(57)【要約】  【課題】  特定のコーティング・チャンバに個々に適合させる必要がないコーティング装置用のエネルギーおよび媒体接続装置を提供する。  【解決手段】  モジュールは、冷却水、圧縮空気、プロセス・ガス、信号、制御およびカソード電力を供給する働きをする。モジュールは、１人で短時間でコーティング・ラインに沿って、あるコーティング・チャンバから他のコーティング・チャンバに移動することができる。さらに、すべての接続装置を機械的に取り外さなくても、保守または交換のためにエネルギー接続装置モジュールをコーティング・チャンバから取り外すことができる。  【選択図】      図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
数個のチャンバを備えるコーティング装置（９７）用のエネルギーおよび媒体接続装置であって、各チャンバ（９２〜９６）が、それに個々に割り当てられるスパッタ・カソードを備え、指定の数の冷却媒体ライン（２〜６）および電気ライン（１６〜２０）が前記チャンバ（９２〜９６）に接続していて、前記エネルギーおよび媒体接続装置が、モジュール（１）として形成され、大部分の供給ラインを備える前記チャンバが必要なだけ多くの媒体ライン（２〜６）および電気ライン（１６〜２０）を冷却するための接続装置を備え、前記モジュール（１）をあるチャンバから別のチャンバに移送することができることを特徴とするエネルギーおよび媒体接続装置。
【請求項２】
レール・システム（９８，９９）が、少なくとも１つのモジュール（９０，９１）を結合することができる全コーティング装置（９７）上に配置されることを特徴とする、請求項１に記載のエネルギーおよび媒体接続装置。
【請求項３】
外部から前記モジュール（１，９０）への前記接続装置、および前記モジュール（１，９０）から前記チャンバ（９３）への前記接続装置を取り外すことができることを特徴とする、請求項１に記載のエネルギーおよび媒体接続装置。
【請求項４】
立方体の形に形成されていて、前記立方体の側面がほぼ同じ面積を有することを特徴とする、請求項１に記載のエネルギーおよび媒体接続装置。
【請求項５】
前記電力供給および制御が、挿入可能な接続装置を介して接続していることを特徴とする、請求項１に記載のエネルギーおよび媒体接続装置。
【請求項６】
チャンバ（９５）に対向するモジュール（９１）の側面の最大幅が、このチャンバ（９５）の幅と同じである、請求項１に記載のエネルギーおよび媒体接続装置。
【請求項７】
前記モジュール（１）が、フレームワーク構造として形成されることを特徴とする、請求項１に記載のエネルギーおよび媒体接続装置。
【請求項８】
外部から前記モジュールに接続している前記供給ラインが、前記コーティング装置（９７）の下面上に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載のエネルギーおよび媒体接続装置。
【請求項９】
前記冷却媒体ライン（２〜６）および前記電気ライン（１５〜２０）の他に、ガス供給ライン（７〜１５）が設置されることを特徴とする、請求項１に記載のエネルギーおよび媒体接続装置。
【請求項１０】
前記冷却媒体ライン（２〜６）および前記電気ライン（１６〜２０）の他に、測定ラインが設置されることを特徴とする、請求項１に記載のエネルギーおよび媒体接続装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前文に記載のエネルギーおよび媒体接続装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばガラス用のコーティング装置は、多くの場合、カソードとアノードを備えており、その間にプラズマを発生する電圧がかかる。このプラズマの助けにより、スパッタリングまたはその他の方法で、ガラス上にある種の物質が沈積される。スパッタリング中、カソードは高温に加熱される。何故なら、正の電荷を有する粒子が、プラズマからカソードに接続しているターゲットに衝突し、ターゲットから原子または分子が飛び出させ、これらの原子または分子がガラス上に沈積するからである。
【０００３】
カソードの加熱をある限度内に維持するために、カソードは冷却され、特に、通常、例えば水のような流体媒体により冷却される。この冷却のためには、特殊な水の供給ラインが必要になる。これらの水の供給ラインとは別に、カソードとアノードとの間に特定の電圧を供給することができる電力供給ラインも必要になる。さらに、プラズマを発生するためにまたは化学反応を行うために、ガスを供給するためのガス供給ラインも必要になる。
【０００４】
従来のコーティング装置の場合には、いくつかのエネルギーおよび媒体接続装置が、目的の特殊なコーティングに適合するように調整される。それ故、冷却媒体供給ラインおよび電圧供給ラインが設けられていて、これらのラインは使用する特定のカソード用に配置される。
【０００５】
同様に、反応性または非反応性スパッタリング用の特殊なガス供給ラインが、特定のコーティング装置上に配置される。
【０００６】
通常、コーティング装置は、相互に隣接して配置されている数個のコーティング・チャンバからなる。スパッタ・カソードが、あるコーティング・チャンバから他のコーティング・チャンバに移動させる場合には、特殊な供給ラインを溶接等により新しいコーティング・チャンバに配置しなければならない。新しいカソードにコーティング・チャンバをこのように適合させるには、非常に高いコストがかかる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
それ故、本発明は、特定のコーティング・チャンバに個々に適合させる必要がないコーティング装置用のエネルギーおよび媒体接続装置を提供する際の問題を解決する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この問題は、請求項１に記載の特徴により解決される。
【０００９】
本発明を使用した場合の利点は、特に、コーティング装置を再構成するための時間をかなり低減できることである。さらに、移動エネルギーおよび媒体接続装置モジュールを、１人で短時間で大きな補助リソースを使用しなくても、あるコーティング・チャンバから他のコーティング・チャンバに移動することができる。コーティング・チャンバの保守も簡単である。何故なら、接続装置モジュールをこのコーティング・チャンバから取り外すことができるからである。
【００１０】
図面に本発明の一実施形態を示し、以下に本発明をさらに詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は、ブロック形態でエネルギーおよび媒体接続装置用のモジュール１を示す。このモジュール１は、例えば、水でカソードを冷却するための冷却媒体ライン２、カソードの周囲を冷却するための冷却媒体ライン３、カソードの対向壁面を冷却するための冷却媒体ライン４のようないくつかの冷却媒体ライン２〜６を備える。参照番号５および６は、コーティング装置内の他の構造部分を冷却するために必要な予備の冷却媒体ラインを示す。
【００１２】
モジュール１は、冷却媒体ライン２〜６の他に、ガス供給ライン７〜１５を備える。ガス供給ライン７により、例えば、アルゴンが処理チャンバつまりコーティング・チャンバ内に導入され、一方、ガス供給ライン８により窒素が供給される。ガス供給ライン９は、酸素を供給するために同様の働きをする。必要な場合には、ガス供給ライン１０〜１５により、処理チャンバ内に他のガスを導入することができる。これらのラインは、また、パージング・ラインまたは圧縮空気ラインとしての働きもする。
【００１３】
ライン１６〜２０は、制御ラインおよび／またはエネルギー供給ラインおよび／または測定ラインである。例えば、ライン１６によりカソードに電圧をかけることができ、それにより各プラズマ・プロセスがスタートする。電圧、電流または電力を規制するためにライン１７を設置することができ、処理チャンバ内に駆動エネルギーを供給するためにライン１８を設置することができる。ライン１９、２０により、他の構成要素に電気エネルギーを供給することができ、制御することができる。
【００１４】
モジュール１は、処理チャンバに供給するために最大限必要なだけの多くのラインおよび接続装置を備える。あるラインおよび接続装置が必要ない場合には、これらのラインおよび接続装置はアイドル状態に切り替えられる。外部からモジュール１への接続、およびモジュール１から処理チャンバへの接続は、取り外すことができるように実施される。
【００１５】
図２は、フレームワーク構造として構成された具体的なモジュール１の正面図である。この図は、第１のカソード用の冷却水戻りコンジット２５、第２のカソード用の冷却水戻りコンジット２６、第１のカソード用の冷却水供給コンジット２７、第２のカソード用の冷却水供給コンジット２８をはっきり示している。さらに、カソード冷却用の戻りコンジット用の接続装置５１、およびカソード冷却用の供給コンジット用の接続装置５２もはっきり示している。
【００１６】
カソードの周囲も冷却されるので、周囲を冷却するために３つの戻りコンジット２９、３０、４６および３つの供給コンジット４８、３１、３２が設置されている。参照番号８６および８７は電力接続装置である。戻りコンジット２９、３０、４６には、３つの貫流モニタ３３、３４、２１があり、供給コンジット４８、３１、３２には、３つのパイプライン２２、３５、３６がある。参照番号３８は、周囲冷却用の水戻りコンジット用の接続装置を示す。戻りコンジットは、遮断レバー４３を備える遮断弁４１を備える。関連する遮断レバー４４を備える遮断弁４２は、カソードの周囲を冷却するための水供給コンジット用の接続装置４０の前に配置されている。モジュール１のフレームワーク構造の２つの金属シート４５、４９の間には、横方向に延びる補強金属シート４７がある。この補強金属シート４７上には減圧弁１０２が位置する。参照番号５５はモジュール１の頂面を示す。
【００１７】
図３は、図２のモジュール１の頂面５５を示す。この図も、周囲冷却用の戻りコンジット２９、３０、４６および供給コンジット４８、３１、３２、ならびに２つのカソードを冷却するための冷却水接続装置２５〜２８をはっきり示している。この図は、また、電力接続装置８６、８７をはっきり示す。参照番号３７は、カソードの周囲を冷却するための水戻りコンジット用の接続装置３８に隣接して位置するパージング・ラインを示す。圧縮空気用の接続装置３９は、冷却用の水供給コンジット用の接続装置４０の隣に位置する。水マニフォールド７０上に配置されるパイプ・エルボ５８に隣接して、遮断レバー６２を備える遮断デバイス６０が位置していて、遮断デバイス６０に隣接して、カソード冷却用の戻りコンジット用の接続装置５１が位置する。パイプ・エルボ５８に対向して、もう１つのパイプ・エルボ５９が位置していて、このエルボ５９に隣接して、遮断レバー６３を備える遮断デバイス６１が位置する。遮断デバイス６１上には、カソード冷却用の供給コンジット用の接続装置５２がフランジで接続している。
【００１８】
参照番号１０３、１０４、１０５、１０７はガス接続装置を示し、参照番号１０２は減圧弁を示す。
【００１９】
図４は、図２および図３に示すモジュール１の側面６８側から見た図面である。この図は、いくつかのガス・ライン８１、８２を示しており、ガス・ライン８２はガス選択スイッチから出ている。この図は、また、遮断弁７５および貫流モニタ７６も示しているが、貫流モニタ７６はパイプ・エルボ７７を介してパイプ７８に接続している。パイプ７８は、第２のカソード用の冷却水戻りコンジット２６に接続している。貫流モニタ７２は、対応してパイプ・エルボ７３およびパイプ７４を介して、第１のカソード用の冷却水戻りコンジット２５に接続している。この貫流モニタ７２に遮断弁７１が接続され、さらに、水マニフォールド７０に接続している。圧力計１０８の下には、ガス流量調整弁８３が位置していて、その下には手動ガス弁１０９が位置している。遮断レバー６４の近くには、装置から圧力計１０８へ柔軟に真空接続するための真空フランジ６５が位置する。貫流モニタ７２と圧力計１０８とガス流量調整弁８３は、中央制御装置に接続している。
【００２０】
図５は、図２〜図４のユニットの斜視図である。ユニットの左側には、図３および図４にすでに示した構成要素が位置していて、この場合構成要素は、図３と比較すると１８０度回転している。ユニットの右側には、図４に示した構成要素が位置していて、一方、図５の頂面上の構成要素は図３にすでに示した。図５は、また、隣接して配置されているいくつかのガス流量調整弁８３も示す。金属シート４５および４９には、マノメータ用の接続装置６６、６７が位置する。遮断弁７５用の遮断レバー６４は、ガス流量調整弁８３上に配置されている。参照番号８４および８５は、図６に示すレールに沿ってモジュール１を変位させることができる移送ローラを示す。金属シート２３は、パイプ等が貫通していないカバー・シートである。
【００２１】
図６は、数個のチャンバ９２〜９６からなるコーティング装置９７とモジュール９０、９１との共働を示す。
【００２２】
コーティング装置９７全体にわたって２本のレール９８、９９が延びる。モジュール９０、９１は、矢印１００、１０１の方向に移動することができるようにレールと結合している。モジュール９０、９１は、レール９８、９９につり下がっている。外部からモジュールに接続しているラインは、コーティング装置９７の下に位置する。
【００２３】
図６は２つのモジュールの略図である。しかし、これらのモジュールは、図２のモジュールに対応する。
【００２４】
図６の場合には、コーティング・プロセスはチャンバ９３および９５内で行われ、チャンバ９２、９４、９６はガス分離チャンバとして働いている。さらにチャンバを設置することができる。
【００２５】
チャンバ９２内で動作がスタートすると、その動作がチャンバ９３内で終了する間に、モジュール９０はチャンバ９３からチャンバ９２に移動する。この時点で、コーティング・プロセスにとって重要な電気的および機械的接続装置だけを確立する必要があり、チャンバ９２を始動することができる。チャンバ９５に対向するモジュール９１の側面は、最大でこのチャンバ９５の幅を有する。
【００２６】
参照番号１１０、１１１および１２５はカソードを覆っているフードを示し、一方、参照番号１２９はポンプ・デバイスを示す。これらのポンプ・デバイス１２９は、コーティング装置９７の頂面ではなく、この装置９７の側壁に配置することもできる。
【００２７】
以下に本発明のエネルギーおよび媒体接続装置の使用方法の２つの例について説明する。
【００２８】
いわゆる低放射（ｌｏｗ−ｅ）層は、例えば、層シーケンス・ガラス基板、ＴｉＯ２−ＺｎＯ−ＡＧ−ＮｉＣｒ−Ｓｉ３Ｎ４からなる。このコーティングを行うために、コーティング装置９７においては、インターロック後に、３つのチタン・カソードが直列に配置されている。これらのカソードに続いて、錫のカソードに隣接するガス分離チャンバが位置する。もう１つのガス分離チャンバの後には、銀のカソードが位置していて、この銀のカソードに続いてニッケル・クロームのカソードが位置する。その後にまたガス分離チャンバが位置する。インターロックを通して外部に移動する前に、３つのシリコンのカソードが配置されている。それ故、完全な層システムは、全体で９つのカソードと３つのガス分離チャンバを必要とする。さらに、反応プロセスのために必要なガスを供給しなければならない。
【００２９】
低放射（ｌｏｗ−ｅ）層の代わりに、コーティング装置９７により簡単なソーラー制御層システムを形成する場合には、条件が根本的に変わる。
【００３０】
このようなソーラー制御層システムは、例えば、窒化チタンが沈積される特殊鋼の層からなる。そうするために、５つのチタンのカソードが後に続くガス分離チャンバの前面に特殊鋼のカソードを設置しなければならない。この目的のために、３つの使用できるスパッタリング・ステーションおよび２つのガス分離チャンバが必要ない場合には、これらのステーションおよびチャンバはアイドルに切り替えられる。この場合、プラグ接続装置を切り離して、電気ライン、空気圧ラインおよび流体供給ラインを切り離すことにより遮断が簡単に行われる。
【００３１】
もう１つのソーラー制御システムは、例えば、層シーケンス、酸化錫−クローム−酸化錫からなる。この場合、４つの錫のカソードが順次配置され、その後に１つのガス分離チャンバが続く。その後に、２つのクロームのカソード、１つのガス分離チャンバ、およびさらに２つの錫のカソードが位置する。それ故、８つのカソードおよび２つのガス分離チャンバが使用される。１つのガス分離チャンバおよび１つのカソードは必要ない。この場合もまた、モジュールの対応する供給ラインを切り離すことにより、新しい条件に適合することができる。
【００３２】
図７は、図６の細かい領域をさらに詳細に示す図面である。この領域は、図２のモジュールにほぼ対応するモジュール１を示すが、しかし横方向に逆になっている。この図は、第１のスパッタリング・ステーションの下に位置するカソードを覆っているフード１３０をはっきり示している。さらに、この図は、ポンプ・コンパートメント１３１も示す。第２のスパッタリング・ステーション１３２は、このポンプ・コンパートメント１３１の左に位置する。図に示すように、ポンプ・コンパートメント１３１の下には、冷却水戻りコンジット１３３および冷却水供給コンジット１３４が位置する。参照番号１３５〜１３８は、カソードの周囲を冷却するための冷却ホースを示す。モジュール１が走行できるレール９８、９９の下には、コーティング装置をサポートする働きをするベース１３９が配置されている。
【００３３】
冷却流体、電力、ガスおよび圧縮空気は、コーティング装置の下面１４０からモジュール１に供給される。図７は、冷却流体チューブ１４１、１４２およびそこを走るホース１４３を示す。
【００３４】
図８は、設置カバー１１４上に配置されるカソードを覆っているフード１４５を備えるスパッタリング・チャンバ１４４の横断面の略図である。参照番号１１２は、冷却水供給および戻りコンジットを示す。冷却水供給および戻りコンジット１１２は、カソード電圧用の接続装置１１３上に配置される。設置カバー１１４により、カソード１１６を保持しているカソード・マウント１１７が、ターゲット１４６に接続している。アノード１１８は、アノードの下に配置されているスパッタ・ガス用の供給ライン１２３により、アノード接続装置１２２に接続している。また、アノード１１８の下には、例えば、コーティングされるガラス・プレートであってもよい基板１１９が配置されている。参照番号１２０は、基板１１９が移動し、スパッタ装置が引き続き動作している場合に重要になるカウンタ・スパッタ金属シートを示す。基板１１９の変位は移送ローラ１２１により行われる。カウンタ・スパッタ金属シート１２０は、スパッタリング・プロセス中高温に加熱されるので冷却しなければならない。そのために、冷却流体用の供給および戻りコンジット１２４が設置されている。それ故、カソード自身およびその周囲も冷却されるが、この場合、冷却はカウンタ・スパッタ金属シート１２０およびアノード１１８により行われる。
【００３５】
図９は、図８の構成を９０度回転したものである。この図は、また、ポンプ・デバイス１２９、１４７およびガス供給ライン１２３をはっきり示す。この図は、アノード１１８が、冷却を備えるマウント１２７と接続していて、このマウント１２７が絶縁体１２８を介してスパッタリング・チャンバの壁に接続している様子をはっきりと示している。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】エネルギーおよび媒体接続装置用のモジュールの基本図面。
【図２】エネルギーおよび媒体接続装置モジュールの正面図。
【図３】図２のモジュールの平面図。
【図４】図２および図３のモジュールの側面図。
【図５】モジュールの斜視図。
【図６】２つのモジュールを含むコーティング装置。
【図７】図６からの拡大セグメント。
【図８】冷却システムを備えるスパッタリング・チャンバの横断面図。
【図９】図８のスパッタリング・チャンバの縦断面図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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