DE29918888U1

DE29918888U1 - Vakuumkammer

Info

Publication number: DE29918888U1
Application number: DE29918888U
Authority: DE
Original assignee: Hochvakuum Dresden VEB; VTD Vakuumtechnik Dresden GmbH
Current assignee: Hochvakuum Dresden VEB; VTD Vakuumtechnik Dresden GmbH
Priority date: 1999-01-14
Filing date: 1999-10-27
Publication date: 2000-02-10
Anticipated expiration: 2009-10-28

Description

01/U-13/DE

Vakuumkammer

Die Erfindung betrifft eine Vakuumkammer mit einer im wesentlichen vertikalen Kammer-Seitenwand mit einer Kammertür urid mit im wesentlichen koaxial zur vertikalen Kammerachse angeordneten Substratträgern. Eine derartige Vakuumkammer kann eine zylindrische Form mit vertikaler. Achse, eine kubische Form oder auch eine unregelmäßig geformte Kammer-Seitenwand mit einer im wesentlichen vertikalen Kammer-Achse aufweisen.

Nach dem Stand der Technik sind vielfältige Vakuumkammern mit vertikaler Kammer-Achse und einer in der vertikalen Kammerwand angeordneten Kammertür bekannt. Dabei ist es auch bekannt, verfahrenstechnologische Einrichtungen nahezu allseitig an der Kammerwandung anzuordnen.

Bei den zunehmend komplizierter werdenden Beschichtungsauf gaben ist es oft erforderlich, eine Mehrzahl Quellen von Vakuutnbogenverdampfern und/oder von Kathodenzerstäubungseinrichtungen anzuordnen. Dabei ist es vorteilhaft, derartige Einrichtungen, die ohne ein offenes Schmelzbad der Beschichtungsmaterialien arbeiten, sternförmig an der Kammer-Seitenwand anzuordnen. Bei den bekannten Einrichtungen ist der Platz dafür sehr begrenzt, insbesondere auch dadurch, daß die Anschlußöffnung für die Vakuumerzeuger meist eine große Fläche an der Kammerwand erfordert.

Auch am Kammerboden kann der räumliche Bedarf für die Lagerung, Halterung und Führung der Substrathalterung derart groß sein, daß der Raum für eine Anschlußöffnung für die Vakuumerzeuger sehr begrenzt ist.

01/U-13/DE

Der Erfindung liegt damit als Aufgabe zugrunde, eine Vakuumkammer der eingangs genannten Art anzugeben, die die Anordnung einer Mehrzahl Quellen von Vakuumbogenverdampfern und/oder von Kathodenzerstäubungseinrichtungen an der Seitenwand der Vakuumkammer ermöglicht, ohne daß die Evakuierungsmöglichkeit der Vakuumkammer beschränkt wird.

Die Erfindung löst die Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen gekennzeichnet und werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung, einschließlich der Zeichnung, näher dargestellt.

Der Kern der Erfindung besteht darin, daß der Anschluß der Vakuumerzeuger in eine relativ große Vakuum-Nebenkammer verlegt wird, die ihrerseits über eine strömungstechnisch ausreichend große Verbindungsöffnung mit der Vakuumkammer verbunden ist. Dabei kann es verfahrenstechnisch auch vorteilhaft sein, wenn zwischen der Vakuum-Nebenkammer und der Vakuumkammer eine Vakuumverschlußeinrichtung, insbesondere in Form eines Schieberventils, vorhanden ist.

Die Art und Anzahl der Vakuumerzeuger kann dabei spezifisch an die technologischen Erfordernisse angepaßt werden. Vorteilhaft können beispielsweise zwei Turbomolekularpumpen mit horizontaler Achse gegenüberliegend an die Vakuum-Nebenkammer angeflanscht werden. Dabei ist nicht ausgeschlossen, auch an anderer Stelle der Vakuumkammer weitere Vakuumerzeuger, z. B. eine Vorvakuumpumpe bzw. eine entsprechende Anschlußleitung, anzuschließen.

Mit der Erfindung wird die gesamte Seitenwand der Vakuumkammer frei für die Anordnung verfahrenstechnisch erfor-

01/U-13/DE

derlicher Quellen von Vakuutnbogenverdampfern und/oder von Kathodenzerstäubungseinrichtungen.

Zusätzlich ist es möglich, in die Vakuutn-Nebenkammer verfahrenstechnische Einrichtungen wie Blenden und/oder Führungseinrichtungen und/oder Antriebseinrichtungen und/oder Medienträger und/oder Kryoeinrichtungen und/oder Heizeinrichtungen anzuordnen. In vorteilhafter Weise können dadurch entsprechende Einrichtungen auch in den zentrischen Bereich der Substrathalterung eingebracht werden.

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.

Die Zeichnung zeigt eine erfindungsgemäße Vakuumkammer. Dabei zeigt die Figur 1 die Draufsicht und Figur 2 die Vorderansicht.

In Figur 1 ist eine Vakuumkammer 1 mit einer unregelmäßig geformten Kammer-Seitenwand 2 dargestellt. Im vorderen Bereich der Vakuumkammer 1 befindet sich im wesentlichen über die gesamte Höhe der Kammer-Seitenwand 2 eine Kammertür 3. In Fig. 1 ist die Kammertür 3 in geöffneter Stellung dargestellt. Vor der Vakuumkammer 1 ist ein Chargierwagen 4 auf Schienen 5 erkennbar. Auf diesem Chargierwagen 4 wird eine Substratträgereinrichtung mit den zu behandelnden bzw. zu beschichtenden Substraten in die Vakuumkammer l eingefahren und etwa koaxial zur Kammer-Achse positioniert.

In der Kammer-Seitenwand 2 sind vier Kathodenzerstäubungseinrichtungen 9 mit Targets 7 als Quellen angeordnet. Die Targets 7 können aus gleichartigen oder verschiedenartigen Materialien bestehen.

01/U-13/DE .·*."·:

• ·

Beispielhaft ist eine Wartungseinrichtung 8 angedeutet, mit welcher die Targets 7 vorteilhaft und vorzugsweise radial von der Kammer-Seitenwand 2 wegbewegt und in eine geeignete Position für Wartungsarbeiten gebracht werden kann, insbesondere auch Auswechseln von verbrauchten Targets 7. In der Figur l ist gut zu erkennen wie dafür der Raum außerhalb der Vakuumkammer 1 vorteilhaft genutzt werden kann.

Im Ausführungsbeispiel sind auch in der Kammertür 3 zwei Kathodenzerstäubungseinrichtungen 9 mit Targets 7 vorhanden. In der Kammertür 3 sind weiterhin Schaugläser 10 angeordnet.

Unmittelbar oberhalb der Vakuumkammer 1 befindet sich in erfindungsgemäßer Weise eine Vakuum-Nebenkammer 11, wobei deren vertikale Achse in der Kammer-Achse 6 liegt und damit auch in der Achse der Substratträgereinrichtung.

Von der Vakuum-Nebenkatnmer 11 ausgehend führt eine Rohrleitung 12 zu einer Rootspumpe 13 und einer Drehschieberpumpe 14. Weiterhin sind gegenüberliegend zwei Turbomolekularpumpen 15 angeordnet. Im oberen Deckel der Vakuum-Nebenkammer 11 befindet sich noch eine Durchführung 16 über die verschiedenartige verfahrenstechnische Einrichtungen wie Blenden, Führungseinrichtungen, Antriebseinrichtungen, Medienträger, Kryoeinrichtungen und/oder Heizeinrichtungen in die Vakuumkammer 1 eingebracht oder angeschlossen werden können.

In Figur 2 ist die Lage der Vakuum-Nebenkammer 11 und die in horizontaler Lage an dieser angeordneten zwei gegenüberliegenden Turbomolekularpumpen 15 gut zu erkennen. Beispielhaft ist,wieder eine Wartungseinrichtung 8 für die Wartung eines Target 7 ausgeschwenkt angedeutet.

01/U-13/DE · ■ *

Gut erkennbar ist in Figur 2 auch die vorteilhafte Raumaufteilung um die Vakuumkammer 1. Die nur angedeutete Substrathalterung 17 befindet sich zur Behandlung der Substrate weitgehend zentrisch innerhalb der Vakuumkammer 1 und ist koaxial von den Targets 7 umgeben. Damit ist eine intensive Beschichtung der Substrate von der Kammer-Seitenwand 2 aus möglich. Die Anschlüsse der Vakuumerzeuger (13, 14, 15) sind geschützt und platzsparend außerhalb der technologischen Beschichtungszone an der Vakuum-Nebenkammer 11 angeschlossen. Im Beispiel stehen alle Vakuumerzeuger über die Nebenkammer Il mit der Vakuumkammer 1 in Verbindung.

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. So ist es ohne weiteres möglich, weitere technologisch erforderliche Einrichtungen in der Vakuumkammer 1 und/oder der Vakuum-Nebenkammer 11 anzuordnen. Auch einzelne Vakuumerzeuger können an anderer Stelle als an der Nebenkammer 11 angeordnet werden. Statt der Kathodenzerstäubungseinrichtungen 9 können in äquivalenter Weise auch Vakuum-Lichtbogenverdampfer eingebaut werden.

Bei entsprechendem Erfordernis kann die Vakuum-Nebenkammer 11 beispielsweise auch über ein Schieberventil an der Vakuumkammer 1 angeschlossen sein.

Liste der verwendeten Bezugszeichen

1	Vakuumkamme r	2	11	Kammer-Sextenwand	\	Vakuum-Nebenkammer
3	Kammertür	4	13	Cha rg i e rwagen	Rootspumpe
5	Schiene	6	15	Kammer-Achse	Turbomolekularpumpe
7	Target	8	17	Wartungseinrichtung	Substrathaiterung
9	Kathodenzerstäubungseinrichtunc	19
10	Schauglas	21
12	Rohrleitung
14	Drehschieberpumpe
16	Durchführung
18
20

Claims

1. Vakuumkammer (1) mit einer im wesentlichen vertikalen Kammer-Seitenwand (2) und einer, im wesentlichen koaxial zur vertikalen Kammer-Achse (6) angeordneten, Substratträgereinrichtung, einer Kammertür (3) innerhalb der Kammer-Seitenwand (2) sowie einer oberhalb der Vakuumkammer (1) befindlichen Vakuum-Nebenkammer (11), an die mindestens ein Vakuumerzeuger angeschlossen ist, wobei die Vakuumkammer (1) und die Vakuum- Nebenkammer (11) über eine Verbindungsöffnung räumlich miteinander verbunden sind.

2. Vakuumkammer (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Kammer-Seitenwand (2) und/oder an der Kammertür (3) eine Mehrzahl Quellen von Vakuumbogenverdampfern und/oder von Kathodenzerstäubungseinrichtungen angeordnet sind.

3. Vakuumkammer (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vakuumerzeuger radial an der Seitenwand der Vakuum-Nebenkammer (11) angeschlossen sind.

4. Vakuumkammer (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Vakuum- Nebenkammer (11) verfahrenstechnische Einrichtungen angeordnet sind.

5. Vakuumkammer (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als verfahrenstechnische Einrichtungen Blenden und/oder Führungseinrichtungen und/oder Antriebseinrichtungen und/oder Medienträger und/oder Kryoeinrichtungen und/oder Heizeinrichtungen vorhanden sind.

6. Vakuumkammer (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Vakuum-Nebenkammer (11) und der Vakuumkammer (1) eine Vakuumverschlußeinrichtung vorhanden ist.