DE102008017492B4

DE102008017492B4 - Method for transporting a strip-shaped substrate and vacuum coating system

Info

Publication number: DE102008017492B4
Application number: DE200810017492
Authority: DE
Inventors: Dr. Obst Henrik; Lutz GOTTSMANN; Roland König
Original assignee: Von Ardenne Anlagentechnik GmbH
Current assignee: Von Ardenne GmbH
Priority date: 2008-04-04
Filing date: 2008-04-04
Publication date: 2013-07-25
Anticipated expiration: 2028-04-05
Also published as: DE102008017492A1

Abstract

Verfahren zum Transport eines bandförmigen Substrats (4) durch Behandlungsbereiche einer Vakuumbeschichtungsanlage, bei dem das bandförmige Substrat (4) durch mindestens einen Behandlungsbereich (2) und mindestens einen vor oder hinter dem Behandlungsbereich (2) liegenden Schleusenbereich (3) bewegt wird, wobei das Substrat (4) im Behandlungsbereich (2) kontinuierlich an mindestens einer Behandlungseinrichtung (24) vorbei bewegt wird, im Schleusenbereich (3) hingegen diskontinuierlich bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (4) innerhalb desselben Schleusenbereichs (3) an mindestens zwei Auslenkstellen so aus der Transportebene ausgelenkt wird, dass es an jeder Auslenkstelle zumindest temporär eine einzelne Schlaufe bildet und zwischen der ersten und der letzten Auslenkstelle diskontinuierlich bewegt wird, wobei die mindestens zwei einzelnen Schlaufen innerhalb desselben Schleusenbereichs (3) abwechselnd größer und wieder kleiner werden.Method for transporting a strip-shaped substrate (4) through treatment areas of a vacuum coating installation, in which the strip-shaped substrate (4) is moved through at least one treatment area (2) and at least one lock area (3) located in front of or behind the treatment area (2), wherein Substrate (4) in the treatment area (2) is continuously moved past at least one treatment device (24), however, is discontinuously moved in the lock area (3), characterized in that the substrate (4) within the same lock area (3) at at least two deflection points it is deflected out of the transport plane such that it forms at least temporarily a single loop at each deflection point and is moved intermittently between the first and last deflection points, wherein the at least two individual loops within the same lock region (3) become alternately larger and smaller again.

Description

Nachfolgend werden ein Verfahren zum Transport eines bandförmigen Substrats und eine Vakuumbeschichtungsanlage zur Beschichtung eines bandförmigen Substrats beschrieben.Hereinafter, a method for transporting a belt-shaped substrate and a vacuum coating machine for coating a belt-shaped substrate will be described.

Bei Vakuumbeschichtungsanlagen der genannten Art sind eingangs- und ausgangsseitig Schleuseneinrichtungen notwendig, um kontinuierlich das Substrat, beispielsweise Metallband, von Atmosphäre in den Vakuumbehälter hinein bzw. aus dem Vakuumbehälter heraus zu transferieren, ohne dass der erforderliche Prozessdruck des der eingangsseitigen Schleusensektion folgenden bzw. vor der ausgangsseitigen Schleusensektion befindlichen Vakuumbehälters beeinflusst wird. Auch zwischen den einzelnen Behandlungsbereichen, beispielsweise Ätz- oder Beschichtungssektionen, können Schleusenbereiche vorgesehen sein, um das Substrat von einem Behandlungsbereich in einen anderen Behandlungsbereich transportieren zu können ohne dass sich die in den jeweiligen Behandlungsbereichen vorhandenen Prozessatmosphären gegenseitig nachteilig beeinflussen.In vacuum coating systems of the type mentioned, input and output side lock devices are necessary in order to continuously transfer the substrate, for example metal strip, from the atmosphere into the vacuum container or out of the vacuum container, without the required process pressure of the inlet section following the lock section or before output side lock section vacuum vessel is influenced. Lock areas can also be provided between the individual treatment areas, for example etching or coating sections, in order to be able to transport the substrate from one treatment area to another treatment area without the process atmospheres present in the respective treatment areas having an adverse effect on one another.

Bandschleusen nach dem Prinzip von Spaltgeometrie (Band durchlauft in der Ein- bzw. Ausgangschleuse einen oder mehrere Spalte) sind technisch aufgrund extrem großer Leckagen und der damit verbunden Notwendigkeit großer zu installierender Saugleistung der Vakuumpumpen kaum realisierbar.Belt locks according to the principle of gap geometry (belt passes through one or more gaps in the inlet or outlet lock) are technically hardly feasible due to extremely large leaks and the associated need for large to be installed suction power of the vacuum pumps.

Bandschleusen mit mehreren rotierenden Dichtrollen sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt, wobei das Grundprinzip jeweils durch eine Abdichtung zwischen dem Substrat und rotierender Dichtrolle einerseits und zwischen rotierender Dichtrolle und einer Kammerwand der Vakuumkammer andererseits gewährleistet wird.Belt locks with several rotating sealing rollers are known in various embodiments, the basic principle being ensured in each case by a seal between the substrate and rotating sealing roller on the one hand and between rotating sealing roller and a chamber wall of the vacuum chamber on the other hand.

Bei bekannten Vakuumbeschichtungsanlagen der genannten Art erfolgt der Transport des Substrats kontinuierlich und mit möglichst gleichbleibender Geschwindigkeit, um bestmögliche Resultate bei der Beschichtung hinsichtlich der Schichtdicke zu erzielen. Derartige Anlagen sind nicht zur Durchführung bestimmter Verfahrensschritte, beispielsweise Messungen und Tests geeignet, die den zumindest vorübergehenden Stillstand des Substrats erfordern. Es besteht jedoch ein Bedarf daran, derartige Verfahrensschritte vor, während und nach dem in der Vakuumbeschichtungsanlage ablaufenden Prozess innerhalb einer evakuierten Umgebung durchzuführen.In known vacuum coating systems of the type mentioned, the transport of the substrate takes place continuously and with as constant a speed as possible in order to achieve the best possible results in the coating with regard to the layer thickness. Such systems are not suitable for carrying out certain method steps, for example measurements and tests which require the at least temporary standstill of the substrate. However, there is a need to carry out such process steps before, during and after the process taking place in the vacuum coating plant within an evacuated environment.

Aus US 2005/0008778 A1 ist eine Vakuumbeschichtungsanlage bekannt, bei der ein vollständig innerhalb der Vakuumkammer auf zwei Wickeln gelagertes, bandförmiges Substrat an zwei Behandlungsbereichen vorbeitransportiert wird, wobei im ersten Behandlungsbereich eine erste Seite und im zweiten Behandlungsbereich eine zweite Seite des Substrats beschichtet wird. Zwischen den beiden Behandlungsbereichen ist eine fliegend gelagerte, senkrecht zur Transportrichtung des Substrats verstellbare Walze angeordnet, die zur Änderung der Transportgeschwindigkeit des Substrats zwischen den Behandlungseinrichtungen dient. Mit dieser Konfiguration ist jedoch ein abschnittsweise diskontinuierlicher Transport des Substrats, d. h. der zumindest zeitweise Stillstand des Substrats zur Durchführung von Messungen oder dergleichen, nicht möglich, wenn die Behandlungseinrichtungen kontinuierlich arbeiten.Out US 2005/0008778 A1 For example, a vacuum coating system is known in which a band-shaped substrate which is completely supported within the vacuum chamber on two windings is conveyed past two treatment areas, a first side being coated in the first treatment area and a second side of the substrate being coated in the second treatment area. Between the two treatment areas, there is arranged a cantilevered roller which can be adjusted perpendicular to the transport direction of the substrate and which serves to change the transport speed of the substrate between the treatment facilities. With this configuration, however, a discontinuous transport of the substrate in sections, ie the at least temporary standstill of the substrate for carrying out measurements or the like, is not possible if the treatment devices operate continuously.

In EP 1 964 943 A1 werden ein Verfahren und eine Bandbehandlungsanlage beschrieben, bei denen das Substrat kontinuierlich durch einen Behandlungsbereich und diskontinuierlich durch einen Schleusenbereich bewegt wird, indem das Substrat innerhalb zweier aufeinanderfolgender, durch Ventile abgetrennter Kammern mit Speichereinheiten in Doppelschlaufen aus der Transportebene ausgelenkt wird.In EP 1 964 943 A1 describe a method and a belt treatment plant in which the substrate is continuously moved through a treatment area and discontinuously through a lock area by the substrate is deflected within two successive, separated by valves chambers with storage units in double loops from the transport plane.

Das vorgeschlagene Verfahren und die beschriebene Vakuumbeschichtungsanlage lösen die oben beschriebene Aufgabe auf andere Weise.The proposed method and the described vacuum coating system solve the above-described problem in a different way.

Dazu wird bei einem Verfahren zum Transport eines bandförmigen Substrats durch eine Vakuumbeschichtungsanlage, bei dem das bandförmige Substrat in einer Transportebene angeordnet und durch mindestens einen Behandlungsbereich und mindestens einen vor oder hinter dem Behandlungsbereich liegenden Schleusenbereich bewegt wird, vorgeschlagen, dass das Substrat im Behandlungsbereich kontinuierlich an einer Behandlungseinrichtung vorbei bewegt wird, im Schleusenbereich hingegen diskontinuierlich bewegt wird, indem das Substrat innerhalb desselben Schleusenbereichs an mindestens zwei Auslenkstellen so aus der Transportebene ausgelenkt wird, dass es an jeder Auslenkstelle zumindest temporär eine einzelne Schlaufe bildet und zwischen der ersten und der letzten Auslenkstelle diskontinuierlich bewegt wird, wobei die mindestens zwei einzelnen Schlaufen innerhalb desselben Schleusenbereichs abwechselnd größer und wieder kleiner werden. Mit anderen Worten findet demnach der diskontinuierliche Transport des Substrats zwischen den beiden angestauten Abschnitten des Substrats statt, so dass die beiden Schlaufen abwechselnd größer und wieder kleiner werden, wie oben bereits beschrieben.For this purpose, in a method for transporting a strip-shaped substrate through a vacuum coating installation, in which the strip-shaped substrate is arranged in a transport plane and moved through at least one treatment area and at least one lock area located in front of or behind the treatment area, it is proposed that the substrate be continuous in the treatment area a treatment device is moved past in the lock area, however, is moved discontinuously by the substrate is deflected within the same lock area at at least two deflection so from the transport plane that it forms at each deflection at least temporarily a single loop and discontinuous between the first and the last deflection is moved, wherein the at least two individual loops within the same lock area are alternately larger and smaller again. In other words, therefore, the discontinuous transport of the substrate between the two accumulated portions of the substrate takes place, so that the two loops are alternately larger and smaller again, as already described above.

Ein Behandlungsbereich kann dabei beispielsweise eine Ätzsektion sein, in der ein Trockenätzverfahren (z. B. Sputterätzen, Elektronenstrahlätzen, Plasmaätzen usw.) stattfindet und eine dafür geeignete Behandlungseinrichtung angeordnet ist. Ein anderes Beispiel für einen Behandlungsbereich stellt eine Beschichtungssektion dar, in der das Substrat mit einem Beschichtungsmaterial beschichtet wird, beispielsweise durch PVD (thermisches Verdampfen, Elektronenstrahlverdampfen, Sputtern usw.) oder CVD und in der eine dafür geeignete Behandlungseinrichtung angeordnet ist.A treatment area may be, for example, an etching section in which a dry etching process (eg sputter etching, electron beam etching, plasma etching, etc.) takes place and a suitable treatment facility is arranged. Another example of a treatment area is a coating section in which the substrate is coated with a coating material, such as PVD (thermal evaporation, electron beam evaporation, sputtering, etc.) or CVD, and in which a suitable treatment device is arranged.

Der Grundgedanke des vorgeschlagenen Verfahrens besteht darin, den Transport des Substrats innerhalb der Vakuumkammer abschnittsweise zu verlangsamen. Dazu wird das Substrat in mindestens einem Schleusenbereich diskontinuierlich bewegt, während das Substrat in der oder den Behandlungsbereichen weiterhin kontinuierlich bewegt wird, um eine hohe Schichtqualität zu gewährleisten.The basic idea of the proposed method is to slow down the transport of the substrate within the vacuum chamber in sections. For this purpose, the substrate is discontinuously moved in at least one lock area, while the substrate is still moved continuously in the treatment area or areas in order to ensure a high layer quality.

Bei durchgängig kontinuierlichem Transport des Substrats verläuft das Substrat, abgesehen von technologisch bedingten Umlenkungen durch Spannrollen oder bei wechselnder Transportrichtung aufgrund des inneren Aufbaus der Vakuumbeschichtungsanlage, im wesentlichen geradlinig durch den Vakuumbehälter. Der diskontinuierliche Transport des Substrats in einer Schleusensektion macht es erforderlich, das Substrat an den Schnittstellen zwischen kontinuierlichem und diskontinuierlichem Transport (vor dem Schleusenbereich) bzw. zwischen diskontinuierlichem und kontinuierlichem Transport (hinter dem Schleusenbereich) abschnittsweise anzustauen. Da das Substrat innerhalb des Schleusenbereichs zeitweise stillsteht, muss die Geschwindigkeit der anschließenden Bewegung des Substrats innerhalb des Schleusenbereichs so groß gewählt werden, dass die Durchschnittsgeschwindigkeiten des Substrats innerhalb und außerhalb des Schleusenbereichs im Ergebnis gleich groß sind.With continuous continuous transport of the substrate, the substrate extends, apart from technologically induced deflections by tension rollers or changing transport direction due to the internal structure of the vacuum coating system, substantially rectilinearly through the vacuum vessel. The discontinuous transport of the substrate in a lock section makes it necessary to partially accumulate the substrate at the interfaces between continuous and discontinuous transport (before the lock area) and between discontinuous and continuous transport (behind the lock area). Since the substrate is temporarily stopped within the lock area, the speed of the subsequent movement of the substrate within the lock area must be chosen to be so large that the average speeds of the substrate inside and outside the lock area are the same.

Wenn das Substrat innerhalb des Schleusenbereichs stillsteht, wird aufgrund des kontinuierlichen Transports vor dem Schleusenbereich ein Abschnitt des Substrats angestaut und gleichzeitig der hinter dem Schleusenbereich angestaute Abschnitt durch den nachfolgend wieder einsetzenden kontinuierlichen Transport verkleinert. In umgekehrter Weise wird, wenn das Substrat innerhalb des Schleusenbereichs bewegt wird, der vor dem Schleusenbereich angestaute Abschnitt des Substrats verkleinert und gleichzeitig der hinter dem Schleusenbereich angestaute Abschnitt vergrößert. Der Auf- und Abbau eines angestauten Abschnitts des Substrats kann auf verschiedene Weise erfolgen. Beispielsweise kann das Substrat so angestaut werden, dass es eine Schlaufe bildet.When the substrate is stationary within the lock area, due to the continuous transport in front of the lock area, a portion of the substrate is dammed and at the same time the section accumulated behind the lock area is reduced by the subsequently resuming continuous transport. Conversely, when the substrate is moved within the gate area, the portion of the substrate jammed in front of the gate area is reduced, and at the same time, the portion dammed up behind the gate area is increased. The assembly and disassembly of an accumulated portion of the substrate can be done in various ways. For example, the substrate may be dammed so that it forms a loop.

Die Schlaufen werden innerhalb des Schleusenbereichs gebildet, d. h. die Auslenkstellen befinden sich im Schleusenbereich. Um das vom Schleusenbereich umschlossene Volumen möglichst gering zu halten, kann es jedoch vorteilhaft sein, weitere Schlaufen vor und hinter dem Schleusenbereich zu bilden. Dadurch können sich eine oder mehrere Schlaufen in einem Behandlungsbereich befinden. Bildet der Schleusenbereich den Eingang oder Ausgang der Vakuumbeschichtungsanlage, so kann eine Schlaufe außerhalb der Vakuumbeschichtungsanlage liegen.The loops are formed within the lock area, i. H. the deflection points are located in the lock area. However, in order to keep the volume enclosed by the lock area as low as possible, it may be advantageous to form further loops in front of and behind the lock area. As a result, one or more loops may be located in a treatment area. If the lock area forms the entrance or exit of the vacuum coating system, then a loop may lie outside the vacuum coating system.

In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass zwischen der ersten und der letzten Schlaufe und innerhalb des Schleusenbereichs an mindestens einer weiteren Auslenkstelle zumindest temporär mindestens eine weitere Schlaufe gebildet wird. Auf diese Weise entstehen innerhalb des Schleusenbereichs zwei hintereinander liegende Teilabschnitte des Substrats, die jeweils diskontinuierlich bewegt werden können. Dabei kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die beiden Teilabschnitte im entgegengesetzten Wechselbetrieb intermittierend bewegt werden, so dass sich immer nur einer der Teilabschnitte bewegt, während der andere Teilabschnitt stillsteht.In a further embodiment it is provided that at least one further loop is formed at least temporarily between at least one further deflection point between the first and the last loop and within the lock area. In this way, two successive sections of the substrate, which can each be moved discontinuously, arise within the lock area. It can be provided, for example, that the two sections are moved intermittently in the opposite alternating operation, so that always moves only one of the sections, while the other section is stationary.

Die Bildung einer Schlaufe an einer Auslenkstelle kann dadurch erfolgen, dass ein Abschnitt des Substrats im Bereich der Auslenkstelle, beispielsweise zwischen zwei Stützorganen oder Transportorganen, aufgrund der Differenz zwischen den Transportgeschwindigkeiten vor und hinter der Auslenkstelle gebildet wird und dort durch sein Eigengewicht frei durchhängt. Die Bildung einer Schlaufe kann aber auch dadurch erfolgen, dass ein an der jeweiligen Auslenkstelle vorgesehenes Auslenkorgan quer zur Transportebene des Substrats bewegt wird. Dabei bedeutet ”quer zur Transportebene” jede Bewegungsrichtung, die nicht parallel zur Transportebene verläuft und dazu geeignet ist, das Substrat so aus der Transportebene auszulenken, dass an der Auslenkstelle eine Schlaufe gebildet wird. Die Verwendung eines Auslenkorgans kann dazu beitragen, die Spannung des Substrats, insbesondere in dem oder den Behandlungsbereichen, aufrechtzuerhalten.The formation of a loop at a deflection point can take place in that a portion of the substrate in the region of the deflection, for example between two support members or transport organs, due to the difference between the transport speeds before and after the deflection is formed and sags freely there by its own weight. However, the formation of a loop can also take place in that a deflection element provided at the respective deflection point is moved transversely to the transport plane of the substrate. In this case, "transversely to the transport plane" means any direction of movement which does not run parallel to the transport plane and is suitable for deflecting the substrate out of the transport plane in such a way that a loop is formed at the deflection point. The use of a deflector can help maintain the tension of the substrate, particularly in the treatment area (s).

An einer Auslenkstelle kann vorgesehen sein, dass das Substrat vor und hinter dem Auslenkorgan durch je ein Stützorgan in der Transportebene gehalten wird. Das Stützorgan kann gleichzeitig als Transportorgan ausgebildet sein, so dass das Substrat durch Kraftübertragung von mindestens einem Stützorgan auf das Substrat in der Transportebene durch die Vakuumbeschichtungsanlage bewegt wird. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Kraftübertragung durch Herstellung eines Formschlusses zwischen mindestens einem Stützorgan und dem Substrat erfolgt. In einer Ausgestaltung des Verfahrens erfolgt die Kraftübertragung nur in randnahen Bereichen des Substrats, so dass der größte Teil der Oberfläche des Substrats nicht von dem Stütz- oder Transportorgan berührt wird. Unter einem randnahen Bereich soll demzufolge ein schmaler Streifen entlang einer seitlichen Begrenzung des bandförmigen Substrats – und nicht etwa ein Streifen im mittleren Bereich des Substrats – verstanden werden.At a deflection point can be provided that the substrate is held in front of and behind the deflection member by a respective support member in the transport plane. The support member may be formed simultaneously as a transport member, so that the substrate is moved by power transmission from at least one support member to the substrate in the transport plane through the vacuum coating system. It can be provided that the power transmission takes place by producing a positive connection between at least one support member and the substrate. In one embodiment of the method, the power transmission takes place only in regions of the substrate close to the edge, so that the major part of the surface of the substrate is not touched by the support or transport member. Accordingly, a region near the edge should be followed by a narrow strip a lateral boundary of the band-shaped substrate - and not a strip in the central region of the substrate - are understood.

Weiterhin kann bei dem vorgeschlagenen Verfahren vorgesehen sein, dass die beiden Oberflächen des Substrats im Bereich der diskontinuierlichen Bewegung, das heißt im Bereich zwischen der ersten und der letzten Auslenkstelle an mindestens einer Dichtungsstelle intermittierend gegen eine parallel zur Transportebene verlaufende Gasströmung abgedichtet werden. Weiter kann vorgesehen sein, dass die Oberflächen des Substrats durch das gleichzeitige Einwirken eines Stützorgans und eines Dichtorgans auf je eine der beiden Oberflächen abgedichtet werden. In diesem Fall ist das betreffende Stützorgan gleichzeitig als Dichtorgan ausgebildet. Ist das Stützorgan unterhalb der Transportebene angeordnet, so befindet sich demnach das Dichtorgan oberhalb der Transportebene, oder umgekehrt. Die intermittierende Abdichtung der Oberflächen des Substrats gegen eine parallel zur Transportebene verlaufende Gasströmung kann dabei an mindestens zwei Dichtungsstellen im entgegengesetzten Wechselbetrieb erfolgen.Furthermore, it can be provided in the proposed method that the two surfaces of the substrate in the region of the discontinuous movement, that are intermittently sealed in the region between the first and the last deflection at least one sealing point against a parallel to the transport plane gas flow. Furthermore, it can be provided that the surfaces of the substrate are sealed by the simultaneous action of a support member and a sealing member on each one of the two surfaces. In this case, the relevant support member is simultaneously formed as a sealing member. If the support member is arranged below the transport plane, then the sealing member is therefore located above the transport plane, or vice versa. The intermittent sealing of the surfaces of the substrate against a parallel to the transport plane extending gas flow can be carried out at least two sealing points in the opposite alternating operation.

Zur Durchführung des vorgeschlagenen Verfahrens wird nachfolgend eine Vakuumbeschichtungsanlage beschrieben. Bei einer Vakuumbeschichtungsanlage zur Beschichtung eines bandförmigen Substrats, die mindestens einen Behandlungsbereich und mindestens einen Schleusenbereich umfasst, wird vorgeschlagen, dass der Behandlungsbereich zur kontinuierlichen Bewegung des Substrats und der Schleusenbereich zur diskontinuierlichen Bewegung des Substrats ausgebildet sind, wobei im Schleusenbereich mindestens zwei Auslenkeinrichtungen zum Auslenken des Substrats aus der Transportebene zur Bildung je einer einzelnen Schlaufe vorgesehen sind, die so betreibbar sind, dass die mindestens zwei einzelnen Schlaufen abwechselnd größer und wieder kleiner werden.For carrying out the proposed method, a vacuum coating system will be described below. In a vacuum coating system for coating a strip-shaped substrate, which comprises at least one treatment area and at least one lock area, it is proposed that the treatment area be designed for continuous movement of the substrate and the lock area for discontinuous movement of the substrate, wherein at least two deflection devices in the lock area for deflecting the Substrate from the transport plane to form a single loop are provided which are operable so that the at least two individual loops are alternately larger and smaller again.

In einer Ausgestaltung der Vakuumbeschichtungsanlage ist vorgesehen, dass am Anfang und Ende des Schleusenbereichs, und gegebenenfalls vor oder/und hinter dem Schleusenbereich mindestens je eine Auslenkeinrichtung angeordnet ist. Dabei bedeutet ”am Anfang und Ende des Schleusenbereichs”, dass die Auslenkeinrichtung innerhalb des Schleusenbereichs angeordnet ist, während ”vor oder/und hinter dem Schleusenbereich” für eine Lösung steht, bei der die Auslenkeinrichtung außerhalb des Schleusenbereichs, beispielsweise außerhalb der Vakuumbeschichtungsanlage oder innerhalb eines benachbarten Behandlungsbereichs, angeordnet ist. Weiterhin kann bei der Vakuumbeschichtungsanlage vorgesehen sein, dass zwischen der ersten und der letzten Auslenkeinrichtung und innerhalb des Schleusenbereichs mindestens eine weitere Auslenkeinrichtung zur Bildung einer weiteren Schlaufe vorgesehen ist.In one embodiment of the vacuum coating system, it is provided that at least one deflection device each is arranged at the beginning and end of the lock area, and optionally before and / or behind the lock area. In this context, "at the beginning and end of the lock area" means that the deflection device is arranged inside the lock area, while "before and / or after the lock area" stands for a solution in which the deflection unit is outside the lock area, for example outside the vacuum coating installation or within one adjacent treatment area, is arranged. Furthermore, it can be provided in the case of the vacuum coating system that at least one further deflection device is provided between the first and the last deflection device and within the lock region in order to form a further loop.

Eine derartige Auslenkeinrichtung kann einfach dadurch gebildet werden, dass an der entsprechenden Stelle genügend Platz für das Substrat zum Ausweichen aus der Transportebene vorgesehen ist, ohne dass es zu einer Berührung des Substrats mit Anlagenteilen kommt. In einer Ausgestaltung umfasst die Auslenkeinrichtung darüber hinaus ein Auslenkorgan, welches quer zur Transportebene des Substrats d. h. senkrecht oder schräg zur Transportebene, bewegbar ist, so dass eine derartige Bewegung des Auslenkorgans zur Bildung einer Schlaufe führt und auf diese Weise ein Abschnitt des Substrat angestaut wird, wobei gleichzeitig die Spannung des Substrats in den angrenzenden Bereichen aufrechterhalten wird. Das Auslenkorgan kann beispielsweise eine senkrecht zur Transportebene verschiebbare und gleichzeitig drehbar gelagerte Walze sein, die bei einer Bewegung entlang der Verschiebungsrichtung die Bildung einer Schlaufe bewirkt, indem das Substrat aus der Transportebene ausgelenkt wird.Such a deflection device can be formed simply by providing sufficient space for the substrate to escape from the transport plane at the corresponding location, without the substrate coming into contact with system parts. In one embodiment, the deflection device further comprises a deflection member, which transversely to the transport plane of the substrate d. H. perpendicular or oblique to the plane of transport, so that such movement of the deflecting member results in the formation of a loop and in this way a portion of the substrate is accumulated while at the same time maintaining the tension of the substrate in the adjacent areas. The deflecting member may for example be a perpendicular to the transport plane and simultaneously rotatably mounted roller, which causes the formation of a loop in a movement along the direction of displacement by the substrate is deflected from the transport plane.

Weiter kann vorgesehen sein, dass vor und hinter dem Auslenkorgan je ein Stützorgan zum Halten des Substrats in der Transportebene vorgesehen ist. Dieses Stützorgan kann beispielsweise durch eine ohnehin an dieser Stelle vorgesehene Transportwalze gebildet sein. Alternativ kann zusätzlich zu den Transportwalzen, die zum Transport des Substrats durch die Vakuumbeschichtungsanlage dienen, eine Stützeinrichtung vorgesehen sein. Auch diese zusätzliche Stützeinrichtung kann in Form einer Stützwalze ausgeführt sein. Bei einer zusätzlich vorgesehenen Stützwalze kann diese in einer weiteren Ausgestaltung gleichzeitig als Transportorgan zur Kraftübertragung auf das Substrat ausgebildet sein. Um eine großflächige Berührung des Stützorgans, insbesondere mit der beschichteten Seite des Substrats, zu verhindern, kann weiterhin vorgesehen sein, dass das mindestens eine Stützorgan zur formschlüssigen Kraftübertragung auf das Substrat ausgebildet ist. Eine derartige Ausbildung zur formschlüssigen Kraftübertragung kann beispielsweise darin bestehen dass eine Stützwalze an ihren beiden Enden mit einer Verzahnung versehen ist, die zum Eingriff in entsprechende Perforationen der randnahen Bereiche des Substrats ausgebildet ist.It can further be provided that a support member for holding the substrate in the transport plane is provided in front of and behind the deflection member. This support member may be formed for example by an already provided at this point transport roller. Alternatively, in addition to the transport rollers, which serve to transport the substrate through the vacuum coating system, a support means may be provided. This additional support means may be designed in the form of a support roller. In an additionally provided support roller can be formed in a further embodiment at the same time as a transport member for transmitting power to the substrate. In order to prevent a large-area contact of the support member, in particular with the coated side of the substrate, it may further be provided that the at least one support member is designed for positive force transmission to the substrate. Such a design for the positive force transmission can for example consist in that a support roller is provided at its two ends with a toothing, which is designed to engage in corresponding perforations of the edge regions of the substrate.

Um die Vakuumtrennung zwischen den beiderseits des Schleusenbereichs anschließenden Bereichen, beispielsweise eines Behandlungsbereichs und der Atmosphärenseite der Vakuumbeschichtungsanlage zu verbessern, kann im Schleusenbereich mindestens eine Dichtungseinrichtung zur Abdichtung der beiden Oberflächen des Substrats gegen eine parallel zur Transportebene verlaufende Gasströmung vorgesehen sein. Eine derartige Dichtungseinrichtung kann beispielsweise zwei auf je einer Seite der Transportebene angeordnete Dichtorgane umfassen. Ein Dichtorgan kann dabei von einer Transportwalze oder einer Stützwalze gebildet sein. Alternativ oder zusätzlich können weitere Dichtorgane, beispielsweise auf das Substrat zu bewegbare Dichtplatten oder Dichtwalzen vorgesehen sein.In order to improve the vacuum separation between the areas adjacent to both sides of the lock area, for example a treatment area and the atmosphere side of the vacuum coating system, at least one sealing device for sealing the two surfaces of the substrate against a gas flow running parallel to the transport plane can be provided in the lock area. Such a sealing device can, for example, two on each Include arranged on one side of the transport plane sealing organs. A sealing member may be formed by a transport roller or a support roller. Alternatively or additionally, further sealing members, for example, be provided on the substrate to movable sealing plates or sealing rollers.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der beschriebenen Vakuumbeschichtungsanlage an Hand von Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigenHereinafter, an embodiment of the described vacuum coating system will be explained in more detail with reference to drawings. Show

1 einen Längsschnitt durch die Vakuumbeschichtungsanlage in einer schematischen Darstellung und 1 a longitudinal section through the vacuum coating system in a schematic representation and

2 eine vergrößerte Darstellung der Schleusensektion aus 1. 2 an enlarged view of the lock section 1 ,

In der dargestellten Vakuumbeschichtungsanlage folgt auf eine Vorratskammer 1 zur Zwischenspeicherung des unbeschichteten Substrats 4 eine Beschichtungskammer 2 und auf die Beschichtungskammer 2 eine Schleusenkammer 3, die die Beschichtungskammer 2 gegen die Atmosphäre abdichtet. In der Vorratskammer 1 wird auf einer Spule 12 unbeschichtetes bandförmiges Substrat 4 bereitgestellt und während des Betriebs der Vakuumbeschichtungsanlage von der Spule 12 abgewickelt und über Umlenkwalzen 11 kontinuierlich der Beschichtungskammer 2 zugeführt, in die es durch ein Bandventil 13 eintritt. In der Beschichtungskammer 2 sind zwei Kühlwalzen 22 angeordnet, um die das bandförmige Substrat 4 mithilfe von weiteren Umlenkwalzen 21 herumgeführt wird. Zur Beschichtung des bandförmigen Substrats 4 befinden sich je drei Sputterquellen 24 gegenüber der von dem Substrat 4 umschlungenen Oberfläche jeder Kühlwalze 22. Die Umlenkwalzen 21 sind jeweils so ausgeführt, dass sie das bandförmige Substrat 4 an seiner Unterseite jeweils nur in randnahen Bereichen berühren, so dass die von den Sputterquellen 24 aufgetragene Beschichtung nicht beeinträchtigt werden kann.In the illustrated vacuum coating system follows a pantry 1 for intermediate storage of the uncoated substrate 4 a coating chamber 2 and on the coating chamber 2 a lock chamber 3 containing the coating chamber 2 seals against the atmosphere. In the pantry 1 is on a spool 12 uncoated band-shaped substrate 4 provided and during operation of the vacuum coating system of the coil 12 unwound and over deflection rollers 11 continuously the coating chamber 2 fed into it by a band valve 13 entry. In the coating chamber 2 are two chill rolls 22 arranged around the the band-shaped substrate 4 with the help of further guide rollers 21 is led around. For coating the band-shaped substrate 4 There are three sputter sources each 24 opposite to that of the substrate 4 looped surface of each chill roll 22 , The guide rollers 21 are each designed so that they are the band-shaped substrate 4 touch on its underside only in areas near the edge, so that the sputter sources 24 applied coating can not be affected.

An die Beschichtungskammer 2 schließt sich die Schleusenkammer 3 an. Das bandförmige Substrat 4 wird aus der Beschichtungskammer 2 der Schleusenkammer 3 kontinuierlich zugeführt, in die es wiederum durch ein Bandventil 23 eintritt. Innerhalb der Schleusenkammer 3 kommt das Substrat 4 zunächst in den Bereich einer ersten Auslenkeinrichtung. Die Auslenkeinrichtung umfasst zwei Stützwalzen 31A, 31B, die gleichzeitig als Transportwalzen ausgebildet sind, sowie zwischen den beiden Stützwalzen 31A, 31B eine in vertikaler Richtung verschiebbare und drehbar gelagerte Auslenkwalze 33A. Oberhalb jeder Stützwalze 31A, B, C, D, E, F ist eine Gegendruckwalze 32A, B, C, D, E, F angeordnet, die mit der jeweiligen Stützwalze 31A, B, C, D, E, F zusammenwirkt, um das Substrat 4 zu transportieren. Durch Abwärtsbewegung der ersten Auslenkwalze 33A wird zwischen den beiden Stützwalzen 31A, 31B ein Abschnitt des Substrats 4 in Form einer Schlaufe angestaut.To the coating chamber 2 closes the lock chamber 3 at. The band-shaped substrate 4 gets out of the coating chamber 2 the lock chamber 3 fed continuously, in turn, through a band valve 23 entry. Inside the lock chamber 3 comes the substrate 4 first in the area of a first deflection. The deflection device comprises two support rollers 31A . 31B , Which are simultaneously formed as transport rollers, and between the two support rollers 31A . 31B a displaceable in the vertical direction and rotatably mounted deflection roller 33A , Above each support roller 31A B, C, D, E, F is a counterpressure roll 32A , B, C, D, E, F arranged with the respective support roller 31A , B, C, D, E, F cooperates to form the substrate 4 to transport. By downward movement of the first deflection roller 33A is between the two support rollers 31A . 31B a section of the substrate 4 accumulated in the form of a loop.

Im mittleren Bereich der Schleusenkammer 3 sowie am Ende der Schleusenkammer 3 unmittelbar vor dem Austritt des Substrats 4 in die Atmosphäre ist je eine gleichartige Auslenkeinrichtung angeordnet, die in gleicher Weise funktionieren. Zwischen der ersten und der mittleren Auslenkeinrichtung sowie zwischen der mittleren und der letzten Auslenkeinrichtung ist je ein Paar von Dichtwalzen 34A, B und 34C, D angeordnet, wobei je eine Dichtwalze 34A, 34C oberhalb und je eine Dichtwalze 34B, 34D unterhalb des Substrats 4 angeordnet und in vertikaler Richtung verschiebbar und drehbar gelagert ist. Die oberen Dichtwalzen 34A, 34C stehen in dichtendem Kontakt mit den Dichtelementen 35A und 35C, die sich von der oberen Kammerwand bis zu den Dichtwalzen 34A, 34C erstrecken. In gleicher Weise stehen die unteren Dichtwalzen 34B, 34D in dichtendem Kontakt mit den Dichtelementen 35B und 35D, die sich von der unteren Kammerwand bis zu den Dichtwalzen 34B, 34D erstrecken. Im Ausführungsbeispiel sind die Dichtelemente 35A, 35C in Form von Trennwänden ausgeführt, die die Schleusenkammer 3 oberhalb der Transportebene des Substrats in Abschnitte unterteilen und die Dichtelemente 35B, 35D in Form von Trennwänden ausgeführt, die die Schleusenkammer 3 unterhalb der Transportebene des Substrats in Abschnitte unterteilen. Die vertikale Verschiebbarkeit der beiden Dichtwalzen eines Dichtwalzenpaares 34A, B und 34C, D ermöglicht es, die Dichtwalzen 34A, B und 34C, D wahlweise mit dem Substrat 4 so in Eingriff zu bringen, dass dessen Oberflächen gegen eine parallel zur Transportebene verlaufende Gasströmung abgedichtet oder für den Weitertransport des Substrats 4 freigegeben werden.In the middle area of the lock chamber 3 as well as at the end of the lock chamber 3 immediately before the exit of the substrate 4 in the atmosphere a similar deflection is ever arranged, which work in the same way. Between the first and the middle deflection device as well as between the middle and the last deflection device is ever a pair of sealing rollers 34A , Federation 34C , D arranged, each with a sealing roller 34A . 34C above and one sealing roller each 34B . 34D below the substrate 4 arranged and slidably mounted and rotatable in the vertical direction. The upper sealing rolls 34A . 34C are in sealing contact with the sealing elements 35A and 35C extending from the upper chamber wall to the sealing rollers 34A . 34C extend. In the same way are the lower sealing rolls 34B . 34D in sealing contact with the sealing elements 35B and 35D extending from the lower chamber wall to the sealing rolls 34B . 34D extend. In the embodiment, the sealing elements 35A . 35C in the form of partitions designed to lock the lock 3 Divide into sections above the transport plane of the substrate and the sealing elements 35B . 35D in the form of partitions designed to lock the lock 3 Divide into sections below the transport plane of the substrate. The vertical displaceability of the two sealing rolls of a sealing roll pair 34A , Federation 34C , D allows the sealing rollers 34A , Federation 34C , D optionally with the substrate 4 be engaged so that its surfaces sealed against a plane parallel to the transport plane gas flow or for the further transport of the substrate 4 be released.

Bei kontinuierlicher Zufuhr von Substrat 4 aus der Beschichtungskammer 2, Rotation der Stützwalze 31A und Abwärtsbewegung der ersten Auslenkwalze 33A bildet sich in der ersten Auslenkeinrichtung eine erste Schlaufe. Die erste Schlaufe wird verkleinert, wenn die zweite und dritte Stützwalze 31B, 31C das Substrat weiter bewegen, wobei das erste Paar von Dichtwalzen 34A, B geöffnet ist. Gleichzeitig wird die zweite Auslenkwalze 33B abwärts bewegt, so dass sich in der zweiten Auslenkeinrichtung eine zweite Schlaufe bildet und gleichzeitig die erste Schlaufe verkleinert wird. Das zweite Paar von Dichtwalzen 34C, D ist während dieser Vorgänge geschlossen. Anschließend wird das erste Paar von Dichtwalzen 34A, B geschlossen und die Bewegung des Substrats 4 in diesem Bereich unterbrochen. Die zweite Schlaufe wird verkleinert, wenn die vierte und fünfte Stützwalze 31D, 31E das Substrat 4 weiter bewegen, wobei das zweite Paar von Dichtwalzen 34C, D geöffnet ist. Gleichzeitig wird die dritte Auslenkwalze 33C abwärts bewegt, so dass sich in der dritten Auslenkeinrichtung eine dritte Schlaufe bildet und gleichzeitig die zweite Schlaufe verkleinert wird. Anschließend wird das zweite Paar von Dichtwalzen 34C, D geschlossen und die Bewegung des Substrats 4 in diesem Bereich unterbrochen. Das erste Paar von Dichtwalzen 34A, B ist während dieser Vorgänge geschlossen. Die dritte Schlaufe stellt stets einen ausreichenden Abschnitt des Substrats 4 für den an die Schleusenkammer 3 anschließenden kontinuierlichen Weitertransport des Substrats 4 bereit.With continuous supply of substrate 4 from the coating chamber 2 , Rotation of the backup roller 31A and downward movement of the first deflection roller 33A a first loop forms in the first deflection device. The first loop is reduced in size when the second and third backup rolls 31B . 31C moving the substrate further, with the first pair of sealing rolls 34A , B is open. At the same time, the second deflection roller 33B moves downwards, so that forms a second loop in the second deflection and at the same time the first loop is reduced. The second pair of sealing rolls 34C , D is closed during these operations. Subsequently, the first pair of sealing rolls 34A , B closed and the movement of the substrate 4 interrupted in this area. The second loop is reduced when the fourth and fifth back-up rolls 31D . 31E the substrate 4 move on, the second pair of sealing rolls 34C , D is open. At the same time, the third deflection roller 33C moves downwards, so that forms a third loop in the third deflection and at the same time the second loop is reduced. Subsequently, the second pair of sealing rolls 34C , D closed and the movement of the substrate 4 interrupted in this area. The first pair of sealing rolls 34A , B is closed during these operations. The third loop always provides a sufficient portion of the substrate 4 for the lock chamber 3 subsequent continuous transport of the substrate 4 ready.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Vorratskammerstoreroom
1111: Umlenkwalzedeflecting
1212: SpuleKitchen sink
1313: Bandventilband valve
22: Beschichtungskammercoating chamber
2121: Umlenkwalzedeflecting
2222: Kühlwalzechill roll
2323: Bandventilband valve
2424: Sputterquellesputtering
33: Schleusenkammerlock chamber
31A, B, C, D, E, F31A, B, C, D, E, F: Stützwalzesupporting roll
32A, B, C, D, E, F32A, B, C, D, E, F: GegendruckwalzeBacking roll
33A, B, C33A, B, C: Auslenkwalzesteering roll
34A, B, C, D34A, B, C, D: Dichtwalzesealing roller
35A, B, C, D35A, B, C, D: Dichtelementesealing elements
44: Substratsubstratum

Claims

Method for transporting a strip-shaped substrate ( 4 ) through treatment areas of a vacuum coating installation in which the strip-shaped substrate ( 4 ) through at least one treatment area ( 2 ) and at least one before or after the treatment area ( 2 ) ( 3 ) is moved, wherein the substrate ( 4 ) in the treatment area ( 2 ) continuously on at least one treatment device ( 24 ) is moved past, in the lock area ( 3 ) is moved intermittently, characterized in that the substrate ( 4 ) within the same lock area ( 3 ) is deflected out of the transport plane at at least two deflection points such that it forms at least temporarily a single loop at each deflection point and is moved intermittently between the first and the last deflection point, wherein the at least two individual loops within the same lock area ( 3 ) alternately grow larger and smaller again.

A method according to claim 1, characterized in that a further loop within a treatment area ( 2 ) is formed.

Method according to one of claims 1 to 2, characterized in that between the first and the last loop and within the lock area ( 3 ) is formed at least one further loop at least one further deflection at least temporarily.

Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that for the formation of a loop provided at the deflection point deflecting member ( 33 ) transversely to the transport plane of the substrate ( 4 ) is moved.

Method according to claim 4, characterized in that the substrate ( 4 ) in front of and behind the deflection element ( 33 ) by a respective support member ( 31 ) is kept in the transport plane.

Method according to claim 5, characterized in that the substrate ( 4 ) by power transmission of at least one support member ( 31 ) on the substrate ( 4 ) is moved.

A method according to claim 6, characterized in that the force transmission by establishing a positive connection between at least one support member ( 31 ) and the substrate ( 4 ) he follows.

A method according to claim 6 or 7, characterized in that the power transmission only in near-edge regions of the substrate ( 4 ) he follows.

Method according to one of claims 1 to 8, characterized in that the two surfaces of the substrate ( 4 ) are sealed intermittently in the region of the discontinuous movement at at least one sealing point against a parallel to the transport plane gas flow.

A method according to claim 9, characterized in that the surfaces of the substrate by the simultaneous action of a support member ( 31 ) and a sealing member ( 34 ) are sealed on each one of the two surfaces.

A method according to claim 9 or 10, characterized in that the intermittent sealing takes place at least two sealing points in the opposite alternating operation.

Vacuum coating system for coating a strip-shaped substrate ( 4 ) comprising at least one treatment area ( 2 ) and at least one lock area ( 3 ), whereby the treatment area ( 2 ) for continuous movement of the substrate ( 4 ) and the lock area ( 3 ) for the discontinuous movement of the substrate ( 4 ) are formed, characterized in that in the lock area ( 3 ) at least two deflection devices for deflecting the substrate ( 4 ) are provided from the transport plane to form a single loop, which are so operable that the at least two individual loops are alternately larger and smaller again.

Vacuum coating system according to claim 12, characterized in that at least one further deflection device within a treatment area ( 2 ) is arranged.

Vacuum coating system according to claim 12 or 13, characterized in that between the first and the last deflection device and within the lock area ( 3 ) is provided at least one further deflection device for forming a further loop.

Vacuum coating system according to one of claims 12 to 14, characterized in that a deflection device is a deflection element ( 33 ), which transversely to the transport plane of the substrate ( 4 ) is movable.

Vacuum coating system according to claim 15, characterized in that in front of and behind the deflection element ( 33 ) each support member ( 31 ) for holding the substrate ( 4 ) is provided in the transport plane.

Vacuum coating system according to claim 16, characterized in that at least one support member ( 31 ) simultaneously as a transport member for transmitting power to the substrate ( 4 ) is trained.

Vacuum coating system according to claim 17, characterized in that the at least one support member ( 31 ) for positive force transmission to the substrate ( 4 ) is trained.

Vacuum coating system according to claim 17 or 18, characterized in that the at least one support member ( 31 ) for power transmission only in near-edge regions of the substrate ( 4 ) is trained.

Vacuum coating system according to one of claims 12 to 19, characterized in that in the lock area ( 3 ) at least one sealing device for sealing the two surfaces of the substrate ( 4 ) is provided against a parallel to the transport plane gas flow.

Vacuum coating system according to claim 20, characterized in that the sealing device has two sealing elements arranged on each side of the transport plane ( 34 ).