DE102007058052B4

DE102007058052B4 - Vakuumbeschichtungsanlage

Info

Publication number: DE102007058052B4
Application number: DE102007058052A
Authority: DE
Inventors: Jochen Krause; Michael Hofmann
Original assignee: Von Ardenne Anlagentechnik GmbH
Current assignee: Von Ardenne Asset GmbH and Co KG
Priority date: 2007-11-30
Filing date: 2007-11-30
Publication date: 2013-12-05
Anticipated expiration: 2027-12-01
Also published as: US20090142165A1; US8192132B2; DE102007058052A1

Abstract

Vakuumbeschichtungsanlage, umfassend mindestens eine Schleusenkammer, mindestens eine Prozesskammer und mindestens eine zwischen einer Schleusenkammer und einer Prozesskammer angeordnete Transferkammer zum Übergang zwischen diskontinuierlichem und kontinuierlichem Substrattransport oder umgekehrt, umfassend ein Gehäuse (1) mit einem Transferbereich (2) und einem Passingband-Bereich (3), eine im Transferbereich (2) des Gehäuses (1) angeordnete Transporteinrichtung (8), die eine erste Anordnung von Transportrollen umfasst, sowie ein im Passingband-Bereich (3) des Gehäuses (1) angeordnetes Passingband (9), d. h. eine vom übrigen Transportsystem abgekoppelte, separat steuerbare Transporteinrichtung, die eine zweite Anordnung separat antreibbarer Transportrollen umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) im Passingband-Bereich (3) durch eine oberhalb des Passingbands (9) angeordnete horizontale Wand (6) in einen Transportraum (5) unterhalb der Wand (6) und einen Pumpraum (4) oberhalb der Wand (6) unterteilt ist, und dass der Pumpraum (4) mindestens einen Vakuumanschluss oder/und eine Vakuumpumpe (10) aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine technische Lösung zur Verringerung der Baulänge von Inline-Beschichtungsanlagen, insbesondere solche zur Beschichtung flächiger Substrate wie beispielsweise Flachglasscheiben. Diese Anlagen umfassen typischerweise an jedem Ende einen Schleusenbereich und zwischen den Schleusenbereichen mehrere hintereinander angeordnete Prozesskammern zur Reinigung oder/und Aktivierung oder/und Beschichtung der zu behandelnden Substrate sowie gegebenenfalls eine oder mehrere Pumpkammern zur Evakuierung der Anlage und zur Vakuumtrennung zwischen verschiedenen Prozesskammern.
Zum Transport der Substrate durch die Anlage sind in der Anlage üblicherweise Transporteinrichtungen vorgesehen. Bei horizontalen Anlagen können die Transporteinrichtungen beispielsweise horizontale Anordnungen von walzenförmigen Transportrollen umfassen, von denen zumindest ein Teil antreibbar ist und auf denen die Substrate, beispielsweise Flachglasscheiben, liegend durch die Anlage transportiert werden.
Ein Schleusenbereich kann dabei eine Schleusenkammer oder eine Kombination aus einer Schleusenkammer und einer oder mehreren Pufferkammern umfassen. Zwischen dem diskontinuierlich arbeitenden Substrattransport in den Schleusen- und Pufferkammern am Eingang und am Ausgang der Anlage und dem kontinuierlich arbeitenden Substrattransport in den Prozesskammern sind jeweils vor und nach den Prozesskammern sogenannte Transferbereiche angeordnet. Die Transferbereiche übernehmen die Aufgabe, den Übergang zwischen diskontinuierlichem und kontinuierlichem Substrattransport (oder umgekehrt) zu übernehmen.
Die eingangsseitige Transferkammer weist meist beidseitig schmale Öffnungen, nämlich eine Einführöffnung und eine Ausführöffnung auf, durch die die Substrate in die Transferkammer hinein bzw. aus ihr heraus bewegt werden können. Beim Verlassen der Transferkammer tritt das Substrat durch die Ausführöffnung in die an die Transferkammer anschließende Kammer, die eine Pumpkammer oder eine Prozesskammer sein kann, ein und wird nachfolgend behandelt, d. h. gereinigt oder/und aktiviert oder/und beschichtet. In dem Transferbereich, der dem Prozessbereich vorgelagert ist, ist ausgangsseitig ein sogenanntes Passingband angeordnet. In gleicher Weise ist in dem Transferbereich, der dem Prozessbereich nachgelagert ist, eingangsseitig ein Passingband angeordnet.
Dieses Passingband ist eine vom übrigen Transportsystem der Anlage abgekoppelte, separat steuerbare Transporteinrichtung, welche dazu dient, den Substrattransport so zu realisieren, dass ein lückenloses Heranfahren des Nachfolgesubstrates an das Vorgängersubstrat im Prozessbereich ermöglicht wird. Die angetriebenen Transportrollen des Passingbandes dienen dazu, die Transportgeschwindigkeit der Substrate von der Zuführgeschwindigkeit im vorderen Teil der Transferkammer, die typischerweise bis etwa 90 m/min beträgt, an die Prozessgeschwindigkeit in den anschließenden Prozesskammern, die vom Beschichtungsverfahren abhängt und typischerweise etwa 1 bis 12 m/min beträgt, anzupassen. Beim Verlassen des Prozessbereiches übernimmt das nachgelagerte Passingband die beschriebene Funktion in umgekehrter Abfolge. Die Transportgeschwindigkeiten der Transporteinrichtungen im Transferbereich und des Passingbands können wechselweise zwischen hohen und niedrigen Geschwindigkeiten umgeschaltet werden.
Bei bekannten Anlagen ist eingangsseitig nach dem Passingband die erste Funktionseinheit des Prozessbereiches demnach eine Pumpsektion. Zur Verkürzung derartiger bekannter Anlagen wird nunmehr vorgeschlagen, dass der Bereich des Passingbands innerhalb der Transferkammer mit einer Pumpkammer vereint wird. Damit entsteht in der eingangsseitigen Transferkammer am Ende und in der ausgangsseitigen Transferkammer am Anfang ein Bereich, in dem Passingband und Pumpsektion kombiniert sind.
DE 10 2005 024 180 A1 offenbart eine Vakuumbeschichtungsanlage, umfassend eine Transferkammer mit einem Gehäuse, das Gehäuse aufweisend eine Einführöffnung, eine Ausführöffnung und eine im Gehäuse angeordnete Transporteinrichtung, bestehend aus einer Mehrzahl von in einer horizontalen Ebene quer zur Transportrichtung angeordneten Walzen, weiter umfassend ein Passing Band, das aus separat antreibbaren Walzen besteht, weiter umfassend eine in Transportrichtung hinter der Transferkammer angeordneten Pumpkammerbereich mit Vakuumanschlüssen oder/und Vakuumpumpen, dadurch gekennzeichnet, dass das Passing Band in dem Pumpkammerbereich angeordnet ist.
DE 10 2004 021 734 A1 offenbart eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Beschichtung flacher Substrate mit optisch aktiven Schichtsystemen bestehend aus mehreren Teilschichten, bei der eine Transportvorrichtung zum Transport der Substrate in einer Transportrichtung angeordnet ist, und die in einzelne Kompartments, welche in Transportrichtung hintereinander liegen, aufgeteilt ist, derart, dass zur Abscheidung der Teilschichten Beschichtungskompartments mit Magnetrons angeordnet sind, die ihrerseits mit Targets versehen sind, und diese Beschichtungskompartments mit Vakuumpumpen zur Evakuierung in den Beschichtungskompartments versehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass zur Abscheidung von mindestens zwei aufeinander liegenden Teilschichten die Targets auf den Magnetrons der entsprechenden in Transportrichtung hintereinander angeordneten Beschichtungskompartments aus dem Material der zu erzeugenden Schicht bestehen und die Beschichtungskompartments entweder direkt mit den Vakuumpumpen versehen sind und die Beschichtungskompartments direkt miteinander verbunden sind oder Pumpkompartments vorgesehen sind, die mit den Vakuumpumpen versehen sind, wobei jeweils ein Pumpkompartment in Transportrichtung vor einem Beschichtungskompartment, zwischen den Beschichtungskompartments und nach einem Beschichtungskompartment angeordnet ist und beide Beschichtungskompartments unter Vermeidung einer zwischenliegenden Gasschleuse über einen Strömungswiderstand miteinander verbunden sind.
DE 101 22 310 A1 offenbart eine längserstreckte Vakuumbeschichtungsanlage zur Beschichtung von in einer Transportrichtung bewegten flachen Substraten mit mindestens einem Beschichtungsmodul, welches mindestens zwei Beschichtungssektionen aufweist, die in Transportrichtung hintereinander liegen, und einem Transportsystem, über dem sich ein Transportraum für die Substrate befindet, der über Substratführungsschlitze in den Wandungen der Beschichtungssektionen durch alle Beschichtungssektionen hindurch reicht, wobei die Beschichtungssektionen je einen eine Deckelöffnung verschließenden Deckel aufweisen, an dem mindestens ein Magnetron derart befestigt ist, dass es über dem Transportraum angeordnet ist und die Beschichtungssektionen mittels Vakuumpumpen über Vakuumführungskanäle evakuierbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumbeschichtungsanlage oberhalb des Transportraumes in ein für alle Beschichtungssektionen eines Beschichtungsmoduls gemeinsames Kammerunterteil und ein für alle Beschichtungssektionen eines Beschichtungsmoduls gemeinsames Kammeroberteil geteilt ist, beide Kammerteile in Arbeitsstellung miteinander vakuumdicht verschließbar und in Wartungsstellung relativ zueinander bewegbar sind.
Bei einer Vakuumbeschichtungsanlage, umfassend mindestens eine Schleusenkammer, mindestens eine Prozesskammer und mindestens eine zwischen einer Schleusenkammer und einer Prozesskammer angeordnete Transferkammer zum Übergang zwischen diskontinuierlichem und kontinuierlichem Substrattransport oder umgekehrt, mit einem Gehäuse, das einen Transferbereich und einen Passingband-Bereich aufweist, wobei im Transferbereich des Gehäuses eine Transporteinrichtung mit einer ersten Anordnung von Transportrollen angeordnet ist, und wobei im Passingband-Bereich des Gehäuses ein Passingband, d. h. eine vom übrigen Transportsystem abgekoppelte, separat steuerbare Transporteinrichtung mit einer zweiten Anordnung von Transportrollen angeordnet ist, wird vorgeschlagen, dass das Gehäuse im Passingband-Bereich durch eine oberhalb des Passingbands angeordnete horizontale Wand in einen Transportraum unterhalb der Wand und einen Pumpraum oberhalb der Wand unterteilt wird, und dass der Pumpraum mindestens einen Vakuumanschluss oder/und eine Vakuumpumpe aufweist.
Weiter kann vorgesehen sein, dass der Pumpraum durch eine vertikale Wand gegen den vorderen Bereich der Transferkammer abgegrenzt ist. Diese vertikale Wand kann gemäß einer Ausgestaltung eine Saugöffnung zum Transferbereich der Transferkammer enthalten. Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann der Pumpraum durch eine weitere vertikale Wand in mindestens zwei Teilräume unterteilt sein. Dabei können für jeden Teilraum des Pumpraums mindestens je ein Vakuumanschluss oder/und eine Vakuumpumpe vorgesehen sein. Der Pumpraum bzw. ein Teilraum des Pumpraums kann durch eine oder mehrere Saugöffnungen mit dem Transferbereich der Transferkammer oder/und einer angrenzenden Prozesskammer verbunden sein.
In einer Ausgestaltung umfasst die vorgeschlagene Transferkammer ein Gehäuse, das eine Einführöffnung, eine Ausführöffnung und eine im Gehäuse angeordnete Transporteinrichtung aufweist, die aus einer Mehrzahl von in einer horizontalen Ebene quer zur Transportrichtung angeordneten walzenförmigen Transportrollen besteht, umfasst weiterhin ein Passingband, das antreibbare walzenförmige Transportrollen umfasst und eine separat angetriebene walzenförmige Transportrollengruppe bildet, umfasst weiterhin einen in Transportrichtung hinter der Transferkammer angeordneten Pumpkammerbereich mit Vakuumanschlüssen oder/und Vakuumpumpen, und in dem Pumpkammerbereich ein Passingband.
Die erfindungsgemäße Vakuumbeschichtungsanlage benötigt weniger Bauraum, d. h. sie ist kürzer und kostengünstiger als bekannte Vakuumbeschichtungsanlagen. Das für die erste Beschichtungskammer erforderliche Pumpkompartment ist nunmehr in der Transferkammer angeordnet und räumlich mit dem Passingband zusammengefasst, wodurch die Länge der Transferkammer deutlich reduziert werden kann.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und einer zugehörigen Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt die einzige 1 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. In 1 ist die vorgeschlagene Transferkammer dargestellt.
Die Transferkammer weist ein Gehäuse 1 auf, das einen Transferbereich 2 und einen Passingband-Bereich 3 aufweist. Im Innern befindet sich im Transferbereich 2 eine Transporteinrichtung mit Transportrollen 8 und im Passingband-Bereich 3 ein Passingband mit Transportrollen 9. An die Transferkammer 1 schließt sich eine Prozesskammer 13 an, die eine eigene Transporteinrichtung mit Transportrollen 14 aufweist.
Im Passingband-Bereich 3 ist das Gehäuse 1 durch eine oberhalb des Passingbands 9 angeordnete horizontale Wand 6 in einen Transportraum 5 unterhalb der Wand 6 und einen Pumpraum 4 oberhalb der Wand 6 unterteilt. Im Transportraum 5 wird das Substrat auf den Transportrollen des Passingbands 9 transportiert. Der Transportraum 5 stellt einen extra langen Gasseparationstunnel zwischen dem Transferbereich 2 und der ersten Prozesskammer 13 dar, die sich an die Transferkammer 1 anschließt und eine weitere Transporteinrichtung mit Transportrollen 14 aufweist.
Der Pumpraum weist zwei Vakuumpumpen 10 auf. Zwischen beiden Vakuumpumpen 10 ist der Pumpraum durch eine vertikale Wand 7 geteilt. Der in der Figur rechte Teil des Pumpraums 4 steht über eine Saugöffnung 12 des Gehäuses 1 mit der angrenzenden Prozesskammer 13 in Verbindung, so dass die in der Figur rechts dargestellte Vakuumpumpe 10 der Transferkammer zur Evakuierung der Prozesskammer 13 genutzt werden kann. Weiterhin ist der Pumpraum 4 durch eine weitere vertikale Wand 7 mit einer weiteren Saugöffnung 12 gegen den Transferbereich 2 so abgegrenzt, dass die in der Figur links dargestellte Vakuumpumpe 10 zur Evakuierung des Transferbereichs 2 genutzt werden kann.
Beide Teilbereiche des Pumpraums 4 sind mit je einer Kühlfalle 11 ausgestattet, um kondensierbare Bestandteile der Prozessatmosphäre einzufangen.
Bezugszeichenliste

1: Gehäuse
2: Transferbereich
3: Passingband-Bereich
4: Pumpraum
5: Transportraum
6: horizontale Wand
7: vertikale Wand
8: diskontinuierliche Transporteinrichtung
9: Passingband
10: Vakuumpumpe
11: Kühlfalle
12: Saugöffnung
13: Prozesskammer
14: kontinuierliche Transporteinrichtung

Claims

Vakuumbeschichtungsanlage, umfassend mindestens eine Schleusenkammer, mindestens eine Prozesskammer und mindestens eine zwischen einer Schleusenkammer und einer Prozesskammer angeordnete Transferkammer zum Übergang zwischen diskontinuierlichem und kontinuierlichem Substrattransport oder umgekehrt, umfassend ein Gehäuse (1) mit einem Transferbereich (2) und einem Passingband-Bereich (3), eine im Transferbereich (2) des Gehäuses (1) angeordnete Transporteinrichtung (8), die eine erste Anordnung von Transportrollen umfasst, sowie ein im Passingband-Bereich (3) des Gehäuses (1) angeordnetes Passingband (9), d. h. eine vom übrigen Transportsystem abgekoppelte, separat steuerbare Transporteinrichtung, die eine zweite Anordnung separat antreibbarer Transportrollen umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) im Passingband-Bereich (3) durch eine oberhalb des Passingbands (9) angeordnete horizontale Wand (6) in einen Transportraum (5) unterhalb der Wand (6) und einen Pumpraum (4) oberhalb der Wand (6) unterteilt ist, und dass der Pumpraum (4) mindestens einen Vakuumanschluss oder/und eine Vakuumpumpe (10) aufweist.
Vakuumbeschichtungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpraum durch eine vertikale Wand (7) gegen den Transferbereich (2) der Transferkammer abgegrenzt ist.
Vakuumbeschichtungsanlage nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpraum (4) durch eine weitere vertikale Wand (7) in mindestens zwei Teilräume unterteilt ist und jeder Teilraum mindestens einen Vakuumanschluss oder/und eine Vakuumpumpe (10) aufweist.
Vakuumbeschichtungsanlage nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die vertikale Wand (7), durch die der Pumpraum (4) zum Transferbereich (2) abgegrenzt ist, eine Saugöffnung (12) zum Transferbereich (2) enthält.
Vakuumbeschichtungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpraum (4) über mindestens eine Saugöffnung (12) mit einer angrenzenden Prozesskammer (13) verbindbar ist.
Vakuumbeschichtungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpraum (4) mindestens eine Kühlfalle (11) aufweist.