DE19806282C1 - Vorrichtung und Verfahren von zum Belüften einer Vakuum-Bearbeitungskammer mit einer Transportkammer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Belüften einer Vakuum-Bearbeitungskammer, wobei zu bear­ beitende Werkstücke über eine Schleuse oder Beschickungskam­ mer und dann über eine Transportkammer der Bearbeitungskam­ mer zugeführt werden. Insbesondere kann in der Vakuum-Bear­ beitungskammer die Kathode mit einem Zerstäubungstarget einer Kathodenzerstäubungsanlage angeordnet sein, in der z. B. CDs (Compact Discs) oder DVDs (Digital Versatile Discs oder vielseitig beschreib- und lesbare Informationsträger) beschichtet werden können.

Bei Kathodenzerstäubungsanlagen tritt das Problem auf, daß das Target sich mit der Zeit verbraucht und durch ein neues Target ersetzt werden muß. Durch den Austausch des Targets, das in einer Bearbeitungskammer unter Vakuum angeordnet ist, muß diese Bearbeitungskammer belüftet werden, um z. B. von einer Transportkammer gelöst zu werden.

Aus der US-A-5 135 635 ist es bekannt, die Öffnung von der Transportkammer zur Bearbeitungskammer, z. B. einer Katho­ denzerstäubungsanlage, durch Anheben eines Werkstückträgers abzudichten. Danach wird die Bearbeitungskammer über ent­ sprechende Ventile belüftet und abgehoben, so daß z. B. das Target ausgewechselt werden kann. Dabei sind zusätzliche Ventile für das Belüften und das Anpumpen der Bearbeitungs­ kammer erforderlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung und ein verbessertes Verfahren zum Belüften einer Vakuum-Bearbeitungskammer mit einer Transportkammer zur Verfügung zu stellen, wobei zusätzliche Ventile für die Belüftung und des Anpumpen der Bearbeitungskammer entfallen.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der Patentansprüche ge­ löst.

Bei der Lösung geht die Erfindung von folgenden Grundgedan­ ken aus.

An der Unterseite eines Schwenkträgers zum Transportieren von Werkstücken, insbesondere CDs und DVDs in der Transport­ kammer ist mindestens ein Deckel angeordnet, der durch Ab­ senken des Schwenkträgers mindestens eine Öffnung, die mit einer Vakuumpumpe, insbesondere einer Turbomolekularpumpe, verbunden ist, abdichtet. Auf diese Weise kann die Bearbei­ tungskammer, z. B. ein Kathodenraum, über einen Kanal zur Be­ lüftung oder Evakuierung einer Schleuse am Eingang der Be­ schickungskammer belüftet werden.

Ein Vorteil der Erfindung liegt in einer schnellen und ein­ fachen Belüftung und - nach dem Targetwechsel - raschen Eva­ kuierung der Vakuum-Bearbeitungskammer, wobei kostenaufwen­ dige zusätzliche Einrichtungen vermieden werden. Dadurch wird der Targetwechsel beschleunigt, da die Hochvakuumpumpe (Turbomolekularpumpe) nicht belüftet werden muß.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Ausfüh­ rungsform zur Belüftung einer Vakuum-Bearbeitungs­ kammer, und

Fig. 2 ein Prinzipbild zur erfindungsgemäßen Anordnung von Öffnungen für Vakuumpumpen und Deckel in einer Be­ schickungskammer.

Fig. 1 zeigt eine Transport- oder Übergabekammer 2 für eine angeschlossene Vakuum-Bearbeitungskammer 1. Eine solche Va­ kuum-Bearbeitungskammer kann eine Kathodenzerstäubungsanlage mit einer Kathode und Target zur Beschichtung von z. B. CDs oder DVDs sein. Das Werkstück (CDs und DVDs) 12 werden bei geöffnetem Schleusendeckel 8 in den Beschichtungs- oder Schleusenraum 10 eingefahren und auf einem Werkstückträger 3a auf der Oberseite eines Schwenkträgers 3 abgelegt. Dabei wird der Schleusendeckel 8 geschlossen, und danach wird der Schleusenraum 10 über einen Kanal 9 durch die Vorvakuumpumpe 15 evakuiert. Der Schwenkträger 3 ist um eine vertikale Achse X drehbar und z. B. längs dieser Achse verschiebbar. Nach dem Evakuieren des Schleusenraums 10 und Schließen des Vorvakuumventils 14 wird der Werkstückträger 3a abgesenkt und um z. B. 180° gedreht und angehoben und schließlich in einer Bearbeitungsstation 7, z. B. mittels eines Targets, be­ schichtet. Durch Drehen des Schwenkträgers 3 zurück zur Schleuse wird das bearbeitete Werkstück 12 nach dem Belüften der Schleuse aus der Transportkammer 2 herausgefahren.

Erfindungsgemäß sind unterhalb der Werkstückträger 3a an der Unterseite des Schwenkträgers 3, ausgerichtet zu je einer Öffnung 4, die mit je einer Vakuumpumpe 5 (z. B. eine Hochva­ kuumpumpe, insbesondere eine Turbomolekularpumpe) verbunden ist, Deckel 3b angeordnet. Beim von Zeit zu Zeit erforderli­ chen Auswechseln z. B. eines abgebrannten Targets werden die Deckel 3b durch Absenken des Schwenkträgers 3 nach unten ge­ fahren, so daß sie die Öffnungen 4 abdichten. Danach besteht eine Verbindung zwischen der Vakuum-Bearbeitungskammer und der Öffnung des Kanals 9 im Schleusenraum 10. Durch Öffnen eines Ventils 13 im Kanal 9 (bei geschlossenem Vorvakuumven­ til 14) wird die Bearbeitungskammer 1 belüftet und kann da­ nach von dem Rand 2a der Transportkammer 2 abgehoben werden, um z. B. ein Target auszutauschen.

Der Schleusendeckel 8, die Werkstückträger 3a und die Deckel 3b weisen Dichtungsringe 11 auf, alternativ können die Dich­ tungsringe auch an der stationären Innenwand der Transport­ kammer 2 angeordnet sein.

Nach dem Austauschen z. B. eines Targets wird die Vakuum-Be­ arbeitungskammer 1 wieder auf die Transportkammer 2 gesetzt; nach Schließen des Ventils 13 und Öffnen des Vorvakuumven­ tils 14 zu einer Vorvakuumpumpe 15 wird in der Bearbeitungs­ kammer 1 sowie der Transportkammer 2 über den Kanal 9 ein Vorvakuum erzeugt. Nach Erreichen eines gewünschten Drucks werden nach Schließen des Ventils 14 die Deckel 3b von den Öffnungen 4 durch Anheben des Schwenkträgers 3 abgehoben und der Druck in der Transportkammer und der Bearbeitungskammer durch die Hochvakuumpumpe 5 weiter erniedrigt.

Erfindungsgemäß kann somit das Belüften und das Evakuieren der Bearbeitungskammer 1 ohne weitere Einrichtungen durch eine einfache strukturelle Änderung der Transportkammer er­ reicht werden, wobei die Stillstandszeiten bei z. B. einem Target- oder Maskenwechsel bei einer Beschichtung reduziert werden; vorteilhaft ist dabei insbesondere, daß die Hochva­ kuumpumpen (Turbomolekularpumpen) 5 beim Targetwechsel nicht belüftet werden müssen und dadurch die Stillstandszeit er­ heblich reduziert wird.

Wie in Fig. 2 gezeigt wird, können die Öffnungen 4, die mit Vakuumpumpen in Verbindung stehen, auch an anderen Positio­ nen als in Fig. 1 dargestellt auf dem Schwenkkreis der Werk­ stückträger 3a und der Deckel 3b um die Achse X angeordnet sein.

Die Öffnungen 4 und die Deckel 3b können auch bezüglich der Mittelachse der Werkstückträger 3a radial versetzt angeord­ net sein.

Claims (13)

1. Vorrichtung zum Belüften einer Vakuum-Bearbeitungskammer (1), mit:

• (a) einer Transportkammer (2),
• (b) einem in der Transportkammer (2) um eine vertikale Achse (X) drehbaren und längs der Achse (X) ver­ schiebbaren Schwenkträger (3) mit mindestens einem Werkstückträger (3a) auf seiner oberen Seite zum Transportieren eines Werkstücks von einem Schleusen­ eingang (6) zu einer Bearbeitungsstation (7) gegen­ über der Bearbeitungskammer (1),
• (c) mindestens einer Öffnung (4) in der Transportkammer (2), an die eine Vakuumpumpe (5) angeschlossen ist,
• (d) wobei die Öffnung (4) zum Belüften der Bearbeitungs­ kammer (1) durch einen Deckel (3b) auf der unteren Seite des Schwenkträgers durch Absenken des Schwenkträgers (3) verschließbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungskammer (1) eine Beschichtungseinrichtung für CDs oder DVDs (Compact Discs oder Digital Versatile Discs), ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Bearbeitungskammer (1) das Target einer Katho­ denzerstäubungsanlage angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleuseneingang (6) mit einem Schleusendeckel (8) verschließbar ist, der zwischen sich und dem Werkstoffträger (3a) einen durch einen Kanal (9) evakuierbaren oder belüftbaren Hohlraum (Schleusenkammer 10) ausbildet.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleusendeckel (8), der Werkstückträger (3a) und der Deckel (3b) Dichtungsringe (11) aufweisen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die Bearbeitungskammer (1) über den Kanal (9) belüftbar ist, wenn der Werkstückträger (3a) am Schleu­ seneingang (6) und an der Bearbeitungsstation (7) abge­ senkt ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungskammer (1) über einen Dichtring (11) lösbar mit der Wand (2a) der Trans­ portkammer (2) in der Nähe der Bearbeitungsstation (7) verbunden ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkträger (3) zwei vorzugs­ weise im Winkel von 180° angeordnete Werkstückträger (3a) und Deckel (3b) aufweist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß je eine Öffnung (4) vorzugsweise im Winkel von 180° be­ züglich der Achse X auf dem Schwenkkreis der Deckel (3b) angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (4) jeweils unterhalb des Schleusenein­ gangs (6) und der Bearbeitungsstation (7) versetzt oder gegenüber diesen auf dem Schwenkkreis der Deckel (3b) in Drehrichtung versetzt angeordnet sind.

11. Verfahren zum Belüften einer Vakuum-Bearbeitungskammer (1) mit einer Transportkammer (2) mittels der Vorrich­ tung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 mit den Schrit­ ten:

• (a) Drehen des Schwenkträgers (3) in eine Position, so daß die mindestens eine Öffnung (4) mit dem Deckel (3b) ausgerichtet ist,
• (b) Absenken des Schwenkträgers (3), so daß der Deckel (3b) die Öffnung (4) abdichtet, und
• (c) Belüften der Transportkammer (2) und der Bearbei­ tungskammer (1) über den Kanal (9).

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungskammer nach dem Belüften abgenommen oder geöffnet wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung einer Kathodenzerstäubungsanlage das ver­ brauchte Target gegen ein neues Target ausgetauscht wird.