DE102009011495A1

DE102009011495A1 - Method for the continuous treatment of a flat substrate in a vacuum comprises heating the substrate within a flow resistor using heat radiation from the wall of the resistor

Info

Publication number: DE102009011495A1
Application number: DE102009011495A
Authority: DE
Inventors: Andrej Wolf; Matthias Klooss; Matthias Dr. Smolke; Johannes Dr. Strümpfel; Hubertus Von Der Waydbrink; Lutz Gottsmann
Original assignee: Von Ardenne Anlagentechnik GmbH
Current assignee: Von Ardenne Asset GmbH and Co KG
Priority date: 2009-03-06
Filing date: 2009-03-06
Publication date: 2010-09-09
Anticipated expiration: 2029-03-07
Also published as: DE102009011495B4

Abstract

Es werden Verfahren und eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Behandlung flacher Substrate (6) beschrieben, wobei ein Substrat (6) durch eine Vakuumanlage transportiert und dabei behandelt wird und eine Gasseparation mittels eines Strömungswiderstands (11) erfolgt. Zur platz- und energiesparenden Realisierung der Gasseparation auch für hohe Gasseparationsfaktoren und einer Erwärmung von Substraten (6) in der Anlage wird ein Substrat (6) innerhalb des Strömungswiderstands (11) mittels dessen Wandung (10) einer Erwärmung unterzogen.Methods and an apparatus for the continuous treatment of flat substrates (6) are described in which a substrate (6) is transported through a vacuum system and treated thereby, and a gas separation takes place by means of a flow resistance (11). For space and energy-saving realization of the gas separation even for high gas separation factors and heating of substrates (6) in the system, a substrate (6) within the flow resistance (11) by means of the wall (10) subjected to heating.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Behandlung flacher Substrate im Vakuum, indem ein Substrat in einer Substratebene in Transportrichtung durch zumindest ein Kompartment, in welchem die Substratbehandlung ausgeführt wird und das nachfolgend als Behandlungskompartment bezeichnet ist, einer Vakuumanlage transportiert und dabei behandelt wird. Dabei wird in einem weiteren, vor oder nach dem Behandlungskompartment angeordneten Kompartment eine Gasseparation mittels eines kanalartigen Strömungswiderstands realisiert. Der Strömungswiderstand ist gebildet durch eine der Substratebene gegenüber liegende Wandung oder durch zwei sich gegenüber liegende Wandungen oder oder durch zwei sich beidseitig der Substratebene gegenüber liegende Wandungen.The The invention relates to a method for continuous treatment flat substrates in a vacuum, placing a substrate in a substrate plane in the transport direction through at least one compartment, in which the substrate treatment is carried out and the following is referred to as a treatment compartment, transported to a vacuum system and being treated. It will be in another, before or after the treatment compartment arranged compartment a gas separation realized by means of a channel-like flow resistance. The flow resistance is formed by one of the substrate plane opposite wall or by two opposite each other lying walls or or by two on both sides of the substrate plane opposite walls.

Die Erfindung betrifft auch eine Vakuumanlage zur Durchführung des Verfahrens. Die Vakuumanlage umfasst eine Transportvorrichtung zum Transport von Substraten in einer Substratebene in Transportrichtung durch die Anlage und weist zumindest ein Behandlungskompartment mit einer Einrichtung zur Behandlung der Substrate auf. Vor oder nach dem Behand lungskompartment ist ein weiteres Kompartments zur Gasseparation mittels Strömungswiderstand angeordnet.The The invention also relates to a vacuum system for carrying out of the procedure. The vacuum system comprises a transport device for transporting substrates in a substrate plane in the transport direction through the complex and has at least one treatment compartment with a device for treating the substrates. Before or After the treat - ment compartment is another compartments for Gas separation arranged by means of flow resistance.

Unterschiedlichste flache Substrate, beispielsweise für Architektur- oder Photovoltaikanwendungen werden verschiedenen Behandlungen unterzogen. Als Behandlung sollen hier die bekannten modifizierenden, additiven und substraktiven Behandlungen verstanden sein, d. h. Prozesse, bei denen das Substrat oder auf dem Substrat vorhandene Schichten strukturell oder energetisch verändert, Material auf dem Substrat abgeschieden oder vom Substrat entfernt wird. Neben der Substratbeschichtung mit verschiedenen Schichten und Schichtsystemen sind darunter beispielsweise Plasmabehandlungen oder Sputterätzen zu verstehen. Die Behandlung erfolgt dabei in einem Durchlauf und damit in Vakuumfolge, wobei verschiedene Behandlungen nacheinander in einem Durchlauf erforderlich sein können.diverse flat substrates, for example for architectural or Photovoltaic applications undergo various treatments. As a treatment here are the known modifying, additive and subtractive treatments, d. H. processes, where the substrate or layers present on the substrate structurally or energetically altered, material on the Substrate deposited or removed from the substrate. In addition to the Substrate coating with different layers and layer systems are including, for example, plasma treatments or sputter etching to understand. The treatment takes place in one go and doing so in vacuum sequence, taking different treatments one after another in one pass may be required.

Als Kompartment einer Vakuumanlage wird allgemein eine der möglichen funktionellen Einheiten verstanden, die in einer Durchlaufanlage in Transportrichtung aufeinander folgend miteinander verbunden sind. Mittels solcher funktioneller Einheiten werden beispielsweise verschiedene Substratbehandlungen, die Evakuierung oder die Gasseparation realisiert. Sie sind durch Trennwände voneinander getrennt, die in Substratebene Schlitze aufweisen, durch welche die Substrate transportiert werden. Die Trennwände weisen häufig auch verschließbare Saugöffnungen auf, durch welche eine Evakuierung eines benachbarten Kompartments möglich ist. Je nach Konditionierung der Vakuumanlage können Kompartments oberhalb oder unterhalb oder, zur beidseitigen Substratbehandlung, beiderseits der Substratebene angeordnet sein.When Compartment of a vacuum system is generally one of the possible functional units understood in a continuous flow system are consecutively connected in the transport direction. By means of such functional units, for example, various Substrate treatments, evacuation or gas separation realized. she are separated by partitions, which are in substrate level Slots through which the substrates are transported. The partitions often also have closable Suction openings through which an evacuation of an adjacent Compartments is possible. Depending on the conditioning of the vacuum system can compartments above or below or, for double-sided substrate treatment, be arranged on both sides of the substrate plane.

Zur Behandlung werden Substrate durch eine längserstreckte Vakuumanlage mit einer Folge solcher Kompartments bewegt und in einem oder mehreren Behandlungskompartments, welche entsprechende Einrichtungen, wie z. B. Beschichtungsquellen aufweisen, behandelt. Diese Behandlungskompartments werden mittels Vakuumpumpen direkt oder über benachbarte Kompartments indirekt evakuiert.to Treatment substrates are extended by an elongated Vacuum system with a series of such compartments moved and in one or more treatment compartments, whichever Facilities, such. B. coating sources, treated. These treatment compartments are directly or via vacuum pumps adjacent compartments indirectly evacuated.

In den Behandlungskompartments wie gezielt eine Prozessgasatmosphäre eingestellt, die durch einen auf den Behandlungsprozess abgestimmten Druck und gegebenenfalls auch durch eine definierte Zusammensetzung, beispielsweise bei einem reaktiven Beschichtungsvorgang, charakterisiert ist. Diese Prozessgasatmosphäre kann von der Atmosphäre eines benachbarten Kompartments abweichen, beispielsweise der Atmosphäre in einem Kompartment, welches an eine Schleusenkammer angrenzt, oder der Prozessgasatmosphäre des nächsten Behandlungskompartments. Die erforderliche Prozessgasversorgung eines Behandlungskompartments wird durch Gaseinlass- und Pumpeinrichtungen realisiert. Dadurch wird es möglich, für jede einzelne Behandlung, entsprechend den zu realisierenden Eigenschaften Prozessgaszusammensetzungen einzustellen und zu regeln.In the treatment compartments as targeted a process gas atmosphere adjusted by a tailored to the treatment process Pressure and possibly also by a defined composition, for example, in a reactive coating process, characterized is. This process gas atmosphere may be from the atmosphere of an adjacent compartment, for example the atmosphere in a compartment adjacent to a lock chamber, or the process gas atmosphere of the next treatment compartment. The required process gas supply of a treatment compartment is realized by gas inlet and pumping devices. Thereby it becomes possible for every single treatment, according to the properties to be realized process gas compositions to adjust and regulate.

Zwischen solchen benachbarten Kompartments, deren Atmosphäre derart voneinander abweichen, dass eine gegenseitige Beeinflussung vermieden werden muss, insbesondere zwischen zwei Behandlungskompartments, die aus technologischen Gründen mit stark unterschiedlichen Gaszusammensetzungen betrieben werden, ist eine Entkopplung der Gaszusammensetzungen (Gasseparation) erforderlich. Das Partialdruckverhältnis zweier, in Transportrichtung aufeinander folgender Kompartments wird als Gasseparationsfaktor bezeichnet. Der Gasseparationsfak tor definiert den Entkopplungsgrad der zu trennenden Kompartments und ist umso größer, je stärker sich die Zusammensetzung der Atmosphären beider Behandlungskompartments voneinander unterscheidet.Between such neighboring compartments, their atmosphere like that Diverge from each other, avoiding mutual interference especially between two treatment compartments, which for technological reasons with very different Gas compositions are operated, is a decoupling of Gas compositions (gas separation) required. The partial pressure ratio two, in the transport direction successive Kompartments is referred to as gas separation factor. The gas separation factor defines the degree of decoupling of the compartments to be separated and is the greater the stronger the composition of the atmospheres Both treatment compartments differ from each other.

Die Gasseparation wird regelmäßig durch ein oder mehrere gesonderte Kompartments realisiert. Diese sind häufig mit Pumpeinrichtungen bestückt (Pumpkompartments) oder weisen einen Strömungswiderstand auf, wie in der DE 10 2004 021 734 A1 beschrieben. Strömungswiderstände sind durch niedrige Kanäle in Transportrichtung der Substrate gebildet, durch die Substrate bewegt werden und die sich über größere Abschnitte erstrecken, meist in der Länge eines oder mehr Pumpkompartments. Die Kanäle werden je nach Art des Substrats entweder durch das Substrat selbst und eine dem Substrat gegenüber liegende Wandung gebildet, wobei es unerheblich ist, ob die Wandung einstückig ist oder aus mehreren Teilen zusammengesetzt ist. Oder es werden beidseitig der Substratebene Wandungen angeordnet. Letztere Ausführung wird insbesondere bei kleinstückigen Substraten oder bei unterseitiger Behandlung der Substrate eingesetzt.The gas separation is regularly realized by one or more separate compartments. These are often equipped with pumping devices (pump compartments) or have a flow resistance, as in the DE 10 2004 021 734 A1 described. Flow resistances are formed by low channels in the transport direction of the substrates through which substrates are moved and which extend over larger sections, mostly in the Length of one or more pumping compartments. Depending on the type of substrate, the channels are formed either by the substrate itself and by a wall opposite the substrate, it being immaterial whether the wall is in one piece or composed of several parts. Or it can be arranged on both sides of the substrate plane walls. The latter embodiment is used in particular for small-sized substrates or for the underside treatment of the substrates.

Aufgrund der Druckverhältnisse in den benachbarten Kompartments der Vakuumanlage und der geringen Höhe sowie der Länge der Kanäle wird ein Gasaustausch zwischen den beiderseits angrenzenden Kompartments verhindert. Die Gasseparation durch Strömungswiderstände kann passiv, d. h. allein durch die Verhinderung eines Gasaustausches durch den Kanal, oder aktiv erfolgen. In letzterem Fall werden auch die Kanäle von Strömungswiderständen abgepumpt. Nachfolgend werden die Kanäle eines Gasseparationskompartments, welche zur Erzeugung eines Strömungswiderstandes dienen, als Strömungswiderstände bezeichnet.by virtue of the pressure conditions in the neighboring compartments the vacuum system and the low height and length The channels will have a gas exchange between the two sides adjacent compartments prevented. The gas separation through flow resistance can passively, d. H. solely by preventing gas exchange the channel, or active. In the latter case, the Channels of flow resistors pumped out. The following are the channels of a gas separation compartment, which serve to generate a flow resistance, referred to as flow resistance.

Effizient wirkende Gasseparationen werden einerseits durch die Geometrie der Strömungswiderstände und andererseits durch die Saugleistung der direkten oder indirekten Vakuumanschlüsse der zu entkoppelnden Behandlungskompartments bestimmt. Die Strömungswiderstände weisen derzeit Längen von mehreren 100 mm und Höhen im Bereich von 10 bis 50 mm, meist 20 bis 30 mm und gemessen von der Substratebene bis zur darüber liegenden Wandung des Strömungswiderstands, auf. Derart bauliche Maßnahmen, die typischer Weise bei Gasseparationsfaktoren von 10 und mehr notwendig werden, erhöhen insbesondere bei der Entkopplung zwischen verschiedenen reaktiven Beschichtungsprozessen sowie bei komplexen Schichtsystemen die Baulänge von Vakuumanlagen sowie den Herstellungsaufwand, beispielsweise durch einen erhöhten Pumpeneinsatz.Efficient Acting gas separations are on the one hand by the geometry of the Flow resistances and on the other hand by the Suction power of direct or indirect vacuum connections determines the treatment compartment to be decoupled. The flow resistance currently have lengths of several 100 mm and heights in the range of 10 to 50 mm, usually 20 to 30 mm and measured by the substrate plane to the overlying wall of the Drag, on. Such structural measures, which typically become necessary at gas separation factors of 10 and more, increase especially in the decoupling between different reactive coating processes as well as in complex coating systems the Length of vacuum systems and the production costs, for example, by an increased pump use.

Auf die Baulänge und damit die Anschaffungs- und Betriebskosten einer Vakuumanlage haben des Weiteren zusätzliche Behandlungsschritte des Substrats oder bereits abgeschiedener Teilschichten einen nicht unerheblichen Einfluss. So ist häufig die Erwärmung eines beschichteten oder unbeschichteten Substrats erforderlich, um die gewünschten Schichteigenschaften zu erzielen. Neben den damit erforderlichen weiteren Behandlungsstationen im Verlauf der Beschichtungsanlage ergeben sich aus dem thermischen Verhalten der erwärmten Substrate, wie deren Verbiegen und Ausdehnung sowie aus möglicher Verbiegung und Verwerfung von Bauteilen der Beschichtungsanlage erhöhte Anforderungen, so dass sowohl der Geometrie der Strömungswiderstände als auch der Pumpleistung bei aktiver Gasseparation Grenzen gesetzt sind.On the length and thus the acquisition and operating costs Furthermore, a vacuum system has additional treatment steps of the Substrate or already deposited sublayers one not insignificant influence. Such is often the warming a coated or uncoated substrate is required, to achieve the desired layer properties. In addition to the necessary additional treatment stations in the course of Coating plant result from the thermal behavior of the heated substrates, such as their bending and expansion as well as possible bending and rejection of components the coating system has increased requirements, so that both the geometry of the flow resistances as well as the pump power with active gas separation limits are.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung für eine im Durchlaufprinzip arbeitende Vakuumanlage anzugeben, mit denen eine Gasseparation und die Erwärmung von Substraten platz- und energiesparend auch für hohe Gasseparationsfaktoren realisiert werden kann.Of the Invention is therefore the object of a method and a Device for a continuous flow vacuum system specify with which a gas separation and warming of substrates space and energy saving even for high Gas separation factors can be realized.

Zur Lösung der Aufgabe werden Gasseparation und Erwärmung eines Substrats miteinander verbunden, indem das Substrat behandelt wird, während es sich in einem Strömungswiderstand befindet. Die Erwärmung des im Strömungswiderstand befindlichen Substrats erfolgt dabei mittels der Wandung des Strömungswiderstands. Als Erwärmung eines Substrats soll dessen Erhöhung der Temperatur verstanden sein und sofern technologisch erforderlich auch die Aufrechterhaltung der Temperatur über einen definierten Zeitraum oder ein innerhalb eines Strömungswiderstands realisierbares variables Temperatur-Zeit-Regime.to Solution of the task will be gas separation and warming of a substrate by treating the substrate while it is in a flow resistance located. The heating of the in flow resistance located substrate takes place by means of the wall of the flow resistance. As heating of a substrate to its increase The temperature should be understood and technologically required as well maintaining the temperature above a defined one Period or one within one flow resistance realizable variable temperature-time-regime.

Mit dem angegebenen Verfahren ist es möglich, bereits durch die Einsparung eines der Erwärmung dienenden separaten Kompartments die Länge einer Vakuumanlage zu verkürzen. Gleichzeitig oder alternativ ist es möglich, Erwärmungen auch bei schnellem Aufheizen auf hohe Temperaturen zu realisieren, wie es beispielsweise für die Beschichtung mit photoaktiven Schichtsystemen erforderlich ist. Denn aufgrund der höheren Effizienz der Erwärmung wegen des geringen Abstandes zwischen der Wandung als Wärmequelle und dem Substrat innerhalb eines Strömungswiderstands ist es beispielsweise möglich, den zur Erwärmung des Substrats erforderlichen Weg zu verkürzen.With the specified method, it is possible already by the saving of a heating serving separate Kompartments to shorten the length of a vacuum system. At the same time or alternatively, it is possible to warm up to realize even at fast heating to high temperatures, as for example for the coating with photoactive Layer systems is required. Because of the higher Efficiency of heating because of the small distance between the wall as a heat source and the substrate within one Flow resistance, it is possible, for example, shorten the path required to heat the substrate.

Eine Verkürzung der Anlagenlänge und ebenso eine Beschleunigung der Aufheizens der Substrate ermöglichen insbesondere auch eine Verkürzung der Anlagen-Zyklus-Zeit, d. h. der Zeit, in welcher ein Substrat oder ein Folge von Substraten einen Beschichtungsabschnitt durchläuft und damit ein nächstes Substrat oder eine nächste Folge von Substraten in die Vakuumanlage eingeschleust werden kann.A Shortening the system length and also an acceleration the heating of the substrates allow in particular also a shortening of the plant cycle time, d. H. currently, in which a substrate or sequence of substrates has a coating section goes through and thus a next substrate or a next series of substrates introduced into the vacuum system can be.

Eine Erwärmung der Substrate innerhalb eines Strömungswiderstandes verbessert darüber hinaus wegen des separaten Volumens innerhalb des Kompartments die Entkopplung der Substrattemperatur und der Umgebungstemperatur. Auch dieser Effekt wirkt sich positiv auf die Effizienz der Erwärmung aus.A Heating the substrates within a flow resistance also improves because of the separate volume within the compartment the decoupling of the substrate temperature and the ambient temperature. This effect also has a positive effect on the efficiency of warming out.

Eine Erwärmung über eine Wandung eines Strömungskanals ist sowohl in der aktiven als auch in der passiven Gaseparation möglich. Bei der aktiven Gasseparation wird der Strömungskanal selbst über Verbindungen, wie Saugöffnungen zu einem Saugraum, alternativ auch mittels eigener Vakuumanschlüsse evakuiert. Die aktive Gasseparation wird insbesondere bei höheren Absolutdrücken, höheren Druckdifferenzen zwischen den jeweils angrenzenden Kompartments sowie bei höheren Anforderungen an die Gasseparation eingesetzt.Heating via a wall of a flow channel is possible both in the active and in the passive gas separation. In the active Gasseparation the flow channel itself is evacuated via connections, such as suction openings to a suction chamber, alternatively also by means of their own vacuum connections. The active gas separation is used in particular at higher absolute pressures, higher pressure differences between the respective adjacent compartments as well as higher demands on the gas separation.

Die passive Gasseparation erfolgt nur durch die beidseitig des Strömungswiderstands anliegenden geringen Drücke, bei denen aufgrund der geringen Partikeldichte keine Gasströmung mehr möglich ist und die Partikelbewegung durch deren thermische Bewegung bestimmt wird. Der Strömungswiderstand weist keinen eigenen Vakuumanschluss oder keine eigene Saugöffnung auf.The Passive gas separation takes place only through the two sides of the flow resistance adjacent low pressures, where due to the low Particle density no gas flow is possible and the particle movement determined by their thermal movement becomes. The flow resistance does not have its own vacuum connection or no own suction opening.

Die Substraterwärmung kann entsprechend verschiedener Ausgestaltungen des Verfahrens entweder indirekt oder direkt erfolgen. In ersterem Fall wird die Wandung des Strömungswiderstands je nach einzustellender Substrattemperatur und gegebenenfalls der Dauer der Erwärmung mittels eines über der Wandung und damit außerhalb des Strömungswiderstands angeordneten Heizelements als Wärmestrahlungsquelle beheizt. Die Wandung dient dabei als Wärmestrahlungsquelle zur Erwärmung des Substrats.The Substrate heating may be according to various configurations process, either indirectly or directly. In the former Case becomes the wall of the flow resistance depending on To be set substrate temperature and, if necessary, the duration the heating by means of one over the wall and thus arranged outside the flow resistance Heating element heated as a heat radiation source. The wall serves as a heat radiation source for heating the Substrate.

Zur Heizung der Wandung sind die bekannten Wärmestrahlungsquellen, wie beispielsweise Flächenheizer, Quarzglasstrahler oder Mantelrohrheizer verwendbar. Auch gestattet diese Ausführung die Umrüstung vorhandener, mit derartigen Heizelementen ausgerüsteter Vakuumanlagen.to Heating the wall are the known heat radiation sources, such as surface heaters, quartz glass emitters or Casing heater can be used. Also allowed this design the conversion existing, with such heating elements equipped vacuum systems.

Zur direkten Substraterwärmung wird entweder die Wandung des Strömungswiderstands vergleichbar der beschriebenen indirekten Methode geheizt, indem ein Heizelement in der Wandung integriert ist, oder ein in der Wandung integriertes Heizelement ist derart ausgeführt und dem Substrat zugewandt, dass dessen Wärmestrahlung das Substrat unmittelbar erwärmt. Die Verwendung dieser beiden Ausgestaltungen des Verfahrens hängen von verschiedenen Faktoren ab, beispielsweise von der Temperatur und dem Temperaturregime, von der Temperaturverteilung über der Substratfläche und vielem mehr. Während im ersteren Fall dem Substrat eine homogenere Wärmequelle gegenüber liegt, erhöht die zweite Variante die Dynamik der Erwärmung und gestattet auch eine inhomogene Temperaturverteilung auf dem Substrat oder innerhalb des Kanals. Auch ist damit eine differenzierte abschnittsweise Substraterwärmung innerhalb des Kanals möglich. Beide Ausgestaltungen des Strömungswiderstands gestatten gleichermaßen einen Einbau in bestehende Vakuumanlagen.to direct substrate heating will either be the wall of the Flow resistance comparable to the described indirect Method heated by integrating a heating element in the wall is or in the wall integrated heating element is such executed and facing the substrate that its heat radiation the substrate is heated immediately. The use of this Both embodiments of the method depend on various Factors, such as temperature and temperature regime, from the temperature distribution over the substrate surface and much more. While in the former case the substrate a more homogeneous heat source is increased the second variant the dynamics of warming and allowed also an inhomogeneous temperature distribution on the substrate or within the channel. Also, this is a differentiated section-wise substrate heating within the channel possible. Both embodiments of the Flow resistance equally allow one Installation in existing vacuum systems.

Diese verschiedenen Ausgestaltungen der Substraterwärmung sind sowohl mit einem Strömungswiderstand realisierbar, der aus nur einer, der Substratebene gegenüber liegenden Wandung gebildet ist, als auch durch beidseitig der Substratebene angeordnete Wandungen. Ebenso stellen die Darlegungen zum Verfahren und zur Ausführung eines Strömungswiderstandes keine Beschränkung auf ein Kompartment oberhalb der Substratebene dar. Die beschriebenen Ausgestaltungen der Erfindung sind in gleicher Weise auf Kompartments unterhalb der Substratebene anwendbar. Nachfolgend soll die Erfindung anhand einer, der Substratebene und damit dem Substrat gegenüber liegenden Wandung erläutert werden. Unter Berücksichtigung der möglichen gegenseitigen Beeinflussung der erwärmten Wandung und der damit zu erzielenden Temperaturverteilung im Substrat sind die beschriebenen Verfahren und Ausgestaltungen einer Wandung des Strömungswiderstandes auch auf zwei Wandungen anwendbar.These various embodiments of the substrate heating are feasible with both a flow resistance, the from only one, the substrate plane opposite wall is formed, as well as arranged on both sides of the substrate plane Walls. Likewise, the statements on the procedure and the Execution of a flow resistance no restriction to a compartment above the substrate plane. The described Embodiments of the invention are equally compartments applicable below the substrate plane. Below is the invention on the basis of one, the substrate plane and thus the substrate opposite lying wall are explained. Considering the possible mutual influence of the heated ones Wall and the temperature distribution to be achieved in the substrate are the described methods and embodiments of a wall the flow resistance also applicable to two walls.

In vergleichbarer Weise ist es auch möglich nur einen Abschnitt des Strömungswiderstandes zur Substraterwärmung zu verwenden, je nach Anforderungen der im Strömungswiderstand zu realisierenden Gasseparation und damit verbunden der Länge des Strömungswiderstands sowie entsprechend der auszuführenden Erwärmung.In Comparably, it is also possible only a section the flow resistance for substrate heating to use, depending on the requirements of the flow resistance to be realized gas separation and thus the length of the Flow resistance and according to the executed Warming.

Die beschriebenen Verfahren sowie die Ausgestaltungen der Heizelemente zur Erwärmung der Wandung und/oder des Substrats sind entsprechend einer Ausgestaltung der Wandung durch die Verwendung von keramischen Materialien realisierbar, da bekanntermaßen sowohl die thermischen als auch die elektrischen Eigenschaften von Keramik mittels deren Zusammensetzung sehr differenziert einstellbar sind.The described method and the embodiments of the heating elements for heating the wall and / or the substrate are according to a Design of the wall by the use of ceramic materials feasible, since both the thermal as well as the electrical properties of ceramics by means of their Composition are very differentiated adjustable.

So gestatten beispielsweise Keramikwandungen mit sehr guter Wärmeleitung einen sehr guten Wärmedurchgang von einem über der Wandung angeordneten Heizelement auf das Substrat unter Ausnutzung der über die Fläche homogenisierenden Wirkung infolge lateraler Wärmeausbreitung innerhalb der Wandung.So allow, for example, ceramic walls with very good heat conduction a very good heat transfer from one over the wall arranged heating element on the substrate under utilization the homogenizing effect over the surface lateral heat propagation within the wall.

Einen vergleichbaren Effekt bietet auch die Integration eines Heizelements in der Wandung, welches infolge seiner Konditionierung, Lage und seines thermischen Kontakt zum Material der Wandung der primären Heizung der Wandung dient. Mit dieser Ausgestaltung der Wandung eines Strömungswiderstandes können Verluste an und Beeinflussungen auf umgebende Komponenten der Vakuumanlage vermindert und die Erwärmung optimiert werden. Als Integration in der Wandung soll dabei verstanden sein, dass das Heizelement mit der Wandung eine Einheit bildet, so dass davon z. B. die Ausführung der Wandung selbst als Heizer, deren Aufnahme von geeigneten Heizelementen in ihrer Struktur oder das Aufbringen eines Heizelements auf der Oberfläche der Wandung beispielsweise als Folienheizer umfasst sind.A similar effect also offers the integration of a heating element in the wall, which serves as a result of its conditioning, location and its thermal contact with the material of the wall of the primary heating of the wall. With this embodiment of the wall of a flow resistance losses and influences on surrounding components of the vacuum system can be reduced and the heating can be optimized. As integration in the wall should be understood that the heating element forms a unit with the wall, so that z. B. the execution of Wan itself as a heater whose inclusion of suitable heating elements in their structure or the application of a heating element on the surface of the wall, for example as a film heater are included.

Wird das in der Wandung integrierte Heizelement auf der dem Substrat zugewandten Seite angeordnet, beispielsweise durch einen Folienheizer, ist eine direkte Wärmestrahlung auf das Substrat möglich. Obwohl die gleichzeitige Heizung der Wandung unbedenklich für Erwärmung des Substrats ist, kann z. B. durch eine thermische Entkopplung durch schlecht wärmeleitendes Wandungsmaterial oder eine an das Heizelement angrenzende, thermisch isolierende Schicht dieser Effekt vermindert werden.Becomes the integrated in the wall heating element on the substrate facing side, for example, by a film heater, direct heat radiation to the substrate is possible. Although the simultaneous heating of the wall harmless for Heating the substrate is, z. B. by a thermal Decoupling by poorly heat-conducting wall material or a thermally insulating one adjacent to the heating element Layer of this effect can be reduced.

Für die Integration eines Heizelements in einer keramischen Wandung bietet deren Herstellung durch Sinterung gute Voraussetzungen. So gestattet die Sinterung sowohl den Einbau konventioneller Heizelemente, wie beispielsweise von Mantelrohrstrahlern als auch die Herstellung integraler Heizelemente z. B. als komplexe Leiterbahnstruktur innerhalb einer dünnen Schicht, indem die entsprechenden Heizelemente während des Herstellungsprozesses der Keramik eingelegt und mitgesintert werden. So sind Wandungen als vollkeramische Heizelemente aus kombinierter Isolations- und Leiterkeramik herstellbar.For the integration of a heating element in a ceramic wall offers their production by sintering good conditions. So Sintering allows both the installation of conventional heating elements, such as jacketed radiators and the production integral heating elements z. B. as a complex interconnect structure within a thin layer by adding the appropriate heating elements inserted during the manufacturing process of the ceramic and be mitgesinterert. So are walls as all-ceramic heating elements made of combined insulation and conductor ceramic.

Die Verwendung von keramischem Material für die Wandung des Strömungswiderstands bietet neben den möglichen Arten der Heizung von Wandung und/oder Substrat auch hinsichtlich der geometrischen Gestaltung Vorteile. So treten bei einer keramischen Wandung nur geringe, thermisch bedingte Verwerfungen auf, so dass der Abstand der Wandung zur Substratebene verringert werden kann, ohne dass selbst bei hohen Temperaturen im Strömungswiderstand der Transportweg der Substrate nicht gestört wird. Damit ist es möglich, die Effizienz der Gasseparation zu verbessern, so dass unter anderem die Möglichkeit der Verkürzung des Strömungswiderstandes besteht, soweit es das Konzept der Vakuumanlage zulässt. Die Verbesserung der Effizienz der Gasseparation verbessert ebenso die Möglichkeiten der Aufeinanderfolge von Kompartments unterschiedlicher Atmosphäre.The Use of ceramic material for the wall of the Flow resistance offers in addition to the possible Types of heating of wall and / or substrate also in terms of the geometric design advantages. So occur in a ceramic Wall only small, thermally induced distortions, so that the distance of the wall to the substrate level can be reduced without that even at high temperatures in the flow resistance the transport path of the substrates is not disturbed. In order to is it possible to improve the efficiency of gas separation, so that, among other things, the possibility of shortening the flow resistance exists, as far as the concept of Vacuum system allows. Improving the efficiency of Gas separation also improves the possibilities of succession of compartments of different atmospheres.

Thermische Verwerfungen der Wandung des Strömungswiderstands können darüber hinaus auch durch deren Aufbau aus mehreren Schichten vermindert werden, wobei die Möglichkeit der Kombination mit einem Schichtenaufbau zur Herstellung gezielter elektrischer und/oder thermischer Eigenschaften, wie oben beschrieben, besteht. Ein solcher schichtartiger Aufbau ist jedoch keinesfalls auf keramische Materialien beschränkt. Vielmehr gestattet eine solche Ausführung auch die Verwendung anderer Materialien bei gleichzeitiger Nutzung einiger oben für keramische Wandungen beschriebener Nutzen.thermal Distortions of the wall of the flow resistance can in addition, by their structure of several layers be diminished, with the possibility of combining with a layer structure for producing targeted electrical and / or thermal properties, as described above. Such a however, layered construction is by no means ceramic materials limited. Rather, allows such an embodiment also the use of other materials with simultaneous use some of the benefits described above for ceramic walls.

Eine Modifizierung der Struktur zumindest der im Strömungswiderstand liegenden Oberfläche der Wandung kann eine weitere Effektivierung der Gasseparation bewirken, sofern entsprechend einer weiteren Ausgestaltung eine solche Struktur erzeugt wird, die geeignet ist, im Strömungswiderstand vorhandene Partikel an die Wandungsoberfläche zu binden. Dies ist beispielsweise durch eine Beeinflussung der Grenzflächenenergie mittels Aktivierungsprozesse oder durch eine gezielt eingestellte Oberflächenrauheit möglich. Derartige Modifizierungen, insbesondere eine raue Oberflächenstruktur sich auf die im Strömungswiderstand auftretenden und zu bindenden Partikel abzustimmen, gegebenenfalls durch Versuche zu optimieren. Solche Oberflächenmodifikationen sind auf die verschiedensten Wandungsmaterialien anwendbar, insbesondere auf keramische Materialien gut anwendbar.A Modification of the structure at least in the flow resistance lying surface of the wall can be a more effective effect the gas separation, if according to another embodiment such a structure is produced, which is suitable in the flow resistance bind existing particles to the wall surface. This is, for example, by influencing the interfacial energy by activation processes or by a specifically set Surface roughness possible. Such modifications, in particular a rough surface structure affects the flow resistance to vote and to be bound particles, optionally by Try to optimize. Such surface modifications are applicable to a variety of wall materials, in particular Well applicable to ceramic materials.

Die Erwärmung von Substraten in einem Strömungswiderstand mittels dessen Wandung bietet des weiteren den Vorteil, sowohl die Gasseparation als auch die auf das Substrat einwirkende Wärmemenge durch das Einstellen des Abstandes zwischen der Wandung und der Substratebene und damit dem in dieser Ebene transportierten Substrat zu variieren. Ist dies bei geschlossener Anlage und damit im laufenden Betrieb möglich, ist ein Einstellen anhand aktueller Sensorwerte unter Betriebsbedingungen, ein Tuning, und ebenso eine Regelung möglich.The Heating of substrates in a flow resistance By means of its wall further offers the advantage of both the Gas separation and the amount of heat acting on the substrate by adjusting the distance between the wall and the Substrate level and thus the transported in this plane substrate to vary. Is this when the system is closed and thus in the current Operation possible, is a setting based on current sensor values under operating conditions, a tuning, and also a scheme possible.

Wie eingangs beschrieben ist ein Strömungswiderstand zur Gasentkopplung an den verschiedensten Positionen einer Vakuumanlage und in den verschiedensten Verfahrensabschnitten im Durchlauf durch eine Vakuumanlage möglich. Gleiches trifft auch für die Erwärmung von Substraten zu, so dass die beschriebene geheizte Gasseparation sehr variabel einsetzbar ist. Beides kann beispielsweise auch in einer der Substratschleusung dienenden Kammer verwendet werden. Der variable Einsatz wird unterstützt durch die Möglichkeit, beide Funktionen eines Strömungswiderstandes separat und variabel zu nutzen und gegebenenfalls auch den Abstand der Wandung zum Substrat einzustellen.As initially described is a flow resistance for gas decoupling in the most diverse positions of a vacuum system and in the various process sections in the passage through a vacuum system possible. The same applies to the warming of substrates, so that the described heated gas separation is very can be used variably. Both can, for example, in one the substrate-handling chamber can be used. The variable Use is supported by the possibility both functions of a flow resistor separately and to use variable and, where appropriate, the distance of the wall to adjust to the substrate.

Aufgrund der effektiven Gasseparation und gleichzeitig effektiven Erwärmung eines Substrats sind die oben beschriebenen Vorteile eines solchen Strömungswiderstands bei seiner Verwendung insbesondere vor oder nach einem Beschichtungskompartment oder zwischen zweien nutzbar.by virtue of the effective gas separation and at the same time effective warming of a substrate are the advantages of such flow resistance described above in particular during use, before or after a coating compartment or between two usable.

Ob eine Erwärmung eines Substrats im Strömungswiderstand während dessen Bewegung oder Stillstand erfolgt, ist zum einen abhängig vom Transportmodus im betreffenden Abschnitt der Vakuumanlage, wobei zwischen zwei Beschichtungskompartments aufgrund des dort üblicherweise kontinuierlichen Substrattransports eine Erwärmung des bewegten Substrats erfolgt. Gleichermaßen kann jedoch auch in Gasseparationskompartments, in denen ein diskontinuierlicher Substrattransport erfolgt, beispielsweise im Anschluss an eine Schleuse der Vakuumanlage, die Erwärmung an einem unbewegten Substrat erfolgen. Zum anderen kann auch die Art der Erwärmung, beispielsweise deren Dauer, erfordern, dass ein Substrat längere Zeit im Strömungswiderstand verbleibt und zu diesem Zweck die Bewegung unterbrochen wird. Auch eine kurzzeitige Bewegungsumkehr ist grundsätzlich möglich, sofern es das Transportsystem sowie der Transportablauf vor und hinter dem Strömungswiderstand gestatten, beispielsweise durch eine Pufferzone.Whether a heating of a substrate takes place in the flow resistance during its movement or standstill depends firstly on the transport mode in the relevant section of the vacuum position, wherein heating of the moving substrate takes place between two coating compartments due to the usually continuous substrate transport there. Equally, however, in gas separation compartments in which a discontinuous substrate transport takes place, for example, following a lock of the vacuum system, the heating can take place on a stationary substrate. On the other hand, the type of heating, for example its duration, may require that a substrate remain in the flow resistance for a longer time and for this purpose the movement is interrupted. A short-term reversal of motion is also possible in principle, as long as the transport system and the transport process allow it in front of and behind the flow resistance, for example through a buffer zone.

Die Erfindung soll nachfolgend an Ausführungsbeispielen der Vakuumbeschichtung näher erläutert werden. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen inThe Invention is intended below to embodiments of the Vacuum coating will be explained in more detail. The accompanying drawings show in

1A ein Gasseparationskompartment mit Strömungswiderstand und mit einem separaten Heizelement zur Erwärmung der Wandung; 1A a gas separation compartment with flow resistance and with a separate heating element for heating the wall;

1B ein Gasseparationskompartment mit Strömungswiderstand und mit einem in dessen Wandung integriertem Heizelement; 1B a gas separation compartment with flow resistance and with a heating element integrated in its wall;

2A zwei benachbarte und zwischen zwei Beschichtungskompartments angeordnete Gasseparationskompartments mit jeweils einem Strömungswiderstand und einem separaten Heizelement zur Erwärmung der Wandung; 2A two adjacent and between two coating compartments arranged Gasseparationskompartments each having a flow resistance and a separate heating element for heating the wall;

2B zwei benachbarte und zwischen zwei Beschichtungskompartments angeordnete Gasseparationskompartments mit jeweils einem Strömungswiderstand und einem in dessen Wandung integriertem Heizelement und 2 B two adjacent and between two coating compartments arranged Gasseparationskompartments each having a flow resistance and a built-in heating element in the wall and

3 eine Gasseparationskompartment mit Strömungswiderstand, der aus zwei, beidseitig der Substratebene angeordnetete Wandungen gebildet ist. 3 a gas separation compartment with flow resistance, which is formed from two, arranged on both sides of the substrate plane walls.

In den nachfolgenden Darlegungen sind zur besseren Übersicht gleiche strukturellen Merkmale der Vakuumanlage mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.In The following explanations are for a better overview same structural features of the vacuum system with the same reference numerals characterized.

Das Gasseparationskompartment 1 gemäß 1A wird durch die Außenwände 2 einer Kammer einer Vakuumanlage, von denen aufgrund der Schnittdarstellung nur die obere und untere dargestellt sind, sowie durch die Kammer in nacheinander liegende Kompartments 3 unterteilende Trennwände 4 gebildet. Die Trennwände 4 weisen in der Substratebene 5, in welcher Substrate 6 durch das Gasseparationskompartment 1 und jedes weitere Kompartment 3 der Vakuumanlage transportiert wird, Schlitze 7 auf. Im dargestellten Ausführungsbeispiel werden aufeinanderfolgende Substrate 6 fortlaufend durch die Vakuumanlage transportiert. Der Transport erfolgt mittels eines geeigneten Transportsystems 8 in Transportrichtung 9.The gas separation compartment 1 according to 1A is through the outer walls 2 a chamber of a vacuum system, of which only the upper and lower are shown due to the sectional view, and through the chamber in successive Kompartments 3 dividing partitions 4 educated. The partitions 4 exhibit in the substrate plane 5 in which substrates 6 through the gas separation compartment 1 and every other compartment 3 the vacuum system is transported, slots 7 on. In the illustrated embodiment, successive substrates 6 continuously transported through the vacuum system. The transport takes place by means of a suitable transport system 8th in the transport direction 9 ,

Der horizontalen Substratebene 5 liegt oberhalb eine durchgehende Wandung 10 mit einem solchen Abstand gegenüber, dass das Substrat 6 gerade noch ungehindert darunter hindurch transportiert werden kann. Die nur durch geringe Abstände zwischen den einzelnen Substraten 6 unterbrochene Fläche bildet gemeinsam mit der Wandung 10 bereits einen Strömungswiderstand 11. Dieser wird ergänzt durch Wandungsabschnitte 20, die unterhalb der Substratebene 5 zwischen den Rollen des Transportsystems 8 so angeordnet sind, dass sie die Lücken zwischen den Rollen nahezu schließen und nur einen geringen Abstand zum Substrat 6 aufweisen. Die Evakuierung dieser Zwischenräume erfolgt gemeinsam mit dem Volumen oberhalb des Substrats 6 über zwischen den Substraten 6 und seitlich davon. Auch wenn diese Zwischenräume keinen Kanal wie der Strömungswiderstand 11 oberhalb des Substrats 6 bilden, ergänzen sie dessen Wirkung auch unterhalb des Substrats 6.The horizontal substrate plane 5 lies above a continuous wall 10 with such a distance opposite that the substrate 6 just unhindered can be transported through underneath. The only by small distances between the individual substrates 6 broken surface forms together with the wall 10 already a flow resistance 11 , This is supplemented by wall sections 20 located below the substrate plane 5 between the rollers of the transport system 8th are arranged so that they close the gaps between the rollers almost and only a small distance from the substrate 6 exhibit. The evacuation of these spaces occurs together with the volume above the substrate 6 over between the substrates 6 and to the side of it. Even if these spaces do not have a channel like the flow resistance 11 above the substrate 6 form, they also complement its effect below the substrate 6 ,

Die Wandung 10 wird durch zwei Heizelemente 12, die oberhalb der Wandung 10 und damit außerhalb des Strömungswiderstands 11 angeordnet sind, mittels Wärmestrahlung auf eine solche Temperatur geheizt, die zur Erwärmung der im Strömungswiderstand 11 befindlichen Substrate 6 erforderlich ist. Die Erwärmung des Substrats 6 erfolgt somit indirekt über die erwärmte Wandung 10. Ergänzend, gegebenenfalls auch alternativ kann das Substrat 6 auch durch die Wandungsabschnitte 20 erwärmt werden, welche durch weitere, unterhalb des Transportsystems 8 angeordnete Heizelemente 12 geheizt werden können.The wall 10 is through two heating elements 12 that are above the wall 10 and thus outside the flow resistance 11 are arranged, heated by means of heat radiation to such a temperature, which is used to heat in the flow resistance 11 located substrates 6 is required. The heating of the substrate 6 thus takes place indirectly over the heated wall 10 , In addition, if appropriate, alternatively, the substrate 6 also through the wall sections 20 to be heated, which by further, below the transport system 8th arranged heating elements 12 can be heated.

Das dargestellte Gasseparationskompartment 1 weist in den beiden Trennwänden 4 oberhalb der Schlitze 7 zum Substrattransport Saugöffnungen 17 auf. Der durch die beiden Trennwände 4 und die Wandung 10 gebildete Raum innerhalb des Gasseparationskompartments 1 wird durch ein vertikales Element 13 in zwei Saugräume 15 unterteilt. Mittels Vakuumpumpen 16, die in der oberen Außenwand 2 der Kammer an jedem der beiden Saugräume 15 angeordnet sind, werden die Saugöffnungen 17 in den Trennwänden 4 benachbarte Kompartments 3 evakuiert. Folglich fungiert das Gasseparationskompartment 1 gleichzeitig als Pumpkompartment für die benachbarten Kompartments 3.The illustrated gas separation compartment 1 points in the two partitions 4 above the slots 7 for substrate transport suction openings 17 on. The through the two partitions 4 and the wall 10 formed space within the gas separation compartment 1 is through a vertical element 13 in two suction chambers 15 divided. By means of vacuum pumps 16 in the upper outer wall 2 the chamber at each of the two suction chambers 15 are arranged, the suction openings 17 in the partitions 4 neighboring compartments 3 evacuated. Consequently, the gas separation compartment functions 1 at the same time as a pumping compartment for the neighboring compartments 3 ,

Der Strömungswiderstand 11 weist keinen Vakuumpumpenanschluss auf. Die Gasseparation erfolgt in 1A folglich passiv, d. h. ohne Vakuumanschluss oder Saugöffnung 17 in einer Wandung 10. Der langgestreckte, durch Substrat 6 und Wandung 10 gebildete Kanal verhindert bei diesen Druckverhältnissen einen Druck- oder Gasaustausch zwischen den beiden, zum Gasseparationskompartment 1 benachbarten Kompartments 3.The flow resistance 11 does not have one Vacuum pump connection on. The gas separation takes place in 1A consequently passive, ie without vacuum connection or suction opening 17 in a wall 10 , The elongated, by substrate 6 and wall 10 formed channel prevents pressure at these pressure conditions or gas exchange between the two, to Gasseparationskompartment 1 neighboring compartments 3 ,

In 1B ist ein Gasseparationskompartment 1 dargestellt, das den gleichen grundsätzlichen Aufbau wie jenes von 1A aufweist. Hinsichtlich der übereinstimmenden Komponenten und Funktionen wird deshalb auf die Darlegungen zu 1A verwiesen.In 1B is a gas separation compartment 1 represented, which has the same basic structure as that of 1A having. With regard to the matching components and functions, therefore, the explanations to 1A directed.

Das Gasseparationskompartment gemäß 1B unterscheidet sich lediglich durch die Art der Erwärmung des Substrats 6 von dem in 1A. Die Erwärmung erfolgt direkt, indem in die Wandung 10 des Strömungswiderstands 11 ein Heizelement (nicht näher dargestellt) integriert ist, welches die Substrate 6 unmittelbar durch Wärmestrahlung erwärmt. Ein Heizelement, welches die Wandung 10 heizt und darüber die Substrate 6 erwärmt, würde in gleicher Weise dargestellt sein.The gas separation compartment according to 1B differs only by the nature of the heating of the substrate 6 from the in 1A , The heating takes place directly by putting in the wall 10 the flow resistance 11 a heating element (not shown in detail) is integrated, which the substrates 6 heated directly by heat radiation. A heating element, which is the wall 10 heats and above it the substrates 6 heated, would be shown in the same way.

Die Wandung 10 besteht aus keramischen Platten, in deren Isolationskeramik die Heizelemente durch Leiterbahnen aus leitfähiger Keramik ausgebildet sind. Die Platten weisen eine Stärke von einigen Millimetern Dicke auf und sind einstückig. Alternativ können die Platten auch aus mehreren Abschnitten mittels geeigneter Rahmen- oder Trägerkonstruktionen zusammengesetzt sein. Die Stromanschlüsse der Leiterbahnen sind durch einen thermisch stabilen Isolator vor unbeabsichtigter Beschichtung und elektrischen Überschlägen geschützt.The wall 10 consists of ceramic plates, in the insulation ceramic, the heating elements are formed by conductive traces of conductive ceramic. The plates have a thickness of a few millimeters thickness and are integral. Alternatively, the panels may be composed of multiple sections by means of suitable frame or support structures. The power connections of the tracks are protected by a thermally stable insulator against accidental coating and electrical flashovers.

Die Erwärmung der Substrate 6 erfolgt optional zum Zweck der gleichmäßigen Erwärmung gleichzeitig durch Wandungsabschnitte 20 zwischen den Rollen des Transportsystems 8 mittels weiterer Heizelemente 12, die unterhalb des Transportsystems 8 angeordnet sind.The heating of the substrates 6 Optionally for the purpose of uniform heating simultaneously by wall sections 20 between the rollers of the transport system 8th by means of further heating elements 12 that are below the transport system 8th are arranged.

In den 2A und 2B sind zwei benachbarte Gasseparationskompartments 1 mit jeweils einem, wie zu 1A beschriebenen Strömungswiderstand 11 zwischen zwei Kompartments 3 angeordnet, die als Einrichtung 18 zur Behandlung der Substrate 6 Beschichtungsquellen 18 aufweisen, so dass diese Behandlungskompartments 19 als Beschichtungskompartments 19 fungieren. Als Beschichtungsquellen 18 sind Rohrmagnetrons dargestellt zur Beschichtung mittels Sputtern. Alternativ sind auch andere Beschichtungsquellen auch für andere Beschichtungsprozesse möglich.In the 2A and 2 B are two adjacent gas separation compartments 1 with one each, how to 1A described flow resistance 11 between two compartments 3 arranged as a facility 18 for the treatment of the substrates 6 coating sources 18 so that these treatment compartments 19 as coating compartments 19 act. As coating sources 18 Tube magnetrons are shown for coating by sputtering. Alternatively, other coating sources are also possible for other coating processes.

Auch hier erfolgt die Evakuierung der benachbarten Beschichtungskompartments 19 über Vakuumpumpen 16, die an den Saugräumen 15 der Gasseparationskompartments 1 angeschlossen sind, welche unmittelbar an die Beschichtungskompartments 19 grenzen. Die Saugöffnungen 17 in der Trennwand 4 zwischen den beiden Gassseparationskompartments 1 ist verschlossen, so dass die beiden an diese Trennwand 4 angrenzenden Saugräume 15 voneinander und von den benachbarten Beschichtungskompartments 19 getrennt sind. Diese Saugräume 15 dienen der Evakuierung der beiden Strömungswiderstände 11, so dass mittels dieser Gasseparationskompartments 1 eine aktive Gasseparation erfolgt.Again, the evacuation of the neighboring coating compartments takes place 19 via vacuum pumps 16 at the suction rooms 15 the gas separation compartments 1 are connected, which directly to the coating compartments 19 limits. The suction openings 17 in the partition 4 between the two gas separation compartments 1 is closed, so that the two to this partition 4 adjacent suction rooms 15 from each other and from the adjacent coating compartments 19 are separated. These suction chambers 15 serve the evacuation of the two flow resistances 11 so that by means of these gas separation compartments 1 an active gas separation takes place.

Zur Evakuierung der Strömungswiderstände 11 weisen auch deren Wandungen 10 Saugöffnungen 17 auf. Die Erwärmung der Substrate 6 erfolgt in 2A indirekt über Heizelemente 12, wie vergleichbar zu 1A oberhalb der Wandungen 10 und damit in den Saugräumen 17 zur Erwärmung der Wandungen 10 angeordnet sind. Insofern wird wiederum auf die Darlegungen zu 1A verwiesen. Die Option der Erwärmung durch Wandungsabschnitte 20 ist auch hier dargestellt.For evacuation of flow resistance 11 also have their walls 10 suction ports 17 on. The heating of the substrates 6 takes place in 2A indirectly via heating elements 12 how comparable to 1A above the walls 10 and with it in the suction rooms 17 for heating the walls 10 are arranged. In this respect, turn to the statements to 1A directed. The option of heating through wall sections 20 is also shown here.

2B stellt eine vergleichbare Anordnung von zwei in Transportrichtung 9 aufeinander folgenden Gasseparationskompartments 1 mit aktiver Gasseparation dar, wie zuvor zu 2A beschrieben. Insoweit wird auf die dortigen Darlegungen verwiesen. Im Unterschied zu 2A erfolgt die Erwärmung der Substrate 6 direkt über Heizelemente (nicht näher dargestellt) in den Wandungen 10 der Strömungwiderstände 11, wie zu 1B beschrieben. Eine Erwärmung über Wandungsabschnitte 20 ist im Ausführungsbeispiel nach 2B nicht integriert. 2 B represents a comparable arrangement of two in the transport direction 9 successive gas separation compartments 1 with active gas separation, as before 2A described. In that regard, reference is made to the statements there. In contrast to 2A the heating of the substrates takes place 6 directly over heating elements (not shown in detail) in the walls 10 the flow resistances 11 , how to 1B described. A warming over wall sections 20 is in the exemplary embodiment after 2 B not integrated.

Zur Beschichtung eines Substrats 6 wird dieses, in der Darstellung gemäß 2B in einer fortlaufenden Reihe vieler Substrate 6, mittels des Transportsystems 8 in der Substratebene 5 durch die gesamte Vakuumanlage transportiert. Die Tranportrichtung 9 ist in den Zeichnungen durch einen Pfeil dargestellt.For coating a substrate 6 this will, in the presentation according to 2 B in a continuous series of many substrates 6 , by means of the transport system 8th in the substrate plane 5 transported through the entire vacuum system. The transport direction 9 is shown in the drawings by an arrow.

Während eines Durchlaufs wird ein Schichtsystem, bestehend aus zumindest zwei Teilschichten auf dem Substrat 6 abgeschieden. Die Abscheidung der Teilschichten erfolgt nacheinander in jeweils einem Beschichtungskompartment 19. Zwischen den beiden Beschichtungskompartments 19, die mit voneinander abweichenden Prozessgasatmosphären und mit unterschiedlichen Temperaturen betrieben werden, erfolgt während des Durchlaufs des Substrats 6 eine Entkopplung hinsichtlich der Prozessgasatmosphären und eine Anpassung hinsichtlich der Temperaturen des Substrats 6 in den beiden Gasseparationskompartments 1 mittels der geheizten Strömungswiderstände 11. Mittels der Erwärmung sind neben der Temperaturanpassung beispielsweise auch Modifikationen in der Struktur der Teilschichten möglich.During a run, a layer system consisting of at least two partial layers on the substrate 6 deposited. The deposition of the partial layers takes place successively in each case in a coating compartment 19 , Between the two coating compartments 19 , which are operated with different process gas atmospheres and at different temperatures, takes place during the passage of the substrate 6 a decoupling with respect to the process gas atmospheres and an adaptation to the temperatures of the substrate 6 in the two gas separation compartments 1 by means of the heated flow resistances 11 , By means of warming are In addition to the temperature adjustment, for example, modifications in the structure of the sub-layers possible.

Ergänzend kann das Substrat entweder vor oder nach der Abscheidung des Schichtsystems wärmebehandelt, z. B. um die Haftung des Schichtsystems zu verbessern oder die Schichtstruktur des gesamten Schichtsystem zu modifizieren.additional The substrate may be either before or after the deposition of the layer system heat treated, z. B. the liability of the layer system to improve or the layer structure of the entire layer system to modify.

3 stellt eine Ausgestaltung eines Strömungswiderstandes 11 gemäß 1A dar, der zwischen zwei Beschichtungskompartments angeordnet ist. In 3 wird der Strömungswiderstand durch zwei Wandungen 10 gebildet, die beidseitig der Substratebene 5 angeordnet sind. Während die obere Wandung 10 mit geringem Abstand direkt über dem Substrat 6 liegt, integriert die untere Wandung 10 die Rollen des Transportsystems 8 in den Strömungswiderstand 11, indem sie so nah wie möglich unterhalb der Rollen angeordnet sind. Alternativ kann die Wandung auch aus mehreren einzelnen Abschnitten bestehen, die mit minimalem Abstand zum Substrat 6 zwischen den Rollen liegen. 3 represents an embodiment of a flow resistance 11 according to 1A which is arranged between two coating compartments. In 3 the flow resistance is through two walls 10 formed on both sides of the substrate plane 5 are arranged. While the upper wall 10 at a small distance directly above the substrate 6 lies, integrates the lower wall 10 the roles of the transport system 8th in the flow resistance 11 by being placed as close as possible below the rollers. Alternatively, the wall can also consist of several individual sections, which are at a minimum distance from the substrate 6 lie between the roles.

11: GasseparationskompartmentGasseparationskompartment
22: Außenwändeexterior walls
33: Kompartmentcompartment
44: Trennwändepartitions
55: Substratebenesubstrate plane
66: Substratsubstratum
77: Schlitzslot
88th: Transportsystemtransport system
99: Transportrichtungtransport direction
1010: Wandungwall
1111: Strömungswiderstandflow resistance
1212: Heizelementheating element
1313: vertikales Elementvertical element
1515: Saugraumsuction
1616: Vakuumpumpevacuum pump
1717: Saugöffnungsuction opening
1818: Beschichtungsquelle, EinrichtungCoating source, Facility
1919: Beschichtungskompartment, Behandlungskompartmentcoating compartment, Behandlungskompartment
2020: Wandungsabschnittwall section

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102004021734 A1 [0008]

Claims

Process for the continuous treatment of flat substrates ( 6 ) in vacuo by placing a substrate ( 6 ) in a substrate plane ( 5 ) in the transport direction ( 9 ) by at least one compartment ( 4 ), in which the substrate treatment is carried out and which is subsequently used as a treatment compartment ( 19 ) is transported to a vacuum system and thereby treated, wherein in a gas separation compartment ( 1 ) of the vacuum system a gas separation by means of a channel-like flow resistance ( 11 ), which is formed by one of the substrate plane ( 5 ) opposite wall ( 10 ) or by two on both sides of the substrate plane ( 5 ) opposite walls ( 10 ), characterized in that the substrate ( 6 ) within the flow resistance ( 11 ) by heat radiation from the wall ( 10 ) of the flow resistance ( 11 ) is subjected to heating.

Method according to claim 1, characterized in that a wall ( 10 ) of the flow resistance ( 11 ) indirectly by means of heat radiation to a for heating the substrate ( 6 ) required temperature is heated.

Method according to claim 1, characterized in that a wall ( 10 ) of the flow resistance ( 11 ) directly by means of a wall ( 10 ) integrated heating element ( 12 ) is heated to a defined temperature.

Method according to claim 1, characterized in that a wall ( 10 ) of the flow resistance ( 11 ) a heating element ( 12 ) comprising the substrate ( 6 ) is heated by means of heat radiation.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the distance between at least one wall ( 10 ) of the flow resistance ( 11 ) to the substrate level ( 5 ) is changed during operation of the vacuum system.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the gas separation with the heating of the substrate ( 6 ) in a before or after a coating compartment ( 19 ) arranged gas separation compartment ( 1 ) he follows.

Vacuum plant for the continuous treatment of flat substrates ( 6 ), with a transport device for transporting substrates ( 6 ) in a substrate plane ( 5 ) in the transport direction through the vacuum system, with at least one treatment compartment ( 19 ), which is a facility ( 18 ) for the treatment of the substrates ( 6 ), and with a lane parationskompartment ( 1 ) with a channel-like flow resistance ( 11 ), which is formed by one of the substrate plane ( 5 ) opposite wall ( 10 ) or by two on both sides of the substrate plane ( 5 ) opposite walls ( 10 ), characterized in that at least one wall ( 10 ) of the flow resistance ( 11 ) at least in sections by means of a heating element ( 12 ) is heated to heat by the flow resistance ( 11 ) transportable substrate ( 6 ).

Vacuum system according to claim 7, characterized in that a wall ( 10 ) of the flow resistance ( 11 ) consists of a ceramic material.

Vacuum installation according to one of claims 7 or 8, characterized in that outside the flow resistance ( 11 ) a heating element ( 12 ) for heating a wall ( 10 ) of the flow resistance ( 11 ) is arranged.

Vacuum installation according to one of claims 7 or 8, characterized in that a wall ( 10 ) of the flow resistance ( 11 ) a heating element ( 12 ) to its heating.

Vacuum installation according to one of claims 7 or 8, characterized in that a wall ( 10 ) of the flow resistance ( 11 ) a heating element ( 12 ) for heating the substrate ( 6 ).

Vacuum installation according to one of claims 10 or 11, characterized in that said wall ( 10 ) of the flow resistance ( 11 ) Heating elements ( 12 ) are integrated from a doped, electrically conductive ceramic.

Vacuum system according to one of claims 7 to 12, characterized in that the substrate plane ( 5 ) facing surface of a wall ( 10 ) of the flow resistance ( 11 ) has a roughened structure.

Vacuum system according to one of claims 7 to 13, characterized in that the distance of at least one wall ( 10 ) of the flow resistance ( 11 ) to the substrate level ( 5 ) is variable during operation of the vacuum system.

Vacuum system according to one of claims 7 to 14, characterized in that the gas separation compartment ( 1 ) before or after a coating compartment ( 19 ) is arranged.