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  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:
    DieErfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bereitstellung einer Sonderatmosphäre mit einem Medienanschluss,insbesondere eine Vorrichtung zur Beschichtung von Substraten imHochvakuum mit einem Kühlmittelanschluss.Dieerfindungsgemäße Vorrichtungzur Bereitstellung einer Sonderatmosphäre enthält eine Kammer, die einen Behälter miteiner Wandung, einer verschließbaren Öffnung und einerDichtfläche,einen Deckel sowie einen Medienanschluss umfasst, und ist dadurchgekennzeichnet, dass der Medienanschluss aus einer in das Innereder Kammer ragenden Einstülpungder Wandung des Behältersmit einer der Öffnungdes Behälterszugewandten Durchführungzur Aufnahme eines Anschlussstutzens und einem in die Durchführung derEinstülpungeinsetzbaren Anschlussstutzen besteht.
    公开号:DE102004031528A1
    申请号:DE200410031528
    申请日:2004-06-29
    公开日:2006-01-19
    发明作者:Olaf Gawer；Michael Hofmann；Jens Melcher
    申请人:Von Ardenne Anlagentechnik GmbH；
    IPC主号:H01J37-34
    专利说明:
    [0001] DieErfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bereitstellung einer Sonderatmosphäre mit einem Medienanschluss,insbesondere eine Vorrichtung zur Beschichtung von Substraten imHochvakuum mit einem Kühlmittelanschluss.
    [0002] Beivielen bekannten Arbeitsverfahren, die unter einer Sonderatmosphäre wie untereiner Schutzatmosphäreoder im Hochvakuum ablaufen, beispielsweise den heutigen Verfahrenzur Hochvakuumbeschichtung von Substraten, wie thermische Verdampfungoder Sputtern (Kathodenzerstäubung), stelltsich das Problem, die entstehende Wärme abzuführen, um die technologischenParameter konstant zu halten und so qualitativ hochwertige Ergebnissezu erzielen. Hierfürmuss ein Kühlmittel,beispielsweise Wasser, in die Prozesskammer, beispielsweise eineHochvakuumkammer (nachfolgend Kammer genannt) eingebracht werden,die dazu dient, die Wärmevon den in der Kammer befindlichen Vorrichtungsteilen aufzunehmenund aus der Kammer herauszuführen.
    [0003] BeiVakuumbeschichtungsanlagen fürplattenförmigeSubstrate sind im Beschichtungsbereich eine oder mehrere Kammernmit Einrichtungen zum Verdampfen oder Zerstäuben des Beschichtungsmaterials,beispielsweise thermische Verdampfer oder Magnetronsputtereinrichtungen,in technisch sinnvoller Anzahl und Beschaffenheit vorhanden. AufGrund der Geometrie dieser Einrichtung gelangt ein Anteil des verdampftenoder zerstäubtenTargetmaterials nicht auf das Substrat, sondern auf in der Be schichtungskammerangeordnete stationäreBauteile.
    [0004] DieseBauteile sind in der Regel so gestaltet, dass sie einerseits große Mengendes Targetmaterials aufnehmen können,um eine Partikelbildung durch Ablösen auf dem Substrat zu verhindern.Andererseits müssendiese Bauteile nach Möglichkeit temperiert,d.h. gekühltwerden. Durch Beibehaltung einer konstanten Temperatur sollen mechanische Spannungenin den aufgebrachten Schichten minimiert und die technologischenBedingungen zum Aufbringen der Schicht konstant gehalten werden.
    [0005] Für die Anordnungder in der Kammer befindlichen Vorrichtungsteile gibt es mehrereVarianten. Beispielsweise könnenKühlmittelführendeVorrichtungsteile in der Kammer fixiert werden. An diese Vorrichtungsteilewerden beispielsweise Winkelprofile, vorzugsweise aus Aluminium,zur Aufnahme des Targetmaterials geklemmt. Während der Wartung werden lediglichdie Winkelprofile ausgetauscht.
    [0006] Umdie Reinigung und Wartung derartiger Vorrichtungen zu erleichtern,sind in einer anderen Variante die in der Kammer befindlichen Vorrichtungsteile,wie Verdampfer, Magnetrons, Targets, oder Blenden an einem Hilfsgestellangeordnet, das im Innern der Kammer herausnehmbar gelagert ist. DasKühlmittelwird den zu kühlendenVorrichtungsteilen überKühlmittelleitungenzugeführt,die ebenfalls an dem Hilfsgestell angeordnet sind, um die zu kühlendenVorrichtungsteile mit Kühlmittelversorgen zu können.Das Hilfsgestell mit den daran angeordneten Vorrichtungsteilen istmittels Hebezeug komplett aus der Kammer entfernbar, d.h. die zurAufnahme des verdampften oder zerstäubten Targetmaterials vorgesehenenBleche oder Winkelprofile und die Kühlmittel führenden Vorrichtungsteile werdenzusammen gehandhabt.
    [0007] Umdie Herausnehmbarkeit des Hilfsgestells zu gewährleisten, müssen dieim Innern der Kammer angeordneten Kühlmittelleitungen von den sieversorgenden, außerhalbder Kammer angeordneten Kühlmittelzuführungenentkoppelbar sein. Hierzu sind die inne ren Kühlmittelleitungen mit den äußeren Kühlmittelzuführungendurch bekannte Verbindungsmittel, wie Verschraubungen oder Schnellverschlüsse, miteinanderverbunden. Um zu vermeiden, dass Kühlmittel aus undichten Verbindungsmittelnin die Kammer eintritt, müssendiese Verbindungsmittel außerhalbder Kammer angeordnet sein.
    [0008] Für den Kühlmittelanschlussder Variante mit Hilfsgestell kann der Anschluss einerseits durcheinen im Behälterbodenliegenden Flansch erfolgen. Nachteilig dabei ist die schlechte Erreichbarkeitdes Flansches, zusätzlicherschwert durch seitliche Behälterversteifungen.
    [0009] In EP 1 019 946 B1 wirdeine Lösungvorgeschlagen, bei der ein Kühlmittelanschluss über die Seitenwanddes Behältersragt. Das Hilfsgestell weist an einer Längsseite einen über dieProzesskammer greifenden Ausleger mit Versorgungsanschlüssen zumindestfür Kühlmittelauf. Durch diese Gestaltung entfallen innerhalb der Prozesskammerbefindliche, beim Ausbau von Einbauteilen zu lösende Kühlmittelverbindungen, wodurchdie Gefahr eines Austritts von Kühlmittelinnerhalb der Prozesskammer infolge nicht dichter Verbindungen entfällt. EinNachteil der vorgeschlagenen Lösungbesteht darin, dass die Kammerdecke (d.h. die Dichtfläche desBehälters) undder den BehälterabschließendeDeckel aufgrund der darin vorgesehenen Durchführung für den Versorgungsanschlussunsymmetrisch sind. Außerdemsind die überdie Kammerdecke hinausragenden Vorrichtungsteile bei geöffnetemDeckel der Gefahr von Beschädigungenausgesetzt.
    [0010] DieAufgabe der Erfindung besteht daher darin, eine Vorrichtung miteinem Medienanschluss, insbesondere eine Vorrichtung zur Beschichtungvon Substraten im Hochvakuum mit einem Kühlmittelanschluss anzugeben,bei der die Bedienung des Kühlmittelanschlusses(Ankoppeln und Lösen)mit geringem technischem Aufwand vereinfacht wird.
    [0011] Erfindungsgemäß wird dieAufgabe gelöst durcheine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. VorteilhafteAusgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
    [0012] Dieerfindungsgemäße Vorrichtungzur Bereitstellung einer Sonderatmosphäre enthält eine Kammer, die einen Behälter miteiner Wandung, einer verschließbaren Öffnung undeiner Dichtfläche, einenDeckel sowie einen Medienanschluss umfasst und ist dadurch gekennzeichnet,dass der Medienanschluss aus einer in das Innere der Kammer ragendenEinstülpungder Wandung des Behältersmit einer der Öffnungdes Behälterszugewandten Durchführungzur Aufnahme eines Anschlussstutzens und einem in die Durchführung derEinstülpungeinsetzbaren Anschlussstutzen besteht.
    [0013] DieEinstülpungkann an jeder beliebigen Stelle der Wandung, einschließlich eineseventuell vorhandenen Bodens, angeordnet sein.
    [0014] Ineiner Ausgestaltung der Erfindung ist die Vorrichtung zum Beschichtenvon plattenförmigen Substratenausgebildet, wobei die Wandung des Behälters aus einem Boden und einerSeitenwand gebildet ist, die Einstülpung an der Seitenwand zwischen Dichtfläche undBoden des Behältersangeordnet ist, die Vorrichtung weiterhin eine Kühleinrichtung umfasst und derAnschlussstutzen nach der Montage der Kühleinrichtung im Innern derKammer aus der Kammer hinaus ragt.
    [0015] Ineiner vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung enthalten der Anschlussstutzenoder/und die Durchführungder EinstülpungDichtmittel zur Abdichtung der Kammer. Das Dichtmittel ist vorteilhaftals Konussitz des Anschlussstutzens in der Durchführung ausgebildet.Hierdurch wird verhindert, dass eindringende Außenluft das in der Kammer herrschendeVakuum zerstörtoder die Schutzatmosphärebeeinträchtigt.
    [0016] ZurVerbesserung der Dichtungswirkung enthält das Dichtmittel in einerbesonders vorteilhaften Ausführungder Erfindung einen O-Ring aus einem Elastomer.
    [0017] Ineiner vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist der Anschlussstutzenan seinem aus der Kammer ragenden Ende eine Schnellkupplung oder eineAufnahme füreine Schnellkupplung auf. Unter Schnellkupplung soll im Sinne dieserAnmeldung auch jeder elektrische Steckverbinder angesehen werden.Hierdurch wird der Zeitaufwand bei der Montage und Demontage derMedienzuführunggegenüberherkömmlichenVerbindungsmitteln, wie beispielsweise Verschraubungen, wesentlichherabgesetzt.
    [0018] Vorteilhaftist die Einstülpungdurch ein separates Bauteil gebildet, das in einer dafür vorgesehenen Öffnung derWandung angeordnet und mit Verbindungsmitteln an der Wandung desBehältersbefestigt ist. Diese Variante ist besonders zweckmäßig zurNachrüstungbereits existierender Vorrichtungen verwendbar und ist außerdem zubevorzugen, wenn an der Wandung des Behälters nicht geschweißt werdendarf.
    [0019] Dasseparate Bauteil kann vorteilhaft zylindrisch oder quaderförmig ausgebildetsein und an seinem Rand einen Flansch zur Anbringung an der Wandungdes Behältersaufweisen. Die zylindrische Form benötigt wenig Material und bieteteine hohe Druckfestigkeit, währenddie Quaderform mehr Raum fürdie Montage der Medienzuleitung bietet, einfacher und kostengünstigerzu fertigen ist und die Abdichtung der Durchführung erleichtert, da eine ebeneFlächezur Verfügungsteht.
    [0020] DieVerbindungsmittel sind bevorzugt Schraubenbolzen, um die Montageder Einstülpung ander Wandung des Behälterseinfach zu gestalten und eine lösbareVerbindung zwischen Einstülpung undBehälterzu erhalten.
    [0021] Essei ausdrücklichangemerkt, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Bereitstellungeiner Sonderatmosphäremit Medienanschluss in vielen Bereichen der gewerblichen Wirtschaftverwendbar ist und ihr Einsatz nicht etwa auf die Beschichtung vonSubstraten im Hochvakuum beschränktist. Vielmehr ist die erfindungsgemäße Vorrichtung nutzbringend überall dorteinsetzbar, wo Arbeitsverfahren im Hochvakuum oder unter Schutzatmo sphäre ablaufen müssen. Ingleicher Weise ist der zu dem Medienanschluss gehörige Anschlussstutzennicht als auf Anschlüssefür flüssige odergasförmigeMedien beschränktanzusehen, sondern der Anschlussstutzen kann ebenso dazu dienen,elektrische Versorgungsleitungen oder elektronische Mess- oder Steuerleitungenin die Kammer hinein bzw. aus ihr hinaus zu führen oder eine mechanischeEinrichtung, beispielsweise ein Gestänge oder eine Welle, durchdie Seitenwand der Kammer zu führen.
    [0022] Nachfolgendwird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen
    [0023] 1 einerstes Ausführungsbeispielder Erfindung,
    [0024] 2 einzweites Ausführungsbeispielder Erfindung und
    [0025] 3 eindrittes Ausführungsbeispielder Erfindung.
    [0026] In 1 istein erstes Ausführungsbeispiel dererfindungsgemäßen Vorrichtungzur Bereitstellung einer Sonderatmosphäre dargestellt. In diesem Ausführungsbeispielist die Vorrichtung zum Beschichten von plattenförmigen Substraten ausgebildet.Sie besteht aus einer Kammer zur Aufnahme weiterer Vorrichtungsteile,die einen Behälter 1 miteiner Wandung 2, einer verschließbaren Öffnung 6 und einerDichtfläche 5 sowieeinen Medienanschluss umfasst.
    [0027] DieWandung 2 des Behälters 1 istaus einem Boden 4 und einer Seitenwand 3 gebildet.
    [0028] DerMedienanschluss besteht aus einer in das Innere der Kammer ragendenEinstülpung 7 der Wandung 2 desBehälters 1 undweist eine der Öffnung 6 desBehälters 1 zugewandteDurchführung 8 zurAufnahme eines Anschlussstutzens 12 auf, in die der Anschlussstutzen 12 einsetzbarist.
    [0029] DieEinstülpung 7 istzwischen der Dichtfläche 5 unddem Boden 4 in der Wandung 2 des Behälters 1 angeordnet.
    [0030] Weiterhinumfasst die Vorrichtung eine Kühleinrichtung 14.Nach der Montage der Kühleinrichtung 14 imInnern des Behälters 1 ragtder Anschlussstutzen 12 aus dem Behälter 1 hinaus.
    [0031] DieKühleinrichtung 14 istmit einem Tragrahmen 15 verbunden, an dem die Magnetronumgebung einesnicht näherdargestellten Magnetron befestigt ist. Der Tragrahmen 15 dientdem leichten Herausnehmen der Magnetronumgebung aus der Beschichtungskammer,d.h. dem Behälter 1,wobei Verbindungselemente des Tragrahmens 15 gelöst werden unddieser mittels einer Hebevorrichtung herausgehoben wird. Dann können dieWartungsarbeiten an der Targetumgebung außerhalb des Behälters unter Gewährleistungleichter Zugänglichkeitdurchgeführt werden.
    [0032] In 2 istein zweites Ausführungsbeispiel dererfindungsgemäßen Vorrichtungzur Bereitstellung einer Sonderatmosphäre dargestellt, die ebenfallszum Beschichten von plattenförmigenSubstraten ausgebildet ist.
    [0033] DerAnschlussstutzen 12 und die Durchführung 8 der Einstülpung 7 enthaltenDichtmittel 9 zur Abdichtung der Kammer, um das Eindringenvon Außenluftzu verhindern. Das Dichtmittel 9 ist als Konussitz desAnschlussstutzens 12 in der Durchführung 8 ausgebildet,der einen O-Ring aus einem Elastomer enthält.
    [0034] DerAnschlussstutzen 12 weist an seinem aus dem Behälter 1 ragendenEnde eine Aufnahme füreine Schnellkupplung 13 auf. Hierdurch wird der Zeitaufwandbei der Montage und Demontage der (nicht dargestellten) Medienzuführung gegenüber herkömmlichenVerbindungsmitteln, wie beispielsweise Verschraubungen, wesentlichherabgesetzt.
    [0035] DieEinstülpung 7 istdurch ein separates Bauteil gebildet, das in einer dafür vorgesehenen Öffnung derWandung 2 angeordnet und mit Verbindungsmitteln 11 ander Wandung 2 des Behälters 1 befestigtist. Das separate Bauteil ist quaderförmig ausgebildet und weistan seinem Rand einen Flansch 10 zur Anbringung an der Wandung 2 desBehälters 1 auf.
    [0036] DieVerbindungsmittel 11 sind Schraubenbolzen, wodurch dieVerbindung zwischen Einstülpung 7 undBehälter 1 lösbar ist.
    [0037] In 3 istein drittes Ausführungsbeispiel dererfindungsgemäßen Vorrichtungzur Bereitstellung einer Sonderatmosphäre dargestellt.
    [0038] Indiesem Ausführungsbeispielbesteht der Behälter 1 auseinem zylindrischen Kessel mit einer Wandung 2 und einemFlansch, der die Dichtfläche 5 darstellt.In der Wandung 2 des Behälters 1 ist eine Einstülpung 7 angeordnet,die mit dem Behälter 1 unlösbar verbundenist. Die Einstülpung 7 weisteine zur Öffnung 6 desBehälters 1 weisendeDurchführung 8 auf,in die ein (nicht dargestellter) Anschlussstutzen 12 einsetzbarist.
    1 Behälter 2 Wandung 3 Seitenwand 4 Boden 5 Dichtfläche 6 Öffnung 7 Einstülpung 8 Durchführung 9 Dichtmittel 10 Flansch 11 Verbindungsmittel 12 Anschlussstutzen 13 Aufnahmefür Schnellkupplung 14 Kühleinrichtung 15 Tragrahmen
    权利要求:
    Claims (9)
    [1] Vorrichtung zur Bereitstellung einer Sonderatmosphäre mit einerKammer, die einen Behälter(1) mit einer Wandung (2), einer verschließbaren Öffnung (6)und einer Dichtfläche(5), an der ein Deckel anbringbar ist, sowie einen Medienanschlussumfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Medienanschlussaus einer in das Innere des Behälters(1) ragenden Einstülpung(7) der Wandung (2) des Behälters (1) mit einerder Öffnung(6) des Behälters(1) zugewandten Durchführung(8) zur Aufnahme eines Anschlussstutzens (12)und einem in die Durchführung(8) der Einstülpung(7) einsetzbaren Anschlussstutzen (12) besteht.
    [2] Vorrichtung nach Anspruch 1 zum Beschichten von plattenförmigen Substraten,dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung (2) des Behälters (1)aus einem Boden (4) und einer Seitenwand (3) gebildet ist,die Einstülpung(7) an der Seitenwand (3) zwischen Dichtfläche (5)und Boden (4) des Behälters (1)angeordnet ist, die Vorrichtung weiterhin eine Kühleinrichtung (14)umfasst und der Anschlussstutzen (12) nach der Montageder Kühleinrichtung(14) im Innern des Behälters(1) aus dem Behälter(1) hinaus ragt.
    [3] Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,dass der Anschlussstutzen (12) oder/und die Durchführung (8)der Einstülpung(7) Dichtmittel (9) zur Abdichtung des Behälters (1)enthalten.
    [4] Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,dass das Dichtmittel (9) als Konussitz des Anschlussstutzens(12) in der Durchführung(8) ausgebildet ist.
    [5] Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet,dass das Dichtmittel (9) einen O-Ring aus einem Elastomerenthält.
    [6] Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass der Anschlussstutzen (12) an seinemaus dem Behälter(1) ragenden Ende eine Schnellkupplung oder eine Aufnahmefür eineSchnellkupplung (13) aufweist.
    [7] Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass die Einstülpung(7) ein separates Bauteil ist, das in einer dafür vorgesehenen Öffnung derWandung (2) angeordnet und mit Verbindungsmitteln (11)an der Wandung (2) des Behälters (1) befestigtist.
    [8] Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,dass das separate Bauteil zylindrisch oder quaderförmig ausgebildetist und an seinem Rand einen Flansch (10) zur Anbringungan der Wandung (2) des Behälters (1) aufweist.
    [9] Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet,dass die Verbindungsmittel (11) Schraubenbolzen sind.
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    公开号 | 公开日
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    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2006-01-19| OP8| Request for examination as to paragraph 44 patent law|
    2007-10-31| 8364| No opposition during term of opposition|
    2008-05-21| 8327| Change in the person/name/address of the patent owner|Owner name: VON ARDENNE ANLAGENTECHNIK GMBH, 01324 DRESDEN, DE |
    2011-04-21| 8339| Ceased/non-payment of the annual fee|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    DE200410031528|DE102004031528B4|2004-06-29|2004-06-29|Vorrichtung zur Bereitstellung einer Sonderatmosphäre mit einem Medienanschluss|DE200410031528| DE102004031528B4|2004-06-29|2004-06-29|Vorrichtung zur Bereitstellung einer Sonderatmosphäre mit einem Medienanschluss|
    PCT/DE2005/001091| WO2006000186A2|2004-06-29|2005-06-17|Vorrichtung zur bereitstellung einer sonderatmosphäre mit einem medienanschluss|
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