DE102013106734A1 - Evacuable plant chamber of a continuous substrate treatment plant and method of operation of the plant - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Anlagenkammer einer Durchlauf-Substratbehandlungsanlage mit einem Vakuumzugang zur direkten oder indirekten Evakuierung der Anlagenkammer und mit einer Transporteinrichtung zum Transportieren eines Substrats 6 in einer Substrattransportebene 5 durch die Anlagenkammer. Um eine Verbesserung der Evakuierung in einer Anlagenkammer beidseitig der Substrattransportebene 5 einer solchen Anlage zu erzielen, wird in der Anlagenkammer unter- und/oder oberhalb der Substrattransportebene 5 eine Kryopumpe mit zumindest einer Kaltfläche 19 zur Bindung von innerhalb der Anlagenkammer vorhandenen Gasen angeordnet.The invention relates to a system chamber of a continuous substrate treatment system with a vacuum access for direct or indirect evacuation of the system chamber and with a transport device for transporting a substrate 6 in a substrate transport plane 5 through the system chamber. In order to improve the evacuation in a system chamber on both sides of the substrate transport level 5 of such a system, a cryopump with at least one cold surface 19 for binding gases present within the system chamber is arranged in the system chamber below and / or above the substrate transport level 5.
Description
Die Erfindung betrifft Verbesserungen an einer Durchlauf-Substratbehandlungsanlage zur Behandlung, beispielsweise Beschichtung, plattenförmiger Substrate, beispielsweise Glasplatten, wobei die Substrate mit oder ohne Substrathalter auf einer Transporteinrichtung liegend, d.h. in horizontaler Ausrichtung, oder in vertikaler oder geneigter Lage durch eine von Kammerwänden begrenzte Anlagenkammer oder eine Anordnung mehrerer hintereinander angeordneter Anlagenkammern einer Substratbehandlungsanlage hindurch transportiert werden, wobei die Substrate der Einwirkung mindestens einer Substratbehandlungseinrichtung, wie beispielsweise Beschichtungseinrichtungen, Ätzeinrichtungen usw. ausgesetzt werden. Die Substratbehandlung findet einerseits oft unter einem gegenüber dem Atmosphärendruck geringeren Druck (Prozessvakuum) und andererseits auch oft in einem gewählten, oftmals gesteuert eingelassenen Gas oder Gasgemisch statt (Prozessatmosphäre). The invention relates to improvements in a continuous substrate treatment apparatus for the treatment, for example coating, of plate-shaped substrates, for example glass plates, the substrates, with or without a substrate holder lying on a transport device, i. in a horizontal orientation, or in a vertical or inclined position through a chamber chamber limited by chamber walls or an array of successively arranged plant chambers of a substrate treatment plant, the substrates are subjected to the action of at least one substrate treatment device, such as coating devices, etching devices, etc. On the one hand, the substrate treatment often takes place at a lower pressure (process vacuum) than at atmospheric pressure and, on the other hand, often occurs in a selected, often controlled gas or gas mixture (process atmosphere).
Bei Durchlauf-Substratbehandlungsanlagen sind, im Gegensatz zu sogenannten Batch- Substratbehandlungsanlagen der Anlagenkammer oder einer Anordnung mehrerer hintereinander angeordneter Anlagenkammern, die beispielsweise als Prozesskammern, Pumpkammern, Transferkammern usw. ausgebildet sein können. Im Allgemeinen ist mindestens je eine als Schleusenkammer ausgebildete Anlagenkammer vor- und nachgelagert, die mitunter durch je eine Pufferkammern zur Ankopplung an die Prozessumgebung ergänzt sein kann. Zudem ist eine Transporteinrichtung im Innern der Substratbehandlungsanlage so angeordnet, dass sie sich durch die beiden Schleusenkammern sowie alle anderen, dazwischen angeordneten Anlagenkammern erstreckt. In continuous substrate treatment plants, in contrast to so-called batch substrate treatment plants of the plant chamber or an arrangement of several successively arranged plant chambers, which may be formed, for example, as process chambers, pumping chambers, transfer chambers, etc. In general, at least one each designed as a lock chamber plant chamber upstream and downstream, which can sometimes be supplemented by a respective buffer chambers for coupling to the process environment. In addition, a transport device is arranged in the interior of the substrate treatment plant so that it extends through the two lock chambers and all other system chambers arranged therebetween.
Dadurch können Substrate in einer Transportrichtung durch die Substratbehandlungsanlage bewegt werden, indem sie mittels einer ersten Schleusenkammer in die Substratbehandlungsanlage eingeschleust, mittels der Transporteinrichtung durch die gesamte Anordnung hintereinander angeordneter Anlagenkammern hindurch transportiert und mittels einer zweiten Schleusenkammer aus der Substratbehandlungsanlage ausgeschleust werden. Dabei werden die Substrate in mindestens einer Prozesskammer auch an einer darin angeordneten Substratbehandlungseinrichtung vorbei bewegt und dabei der gewünschten Substratbehandlung ausgesetzt. Die Ebene, in welcher die Substrate und die Transporteinrichtung in Kontakt stehen wird häufig als Substrattransportebene bezeichnet. As a result, substrates can be moved in a transport direction through the substrate treatment plant by being introduced into the substrate treatment plant by means of a first lock chamber, transported through the entire arrangement of successively arranged plant chambers by means of the transport device and discharged from the substrate treatment plant by means of a second lock chamber. In this case, the substrates in at least one process chamber are also moved past a substrate treatment device arranged therein and are exposed to the desired substrate treatment. The plane in which the substrates and the transport device are in contact is often referred to as the substrate transport plane.
Eine Prozesskammer einer Durchlauf-Substratbehandlungsanlage ist regelmäßig in mehrere Kompartments unterteilt, auch als Sektionen oder Abschnitte bezeichnet. Als Kompartment einer Behandlungsanlage 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, A process chamber of a continuous substrate treatment plant is regularly subdivided into several compartments, also referred to as sections or sections. As a compartment of a treatment plant is generally understood one of the possible functional units, which are connected to each other in a continuous flow in the transport direction with each other. By means of such functional units, for example, various substrate treatments, evacuation or gas separation are realized. They are separated by partitions,
die im Bereich der Substrattransportebene Schlitze aufweisen, durch welche die Substrate transportiert werden. which have slots in the region of the substrate transport plane through which the substrates are transported.
Für die Behandlung plattenförmiger Substrate haben sich Transporteinrichtungen bewährt, die eine Mehrzahl von quer zur Transportrichtung der Substrate angeordneten, drehbar gelagerten, zylindrischen oder anders geformten Transportrollen umfassen, deren oberste Mantellinien eine horizontale Transportebene für die Substrate definieren und von denen wenigstens ein Teil antreibbar ist. Findet die gewünschte Substratbehandlung unter erhöhten Prozesstemperaturen, beispielsweise 400, 600 oder 800 °C, statt, ist es notwendig, die Transportrollen aus hitzebeständigen Werkstoffen, beispielsweise Keramik, herzustellen oder mit einem hitzebeständigen Werkstoff zu überziehen. For the treatment of plate-shaped substrates, transport devices have proven useful which comprise a plurality of transversely mounted to the transport direction of the substrates, rotatably mounted, cylindrical or otherwise shaped transport rollers whose uppermost generatrices define a horizontal transport plane for the substrates and of which at least a portion is driven. If the desired substrate treatment takes place at elevated process temperatures, for example 400, 600 or 800 ° C., it is necessary to produce the transport rollers made of heat-resistant materials, for example ceramics, or to coat them with a heat-resistant material.
Bei der Behandlung der Substrate, beispielsweise beim Beschichten von Flachglasscheiben in Beschichtungsanlagen, vorzugsweise in unter Hochvakuum arbeitenden Magnetronsputteranlagen, müssen von der Umgebungsluft abweichende Umgebungsbedingungen geschaffen werden, beispielsweise eine Inertgasatmosphäre oder Vakuum. Die Evakuierung und Belüftung der verschiedenen Kammern einer solchen Behandlungsanlage soll möglichst schnell erfolgen und ein vorgegebener Mindestevakuierungsgrad soll erreicht werden. Zur Evakuierung sind Vakuumanschlüsse in den verschiedenen Kammern der Behandlungsanlage angeordnet, die in der Prozesskammer auf einzelne Kompartments verteilt werden, so dass ein Kompartment direkt oder indirekt über ein benachbartes Kompartment evakuiert werden kann. Die Trennwände zwischen den Kompartments weisen dazu, häufig auch verschließbare, Saugöffnungen auf, durch welche eine Evakuierung eines benachbarten Kompartments möglich ist. When treating the substrates, for example when coating flat glass panes in coating systems, preferably in magnetron sputtering systems operating under high vacuum, environmental conditions deviating from the ambient air must be provided, for example an inert gas atmosphere or a vacuum. The evacuation and ventilation of the various chambers of such a treatment plant should be as fast as possible and a predetermined Mindestevakuierungsgrad should be achieved. For evacuation vacuum connections are arranged in the various chambers of the treatment plant, which are distributed in the process chamber to individual compartments, so that a compartment can be evacuated directly or indirectly via an adjacent compartment. The partitions between the compartments have, often closable, suction openings, through which an evacuation of an adjacent compartment is possible.
Die Substrattransportebene, in welcher die Substrate durch die Behandlungsanlage transportiert werden, stellt bei der Evakuierung häufig einen Widerstand dar, wenn die Druckverhältnisse in der Kammer oder im Kompartment derart sind, dass ein Gasaustausch seitlich der Substrate oder zwischen ihnen aufgrund der nicht mehr im erforderlichen Maß erfolgen kann. Dies wird insbesondere dann verstärkt, wenn auch die Transportebene durch Blenden oder Schutzbleche beispielsweise zum Schutz des Transportsystems nahezu verschlossen ist. Auf diese Weise wird der zu evakuierende Raum in Teilräume oberhalb und unterhalb der Substrattransportebene unterteilt, die erst über lange, in einem effizienten Behandlungsprozess kaum realisierbare Ausgleichsvorgänge oder jeweils eigene Vakuumanschlüsse benötigen würden. Dies würde den technischen und Energieaufwand wesentlich erhöhen. Häufig bietet die Anlagenkonstruktion auch nur Vakuumanschlüsse oberhalb der Substrattransportebene. The substrate transport plane in which the substrates are transported through the treatment plant, often represents a resistance in the evacuation, when the pressure conditions in the chamber or in the compartment are such that a gas exchange laterally of the substrates or between them due to the not required degree can be done. This is particularly reinforced when the transport plane is almost closed by screens or fenders, for example, to protect the transport system. To this The space to be evacuated is subdivided into subspaces above and below the substrate transport plane, which would only require compensation processes that are difficult to implement in an efficient treatment process or their own vacuum connections. This would significantly increase the technical and energy costs. Often, the plant design also provides only vacuum connections above the substrate transport plane.
Es besteht ein Bedarf an einer Verbesserung der Evakuierung in einer Anlagenkammer oder, bei deren Unterteilung in Kompartments, in einem Kompartment beidseitig der Substrattransportebene einer Durchlauf-Substratbehandlungsanlage, die kostengünstig und mit geringem Platzbedarf realisierbar und in bestehenden Anlagenkammern nachrüstbar ist. There is a need for an improvement in the evacuation in a plant chamber or, when divided into compartments, in a compartment on both sides of the substrate transport level of a continuous substrate treatment plant, which can be realized inexpensively and with little space and can be retrofitted in existing plant chambers.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Anlagenkammer mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Betrieb einer Durchlauf-Substratbehandlungsanlage nach Anspruch 4. Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der jeweils davon abhängigen Ansprüche. This object is achieved by a plant chamber having the features of claim 1 and a method for operating a continuous substrate treatment plant according to claim 4. Embodiments and further developments are the subject of the respective dependent claims.
Vorgeschlagen wird, in einer Anlagenkammer unter- und/oder oberhalb der Substrattransportebene eine Kryopumpe mit zumindest einem Kühlkörper anzuordnen, welcher eine Kaltfläche zur Bindung von Gasen aufweist. Wenn nachfolgend von einem Kühlkörper die Rede ist, soll das auch eine Mehrzahl einschließen, sofern nichts anderes ausdrücklich beschrieben ist. It is proposed to arrange in a plant chamber below and / or above the substrate transport plane a cryopump having at least one heat sink, which has a cold surface for binding gases. If a heat sink is mentioned below, this should also include a plurality, unless otherwise expressly described.
Die Begriffe „oberhalb“ und „unterhalb“ werden dabei auf die Substrattransportebene und die Transporteinrichtung bezogen, so dass das Substrat oberhalb dieser Ebene liegt und die Transporteinrichtung, insbesondere deren das Substrat vorantreibenden Komponenten, unterhalb. An diese Betrachtung ist auch die Verwendung von „oberer“ und „unterer“ Kammerabschnitt geknüpft. In diesem Sinne werden die Begriffe unabhängig von einer horizontalen Ausrichtung des Substrats verwendet und sind analog auf senkrechte oder geneigte Substrate anwendbar. The terms "above" and "below" are referred to the substrate transport plane and the transport device, so that the substrate is above this plane and the transport device, in particular their components driving the substrate below. The use of "upper" and "lower" chamber sections is also linked to this consideration. In this sense, the terms are used independently of a horizontal orientation of the substrate and are analogously applicable to vertical or inclined substrates.
Als Anlagenkammer im Sinne dieser Anmeldung sind jene Kammern einer Durchlauf-Substratbehandlungsanlage zu verstehen, die zur Erzeugung eines Vakuums oder einer von der Anlagenumgebung abweichenden Prozessumgebung evakuiert werden. Dabei ist es unerheblich, ob die Anlagenkammer oder das Kompartment direkt über einen Vakuumpumpenanschluss an der Kammer bzw. dem Kompartment oder indirekt über einen Vakuumpumpenanschluss in einer benachbarten oder weiter entfernteren Kammer bzw. Kompartment evakuiert wird. Dementsprechend kann ein Vakuumzugang ein Vakuumpumpenanschluss oder eine, auch verschließbare, Öffnung zu einer benachbarten Kammer bzw. einem benachbarten Kompartment sein, die bzw. das selbst wiederum direkt oder indirekt evakuierbar ist. As a plant chamber in the context of this application, those chambers of a continuous substrate treatment system are to be understood, which are evacuated to generate a vacuum or deviating from the plant environment process environment. It is irrelevant whether the plant chamber or the compartment is evacuated directly via a vacuum pump connection to the chamber or the compartment or indirectly via a vacuum pump connection in an adjacent or more distant chamber or compartment. Accordingly, a vacuum access may be a vacuum pump port or an even closable port to an adjacent compartment or compartment, which itself may in turn be directly or indirectly evacuated.
Wenn nachfolgend von einer Anlagenkammer gesprochen wird, ist die jeweilige Darlegung entsprechend der oben beschriebenen Beziehung zwischen Anlagenkammer und Kompartment auch stets auf ein Kompartment als begrenzbaren Abschnitt einer Kammer bezogen, sofern das nicht ausdrücklich ausgeschlossen ist. In the following, when speaking of a plant chamber, the respective statement according to the above-described relationship between the plant chamber and the compartment is also always related to a compartment as a finite section of a chamber, unless expressly excluded.
Durch die Verwendung einer Kryopumpe als einer besonderen Art von Gas bindenden Vakuumpumpen kann einerseits der Evakuierungsprozess in der Anlagenkammer unterstützt und beschleunigt und andererseits eine Gastrennung in der Substrattransportebene realisiert werden, wo die Anlagenkammer durch eine dichte Folge von Substraten oder Substratträgern oder durch Endlossubstrate in zwei hauptsächliche Bereiche unterteilt wird. Evakuierung und Gastrennung kann mittels Kryopumpen mit geringem anlagentechnischem Aufwand und Platzaufwand erzielt werden, so dass Kryopumpen ein- oder beidseitig der Substrattransportebene dort vorteilhaft sind, wo zu geringer Platz für den üblichen Vakuumpumpenanschluss besteht und die Zugänglichkeit oder die Evakuierbarkeit durch Schilde, z.B. Strahlungsschilde, Blenden oder besondere Transportmechanismen für das Substrat oder andere Einbauten für Bereiche in der Anlagenkammer vermindert ist. By using a cryopump as a special type of gas-binding vacuum pumps, on the one hand the evacuation process in the plant chamber can be promoted and accelerated, and on the other hand, gas separation can be realized in the substrate transport plane, where the plant chamber is separated by a dense sequence of substrates or substrate carriers or by endless substrates Areas is divided. Evacuation and gas separation can be achieved by means of cryopumps with low plant outlay and space, so that cryopumps on one or both sides of the substrate transport plane are advantageous where there is too little space for the usual vacuum pump connection and the accessibility or the evacuability by shields, e.g. Radiation shields, diaphragms or special transport mechanisms for the substrate or other installations for areas in the plant chamber is reduced.
Die Unterstützung des Evakuierungsprozesses erfolgt durch die Bindung von Gasen an einer oder mehreren Kaltflächen der Kryopumpe, d. h. deren Entfernung aus dem Kammervolumen. Es ist selbstverständlich, dass die Kaltfläche dazu auf eine solche Temperatur gekühlt wird, dass in der Anlagenkammer für den jeweiligen Prozess erwartetes Gas gebunden werden kann. Für viele Prozesse ist das insbesondere Wasserdampf, so dass die Kaltfläche bevorzugt auf eine Temperatur unterhalb von –120°C (T ≈ 153 K) gebracht wird. Auch Temperaturen deutlich darunter können erforderlich sein. So sind bei der Siedetemperatur von flüssigem Stickstoff (T ≈ 77 K) neben Wasserdampf auch Kohlendioxid und mit Temperaturen von ca. 10 K zahlreiche Gase außer Wasserstoff, Helium und Neon pumpbar. The evacuation process is assisted by the binding of gases to one or more cold surfaces of the cryopump, i. H. their removal from the chamber volume. It goes without saying that the cold surface is cooled to a temperature such that expected gas can be bound in the plant chamber for the respective process. For many processes this is especially water vapor, so that the cold surface is preferably brought to a temperature below -120 ° C (T ≈ 153 K). Even temperatures much lower may be required. Thus, at the boiling point of liquid nitrogen (T ≈ 77 K), besides steam, carbon dioxide is also pumpable and at temperatures of about 10 K numerous gases can be pumped except hydrogen, helium and neon.
Auch für die Gastrennung in der Substrattransportebene wird die Temperatur der Kaltfläche auf die Bindungsfähigkeit des Gases oder der Gase abgestimmt wird, die zu extrahieren sind. Dies kann insbesondere für ein Behandlungskompartment einer Prozesskammer von Vorteil sein, wo regelmäßig die Kontamination eines Prozessbereiches mit Gasen eines anderen Prozessbereiches unterbunden oder zumindest minimiert werden muss und wo häufig bereits die Druckverhältnisse einen Gasaustausch zwischen den beiderseits der Substrattransportebene angrenzenden Kammerbereichen verhindern. Eine solche passive Gastrennung wird mittels zumindest einer erfindungsgemäßen Kryopumpe unterstützt. Also, for the gas separation in the substrate transport plane, the temperature of the cold surface is tuned to the binding ability of the gas or gases to be extracted. This can be advantageous, in particular, for a treatment compartment of a process chamber, where the contamination of a process area with gases from another process area must be regularly prevented or at least minimized, and where often the pressure conditions already permit a gas exchange between the two sides of the substrate transport plane prevent adjacent chamber areas. Such a passive gas separation is supported by means of at least one cryopump according to the invention.
Aufgrund der Evakuierbarkeit von Kammerbereichen mittels Kryopumpe kann entsprechend einer Ausgestaltung der Anlagenkammer eine Gastrennung gezielt eingefügt werden. Dazu wird eine Gastrennwand angeordnet, die unterhalb der Substrattransportebene liegt und dabei die Anlagenkammer in zumindest zwei Kammerabschnitte unterteilt. Die Anordnung der Gastrennwand unterhalb der Substrattransportebene ordnet stets das Substrat dem oberen Kammerabschnitt zu. Due to the evacuability of chamber areas by means of a cryopump, a gas separation can be deliberately inserted in accordance with an embodiment of the installation chamber. For this purpose, a gas separation wall is arranged, which lies below the substrate transport plane and thereby divides the plant chamber into at least two chamber sections. The arrangement of the gas separation wall below the substrate transport plane always assigns the substrate to the upper chamber section.
Eine solche Kammerunterteilung ermöglicht es, auf eine Behandlung des Substrats gezielt Einfluss zu nehmen und die Einwirkung auf oder durch räumlich beabstandete Einbauten in der Anlagenkammer zu vermindern. Entsprechend alternativer Varianten kann insbesondere die Transporteinrichtung im selben Kammerabschnitt wie das Substrat oder im anderen Kammerabschnitt liegen. Liegt sie im anderen Kammerabschnitt, so soll sie einer anderen Einwirkung, beispielsweise durch Temperatur, Gas oder Strahlung, unterliegen als das Substrat. Beispielsweise kann sie vor ungewollter Beschichtung oder vor Schädigung durch die Substratbehandlung geschützt werden. Liegt sie hingegen im selben Kammerabschnitt, kann sie mit dem Substrat gemeinsam als Einheit einer bestimmten Einwirkung ausgesetzt werden, beispielsweise einer gleichmäßigen Temperatur. Die übrigen darunter liegenden Komponenten jedoch werden vor dieser Einwirkung geschützt, im oben genannten Beispiel eine im unteren Kammerabschnitt angeordnete Heizung. Such a chamber division makes it possible to specifically influence the treatment of the substrate and to reduce the effect on or through spatially spaced installations in the installation chamber. According to alternative variants, in particular the transport device can lie in the same chamber section as the substrate or in the other chamber section. If it is in the other chamber section, it should be subject to a different action, for example by temperature, gas or radiation, than the substrate. For example, it can be protected against unwanted coating or damage from the substrate treatment. On the other hand, if it is in the same chamber section, it can be exposed to the substrate together as a unit of a given action, for example a uniform temperature. The other underlying components, however, are protected from this action, in the above example, a heater arranged in the lower chamber section.
Eine Gastrennwand kann auch als Wärmeüberträger verwendet werden, im ersten der oben angeführten Unterteilungsvarianten der Anlagenkamme zur Wärmeübertragung auf das Substrat im zweiten auf Substrat und Transportrollen. A gas separating wall can also be used as a heat exchanger, in the first of the above-mentioned subdivision variants of the system chamber for heat transfer to the substrate in the second substrate and transport rollers.
Um einzelne Komponenten in der Anlagenkammer einer Einwirkung in einer der Kammerabschnitte gezielt auszusetzen oder zu entziehen, kann die Gastrennwand um die betreffenden Komponenten herumgeführt werden und dazu Vor- und Rücksprünge aufweisen oder sich maänderartig durch die Anlagenkammer erstrecken. Alternativ kann sie auch einzelne Durchgänge aufweisen, die so an die durchragenden Elemente heranreichen, dass die Gastrennung gewährleistet bleibt. In order to selectively expose or withdraw individual components in the installation chamber from an action in one of the chamber sections, the gas separation wall can be guided around the relevant components and can have projections and recesses or can extend like a maander through the installation chamber. Alternatively, it may also have individual passages which approach the projecting elements in such a way that the gas separation remains ensured.
Es sind verschiedene Arten von Kryopumpen bekannt, die sich durch die Art der Temperatureinstellung der Kaltfläche unterscheiden. Beispielsweise wird in der Bad-Kryopumpe die Kaltfläche mit einem Kühlfluid in Kontakt gebracht. Auch Verdampfer-Kryopumpen, bei denen die Kaltfläche durch Verdampfung eines flüssigen Kühlmittels gekühlt wird, oder Refrigerator-Kryopumpen, die mittels Kompressoren kühlen sind bekannt. Welche der Kryopumpen verwendbar sind, hängt vom Vakuumbereich ab, auf den zu evakuieren ist, oder vom zu bindenden Gas oder von der betreffenden Behandlungsanlage. Various types of cryopumps are known, which differ in the type of temperature setting of the cold surface. For example, in the bath cryopump, the cold surface is brought into contact with a cooling fluid. Also, evaporator cryopumps in which the cold surface is cooled by evaporation of a liquid refrigerant, or refrigerator cryopumps that cool by means of compressors are known. Which of the cryopumps are usable depends on the vacuum area to be evacuated or the gas to be bound or the treatment plant concerned.
Im einfachsten Fall kann ein Kühlkörper, der sich in Größe und Gestalt an den zur Verfügung stehenden Platz anpassen lässt, in die Anlagenkammer eingelegt und optional von einem, flüssigen oder gasförmigen, Kühlfluid durchflossen werden oder so ausgeführt, dass er auch zur Reduzierung des zu evakuierenden Volumens verwendbar ist. Letzteres erfordert die Vakuumstabilität und die Gasdichtheit des Kühlkörpers. Die Variabilität der Kryopumpe und der vergleichsweise mögliche geringe technische Aufwand gestattet es insbesondere, auch vorhandene Durchlauf-Substratbehandlungsanlage nachträglich damit auszurüsten und an die jeweiligen Prozessanforderungen anzupassen. In the simplest case, a heat sink, which can be adapted in size and shape to the available space, inserted into the plant chamber and optionally flowed through by a liquid or gaseous cooling fluid or designed so that it also to reduce the evacuated Volume is usable. The latter requires the vacuum stability and gas tightness of the heat sink. The variability of the cryopump and the comparatively possible low technical outlay makes it possible, in particular, to retrofit existing pass-through substrate treatment equipment and to adapt it to the respective process requirements.
Prozess, Gas und Anlage haben auch Einfluss auf die Wahl des Bindungsmechanismus, welcher wiederum vom Oberflächenmaterial der Kaltfläche im Verhältnis zum zu bindenden Gas abhängt. So ist entweder eine Gasbindung durch Kryokondensation oder alternativ durch Kryosorption möglich. Beide sind physikalisch reversibel, wobei eine Kryosorption nach der Bedeckung der Kaltfläche mit einer ersten Schicht der adsorbierten Gasmoleküle in die Kryokondensation übergeht. Die Wirkung der Kryopumpe ist durch die Bindungsfähigkeit der Kaltfläche für das jeweilige Kryokondensat begrenzt. Process, gas and equipment also influence the choice of bonding mechanism, which in turn depends on the surface material of the cold surface in relation to the gas to be bound. Thus, either a gas binding by cryocondensation or alternatively by cryosorption is possible. Both are physically reversible, with a cryosorption after covering the cold surface with a first layer of adsorbed gas molecules merges into the cryocondensation. The effect of the cryopump is limited by the bondability of the cold surface to the particular cryocondensate.
Die beschriebene Pumpwirkung der Kryopumpe bewirkt in Verbindung mit der anpassungsfähigen Gestaltung der Kryopumpe, dass entsprechend einer Ausgestaltung der Erfindung die Kryopumpe in den Bereichen einer Anlagenkammer angeordnet werden, in welchen kein Vakuumzugang vorhanden ist. The described pumping action of the cryopump, in conjunction with the adaptive design of the cryopump, causes, in accordance with one embodiment of the invention, the cryopump to be disposed in the areas of a plant chamber in which there is no vacuum access.
Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Die zugehörige Figur zeigt ein Beschichtungskompartment in einer Prozesskammer mit einer erfindungsgemäßen Kryopumpe. The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment. The accompanying figure shows a coating compartment in a process chamber with a cryopump according to the invention.
In Fig. ist schematisch und ohne Anspruch auf Darstellung aller Komponenten ein Beschichtungskompartment einer Durchlauf-Sputterbeschichtungsanlage mit einem Doppelmagnetron dargestellt, wobei jedes der beiden Rohrmagnetrons eine Magnetronkathode mit einem Targetmaterial und eine Magnetanordnung umfasst. In Fig. Is shown schematically and without claim to representation of all components, a coating compartment of a continuous sputter coating plant with a double magnetron, each of the two tubular magnetrons comprises a magnetron cathode with a target material and a magnet assembly.
Das Beschichtungskompartment
Das dargestellte Beschichtungskompartment
Unterhalb der Substrattransportebene
Im unteren Kammerabschnitt
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1 1
- Beschichtungskompartment coating compartment
- 2 2
- Außenwände exterior walls
- 3 3
- Kompartment compartment
- 4 4
- Trennwände partitions
- 5 5
- Substrattransportebene Substrate transport plane
- 6 6
- Substrat substratum
- 7 7
- Substratpassage substrate passage
- 8 8th
- Transportrollen transport wheels
- 9 9
- Transportrichtung transport direction
- 10 10
- Doppelmagnetron double magnetron
- 11 11
- Magnetronkathode magnetron
- 12 12
- Targetmaterial target material
- 13 13
- Magnetanordnung magnet assembly
- 17 17
- Saugöffnung suction opening
- 18 18
- Kühlkörper heatsink
- 19 19
- Kaltfläche cold surface
- 20 20
- Gastrennwand Gas separation wall
- 21 21
- oberer Kammerabschnitt upper chamber section
- 22 22
- unterer Kammerabschnitt lower chamber section
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