-
Die Erfindung betrifft eine Vakuumprozesskammer.
-
Im Allgemeinen können Substrate, z.B. plattenförmige Substrate, Glasscheiben, Wafer, Bandsubstrate, etc. in einer Vakuumprozessieranlage prozessiert werden, z.B. in einer Vakuumbeschichtungsanlage beschichtet werden. Dabei können die Substrate mittels eines geeigneten Transportsystems durch die Vakuumprozessieranlage hindurch transportiert werden und/oder in der Vakuumprozessieranlage positioniert werden.
-
Die Vakuumprozessieranlage kann allgemein mindestens eine Vakuumprozesskammer (auch als Vakuumkammer, Kammergehäuse, Kammerkörper, etc. bezeichnet) aufweisen. Die wesentliche Funktion der hierin beschriebenen Vakuumprozesskammer bzw. deren Wandungen, Deckel, etc. ist das Bereitstellen eines evakuierbaren Raums innerhalb der Vakuumprozesskammer. Dazu muss die Vakuumprozesskammer entsprechend vakuumtauglich ausgestaltet sein oder werden. Zum Evakuieren der Vakuumprozesskammer kann eine Vakuumpumpenanordnung verwendet werden. Das Prozessieren eines Substrats im Vakuum kann beispielsweise zum Beschichten des Substrats notwendig sein, z.B. wenn eine chemische Gasphasenabscheidung (CVD) oder eine physikalische Gasphasenabscheidung (PVD) zum Beschichten des Substrats verwendet werden soll.
-
Herkömmlicherweise wird eine Vakuumprozesskammer, sofern diese mehrere plattenförmige (z.B. ebene bzw. plane) Kammerwandabschnitte aufweist, aus einzelnen plattenförmigen Kammerwandsegmenten zusammengeschweißt. Aufgrund der Druckdifferenz, die beim Evakuieren der Vakuumprozesskammer gegenüber der äußeren Atmosphäre entsteht, insbesondere wenn die Vakuumprozesskammer ein großes Innenvolumen aufweist (beispielsweise von mehr als einem Kubikmeter), kann sich die Vakuumprozesskammer erheblich verformen, z.B. kann sich ein Kammerwandabschnitt nach innen wölben, wenn die Vakuumprozesskammer evakuiert wird. Selbst unter Verwendung zentimeterdicker Stahlplatten kann der Effekt, dass sich die Vakuumprozesskammer beim Evakuieren teilweise elastisch verformt, nicht verhindert werden. Dieser Effekt kommt stärker zum Tragen, wenn die Vakuumprozesskammer aus plattenförmigen Elementen aufgebaut ist, die eine gewisse Mindestfläche aufweisen, z.B. ein Fläche von mehr als 1 m2. Dies kann somit insbesondere für größere Kammerdeckel relevant sein, die zum Verschließen einer Vakuumprozesskammer verwendet werden. Wenn eine derartige Vakuumprozesskammer dann zyklisch be- und entlüftet wird, wie es beispielsweise bei Schleusenkammern der Fall sein kann, kommt es zu einer großen Beanspruchung der Vakuumprozesskammer. Allgemein kann daher ein hoher Aufwand notwendig sein, Schwachstellen, die zum Ausfall oder Defekt der Vakuumprozesskammer führen können, zu vermeiden. Entsprechend dicke und verwindungssteife Stahlplatten, die beispielsweise als Kammerdeckel einer Vakuumkammer verwendet werden können, sind schwierig herzustellen, kostenintensiv und verursachen im Betrieb Schwierigkeiten diese zu bewegen (z.B. beim Öffnen und/oder Schließen des Kammerdeckels).
-
Ein Aspekt verschiedener Ausführungsformen kann anschaulich darin gesehen werden, ein Verbiegen oder Verformen der Wandelemente (z.B. einer Kammerwand und/oder eines Kammerdeckels), was beim Evakuieren der Vakuumprozesskammer aufgrund des äußeren Atmosphärendrucks auftreten kann, zu verhindern oder zu reduzieren. Dies geht einher mit dem Bereitstellen von Wandelementen einer Vakuumprozesskammer mit einer nur minimal notwendigen Materialstärke (anschaulich die Dicke der Wandung der Vakuumprozesskammer).
-
Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass innerhalb der Vakuumprozesskammer eine Versteifungsstruktur (z.B. mit einem Versteifungselement oder mit mehreren Versteifungselementen) verwendet wird, welche zwei einander gegenüberliegende Wandelemente bzw. Wandabschnitte der Vakuumprozesskammer gegeneinander abstützt. Dabei muss die Versteifungsstruktur nicht unlösbar mit dem jeweiligen Wandelement bzw. Wandabschnitt verbunden sein. Ausreichend kann sein, wenn die Versteifungsstruktur bei belüfteter Vakuumprozesskammer an den einander gegenüberliegenden Wandelementen bzw. Wandabschnitten anliegt, so dass einem Annähern der einander gegenüberliegenden Wandelemente bzw. Wandabschnitte aneinander, beim Evakuieren der Vakuumprozesskammer, entgegengewirkt werden kann. Dabei können alle Eulerschen Knickfälle in Betracht kommen.
-
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Vakuumprozesskammer Folgendes aufweisen: einen Kammerkörper mit einer ersten Kammerwand und einer zweiten Kammerwand, wobei die zwei Kammerwände einander gegenüberliegend angeordnet sind und eingerichtet sind, das Innere der Vakuumprozesskammer von dem außerhalb der Vakuumprozesskammer herrschenden Umgebungsluftdruck (d.h. dem jeweils herrschenden Luftdruck von ungefähr 1013 hPa) zu separieren, eine Versteifungsstruktur, welche innerhalb des Kammerkörpers angeordnet ist und die erste Kammerwand an der zweiten Kammerwand abstützt, so dass, während die Vakuumprozesskammer evakuiert oder belüftet wird, einer Relativbewegung der ersten Kammerwand zur zweiten Kammerwand mittels der Versteifungsstruktur entgegengewirkt wird.
-
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Vakuumprozesskammer Folgendes aufweisen: einen Kammerkörper aufweisend eine Kammerwand, wobei die Kammerwand zwei einander gegenüberliegenden Kammerwandabschnitte aufweist und eingerichtet ist, das Innere der Vakuumprozesskammer von dem außerhalb der Vakuumprozesskammer herrschenden Umgebungsluftdruck (d.h. dem jeweils herrschenden Luftdruck von ungefähr 1013 hPa) zu separieren; und eine Versteifungsstruktur, welche innerhalb des Kammerkörpers angeordnet ist und beide Kammerwandabschnitte gegeneinander abstützt, so dass, während die Vakuumprozesskammer evakuiert oder belüftet wird, einer Relativbewegung der beiden Kammerwandabschnitte aufeinander zu mittels der Versteifungsstruktur entgegengewirkt wird.
-
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Vakuumprozesskammer Folgendes aufweisen: einen Kammerkörper mit zwei einander gegenüberliegenden Kammerwandelementen, wobei der Kammerkörper eingerichtet ist, das Innere der Vakuumprozesskammer von dem außerhalb der Vakuumprozesskammer herrschenden Umgebungsluftdruck (d.h. dem jeweils herrschenden Luftdruck von ungefähr 1013 hPa) zu separieren; und eine Versteifungsstruktur, welche innerhalb des Kammerkörpers angeordnet ist und beide Kammerwandelemente gegeneinander abstützt, so dass, während die Vakuumprozesskammer evakuiert oder belüftet wird, einer Relativbewegung der beiden Kammerwandelemente aufeinander zu mittels der Versteifungsstruktur entgegengewirkt wird.
-
Ferner können die erste Kammerwand und die zweite Kammerwand (bzw. die jeweiligen Kammerwandabschnitte oder die jeweiligen Kammerwandelemente) jeweils eine Ausdehnung entlang einer ersten Richtung von mehr als 1 m und entlang einer zweiten Richtung von mehr als 1 m aufweisen und parallel zueinander angeordnet sein. Anschaulich können die erste Kammerwand und die zweite Kammerwand (bzw. die jeweiligen Kammerwandabschnitte oder die jeweiligen Kammerwandelemente) im Wesentlichen plattenförmig ausgestaltet sein.
-
Die Versteifungsstruktur kann sich beispielsweise in eine Richtung senkrecht zur ersten Richtung und senkrecht zur zweiten Richtung von der ersten Kammerwand zu der zweiten Kammerwand erstrecken. Anschaulich kann sich die Versteifungsstruktur senkrecht zu den plattenförmigen Kammerwänden (bzw. Kammerwandabschnitten oder Kammerwandelementen) erstrecken.
-
Ferner kann die Versteifungsstruktur von dem Kammerkörper nur die erste Kammerwand und die zweite Kammerwand kontaktieren. Anschaulich kann die jeweilige Kammerwand mittels der Versteifungsstruktur zusätzlich in einem Mittenbereich abgestützt werden, wobei ein Randbereich der jeweiligen Kammerwand bereits abgestützt ist.
-
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Versteifungsstruktur ein Versteifungselement oder mehrere Versteifungselemente aufweisen. Als Versteifungselement kann beispielsweise ein Rohr verwendet werden.
-
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Vakuumprozesskammer Folgendes aufweisen: einen Kammerdeckel und einen Kammerkörper, wobei der Kammerkörper eine Kammeröffnung aufweist derart, dass zum Schließen der Vakuumprozesskammer die Kammeröffnung mittels des Kammerdeckels abgedeckt werden kann, wobei ein umlaufender Randbereich des Kammerdeckels einen entsprechend umlaufenden Randbereich des Kammerkörpers vakuumdicht abdichtet; und eine Versteifungsstruktur, welche innerhalb des Kammerkörpers von den umlaufenden Randbereichen beabstandet derart angeordnet ist, dass die Versteifungsstruktur, wenn die Vakuumprozesskammer geschlossen ist, den Kammerdeckel abstützt.
-
Ferner kann der Kammerdeckel eine Ausdehnung entlang einer ersten Richtung von mehr als 1 m und entlang einer zweiten Richtung von mehr als 1 m aufweisen. Die Versteifungsstruktur kann sich entlang einer Richtung senkrecht zur ersten Richtung und senkrecht zur zweiten Richtung von dem Kammerdeckel zu einer Kammerwand des Kammerkörpers erstrecken. Anschaulich kann sich die Versteifungsstruktur senkrecht zu der plattenförmigen Kammerwand und senkrecht zu dem plattenförmigen Kammerdeckel erstrecken.
-
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Vakuumprozesskammer Folgendes aufweisen: einen ersten Kammerdeckel, einen Kammerkörper und einen zweiten Kammerdeckel, wobei der Kammerkörper zwei einander gegenüberliegende Kammeröffnungen aufweist derart, dass zum Schließen der Vakuumprozesskammer (d.h. zum Abdichten der Kammeröffnungen mittels der Kammerdeckel) die beiden Kammeröffnungen mittels der beiden Kammerdeckel abgedeckt werden können; und eine Versteifungsstruktur, welche beabstandet von dem Kammerkörper derart angeordnet ist, dass die Versteifungsstruktur, wenn die Vakuumprozesskammer geschlossen ist, den ersten Kammerdeckel an dem zweiten Kammerdeckel abstützt.
-
Ferner können der erste Kammerdeckel und der zweite Kammerdeckel jeweils eine Ausdehnung entlang einer ersten Richtung von mehr als 1 m und entlang einer zweiten Richtung von mehr als 1 m aufweisen und parallel zueinander angeordnet sein. Die Versteifungsstruktur kann sich entlang einer Richtung senkrecht zur ersten Richtung und senkrecht zur zweiten Richtung von dem ersten Kammerdeckel zu dem zweiten Kammerdeckel erstrecken. Anschaulich kann sich die Versteifungsstruktur senkrecht zu den beiden plattenförmigen Kammerdeckeln erstrecken.
-
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Versteifungsstruktur von dem Kammerkörper nur den ersten Kammerdeckel und den zweiten Kammerdeckel kontaktieren. D.h. die Versteifungsstruktur hat nur Kontakt zu den gegenüberliegenden Wandelementen bzw. Kammerdeckeln bezogen auf den Kammerkörper insgesamt. Anschaulich wird der Kammerkörper an keiner weiteren Stelle von der Versteifungsstruktur kontaktiert.
-
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Versteifungsstruktur ein Hohlrohr aufweisen oder daraus bestehen. Das Hohlrohr kann beispielsweise derart eingerichtet und montiert sein, dass ein Innenraum des Hohlrohrs von außerhalb der Vakuumprozesskammer zugänglich ist, wenn die Vakuumprozesskammer geschlossen ist. Anschaulich kann das jeweilige Wandelement, an dem das Hohlrohr montiert ist, ein Durchgangsloch aufweisen, so dass der Innenraum des Hohlrohrs von außerhalb der Vakuumprozesskammer durch das jeweilige Wandelement hindurch zugänglich ist.
-
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Versteifungsstruktur ein Hohlrohr aufweisen oder daraus bestehen, wobei das Hohlrohr mindestens ein Durchgangsloch in dessen Wandung derart aufweist, dass ein Zugang zum Inneren des Kammerkörpers durch das mindestens eine Durchgangsloch hindurch bereitgestellt ist. Somit kann die Vakuumprozesskammer beispielsweise mittels des Hohlrohrs evakuiert werden oder mittels des Hohlrohrs kann ein Gas in die Vakuumprozesskammer eingeleitet werden.
-
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Versteifungsstruktur, z.B. in Form mindestens eines Hohlrohrs, mittels einer vakuumdichten Verbindung an dem Kammerdeckel oder dem Wandelement montiert sein oder werden.
-
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Prozessieranordnung Folgendes aufweisen: eine Vakuumprozesskammer oder eine Prozesskammeranordnung mit mehreren Vakuumprozesskammern; und mindestens eine Prozessiervorrichtung zum Prozessieren eines Substrats innerhalb der Vakuumprozesskammer. Die Prozessieranordnung kann ferner ein Transportsystem aufweisen zum Transportieren eines Substrats innerhalb der Vakuumprozesskammer.
-
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Transportsystem eine oder mehrere Transportrollen aufweisen, wobei die jeweiligen Rollenachsen parallel zueinander ausgerichtet sind zum Transportieren eines Substrats entlang einer Transportrichtung senkrecht zu den Rollenachsen. Dabei kann sich die Versteifungsstruktur parallel zu den Rollenachsen erstrecken. Somit kann der Substrattransport ungestört bleiben.
-
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die Transportrollen einen Bandlauf für ein Bandsubstrat definieren. Ein Bandsubstrat kann beispielsweise ein flexibles Substrat sein (z.B. eine Metallfolie, eine Kunststofffolie, flexibles Glas, etc.), das auf eine Rolle aufgewickelt werden kann. Das Bandsubstrat kann somit von Rolle-zu-Rolle transportiert werden.
-
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.
-
Es zeigen
-
1A bis 1C jeweils eine schematische Ansicht eines Kammerkörpers bzw. einer Vakuumprozesskammer mit und ohne Versteifungsstruktur, gemäß verschiedenen Ausführungsformen;
-
2 einen Kammerkörper bzw. eine Vakuumprozesskammer in einer schematischen Ansicht, gemäß verschiedenen Ausführungsformen;
-
3 einen Kammerkörper bzw. eine Vakuumprozesskammer in einer schematischen Ansicht, gemäß verschiedenen Ausführungsformen;
-
4A und 4B einen Kammerkörper bzw. eine Vakuumprozesskammer in verschiedenen schematischen Ansichten, gemäß verschiedenen Ausführungsformen; und
-
5 eine Vakuumprozesskammer in einer schematischen Ansicht, gemäß verschiedenen Ausführungsformen.
-
In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die Teil dieser bilden und in denen zur Veranschaulichung spezifische Ausführungsformen gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeübt werden kann. In dieser Hinsicht wird Richtungsterminologie wie etwa "oben", "unten", "vorne", "hinten", "vorderes", "hinteres", usw. mit Bezug auf die Orientierung der beschriebenen Figur(en) verwendet. Da Komponenten von Ausführungsformen in einer Anzahl verschiedener Orientierungen positioniert werden können, dient die Richtungsterminologie zur Veranschaulichung und ist auf keinerlei Weise einschränkend. Es versteht sich, dass andere Ausführungsformen benutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Es versteht sich, dass die Merkmale der hierin beschriebenen verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen miteinander kombiniert werden können, sofern nicht spezifisch anders angegeben. Die folgende ausführliche Beschreibung ist deshalb nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen, und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird durch die angefügten Ansprüche definiert.
-
Im Rahmen dieser Beschreibung werden die Begriffe "verbunden", "angeschlossen" sowie "gekoppelt" verwendet zum Beschreiben sowohl einer direkten als auch einer indirekten Verbindung, eines direkten oder indirekten Anschlusses sowie einer direkten oder indirekten Kopplung. In den Figuren werden identische oder ähnliche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen, soweit dies zweckmäßig ist.
-
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen wird eine Vakuumprozesskammer bereitgestellt, welche eine einfache kostenreduzierende Lösung für den Behälterbau bietet, z.B. mit dem Ziel, eine Einbeulung der Behälterwand zu verhindern oder zumindest zu minimieren.
-
In den 1A bis 1C ist eine Vakuumprozesskammer 100 bzw. ein Kammerkörper 102 einer Vakuumprozesskammer 100 in jeweils einer schematischen Seitenansicht bzw. Querschnittsansicht dargestellt. Eine Vakuumprozesskammer 100 kann einen Kammerkörper 102 oder mehrere miteinander verbundene Kammerkörper 102 aufweisen.
-
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Kammerkörper 102 eine erste Kammerwand 102a und eine zweiten Kammerwand 102b aufweisen. Anschaulich können die erste Kammerwand 102a und die zweite Kammerwand 102b parallel zueinander angeordnet sein. Die in 1A dargestellte Vakuumprozesskammer 100 kann beispielsweise in belüftetem Zustand sein, so dass der Kammerkörper 102 die vordefinierte Geometrie aufweist.
-
Der Kammerkörper 102 und somit die Kammerwände 102a, 102b des Kammerkörpers 102 können das Innere 111 der Vakuumprozesskammer 100 von dem außerhalb 113 der Vakuumprozesskammer 100 herrschenden Luftdruck separieren.
-
Wenn die in 1A dargestellte Vakuumprozesskammer 100 ohne Versteifungsstruktur evakuiert wird, herrscht im Inneren 111 der Vakuumprozesskammer 100 ein geringerer Druck als außerhalb 113 der Vakuumprozesskammer 100, so dass sich die Kammerwände 102a, 102b aufgrund der Druckdifferenz nach innen wölben, vgl. 1B. Um diese zu verhindern, müsste die jeweilige Kammerwand mit großem Kostenaufwand versteift werden. Dies kann vor allem für große Kammerwände kostspielig werden.
-
Wie in 1C gemäß verschiedenen Ausführungsformen dargestellt ist, kann eine Versteifungsstruktur 104 innerhalb des Kammerkörpers 102 bzw. innerhalb der Vakuumprozesskammer 100 angeordnet sein oder werden. Die Versteifungsstruktur 104 stützt die beiden Kammerwände 102a, 102b aneinander ab. Somit wird eine Relativbewegung der ersten Kammerwand 102a zur zweiten Kammerwand 102b mittels der Versteifungsstruktur 104 vermieden oder vermindert, wenn die Vakuumprozesskammer 100 evakuiert wird. Anschaulich wird verhindert, dass sich die Kammerwände 102a, 102b nach Innen wölben, wie in 1B veranschaulicht ist.
-
Die Versteifungsstruktur 104 und die jeweiligen Kammerwände 102a, 102b können somit derart eingerichtet sein, dass eine vordefinierte maximale Verformung der Kammerwände 102a, 102b nicht überschritten wird. Beispielsweise kann die Wandstärke der Kammerwände 102a, 102b angepasst sein oder werden, um Materialkosten und/oder Gewicht zu sparen.
-
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die jeweilige Wandstärke der Kammerwände 102a, 102b in einem Bereich von ungefähr 1 cm bis ungefähr 5 cm liegen.
-
Die Kammerwände 102a, 102b können senkrecht zur Richtung 105 ausgerichtet sein. Die Kammerwände 102a, 102b können entlang der Richtung 101 und entlang der Richtung senkrecht zu den Richtung 101 und 105 eine Ausdehnung von mehr als 1 m aufweisen. Die Ausdehnung der (beispielsweise gleich großen) Kammerwände 102a, 102b kann die minimal notwendige Wandstärke der Kammerwände 102a, 102b, das zu verwendende Material und/oder der konstruktiven Aufbau der Kammerwände 102a, 102b sowie die Lage und Ausgestaltung der Versteifungsstruktur 104 definieren. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Versteifungsstruktur 104 nur ein Versteifungselement aufweisen, wie in 1C dargestellt ist. Alternativ können mehrere Versteifungselemente verwendet werden, um die Kammerwände 102a, 102b an mehreren verschiedenen Stellen gegeneinander abzustützen. Auch können die Kammerwände 102a, 102b Versteifungsrippen aufweisen, die auf diese aufgeschweißt sein können.
-
Die Versteifungsstruktur oder mindestens ein Versteifungselement kann sich entlang der Richtung 105 von der ersten Kammerwand 102a zu der zweiten Kammerwand 102b erstrecken.
-
Die Versteifungsstruktur kann die erste Kammerwand 102a und die zweite Kammerwand 102b jeweils direkt kontaktieren.
-
2 veranschaulicht eine Vakuumprozesskammer 100 bzw. einen Kammerkörper 102 einer Vakuumprozesskammer 100 in einer schematischen Seitenansicht oder Querschnittsansicht, gemäß verschiedenen Ausführungsformen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Kammerkörper 102 eine Kammeröffnung 212 aufweisen. Zum Schließen der Vakuumprozesskammer 100 (d.h. zum Abdichten der Kammeröffnung 212) wird die Kammeröffnung 212 mittels eines Kammerdeckels 202 abgedeckt. Dabei liegt ein umlaufender Randbereich 202r des Kammerdeckels 202 auf einem entsprechend umlaufenden Randbereich 102r des Kammerkörpers 102 auf und der Kammerdeckel 202 verschließt somit den Kammerkörper 102 vakuumdicht.
-
Die Versteifungsstruktur 104 ist innerhalb des Kammerkörpers 102 angeordnet und von dem umlaufenden Randbereich 102r des Kammerkörpers 102 beabstandet angeordnet. Somit stützt die Versteifungsstruktur 104 den Kammerdeckel 202 ab, wenn die Vakuumprozesskammer 100 geschlossen ist.
-
Anschaulich liegt der Kammerdeckel 202, wenn die Vakuumprozesskammer 100 geschlossen ist, sowohl auf dem Randbereich 102r des Kammerkörpers 102 auf als auch auf der Versteifungsstruktur 104. Die Versteifungsstruktur 104 stützt dabei einen Mittenbereich 202m des Kammerdeckels 202 zusätzlich. Dabei können der Kammerdeckel 202 und die Versteifungsstruktur 104 nicht körperlich miteinander verbunden sein, sondern nur lose aufeinander gestützt sein. Dagegen kann die Versteifungsstruktur 104 an dem Kammerkörper 102 fest montiert sein, z.B. angeschweißt oder angeschraubt sein.
-
3 veranschaulicht eine Vakuumprozesskammer 100 bzw. einen Kammerkörper 102 einer Vakuumprozesskammer 100 in einer schematischen Seitenansicht oder Querschnittsansicht, gemäß verschiedenen Ausführungsformen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Vakuumprozesskammer 100 einen ersten Kammerdeckel 202, einen Kammerkörper 102 und einen zweiten Kammerdeckel 302 aufweisen. Der Kammerkörper kann zwei einander gegenüberliegende Kammeröffnungen 212, 312 aufweisen derart, dass zum Schließen der Vakuumprozesskammer 100 die beiden Kammeröffnungen 212, 312 mittels der beiden Kammerdeckel 202, 302 abgedeckt werden können.
-
Die Versteifungsstruktur 104 kann von dem Kammerkörper 102 beabstandet angeordnet sein. Somit stützt die Versteifungsstruktur 104 den ersten Kammerdeckel 202 an dem zweiten Kammerdeckel 302 ab, wenn die Vakuumprozesskammer 100 geschlossen ist.
-
Im geschlossenen Zustand der Vakuumprozesskammer 100 kann jeweils ein umlaufender Randbereich 202r, 302r des jeweiligen Kammerdeckels 202, 302 auf einem entsprechend umlaufenden Randbereich 102r des Kammerkörpers 102 aufliegen. Somit verschließen die Kammerdeckel 202, 302 den Kammerkörper 102 vakuumdicht.
-
Die Versteifungsstruktur 104 ist innerhalb des Kammerkörpers 102 angeordnet und von dem jeweiligen umlaufenden Randbereich 102r des Kammerkörpers 102 beabstandet angeordnet. Somit stützt die Versteifungsstruktur 104 den jeweiligen Kammerdeckel 202, 302 ab, wenn die Vakuumprozesskammer 100 geschlossen ist.
-
Anschaulich ist der jeweilige Kammerdeckel 202, 302, wenn die Vakuumprozesskammer 100 geschlossen ist und evakuiert wird, sowohl mit dem jeweiligen Randbereich 102r des Kammerkörpers 102 als auch mit der Versteifungsstruktur 104 in körperlichem Kontakt. Die Versteifungsstruktur 104 stützt dabei einen jeweiligen Mittenbereich 202m, 302m des jeweiligen Kammerdeckels 202, 302 zusätzlich. Dabei kann nur einer der beiden Kammerdeckel 202, 302 mit der Versteifungsstruktur 104 körperlich verbunden sein, z.B. angeschweißt oder angeschraubt sein.
-
In 4A ist eine Vakuumprozesskammer 100 in einer perspektivischen Ansicht veranschaulicht, wobei 4B eine Seitenansicht der Vakuumprozesskammer 100 zeigt, gemäß verschiedenen Ausführungsformen.
-
Wie vorangehend beschrieben kann die Vakuumprozesskammer 100 einen Kammerkörper 102 und eine Versteifungsstruktur 104 aufweisen, welche eingerichtet sind, einer Verformung des Kammerkörpers 102 und/oder eines Kammerdeckels oder mehrerer Kammerdeckel entgegenzuwirken.
-
Der Kammerkörper 102 bzw. die Vakuumprozesskammer 100 kann mittels einer Trägerstruktur 430 gehalten werden. Analog zum vorangehend beschriebenen, kann die Versteifungsstruktur 104, z.B. hier in Form zweier Stangen 104 oder Rohre 104, einen Kammerdeckel 202 gegen eine Kammerwand 102b des Kammerkörpers 102 oder zwei Kammerdeckel 202, 302 gegeneinander abstützen.
-
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Versteifungsstruktur 104 oder kann zumindest ein Versteifungselement der Versteifungsstruktur 104 als Lager für eine Transportrolle verwendet werden. Unter Verwendung der Transportrolle kann dann beispielsweise ein Bandsubstrat in der Vakuumprozesskammer 100 transportiert werden.
-
Der Kammerkörper 102 kann eine Vielzahl plattenförmiger Wandsegmente 402 aufweisen, die miteinander verbunden eine umlaufende Kammerwand des Kammerkörpers 102 bilden. Die umlaufende Kammerwand des Kammerkörpers 102 definiert dann die beiden Kammeröffnungen 212, 312, die mittels der zwei Kammerdeckel 202, 302 abgedeckt werden können, vgl. 3.
-
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen werden sich nach innen durchbiegende Kammerwände einer Vakuumprozesskammer 100 mittels einer Versteifungsstruktur 104 (auch als Stiffer bezeichnet) gegenseitig abgestützt.
-
Einer oder mehrere Stiffer befinden sich in der Vakuumprozesskammer 100 direkt gegenüber und stützen die Kammerwände gegen Durchbiegung ab. Die jeweils gegeneinander abgestützten Kammerwände oder Kammerdeckel können das gleiche Material, gleiche große Flächen und gleiche Wandstärken aufweisen, so dass die auf die Versteifungsstruktur 104 wirkenden Kräfte anti-symmetrisch (vom Betrag her gleich groß und entgegengesetzt gerichtet) sind und sich somit gegenseitig kompensieren.
-
Mittels der hierin beschriebenen Anordnung kann eine Verrippung am Stahlbau minimiert werden oder entfallen.
-
Ferner kann die Versteifungsstruktur 104 ausgestaltet sein, weitere Funktionen zu übernehmen. Beispielsweise kann die Versteifungsstruktur 104 einen Hohlkörper aufweisen oder daraus bestehen (auch als Hohl-Stiffer bezeichnet), so dass der Hohlkörper als Teil der Vakuumversorgung verwendet werden kann. Beispielsweise kann die Vakuumprozesskammer 100 mittels des Hohl-Stiffers evakuiert werden. Dazu kann der Hohl-Stiffers ein entsprechend gasdurchlässig ausgestaltete Wandung aufweisen und auch derart an dem Kammerdeckel oder an einer Kammerwand montiert sein, dass ein Gasaustausch durch den Kammerdeckel bzw. die Kammerwand hindurch in den Hohl-Stiffer möglich ist.
-
Auch kann der Stiffer als feste Aufnahmeachse eines Wickelsystems zum Auf- und/oder Abwickeln eines Bandsubstrats verwendet werden. Ferner kann der Stiffer zylinderförmig sein und einen entsprechenden Durchmesser aufweisen, so dass dieser als Coating-Drum (als Beschichtungstrommel) verwendet werden kann. Dabei dient der Stiffer als unterstützende Auflagefläche für ein zu prozessierendes Substrat.
-
Der Stiffer oder der Hohl-Stiffer kann ferner als eine Zuführung von Medien in die Vakuumprozesskammer 100 hinein oder aus dieser heraus verwendet werden. Zudem bietet sich die Möglichkeit Wellen zum Antrieb von Einbauten innerhalb der Vakuumkammer als Stiffer zu verwenden.
-
Wie in 4B dargestellt ist, kann die Versteifungsstruktur 104 aus dem Kammerkörper 102 um die Länge X heraus ragen. Dabei ist X die absolute Tiefe des entsprechend zugehörigen Kammerdeckels bis zur Innenwand. Anschaulich muss der Kammerdeckel an der Versteifungsstruktur 104 anliegen oder mit geringer Toleranz fast anliegen, so dass dieser entsprechend beim Evakuieren der Vakuumprozesskammer 100 abgestützt wird.
-
In 5 ist eine Vakuumprozesskammer 100 analog zum Vorangehenden in einer Querschnittsansicht dargestellt, gemäß verschiedenen Ausführungsformen.
-
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Versteifungsstruktur 104 als Hohl-Stiffer ausgestaltet sein. In dem ersten Wandelement 102b, 302 (z.B. in einem Kammerdeckel) kann ein Durchgangsloch 502 bereitgestellt sein oder werden, wobei die Versteifungsstruktur 104 derart mit dem ersten Wandelement 102b, 302 verbunden ist, dass ein Innenraum der Versteifungsstruktur 104 durch das Durchgangsloch 502 hindurch zugänglich ist. Anschaulich kann in Gas durch das erste Wandelement 102b, 302 hindurch in die Versteifungsstruktur 104 eingeleitet werden oder es kann ein Gas durch das erste Wandelement 102b, 302 hindurch aus der Versteifungsstruktur 104 abgepumpt werden. Dabei weist die Versteifungsstruktur 104 in dessen Wandung 504 mindestens ein Durchgangsloch 504d auf, so dass ein Gasaustausch in das Innere 111 des Kammerkörpers 102 stattfinden kann. Somit kann Gas mittels der Versteifungsstruktur 104 aus dem Kammerkörper 102 abgepumpt werden oder in den Kammerkörper 102 eingeleitet werden.
-
Ein zweites Wandelement 202 (z.B. ein weiterer Kammerdeckel) kann an dem Kammerkörper 102 anliegen und mittels der Versteifungsstruktur 104 gestützt werden. Die Versteifungsstruktur 104 kann gasdicht an dem ersten Wandelement befestigt sein oder werden.
