DE2242916C3 - Einrichtung zum Transportieren von zu beschichtenden Substraten durch eine Vakuumanlage - Google Patents
Einrichtung zum Transportieren von zu beschichtenden Substraten durch eine VakuumanlageInfo
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- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Transportieren von zu beschichtenden Substraten
durch eine Vakuumanlage, insbesondere eine Vakuumaufdampf- oder Kathodenzerstäubungsanlage. Derartige
Einrichtungen werden z. B. für das Aufbringen von dünnen metallischen oder nichtmetallischen Schichten
auf Glas- oder Keramikplatten gebraucht.
Es sind Vakuumaufdampf- und Kathodenzerstäubungsanlagen bekannt, bei denen die zu beschichtenden
Substrate mittels einer Transporteinrichtung kontinuierlich in die Beschichtungskammer hineingeführt und
nach der Beschichtung wieder herausgeführt werden. Derartige Transporteinrichtungen können in bekannter
Weise so ausgebildet sein, daß die Haltevorrichtungen für die Substrate von einem auf Führungsrollen laufenden
Förderband, -kette oder -seil bewegt werden. Durch die Beschlagung der beweglichen Teile des
Transportmechanismus mit der Schichtsubstanz kann einerseits ein erhöhter Verschleiß dieser Teile eintreten
(und andererseits (unter Umständen auch) eine unerwünschte Materialauftragung stattfinden, die sperrend
Wirken kann oder bei Wiederablösung infolge Abriebs •Is Verunreinigung auf die zu beschichtenden Substrate
gelangen kann.
Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine neue Konstruktion
einer derartigen Einrichtung zu finden, welche unter erschwerten
Betriebsbedingungen in einer mit dem tiampf einer Schichtsubstam; erfüllten Beschichtungskammer
betriebssicherer als bisherige Einrichtungen betrieben werden kann und weniger Wartungsarbeit
Erfordert. Die erschwerten Bedingungen bestehen darin, daß der Transportmechanismus bei erhöhter Temperatur
(z. B. bei 30cC) und möglichst ohne Schmiermittel betrieben werden muß, um eine Beeinträchtigung
des Vakuums zu vermeiden.
Durch die Erfindung wird auch eine wirtschaftlichere Ausnutzung der Anlagen ermöglicht.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfin
dung an Hand der Zeichnungen näher beschrieben. Die
F i g. 1 zeigt schematisch die Anordnung der Transporteinrichtung in der Beschichtungskammer; die
F i g. 2 zeigt die Transporteinrichtung in perspektivischer Darstellung, und die
F i g. 3 und 4 zeigen diese in seitlicher Ansicht und in einer Ansicht von oben.
1 bezeichnet die mittels einer Pumpe 2 über die Leitung
3 evakuierbare Beschichtungskammer, in welcher bekannte Vorrichtungen 4 zur Erzeugung eines auf die
zu beschichtenden Flächen der Substrate zu gerichteten Stromes von Molekülen der aufzubringenden Substanz
angeordnet sind. Im vorliegenden Beispielsfalle werden zwei isoliert aufgestellte Elektroden gezeigt,
welche über vakuumdicht durch die Kammerwand hindurchgeführte Spannungszuführungen auf ein hohes
negatives Potential gegenüber den auf Erdpotential befindlichen Substraten gebracht werden können, wodurch
in bekannter Weise mittels einer elektrischen Entladung bei Unterdruck eine Zerstäubung des Kathodenmaterials
erzielt wird. Die Zerstäubungskathoden bestehen aus dem Stoff, aus dem eine Schicht hergestellt
werden soll, z. B. aus Tantalmetall, wenn im Zuge d?' Herstellung elektrischer Kondensatoren Tantalschichten
auf die Substrate aufgebracht werden sollen. Die Vorrichtungen 4 können auch als elektrisch beheizbare
Verdampfungsquellen ausgebildet sein, die es ermöglichen, das Schichtmaterial zu erhitzen und einen
Dampfstrom zu erzeugen, der auf die Substrate zu gerichtet ist.
Zwischen den beiden Quellen 4 ist, wie die F i g. 1 zeigt, die Einrichtung 5 zum Transportieren der zu beschichtenden
plattenförmigen Substrate 6 und 7 angeordnet, derart, daß die mit Schichten zu versehenden
Flächen den von den Quellen 4 ausgehenden Molekülströmen zugewandt sind. Die Haltevorrichtungen für
die zu beschichtenden plattenförmigen Substrate sind als Kasetten 8 und 9 ausgeführt und bilden zusammen
mit einem dachförmigen Teil 10 Reiter, welche auf das durch die Kammer 1 hindurchbewegte Fördermittel 11
aufgesetzt werden können. Das Fördermittel 11 ist in Form einer endlosen Kette oder eines endlosen Bandes
oder Seiles — im folgenden wird der Einfachheit halber nur von einem Förderseil gesprochen — über Rollen 12
geführt und nimmt bei seiner Bewegung durch die Beschichtungskammer die Haltevorrichtungen für die
Substrate mit. Die Rollen 12 werden von den in dem U-förmigen Profil 13 gelagerten Achsen 14 getragen.
Das U-förmige Profil ist mittels Stützen und mit Hilfe von Flanschen 15 am Kammerboden befestigt.
Beim Betrieb werden die einzelnen mit den Substraten beladenen Reiter dicht aufeinanderfolgend auf das
Förderseil gesetzt und nacheinander an den Quellen 4 in der Beschichtungskammer vorbeigeführt und die
Substrate dabei beschichtet. Wie die perspektivische Darstellung der F i g. 2 erkennen läßt, können mehrere
derartige Transporteinheiten in Reihe geschaltet werden, wobei die Reiter selbsttätig von der einen Einheit
auf die nächste übergeben werden. Dies bietet die Möglichkeit die Transporteinheiten in einer einheitlichen
Größe rationell zu fertigen und nach Bedarf mehrere davon zu einer, einer gegebenen Beschichtungsanlage
angepaßten Transportbahn zusammenzuschließen.
Wegen ihres gedrungenen Aufbaues eignen sich die beschriebenen Transporteinheiten auch sehr gut zum
Hindurchführen von Substraten durch die Schleusenventile hintereinandergeschalteter Schleusenkammern
mit abgestuften Vakuum, wie dies bei kontinuierlich ar-
beitenden Beschichtungsanlagen oft der Fall ist.
Die F i g. 2 zeigt drei solcher Transporteinheiten. Jede weist für sich ein in sich geschlossenes, endloses
Förderseil auf, wobei der Antrieb des Förderseiles jeder Einheit über je eine Antriebsrolle 17 erfolgt, die
über eine Kupplung 18 durch bekannte mechanische Mittel angetrieben wird. Die Wellen der Antriebsrollen
liegen so tief, daß die Reiter ungehindert darüber hinwegbewegt
werden können. Die Transporteinheiten werden zweckmäßigerweise so aufgestellt, daß deren
Antriebsmechanismus nicht unmittelbar dem Mciekülstrom
ausgesetzt ist. Am einfachsten ist es, die Länge der in der Beschichtungskammer angeordneten Transporteinrichtung
so zu wählen, daß ihr Antriebsmechanismus außerhalb der Dampfzone liegt. Gegebenenfalls
können zusätzliche Abschirmbleche verwendet werden, um den Antriebsmechanismus gegen Beschlagung zu
schützen.
Aus den F i g. 3 und 4 sind weitere Einzelheiten des beschriebenen Ausführungsbeispiels der Erfindung ersichtlich.
Die Aufgabe und Abnahme der Reiter am Anfang bzw. Ende der Transportstrecke kann bei einer Durchlaufanlage
mit Schleusen außerhalb des Vakuums von Hand oder mit bekannten mechanischen Hilfsmitteln
geschehen. Bei Anlagen ohne Schleusen zum Außen-
raum können die mit den Substraten beladenen Reiter von einem Vorratsstapel im Innern der Anlage mit Hilfe
geeigneter mechanischer Auigabe-Einrichtungen, die nicht den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bilden,
der Reihe nach auf die erste Transporteinheit der Förderstrecke aufgegeben werden und nach Durchlauf
durch die Beschichtungskamrrer von der letzten Transporteinheit
(wenn mehrere verwendet werden) wieder abgenommen werden. Wie schon erwähnt, sollen die
einzelnen Reiter dicht aufeinanderfolgen derart, daß keine Lücken entstehen, durch welche hindurch das
Förderseil und die Führungsrollen einer unerwünschten Beschlagung mit dem Schichtstoff, ausgesetzt v/ären.
Mit der beschriebenen Einrichtung konnten störungs- und wartungsfreie Betriebszeiten von mehreren
tausend Stunden erzielt werden. Es liegt auf der Hand, daß damit ein wesentlicher Fortschritt gegenüber bekannten
Fördereinrichtungen für Vakuumanlagen gegeben ist. Selbstverständlich ist die Erfindung, die sich
auf das Problem des Transportes der zu behandelnden Gegenstände durch eine Vakuumbehandlungskammer
bezieht, nicht bloß bei Vakuumaufdampf- und Zerstäubungsanlagen
einsetzbar, sondern bei allen Anlagen, in denen Beschichtungsverfahren bei Unterdruck durchgeführt
werden müssen.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Einrichtung zum Transportieren von zu be-
!»chichtenden Substraten durch eine Vakuumanlage, die ein auf Führungsrollen laufendes Fördermittel
für die Haltevorrichtungen der zu beschichtenden Substrate aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Haltevorrichtungen zusammen mit den von ihnen getragenen Substraten (6, 7) das Fördermittel
(11) und die Führungsrollen (12) gegenüber den in der Anlage angeordneten Quellen (4)
der Schichtsubstanz abschirmen.
2. Einrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fördermittel (11) als endloses
Förderband, -kette oder -seil susgebildet ist.
3. Einrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtungen für die
Substrate als symmetrische Reiter ausgebildet sind, welche auf beiden Seiten des Fördermittels (11) die
zu beschichtenden Substrate (6, 7) tragen.
4. Einrichtung nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Reiter ein Dachteil (10) und
Seitenteile (8, 9) aufweisen, die als Kasetten zur Aufnahme der Substrate ausgebildet sind.
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E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 |