(57)【要約】      （修正有）【課題】広範囲のプロセス温度において確実に動作可能なコーティング装置の提供。【解決手段】開口４４と、開口４４を密閉するように構成されたドアとを有し、開口４４を通じて基材１２を収容することができる真空チャンバ１４と、真空チャンバ１４内に配置された１つ又は複数のターゲット材と、基材１２を冷却するように構成された冷却ユニット２０及び／又は基材１２を加熱するように構成された加熱ユニット２６と、１つ又は複数のターゲット材と、冷却ユニット２０及び／又は加熱ユニット２６とに対して基材１２を回転させるように構成された回転手段と、真空チャンバ１４の内部に連通し、冷却ユニット２０及び加熱ユニット２６を収容するリフティングチャンバ４０を有する基材１２をコーティングする装置１０。【選択図】図４Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材（１２）をコーティングする装置（１０）であって、
それを通して基材（１２）を収容することができる開口（４４）と、前記開口（４４）を密閉するように構成されたドア（１８）とを有する真空チャンバ（１４）と、
前記真空チャンバ（１４）内に配置された１つ又は複数のターゲット材（２２）と、
前記基材（１２）を冷却するように構成された冷却ユニット（２０，３４，３６）及び／又は前記基材（１２）を加熱するように構成された加熱ユニット（２６）と、
前記１つ又は複数のターゲット材（２２）と、前記冷却ユニット（２０，３４，３６）及び／又は前記加熱ユニット（２６）とに対して基材（１２）を回転させるように構成された回転手段と、
前記真空チャンバ（１４）の内部に連通し、前記冷却ユニット（２０，３４，３６）及び／又は前記加熱ユニット（２６）を収容するように構成されたリフティングチャンバ（４０）とを有し、
前記真空チャンバ（１４）は、前記冷却ユニット（２０，３４，３６）及び／又は前記加熱ユニット（２６）と、前記リフティングチャンバ（４０）とが、それに沿って配置されるリフティング軸（Ｘ）を画定し、
前記装置（１０）は、前記冷却ユニット（２０，３４，３６）及び／又は前記加熱ユニット（２６）を、前記真空チャンバ（１４）と前記リフティングチャンバとの間で前記リフティング軸に沿って変位させるように構成された変位手段（４２，６６，６８）をさらに有する
基材コーティング装置（１０）。
【請求項２】
前記変位手段（４２，６６，６８）は、前記冷却ユニット（２０，３４，３６）及び／又は前記加熱ユニット（２６）を、前記リフティング軸（Ｘ）の周りを回転させないように前記リフティング軸（Ｘ）に沿って変位させるように構成されている
請求項１に記載の装置（１０）。
【請求項３】
冷却ユニット（２０，３４，３６）と、加熱ユニット（２６）とを有し、
前記変位手段（４２，６６，６８）は、前記冷却ユニット（２０，３４，３６）及び前記加熱ユニット（２６）の両方を変位させるように構成されている
請求項１又は２に記載の装置（１０）。
【請求項４】
前記変位手段（４２，６６，６８）は、前記冷却ユニット（２０，３４，３６）および前記加熱ユニット（２６）の一方を他方から独立して変位させるように構成されている
請求項３に記載の装置（１０）。
【請求項５】
前記冷却ユニット（２０）は、前記加熱ユニット（２６）を囲むように構成された中空体を画定する
請求項３又は４に記載の装置（１０）。
【請求項６】
前記冷却ユニット（２０，３６）は、冷媒が通過するように構成された少なくとも１つの冷却通路を有し、特に、前記加熱ユニットは、加熱液体が前記少なくとも１つの冷却通路を通過することにより形成される
先行する請求項の何れかに記載の装置（１０）。
【請求項７】
前記冷却ユニット（２０，３６）は、水冷ドラムを含む
請求項６に記載の装置（１０）。
【請求項８】
前記真空チャンバ（１４）の内壁に配置された１つ又は複数の補助加熱体（２８）及び／又は前記真空チャンバ（１４）の内壁に配置された１つ又は複数の補助冷却体（２８）、特に、冷却パネルをさらに有する
先行する請求項の何れかに記載の装置（１０）。
【請求項９】
前記基材（１２）の温度を検出するように構成され、前記加熱ユニット（２６）及び前記冷却ユニット（２０，３４，３６）のうちの少なくとも１つの動作を制御するように構成された温度制御モジュール（３２）に接続された温度センサ（３０）をさらに有する
先行する請求項の何れかに記載の装置（１０）。
【請求項１０】
前記変位手段（４２）は、前記真空チャンバ（１４）の前記リフティング軸（Ｘ）に平行に配置された１つ又は複数のリニアアクチュエータを含む
先行する請求項の何れかに記載の装置（１０）。
【請求項１１】
前記変位手段は、前記真空チャンバ（１４）の前記リフティング軸（Ｘ）に平行に配置され、前記冷却ユニット（２０，３４，３６）又は前記加熱ユニット（２６）に接続された１つ又は複数のレール（６８）と、前記リフティングチャンバ（４０）内に配置された１つ又は複数のガイド体（６６）とを含み、前記ガイド体（６６）は、前記レール（６８）と協働するように構成され、  モータ（６７）によって駆動される
先行する請求項の何れかに記載の装置（１０）。
【請求項１２】
前記変位手段（４２，６６，６８）は、前記リフティングチャンバ（４０）及び／又は前記真空チャンバ（１４）の内部に配置されている
先行する請求項の何れかに記載の装置（１０）。
【請求項１３】
前記加熱ユニット（２６）及び／又は前記冷却ユニット（２０，３４，３６）を前記変位手段（４２）に接続するように構成された１つ又は複数の接続部材（６２）をさらに有し、前記変位手段（４２）は、前記真空チャンバ（１４）及び前記リフティングチャンバ（１４）の外側に配置されている
請求項１乃至１２の何れかに記載の装置（１０）。
【請求項１４】
前記回転手段は、個々の基材（１２）がロッド（５０）上にそれぞれ支持され、個々の基材（１２）が前記真空チャンバ（１４）のリフティング軸（Ｘ）及びロッド（５０）の両方の周りを回転可能な遊星歯車配列を含む
先行する請求項の何れかに記載の装置（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基材コーティング装置、特に物理蒸着の装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
物理蒸着は、真空チャンバ内に配置された１つまたは複数の基材上に気化した原料物質の薄層を堆積させる方法である。既知のタイプの物理蒸着プロセスには、陰極アーク堆積法およびマグネトロンまたはスパッタ堆積法、高出力インパルスマグネトロンスパッタリングまたはＨＩＰＭＳまたはプラズマ支援化学蒸着法（ＰＡＣＶＤ）が含まれる。
【０００３】
物理蒸着に使用される装置は、真空チャンバを含み、真空チャンバは、開口及びドアを有し、開口を通じて基材を収容することができ、ドアは、開口を封止するように構成されている。取り外し可能なテーブルまたは支持構造は、真空チャンバの開口を通過するように構成され、真空チャンバ内で基材を支持するように構成される。コーティング工程開始時に、真空ポンプ、例えば粗引きポンプ及び／又はターボ分子ポンプが真空チャンバを排気するために使用される。次いで、金属イオンエッチング、アーク蒸発またはスパッタリングなどの物理的プロセスを用いて、真空チャンバ内に配置された１つまたは複数のターゲット材から原料物質の蒸気を生成する。原料物質が蒸気の形態でターゲット材から放出されると、それを基材上に堆積させてコーティング薄膜を形成することができる。ＰＡＣＶＤまたはＡｒイオンエッチングのような他のタイプの物理的プロセスでは、原料物質としてガスのみが使用される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
コーティングプロセスの間、基材は熱を吸収し、冷却を必要とする。同様に、基材は、コーティングプロセスの一部として加熱される必要があり得る。コーティングプロセスは真空チャンバ内で行われるので、信頼性が高くかつシンプルな加熱及び／又は冷却システムを設計することは困難である。例えば、冷媒を使用する冷却システムは、漏れが生じやすいかもしれない。さらに、コーティングプロセス中に基材へのおよび基材からの十分な熱伝達を可能にし、かつコーティングプロセスの前後において基材を容易に着脱することができる加熱及び／又は冷却システムを設計することは困難であることが判明している。したがって、広範囲のプロセス温度において確実に動作可能なコーティング装置が未だ必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、基材をコーティングする装置であって、開口及び前記開口を密閉するように構成されたドアを有し、前記開口を通じて基材を収容することができる真空チャンバと、前記真空チャンバ内に配置された１つ又は複数のターゲット材と、前記基材を冷却するように構成された冷却ユニット及び／又は前記基材を加熱するように構成された加熱ユニットと、前記１つ又は複数のターゲット材と、前記冷却ユニット及び／又は前記加熱ユニットとに対して基材を回転させるように構成された回転手段と、前記真空チャンバの内部に連通し、前記冷却ユニット及び前記加熱ユニットを収容するように構成されたリフティングチャンバとを有する。前記真空チャンバは、リフティング軸を画定し、前記冷却ユニット及び／又は前記加熱ユニットと、前記リフティングチャンバとは、前記リフティング軸に沿って配置され、当該装置は、前記冷却ユニット及び／又は前記加熱ユニットを、前記真空チャンバと前記リフティングチャンバとの間で前記リフティング軸に沿って変位させるように構成された変位手段をさらに有する。
【０００６】
冷却ユニット及び／又は加熱ユニットが真空チャンバのリフティング軸に沿って変位可能に構成されていることにより、冷却ユニット及び／又は加熱ユニットを、コーティングプロセスの間、取り外し可能なテーブルの中心、そして複数の基材の間に配置することができ、テーブルを真空チャンバの開口を通じて容易に移動させて素早く基材を着脱することができるように、冷却ユニット及び／又は加熱ユニットをリフティングチャンバ内へと持ち上げることができる。
【０００７】
いくつかの実施形態では、変位手段は、冷却ユニット及び／又は加熱ユニットがリフティング軸の周りを回転しないように、冷却ユニット及び／又は加熱ユニットをリフティング軸に沿って変位させるように構成される。しばしば、冷却ユニットは、水が一連のチューブ及び／又は冷却通路を介して真空チャンバの内外を移動する冷却水システムを含む。水の代わりに、オイル又は液体窒素などの他のタイプの冷媒を使用することもできる。冷却ユニットがリフティング軸を中心に回転しないように構成されている場合、冷却通路の設計を単純化することができる。回転しない冷却ユニット及び加熱ユニットはまた、より簡単なリフティング機構に役立つ。
【０００８】
さらなる実施形態では、コーティング装置は、リフティングチャンバを真空チャンバから気密に密閉するように構成されたシーリングアセンブリ、例えばシーリングバルブをさらに備える。この態様によれば、真空チャンバが依然として真空下に置かれている間に、冷却ユニット及び／又は加熱ユニットを、変位手段によりリフティングチャンバ内に持ち上げることができる。その後、真空チャンバの開口が開けられて、基材が取り外され、次のセットの基材が取付けられる間、リフティングチャンバ内の真空を維持するために、シーリングバルブを閉じることができる。これにより、真空チャンバ内を再び真空にするための真空ポンプの労力が軽減される。
【０００９】
他の実施形態では、装置は冷却ユニット及び加熱ユニットの両方を有し、変位手段は冷却ユニット及び加熱ユニットの両方を変位させるように構成される。変位手段は、冷却ユニットと加熱ユニットの一方を他方から独立して変位させるように構成することも可能である。後者の場合、冷却ユニット及び加熱ユニットのどちらか使用されていない方を持ち上げることができ、加熱または冷却ユニットが気化した原料物質に不必要に曝露されるのを低減する。曝露が低減される結果として、加熱及び冷却ユニット上に堆積する原料物質がより少なくなり、積み重なった膜を除去するメンテナンスの必要性が低減される。
【００１０】
さらなる態様において、冷却ユニットは、加熱ユニットを囲むように構成された中空体を画定し、これにより、コンパクトな設計がもたらされる。冷却ユニットは、冷媒が通過するように構成された少なくとも１つの冷却通路を含んでもよい。例えば、冷却ユニットは、水冷ドラムを含んでもよい。あるいは、冷却ユニットは、伸縮機構を有してもよく、当該伸縮機構では、冷却通路が、例えば、半分の長さの２本のチューブであって、伸縮機構の上部はリフティングチャンバ内に留まったまま、冷却通路を真空チャンバ内に下げることができるようになっていてもよい。加えて、前記少なくとも１つの冷却通路に加熱液体を通すことによって加熱ユニットが形成されてもよい。
【００１１】
いくつかの実施形態では、装置は、真空チャンバの内壁に配置された１つ又は複数の補助加熱体を有する。それに加えて又はそれに替えて、真空チャンバの内壁に配置された１つ又は複数の補助冷却体、特に、冷却パネルを装置が有してもよい。この態様は、基材を効率的に冷却及び／又は加熱するために利用可能な壁スペースを利用し、真空チャンバのリフティング軸に沿って配置された冷却ユニット及び／又は加熱ユニットの負荷を軽減する。
【００１２】
さらなる実施形態では、装置は、基材の温度を検出するように構成され、温度制御モジュールに接続された温度センサを有し、前記温度制御モジュールは、加熱及び冷却ユニットの自動制御を可能にするために、加熱ユニット及び冷却ユニットのうちの少なくとも１つの動作を制御するように構成されている。
【００１３】
さらなる態様によれば、変位手段は、真空チャンバのリフティング軸に平行に配置された１つ又は複数のリニアアクチュエータ、例えば、空気圧シリンダを含む。例えば、そのようなリニアアクチュエータは、冷却ユニット及び加熱ユニットをリフティングチャンバ内に自動的に持ち上げるために、大きな空間を占有することなく、リフティングチャンバ内に配置することができる。あるいは、リニアアクチュエータをリフティングチャンバと真空チャンバとの両方の外側に配置し、接続部材を介してリニアアクチュエータを冷却ユニット及び／又は加熱ユニットに接続することが可能である。
【００１４】
変位手段は、真空チャンバのリフティング軸と平行に配置された１つ又は複数のレールと、レールと協働する１つ又は複数のガイド体、例えば、ホイール、軸受け又は摺動体を有することも可能である。例えば、モータによって駆動される歯車が、リフティングチャンバ内の静止位置に据え付けられ、加熱ユニット及び冷却ユニットに固定された歯付きラックと協働するようにしてもよい。モータが歯車を回転させると、加熱ユニットおよび冷却ユニットは、真空チャンバとリフティングチャンバとの間で移動される。この構成により、機械的に簡単で容易に利用可能な部品を用いて、冷却ユニットおよび加熱ユニットをリフティングチャンバ内にスライドさせることが可能になる。あるいは、変位手段は、重力を利用して冷却ユニット及び／又は加熱ユニットを真空チャンバ内に下げるプーリーおよびスチールワイヤを有してもよい。この構成はまた、プーリーを回転させて、冷却ユニット及び／又は加熱ユニットを、スチールワイヤを介して、リフティングチャンバ内に持ち上げるためのモータまたは駆動装置を含む。
【００１５】
さらなる実施形態によれば、回転手段は、個々の基材がそれぞれ真空チャンバのリフティング軸とロッドと両方の周りを回転することができるように、個々の基材がそれぞれロッド上に支持される遊星歯車配列を含む。このような遊星歯車配列は、真空チャンバの内壁に沿って配置された１つ又は複数のターゲット材と中央に配置された冷却および加熱ユニットとの両方に対して基材を均等に露出し、効率的な熱伝達および改善された堆積をもたらす。
【００１６】
本発明のさらなる特徴および利点は、以下の詳細な説明、添付の図面、および添付の特許請求の範囲から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】複数の基材が加熱ユニットおよび冷却ユニットの周りに配置される真空チャンバの水平断面図である。
【図２】別の構成の加熱、冷却ユニットを有する装置の、図１と同様の水平断面図である。
【図３】さらに別の構成の加熱、冷却ユニットを有する装置の、図１および図２と同様の水平断面図である。
【図４Ａ】図１の加熱ユニットおよび冷却ユニットを持ち上げるための空気圧変位手段を備えた実施形態を模式的に示す図である。
【図４Ｂ】図１の加熱ユニットおよび冷却ユニットを持ち上げるための空気圧変位手段を備えた実施形態を模式的に示す図である。
【図４Ｃ】図１の加熱ユニットおよび冷却ユニットを持ち上げるための空気圧変位手段を備えた実施形態を模式的に示す図である。
【図５】変位手段がリフティングチャンバおよび真空チャンバの外側に配置されている、図４の変形例を示す図である。
【図６Ａ】図１の加熱ユニットおよび冷却ユニットを持ち上げるための機械的変位手段を備えた実施形態を模式的に示す図である。
【図６Ｂ】図１の加熱ユニットおよび冷却ユニットを持ち上げるための機械的変位手段を備えた実施形態を模式的に示す図である。
【図６Ｃ】図１の加熱ユニットおよび冷却ユニットを持ち上げるための機械的変位手段を備えた実施形態を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１は、複数の基材１２をコーティングするための装置１０の水平断面である。図面では、基材１２は、単純な円筒形状を有するものとして模式的に示されているが、基材１２も複雑な外部形状を有してもよい。基材１２は真空チャンバ１４内に配置され、取り外し可能なテーブル１６上に支持される（図４Ａ参照）。真空チャンバ１４は、真空チャンバ１４の内壁２４に配置された複数のターゲット材２２を含む。図１には、それを通して真空チャンバ１４の内部にアクセス可能なドア１８が明確に示されている。ドア１８は他の図には示されていないが、他の図の真空チャンバ１４もこのようなドア１８を含むことと理解される。
【００１９】
装置１０は、例えば水冷ドラムである冷却ドラム２０からなる冷却ユニットをさらに備える。冷却ドラム２０はテーブル１６に配置され、基材１２は冷却ドラム２０の外面の周りに配置される。テーブル１６は、ロッド５０（図４Ａ参照）を中心にして基材１２の各々を冷却ドラム２０に対して回転させるように構成された回転手段を含む。
【００２０】
図１の実施形態では、冷却ドラム２０は、装置１０の加熱ユニットを形成する複数の加熱体２６を囲む中空体を形成する。ここでは模式的に示されている加熱体２６は、電気抵抗を有する管状発熱体、赤外線ヒーター、または特殊なオイルまたは他の媒体が加熱管の中を通される加熱体のいずれかとすることができる。
【００２１】
図４Ｃ及び図６Ｃに示すように、冷却ドラム２０を持ち上げて基材１２を加熱体２６に露出させることができる。加熱体２６もテーブル１６の中央に配置されているので、テーブル１６の回転手段は、基材１２を均一かつ効率的に加熱するために加熱体２６に対して基材１２を回転させることもできる。図１は、冷却ドラム２０と加熱体２６の両方を含む装置１０を示しているが、冷却ドラム２０または加熱体２６の一方を有するが他方を有しない装置１０（図示せず）とすることも可能である。
【００２２】
テーブル１６の中央に配置された冷却ドラム２０および加熱体２６に加えて、図１の実施形態は、真空チャンバ１４の内壁２４の隅に配置された複数の補助加熱または冷却パネル２８も含む。
【００２３】
さらに、装置１０は、基材１２の温度を検出するように構成され、冷却ドラム２０、加熱体２６及び／又は補助加熱または冷却パネル２８の動作を制御するように構成された温度制御モジュール３２に接続された温度センサ３０を備える。図１では、真空チャンバ１４の内壁２４に配置された温度センサ３０を示しているが、装置１０内の温度センサ３０の具体的な位置はこれと異なっていてもよい。例えば、温度センサ３０は、テーブル１６に配置されてもよい。あるいは、基材１２もセンサ３０の周りを回転し、センサ３０が冷却ドラム２０及び／又は冷却ドラム２０と共に持ち上げられることができるように、温度センサ３０は、冷却ドラム２０及び／又は加熱体２６に配置されてもよい。
【００２４】
図２は、冷却ドラム２０を除いては、図１の装置１０と同じ構成要素を有する装置１０の別の実施形態を示す。図１の装置１０における冷却ドラム２０の代わりに、図２には、４つの加熱体２６の間に配置された十字形状の冷却パネル３４が示されている。加熱パネル３４は、加熱ユニットおよび冷却ユニットの全体的なコンパクト設計を可能にするために十字形状であるが、加熱体２６の具体的な数及び／又はそのような冷却パネル３４の断面形状は、これと異なってもよいことと理解される。
【００２５】
図３は、図１の冷却ドラム２０及び図２の冷却パネル３４のさらなる変形例を示す。具体的には、図３の実施形態の冷却ユニットは、冷却ドラム３６であり、その外面には、加熱体２６を収容するための複数の凹部３８が設けられている。あるいは、冷却ドラム３６は、断面が円形であってもよく、すなわち、凹部３８を有していなくてもよい。この場合、加熱体２６は、単に冷却ドラム３６の外面の周りに間隔をおいて配置されてもよい。
【００２６】
図４Ａ乃至図４Ｃは、図１の装置１０の垂直断面図、特に真空チャンバ１４の内部と連通し、冷却ドラム２０および加熱体２６を収容するように構成されたリフティングチャンバ４０の垂直断面図を示す。具体的には、真空チャンバ１４は、リフティング軸、この場合、中央に配置された中心軸Ｘを画定し、冷却ドラム２０、加熱体２６及びリフティングチャンバ４０は、すべて、真空チャンバ１４の中心軸Ｘに沿って同軸に配置されている。図４乃至図６は、真空チャンバ１４およびリフティングチャンバ４０が装置１０の互いに接続された別個の部分として認識可能な設計を示す。しかしながら、リフティングチャンバ４０が真空チャンバ１４の一部として、すなわち真空チャンバ１４内に形成されることも可能である。この変形例では、真空チャンバ１４とリフティングチャンバ４０との間に明確な境界または分離が存在する必要はない。
【００２７】
装置１０は、リニアアクチュエータ４２の形態の変位手段をさらに備え、リニアアクチュエータ４２は、例えば、空気圧リニアアクチュエータであって、それぞれ、シリンダ６０内に配置されたロッド５８を含む。リニアアクチュエータ４２は、リフティングチャンバ４０の内部に、中心軸Ｘと平行に配置され、冷却ドラム２０および加熱体２６を真空チャンバ１４とリフティングチャンバ４０との間で移動させるようにそれぞれ構成されている。
【００２８】
図４Ａは、冷却ドラム２０及び加熱体２６の両方が真空チャンバ１４からリフティングチャンバ４０内へと持ち上げられた、装填又は取り外し状態の装置１０を示す。この状態において、テーブル１６は、開口４４から真空チャンバ１４へと迅速かつ容易に移動することができ、開口４４は、他の状態では、ドア１８（図１参照）によって密閉される。
【００２９】
図４Ａは、例えば真空バルブを用いて、リフティングチャンバ４０を真空チャンバ１４から気密に密閉するように構成されたシーリングアセンブリ５４を配置してもよい位置について、また模式的に示す。冷却ドラム２０および加熱体２６が持ち上げられた状態にあるとき、リフティングチャンバ４０内部の真空を維持するために、加熱体２６及び／又は冷却ドラム２０が、リフティングチャンバ４０の壁、リフティングチャンバ４０の蓋部６４、及びシーリングアセンブリ５４によって囲まれるように、シーリングアセンブリ５４が閉じられてもよい。
【００３０】
冷却ドラム２０および加熱体２６がリフティングチャンバ４０内に位置している状態において、真空チャンバ１４内で基材１２を支持するためのテーブル１６を含む支持構造をより明確に見ることができる。具体的には、テーブル１６は、真空チャンバ１４の開口４４を通ってテーブル１６を移動させる車輪付きベース４６を含む。上部ラック４８が車輪付きベース４６の上方に配置され、複数のロッド５０が上部ラック４８とベース４６との間に支持されている。各基材１２は、ロッド５０の周りを回転することができるように個々のロッド５０によって支持されている。模式的に示されたモータ５２は、テーブル１６に接続され、テーブル１６を駆動して、基材１２を、遊星配置で、ロッド５０の周りを回転させるのと同時に中心軸Ｘの周りを回転させる。
【００３１】
テーブル１６および基材１２が真空チャンバ１４内に装填されると、図４Ｂに示されるように、ドア１８を閉じることができ、真空チャンバ１４をポンプ５６により排気することができる。真空チャンバ１４が真空下に置かれると、コーティング（塗布）プロセスを開始してもよい。コーティングプロセス中、冷却ドラム２０（図４Ｂ）または加熱体２６（図４Ｃ）のいずれかを真空チャンバ１４内に降下させて、テーブル１６の中央に配置してもよい。
【００３２】
図４Ｂ及び図４Ｃに示すように、コーティングプロセスにおける気化した原料物質への暴露を低減するために、冷却ドラム２０または加熱体２６のうちのプロセス中に使用されていない何れかが、リフティングチャンバ４０内に留まってもよい。これにより、従来のコーティング装置のように、冷却ドラム２０および加熱体２６がすぐに原料物質でコーティングされてしまうことが防止され、装置１０のメンテナンスの頻度が低減される。加熱体２６または冷却ドラム２０がリフティングチャンバ４０内に引き込まれているときに、シーリングアセンブリ５４を閉じることによって、加熱体２６または冷却ドラム２０を意図しない原料物質からさらに遮蔽してもよい。
【００３３】
図４Ｂ及び図４Ｃに示す実施形態では、リニアアクチュエータ４２のシリンダ６０はリフティングチャンバ４０の内壁に固定されているが、冷却ドラム２０及び加熱体２６はリニアアクチュエータ４２のピストンロッド５８にそれぞれ接続されている。冷却ドラム２０および加熱体２６の変位手段として、リニアアクチュエータ４２の代わりに、リニア電気モータ又は任意の他のリニアアクチュエータを使用することも可能である。
【００３４】
図５は、図４に示す装置１０と実質的に同じ装置１０を示す。しかし、図５において、リニアアクチュエータ４２のシリンダ６０は、真空チャンバ１４及びリフティングチャンバ４０の両方の外側に配置されている。リニアアクチュエータ４２のピストン５８は、リフティングチャンバ４０の蓋部６４に設けられた密閉された開口を通って延在する接続部材６２を介して、冷却ドラム２０及び加熱体２６（不図示）に接続されている。リニアアクチュエータ４２をリフティングチャンバ４０および真空チャンバ１４の外側に配置することにより、リニアアクチュエータ４２は真空にさらされることがない。これにより、非常に低い圧力下では油圧油が漏出する危険性がある油圧式リニアアクチュエータを、容易かつ確実に使用することが可能になる。
【００３５】
図６Ａ乃至図６Ｃは、変位手段を除いては、図４Ａ乃至図４Ｃの装置１０に実質的に一致する装置１０を示す。図６Ａ乃至図６Ｃの実施形態では、ギヤホイール６６が、リフティングチャンバ４０の内壁に固定され、冷却ドラム２０及び加熱体２６にそれぞれ取り付けられた歯付きラック６８と協働する。ギヤホイール６６は、モータ６７（図６Ａにのみ模式的に示されている）によって駆動され、モータ６７がギヤホイールを回転させると、ラック６８が下方または上方に移動して、冷却ドラム２０及び加熱体２６を真空チャンバ１４とリフティングチャンバ４０との間で移動させる。
【符号の説明】
【００３６】
１０    装置
１２    基材
１４    真空チャンバ
１６    テーブル
１８    ドア
２０    冷却ドラム
２２    ターゲット材
２４    真空チャンバの内壁
２６    加熱体
２８    加熱又は冷却パネル
３０    温度センサ
３２    温度制御モジュール
３４    冷却パネル
３６    冷却ドラム
３８    凹部
４０    リフティングチャンバ
４２    リニアアクチュエータ
４４    開口
４６    ベース
４８    上部ラック
５０    ロッド
５２    モータ
５４    シャッターアセンブリ
５６    真空ポンプ
５８    ピストン
６０    シリンダ
６２    接続部材
６４    蓋部
６６    ギアホイール
６７    モータ
６８    歯付きラック
Ｘ      中心軸
【図１】
2018040051.tif 000003
【図２】
2018040051.tif 000004
【図３】
2018040051.tif 000005
【図４Ａ】
2018040051.tif 000006
【図４Ｂ】
2018040051.tif 000007
【図４Ｃ】
2018040051.tif 000008
【図５】
2018040051.tif 000009
【図６Ａ】
2018040051.tif 000010
【図６Ｂ】
2018040051.tif 000011
【図６Ｃ】
2018040051.tif 000012
【外国語明細書】
APPARATUS FOR COATING SUBSTRATES
The present application relates to apparatuses for coating substrates, in particular to apparatuses for physical vapor deposition. 
Physical vapor deposition is a process for depositing a thin layer of vaporized source material onto one or more substrates arranged in a vacuum chamber. Known types of physical vapor deposition processes include cathodic arc deposition and magnetron or sputter deposition, high power impulse magnetron sputtering or HIPMS or plasma assisted chemical vapor deposition (PACVD).
The apparatus used for physical vapor deposition includes a vacuum chamber having an opening through which substrates can be received and a door configured to seal the opening. A removable table or support structure is configured to pass through the opening of the vacuum chamber and to support substrates within the vacuum chamber. At the start of the coating process, a vacuum pump, for example a roughing pump and/or a turbomolecular pump, is used to evacuate the vacuum chamber. Then physical processes, such as metal-ion etching, arc evaporation or sputtering, are used to produce a vapor of material from one or more targets arranged in the vacuum chamber. Once source material has been released from the target(s) in the form of vapor, it can be deposited onto the substrates to form a thin coating. In other types of physical processes, such as PACVD or Ar-ion etching, only gases are used as the source material. 
During the coating process, the substrates absorb heat and require cooling. Likewise, the substrates may need to be heated as part of the coating process. Since the coating process is conducted in a vacuum chamber, it is challenging to design a both reliable and simple heating and/or cooling system. For example, cooling systems that use a refrigerant may be prone to leakage. Furthermore, it has proven difficult to design a heating and/or cooling system that enables sufficient heat transfer to and from the substrates during the coating process but still allows the substrates to easily be loaded and unloaded before and after the coating process. Therefore, there remains a need for coating apparatus that can reliably operate at a wide range of process temperatures. 
The present application provides an apparatus for coating substrates comprising a vacuum chamber having an opening through which substrates can be received and a door configured to seal the opening; one or more targets arranged in the vacuum chamber; a cooling unit configured to cool the substrates and/or a heating unit configured to heat the substrates; rotating means configured to rotate substrates relative to the one or more targets, the cooling unit and/or the heating unit; and a lifting chamber that communicates with the interior of the vacuum chamber and is configured to receive the cooling unit and the heating unit. The vacuum chamber defines a lifting axis along which the cooling unit and/or the heating unit and the lifting chamber are arranged, and the apparatus further comprises displacement means configured to displace the cooling unit and/or the heating unit along the lifting axis and between the vacuum chamber and the lifting chamber. 
By configuring the cooling unit and/or the heating unit to be displaceable along the lifting axis of the vacuum chamber, the cooling unit and/or the heating unit can be placed at the center of a removable table and amongst the substrates during the coating process and lifted into the lifting chamber so that the table can easily be moved through the opening in the vacuum chamber to quickly load and unload the substrates. 
In some embodiments, the displacement means are configured to displace the cooling unit and/or the heating unit along the lifting axis such that the cooling unit and the heating unit do not rotate about the lifting axis. Frequently, a cooling unit will comprise a cooling water system in which water travels in and out of the vacuum chamber via a series of tubes and/or cooling passages. Instead of water, other types of refrigerants such as oil or liquid nitrogen may also be used. When the cooling unit is configured not to rotate about the lifting axis, the design of the cooling passages can be simplified. The non-rotating cooling unit and heating unit also lend themselves to a more simple lifting mechanism. 
In further embodiments, the coating apparatus further comprises a sealing assembly, for example a seal valve, configured to seal the lifting chamber from the vacuum chamber in an airtight manner. According to this aspect, the cooling unit and/or the heating unit can be lifted into the lifting chamber via the displacement means while the vacuum chamber is still placed under a vacuum. The seal valve can then be sealed to preserve the vacuum in the lifting chamber while the opening of the vacuum chamber is opened to unload the substrates and while the next set of substrates is loaded. This reduces the effort of the vacuum pump to create a renewed vacuum in the vacuum chamber. 
In other embodiments, the apparatus comprises both a cooling unit and a heating unit and the displacement means are configured to displace both the cooling unit and the heating unit. It is also possible for the displacement means to be configured to displace one of the cooling unit and the heating unit independently from the other. The latter makes it possible to lift whichever of the cooling unit and the heating unit is not in use, which reduces unnecessary exposure of said heating or cooling unit to the vaporized source material. As a consequence of the reduced exposure, less source material is deposited on the heating and the cooling unit, which reduces the need for maintenance to remove the accumulated film.
In a further aspect, the cooling unit defines a hollow body configured to enclose the heating unit, resulting in a compact design. The cooling unit may also comprise at least one cooling passage through which a refrigerant is configured to pass. For example, the cooling unit may include a water-cooled drum. Alternatively, the cooling unit may comprise a telescoping mechanism in which cooling passages, for example two half-length tubes, can be lowered into the vacuum chamber while an upper part of the telescoping mechanism remains in the lifting chamber.  Additionally, the heating unit may be formed by passing a heating liquid through the at least one cooling passage.
In some embodiments, the apparatus comprises one or more auxiliary heating elements arranged at the interior wall of the vacuum chamber. Additionally or alternatively, the apparatus may comprise one or more auxiliary cooling elements, in particular cooling panels, arranged at the interior wall of the vacuum chamber. This aspect utilizes available wall space to efficiently cool and/or heat the substrates, which reduces the load on the cooling unit and/or heating unit arranged along the lifting axis of the vacuum chamber. 
In a further embodiment, the apparatus comprises a temperature sensor configured to detect the temperature of the substrates and connected to a temperature control module configured to control the operation of at least one of the heating unit and the cooling unit to enable automatic control of the heating and cooling units.
According to a further aspect, the displacement means includes one or more linear actuators, for example pneumatic cylinders, arranged in parallel to the lifting axis of the vacuum chamber. For example, such linear actuators can be arranged within the lifting chamber to automatically lift the cooling unit and heating unit into the lifting chamber without occupying a large amount of space. Alternatively, it is possible to arrange the linear actuator outside of both the lifting chamber and the vacuum chamber and connect the linear actuator to the cooling unit and/or the heating unit via connecting members. 
It is also possible for the displacement means to comprise one or more rails arranged in parallel to the lifting axis of the vacuum chamber and one or more guiding elements, for example wheels, bearings or sliding elements, that cooperate with the rails. For example, gear wheels that are driven by a motor may be arranged at a stationary location in the lifting chamber and cooperate with respective toothed racks that are secured to the heating unit and the cooling unit. When the motor causes the gear wheels to turn, the heating unit and the cooling unit are moved between the vacuum chamber and the lifting chamber. This arrangement makes it possible to slide the cooling unit and the heating unit into the lifting chamber using mechanically simple and easily available components. Alternatively, the displacement means may comprise a pulley and a steel wire, which utilizes gravity to lower the cooling unit and/or the heating unit into the vacuum chamber. This arrangement also includes a motor or drive for rotating the pulley to lift the cooling unit and/or the heating unit via the steel wire into the lifting chamber.
According to a further embodiment, the rotating means include a planetary gear arrangement in which the individual substrates are each supported on a rod, such that the individual substrates can rotate both with respect to the lifting axis of the vacuum chamber and about the rod. Such a planetary gear arrangement results in even exposure of the substrates to both the one or more targets along the interior wall of the vacuum chamber and the centrally arranged cooling and heating units, which results in efficient heat transfer and improved deposition.
Further features and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description, the accompanying drawings, and the appended claims.
Fig. 1      shows a horizontal cross-section through a vacuum chamber in which a plurality of substrates is arranged about a heating unit and a cooling unit.
Fig. 2      shows a horizontal cross-section similar to Fig. 1 in which the apparatus has an alternative configuration of the heating and cooling units.
Fig. 3      shows a horizontal cross-section similar to Figs. 1 and 2 in which the apparatus has a further configuration of the heating and cooling units.
Figs. 4A to 4C  schematically illustrate an embodiment with pneumatic displacement means for lifting the heating unit and cooling unit of Fig. 1.
Fig. 5      shows an alternative to Fig. 4 in which the displacement means are arranged outside of the lifting chamber and the vacuum chamber.
Figs. 6A to 6C  schematically illustrate an embodiment with mechanical displacement means for lifting the heating unit and cooling unit of Fig. 1.
Fig. 1 shows a horizontal cross-section through an apparatus 10 for coating a plurality of substrates 12. In the figures, the substrates 12 are illustrated schematically as having a simple cylindrical shape, but the substrates 12 may also have a complex outer geometry. The substrates 12 are arranged within a vacuum chamber 14 and are supported on a removable table 16 (see Fig. 4A). The vacuum chamber 14 comprises a plurality of targets 22 arranged at an interior wall 24 of the vacuum chamber 14. Fig. 1 specifically shows a door 18 through which the inside of the vacuum chamber 14 is accessible. While the door 18 is not shown in the other figures, it is understood that the vacuum chambers 14 in the other figures also comprise such a door 18. 
The apparatus 10 further comprises a cooling unit consisting of a cooling drum 20, for example a water-cooled drum. The cooling drum 20 is arranged at the table 16, and the substrates 12 are arranged around the outer surface of the cooling drum 20. The table 16 includes a rotating means configured to rotate each of the substrates 12 about a rod 50 (see Fig. 4A) and relative to the cooling drum 20. 
In the embodiment of Fig. 1, the cooling drum 20 forms a hollow body that encloses a plurality of heating elements 26 that form a heating unit of the apparatus 10. The heating elements 26, shown here schematically, can be either resistive tubular heating elements, infrared heaters or heating elements in which a special oil or other medium is passed through heating tubes.
As shown in Figs. 4C and 6C, the cooling drum 20 can be lifted to expose the substrates 12 to the heating elements 26. Since the heating elements 26 are also arranged at the center of the table 16, the rotating means of the table 16 are also able to rotate the substrates 12 relative to the heating elements 26 for homogenous and efficient heating of the substrates 12. Though Fig. 1 shows an apparatus 10 that includes both a cooling drum 20 and heating elements 26, it is also possible to have an apparatus 10 (not shown) with either a cooling drum 20 or the heating elements 26, but not the other.
In addition to the cooling drum 20 and the heating elements 26 arranged at the center of the table 16, the embodiment of Fig. 1 also includes a plurality of auxiliary heating or cooling panels 28 that are arranged at corners of the interior wall 24 of the vacuum chamber 14. 
Furthermore, the apparatus 10 comprises a temperature sensor 30 that is configured to detect the temperature of the substrates 12 and is connected to a temperature control module 32 configured to control the operation of the cooling drum 20, the heating elements 26 and/or the auxiliary heating or cooling panels 28. Though Fig. 1 shows the temperature sensor 30 arranged at the interior wall 24 of the vacuum chamber 14, the specific location of the temperature sensor 30 within the apparatus 10 may vary. For example, the sensor 30 may be placed on the table 16. Alternatively, the sensor 30 may be arranged at the cooling drum 20 and/or at the heating elements 26 so that the substrates 12 also rotate about the sensor 30 and the sensor 30 can be lifted together with the cooling drum 20 and/or at the heating elements 26.
Fig. 2 shows another embodiment of an apparatus 10 having the same components as the apparatus 10 of Fig. 1 apart from the cooling drum 20. In the place of the cooling drum 20 in the apparatus 10 of Fig. 1, Fig. 2 shows a cross-shaped cooling panel 34 arranged between the four heating elements 26. Though the heating panel 34 is cross-shaped to enable an overall compact design of the heating unit and cooling unit, it is understood that the specific number of heating elements 26 and/or the cross-sectional shape of such a cooling panel 34 may vary. 
Fig. 3 shows a further alternative to the cooling drum 20 of Fig. 1 and the cooling panels 34 of Fig. 2. Specifically, the cooling unit in the embodiment of Fig. 3 is a cooling drum 36 whose outer surface includes a plurality of recesses 38 for receiving the heating elements 26. Alternatively, the cooling drum 36 may be circular in cross section, i.e. not have any recesses 38. In this case, the heating elements 26 may simply be arranged in intervals about the outer surface of the cooling drum 36.
Figs. 4A to 4C show a vertical cross section through the apparatus 10 of Fig. 1, in particular a lifting chamber 40 that communicates with the interior of the vacuum chamber 14 and is configured to receive the cooling drum 20 and the heating elements 26. Specifically, the vacuum chamber 14 defines a lifting axis, in this case a centrally arranged central axis X, and the cooling drum 20, the heating elements 26 and the lifting chamber 40 are all coaxially aligned along the central axis X of the vacuum chamber 14. Figs. 4 to 6 show a design in which the vacuum chamber 14 and the lifting chamber 40 are recognizable as distinct, interconnected sections of the apparatus 10. However, it is also possible for the lifting chamber 40 to be part of, i.e. formed within, the vacuum chamber 14. In this alternative, it is not necessary for there to be a distinct border or separation between the vacuum chamber 14 and the lifting chamber 40.
The apparatus 10 further comprises displacement means in the form of linear actuators 42 that each include a rod 58 arranged within a cylinder 60, for example  pneumatic linear actuators. The linear actuators 42 are arranged inside of the lifting chamber 40 and in parallel to the central axis X and are respectively configured to move the cooling drum 20 and the heating elements 26 between the vacuum chamber 14 and the lifting chamber 40. 
Fig. 4A shows the apparatus 10 in a state of loading or unloading in which both the cooling drum 20 and the heating elements 26 have been lifted out of the vacuum chamber 14 and into the lifting chamber 40. In this state, the table 16 can be quickly and easily moved out of an opening 44 to the vacuum chamber 14 which is otherwise sealed off by the door 18 (see Fig. 1). 
Fig. 4A also schematically illustrates where a sealing assembly 54 that is configured to seal the lifting chamber 40 from the vacuum chamber 14 in an airtight manner, for example by means of a vacuum valve, may be located. When the cooling drum 20 and the heating elements 26 are in the lifted state, the sealing assembly 54 may be closed so that the heating elements 26 and/or the cooling drum 20 are enclosed by the walls of the lifting chamber 40, a lid portion 64 of the lifting chamber 40 and the sealing assembly 54 to preserve the vacuum inside of the lifting chamber 40. 
With the cooling drum 20 and the heating elements 26 arranged in the lifting chamber 40, it is possible to more clearly see the support structure comprised by the table 16 for supporting the substrates 12 in the vacuum chamber 14. Specifically, the table 16 includes a wheeled base 46 for rolling the table 16 through the opening 44 of the vacuum chamber 14. An upper rack 48 is arranged above the wheeled base 46 and a plurality of rods 50 are supported between the upper rack 48 and the base 46. Each of the substrates 12 is supported by an individual rod 50 so that the substrate 12 may rotate about the rod 50. A motor 52, shown schematically, is connected to and drives the table 16 so that the substrates 12 rotate simultaneously about the rods 50 and about the central axis X in a planetary arrangement.
Once the table 16 and the substrates 12 has been loaded into the vacuum chamber 14, the door 18 can be closed, as in Fig. 4B, and the vacuum chamber 14 can be evacuated via a pump 56. Once the vacuum chamber 14 has been placed under a vacuum, the coating process may begin. During the coating process, either the cooling drum 20 (Fig. 4B) or the heating elements 26 (Fig. 4C) may be lowered into the vacuum chamber 14 so that they are arranged at the center of the table 16. 
As shown in Figs. 4B and 4C, whichever of the cooling drum 20 or the heating elements 26 that are not in use during the process step may remain in the lifting chamber 40 to reduce exposure to the vaporized source material of the coating process. This prevents the cooling drum 20 and the heating elements 26 from becoming coated in source material as quickly as in conventional coating apparatuses, which reduces the frequency of maintenance of the apparatus 10. The heating elements 26 and the cooling drum 20 may be further shielded from unintended source material by closing the sealing assembly 54 when the heating elements 26 or the cooling drum 20 is retracted into the lifting chamber 40.
In the embodiment shown in Figs. 4B and 4C, the cooling drum 20 and the heating elements 26 are each connected to the piston rod 58 of the linear actuators 42, while the cylinder 60 of the linear actuator 42 is fixed to an interior wall of the lifting chamber 40. In place of the linear actuators 42, it is also possible to use a linear electric motor or any other alternative linear actuator as a displacement means for the cooling drum 20 and the heating elements 26.
Fig. 5 shows an apparatus 10 that is substantially the same as the apparatus 10 shown in Fig. 4. However, in Fig. 5, the cylinder 60 of the linear actuator 42 is arranged outside of both the vacuum chamber 14 and the lifting chamber 40. The piston 58 of the linear actuator 42 is connected to the cooling drum 20, and to the heating elements 26 (not shown), via a connecting member 62 that extends through a sealed aperture provided in the lid portion 64 of the lifting chamber 40. By arranging the linear actuator 42 outside of the lifting chamber 40 and the vacuum chamber 14, the linear actuator 42 is not subjected to a vacuum. This makes it possible to easily and reliably use hydraulic linear actuators, which otherwise present a risk of leaking hydraulic fluid when they are subjected to very low pressures.
Figs. 6A to 6C show an apparatus 10 that substantially corresponds to the apparatus 10 of Figs. 4A to 4C apart from the displacement means. In the embodiment of Figs. 6A to 6C, gear wheels 66 are fixed to the interior wall of the lifting chamber 40 and cooperate with toothed racks 68 that are attached to the cooling drum 20 and the heating elements 26 respectively. The gear wheels 66 are driven by a motor 67 (shown schematically only in Fig. 6A), and when the motor 67 causes the gear wheels to turn, the racks 68 move downwards or upwards to move the cooling drum 20 and the heating elements 26 between the vacuum chamber 14 and the lifting chamber 40.
Reference numerals
10    apparatus
12    substrates
14    vacuum chamber
16    table
18    door
20    cooling drum
22    targets
24    interior wall of the vacuum chamber
26    heating elements
28    heating or cooling panels
30    temperature sensor
32    temperature control module
34    cooling panel
36    cooling drum 
38    recesses
40    lifting chamber
42    linear actuator
44    opening
46    base
48    upper rack
50    rods
52    motor
54    shutter assembly
56    vacuum pump
58    piston
60    cylinder
62    connecting member
64    lid portion
66    gear wheels
67    motor
68    toothed rack
X     central axis
Claims
1.    An apparatus (10) for coating substrates (12) comprising:
a vacuum chamber (14) having an opening (44) through which substrates (12) can be received and a door (18) configured to seal the opening (44);
one or more targets (22) arranged in the vacuum chamber (14);
a cooling unit (20, 34, 36) configured to cool the substrates (12) and/or a heating unit (26) configured to heat the substrates (12);
rotating means configured to rotate substrates (12) relative to the one or more targets (22), the cooling unit (20, 34, 36) and/or the heating unit (26); and
a lifting chamber (40) that communicates with the interior of the vacuum chamber (14) and is configured to receive the cooling unit (20, 34, 36) and/or the heating unit (26);
wherein the vacuum chamber (14) defines a lifting axis (X) along which the cooling unit (20, 34, 36) and/or the heating unit (26) and the lifting chamber (40) are arranged; and
wherein the apparatus (10) further comprises displacement means (42, 66, 68) configured to displace the cooling unit (20, 34, 36) and/or the heating unit (26) along the lifting axis and between the vacuum chamber (14) and the lifting chamber.
2.    The apparatus (10) in accordance with claim 1 wherein the displacement means (42, 66, 68) are configured to displace the cooling unit (20, 34, 36) and/or the heating unit (26) along the lifting axis (X) such that the cooling unit (20, 34, 36) and/or the heating unit (26) do not rotate about the lifting axis (X).
3.    The apparatus (10) in accordance with claim 1 or 2 wherein the apparatus (10) comprises a cooling unit (20, 34, 36) and a heating unit (26), and the displacement means (42, 66, 68) are configured to displace both the cooling unit (20, 34, 36) and the heating unit (26).
4.    The apparatus (10) in accordance with claim 3 wherein the displacement means (42, 66, 68) are configured to displace one of the cooling unit (20, 34, 36) and the heating unit (26) independently from the other.
5.    The apparatus (10) in accordance with claim 3 or 4 wherein the cooling unit (20) defines a hollow body configured to enclose the heating unit (26).
6.    The apparatus (10) in accordance with any one of the preceding claims wherein the cooling unit (20, 36) comprises at least one cooling passage through which a refrigerant is configured to pass, in particular with the heating unit being formed by passing a heating liquid through the at least one cooling passage.
7.    The apparatus (10) in accordance with claim 6 wherein the cooling unit (20, 36) includes a water-cooled drum.
8.    The apparatus (10) in accordance with any one of the preceding claims further comprising one or more auxiliary heating elements (28) arranged at the interior wall of the vacuum chamber (14) and/or one or more auxiliary cooling elements (28), in particular cooling panels, arranged at the interior wall of the vacuum chamber (14).
9.    The apparatus (10) in accordance with any one of the preceding claims further comprising a temperature sensor (30) configured to detect the temperature of the substrates (12) and connected to a temperature control module (32) configured to control the operation of at least one of the heating unit (26) and the cooling unit (20, 34, 36).
10.   The apparatus (10) in accordance with any one of the preceding claims wherein the displacement means (42) include one or more linear actuators arranged in parallel to the lifting axis (X) of the vacuum chamber (14).
11.   The apparatus (10) in accordance with any one of the preceding claims wherein the displacement means include one or more rails (68) arranged in parallel to the lifting axis (X) of the vacuum chamber (14) and connected to the cooling unit (20, 34, 36) or to the heating unit (26) and one or more guiding elements (66) arranged in the lifting chamber (40), wherein the guiding elements (66) are configured to cooperate with the rails (68) and driven by a motor (67).
12.   The apparatus (10) in accordance with any one of the preceding claims wherein the displacement means (42, 66, 68) are arranged inside of the lifting chamber (40) and/or the vacuum chamber (14).
13.   The apparatus (10) in accordance with any one of claims 1 to 12 further comprising one or more connecting members (62) that are configured to connect the heating unit (26) and/or the cooling unit (20, 34, 36) to the displacement means (42), with the displacement means (42) being arranged outside the vacuum chamber (14) and the lifting chamber (14).
14.   An apparatus in accordance with any one of the preceding claims wherein the rotating means include a planetary gear arrangement in which the individual substrates (12) are each supported on a rod (50), such that the individual substrates (12) can rotate both with respect to the lifting axis (X) of the vacuum chamber (14) and about the rod (50).
Abstract
An apparatus for coating substrates includes a vacuum chamber having an opening through which substrates can be received and a door configured to seal the opening; one or more targets arranged in the vacuum chamber; a cooling unit configured to cool the substrates and/or a heating unit configured to heat the substrates; rotating means configured to rotate substrates relative to the one or more targets, the cooling unit and/or the heating unit; and a lifting chamber that communicates with the interior of the vacuum chamber and is configured to receive the cooling unit and the heating unit. The vacuum chamber defines a lifting axis along which the cooling unit and/or the heating unit and the lifting chamber are arranged, and the apparatus further comprises displacement means configured to displace the cooling unit and/or the heating unit along the lifting axis and between the vacuum chamber and the lifting chamber.
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