置(8)が配置されてお
り、該加熱装置(8)と基本プレート(14)との間に
少なくとも1つの反射薄板(22)が設けられており、
このことによって、加熱装置(8)によって放出された
熱出力が、基板装着装置(6)に支持された基板(4)
の方向にほぼ向けられるようになっている、請求項1か
ら3までのいずれか1項記載の、真空中で被覆したい基
板を交互に位置決めする装置。
4. A heating device (8), preferably a resistance heating device (8), is arranged in an intermediate chamber surrounded by the base plate (14) and the support frame (16), which heating device (8) 8) and at least one reflective lamina (22) is provided between the base plate (14),
As a result, the heat output emitted by the heating device (8) is transferred to the substrate (4) supported by the substrate mounting device (6).
Device for alternately positioning the substrates to be coated in a vacuum according to any one of claims 1 to 3, adapted to be oriented substantially in the direction of.
【請求項5】 支持フレーム(16)の、旋回アーム
(12)とは反対側の面に支持部材(26,26a)が
固定されており、該支持部材(26,26a)に、被覆
したい基板(4)を、基板装着装置(6)の水平方向の
位置及びほぼ鉛直方向の位置で支承可能になっている、
請求項1から4までのいずれか1項記載の、真空中で被
覆したい基板を交互に位置決めする装置。
5. A support member (26, 26a) is fixed to the surface of the support frame (16) opposite to the turning arm (12), and the support member (26, 26a) is to be coated. (4) can be supported at a horizontal position and a substantially vertical position of the board mounting device (6),
An apparatus for alternately positioning the substrates to be coated in vacuum according to any one of claims 1 to 4.
【請求項6】 支持フレーム(16)と加熱装置(8)
との間に、有利には小さな熱容量と高い放射率とを有す
る材料から成るプレート(28)が設けられており、こ
のことにより、加熱装置(8)からプレート(28)に
伝達された熱出力が、基板面全体にわたって均一に分布
可能である、請求項1から5までのいずれか1項記載
の、真空中で被覆したい基板を交互に位置決めする装
置。
6. Support frame (16) and heating device (8)
Between them and a plate (28), which is preferably made of a material having a small heat capacity and a high emissivity, is provided, whereby the heat output transferred from the heating device (8) to the plate (28). The device for alternately positioning the substrates to be coated in a vacuum according to any one of claims 1 to 5, wherein the can be evenly distributed over the entire substrate surface.
【請求項7】 加熱装置(8)が少なくとも1つの石英
放射器から成っている、請求項1から6までのいずれか
1項記載の、真空中で被覆したい基板を交互に位置決め
する装置。
7. Device for alternately positioning the substrates to be coated in a vacuum according to claim 1, wherein the heating device (8) consists of at least one quartz radiator.
【請求項8】 有利には石英放射器から成る加熱装置
(8)と基板(4)との間に配置されたプレート(2
8)が、有利にはニッケル・クロム・鉄合金の材料から
成っており、この材料によって、有利には1μm〜3μ
mの短波のスペクトル領域で吸収される放射エネルギ
が、有利には3.5μmよりも大きい長波のスペクトル
領域に変換可能であり、このことにより、一方では、加
熱装置(8)から基板(4)有利にはガラス基板への均
一な熱エネルギ伝達が生ぜしめられ、他方では、プレー
ト(28)に保護されるので、陰極スパッタリングされ
た物質による加熱装置(8)の被覆が阻止可能になって
いる、請求項1から7までのいずれか1項記載の、真空
中で被覆したい基板を交互に位置決めする装置。
8. A plate (2) arranged between the heating device (8), preferably a quartz radiator, and the substrate (4).
8) preferably consists of a material of nickel-chromium-iron alloy, with which material preferably 1 μm to 3 μm
The radiant energy absorbed in the m short-wave spectral region can be converted into the long-wave spectral region advantageously greater than 3.5 μm, which, on the one hand, allows the heating device (8) to the substrate (4). Advantageously, a uniform heat energy transfer to the glass substrate takes place, while on the other hand the plate (28) is protected so that the heating device (8) can be prevented from being covered by the cathodically sputtered material. An apparatus for alternately positioning the substrates to be coated in vacuum according to any one of claims 1 to 7.
【請求項9】 加熱装置(8)が、加熱装置(8)の熱
出力放出に関して互いに無関係に調節可能な個々の加熱
セグメントから成っており、このことにより、殊に基板
(4)の縁部範囲まで均一な基板温度分布が達成可能に
なっている、請求項1から8までのいずれか1項記載
の、真空中で被覆したい基板を交互に位置決めする装
置。
9. The heating device (8) consists of individual heating segments which can be adjusted independently of each other with respect to the heat output of the heating device (8), in particular by the edge of the substrate (4). The device for alternately positioning the substrates to be coated in vacuum according to claim 1, wherein a uniform substrate temperature distribution up to a range can be achieved.
【請求項10】 支持部材(26,26a)が、小さい
熱伝導率を有する材料、有利にはガラスセラミックから
成っており、このことにより、基板(4)における熱分
布が均一になっている、請求項1から9までのいずれか
1項記載の、真空中で被覆したい基板を交互に位置決め
する装置。
10. The support member (26, 26a) is made of a material having a low thermal conductivity, preferably glass-ceramic, so that the heat distribution in the substrate (4) is uniform. An apparatus for alternately positioning the substrates to be coated in a vacuum according to any one of claims 1 to 9.
【請求項11】 軸体(10)が中空軸(10)として
形成されており、該中空軸(10)が、被覆室(30)
の外部に配置されたモータによって駆動可能になってい
る、請求項1から10までのいずれか1項記載の、真空
中で被覆したい基板を交互に位置決めする装置。
11. Shaft (10) is formed as a hollow shaft (10), said hollow shaft (10) being a coating chamber (30).
11. An apparatus for alternating positioning of substrates to be coated in a vacuum according to any one of claims 1 to 10, which is drivable by a motor arranged outside the.
【請求項12】 電気的な導線(32)が設けられてお
り、該導線(32)の一端が加熱装置(8)に接続され
ていて、他端が給電部に接続されており、電気的な導線
(32)が、中空軸(10)の内部で案内されていて、
且つ中空軸(10)に嵌め込まれた真空貫通案内部材
(34)を通って案内されて被覆室(30)の内室まで
延びている、請求項1から11までのいずれか1項記載
の、真空中で被覆したい基板を交互に位置決めする装
置。
12. An electrical conductor (32) is provided, one end of which is connected to a heating device (8) and the other end of which is connected to a power supply, A conductive wire (32) is guided inside the hollow shaft (10),
12. A vacuum penetrating guide member (34) fitted in a hollow shaft (10) and guided to extend to an inner chamber of a coating chamber (30), as set forth in any one of claims 1 to 11. A device that alternately positions the substrates to be coated in a vacuum.
【請求項13】 真空中で被覆したい有利には大面積の
基板(4)を装入位置若しくは取り外し位置(A)と被
覆位置(B)との間で交互に位置決めする装置であっ
て、基板装着装置(6)が設けられている形式のものに
おいて、基板を交互に位置決めする装置(1)が、加熱
装置(8)と、加熱装置(8)と基板装着装置(6)に
支持された基板(4)との間に配置されたプレート(2
8)とを有しており、該プレート(28)が、互いに熱
伝導的に接触する2つの層から成っており、これらの層
のうち、加熱装置(8)に面した方の層が、高い熱伝導
率を有する材料、有利には銅から成っており、基板に面
した方の層が、高い放射率を有する材料、有利にはガラ
スセラミックから成っていることを特徴とする、真空中
で被覆したい基板を交互に位置決めする装置。
13. A device for alternately positioning a preferably large-area substrate (4) to be coated in vacuum between a loading or unloading position (A) and a coating position (B). In the type in which the mounting device (6) is provided, the device (1) for alternately positioning the substrates is supported by the heating device (8) and the heating device (8) and the substrate mounting device (6). A plate (2) arranged between the substrate (4)
8) and the plate (28) consists of two layers which are in thermal conductive contact with each other, of which the layer facing the heating device (8) is In a vacuum, characterized in that it is made of a material having a high thermal conductivity, preferably copper, and the layer facing the substrate is made of a material having a high emissivity, preferably glass ceramic. A device for alternately positioning the substrates to be coated with.
JP19804496A 1995-07-26 1996-07-26 Device for alternately positioning substrates to be coated in vacuo Pending JPH0941142A (en)

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DE19527246A DE19527246A1 (en) 1994-07-28 1995-07-26 Device for holding substrate in a coating appts.
DE19527246.3 1995-07-26

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102421933A (en) * 2009-05-07 2012-04-18 韩商Snu精密股份有限公司 Thin film deposition apparatus and thin film deposition system comprising same
JP2012522137A (en) * 2009-03-31 2012-09-20 エスエヌユー プレシジョン カンパニー リミテッド Thin film deposition apparatus, thin film deposition method and thin film deposition system
JP2013533922A (en) * 2010-06-10 2013-08-29 エスエヌユー プレシジョン カンパニー リミテッド Thin film deposition apparatus and thin film deposition system

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