(57)【要約】  コーティング設備のための真空室（１）が意図されており、真空室（１）は底面プレート（６）とカバープレート（２）とを有しており、これらは底面プレート（６）およびカバープレート（２）に対して実質的に垂直に延びる支柱（４）によって相互に結合されており、多数の開口部（９）が底面プレート（６）、カバープレート（２）、および支柱（４）によって定義され、少なくとも底面プレート（６）の前縁（１５’）の一区域とカバープレート（２）の前縁（１５）の一区域は２つの支柱（４）と共同で、開口部（９）へ挿入可能な挿入プレート（８）のために、多数の開口部（９）のうちの１つの開口部（９）の回りを周回する密閉面（７）を形成する。さらに、コーティング設備のための真空室（１）を製造する方法が提供され、この方法は、底面プレート（６）、カバープレート（２）、および底面プレート（６）とカバープレート（２）を結合する支柱（４）を有するフレームを嵌め合わせるステップと、底面プレート（６）およびカバープレート（２）を支柱（４）と溶接するステップとを含んでいる。
2012515844.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コーティング設備のための真空室（１）であって、前記真空室（１）は底面プレート（６）とカバープレート（２）とを有しており、これらは前記底面プレート（６）および前記カバープレート（２）に対して実質的に垂直に延びる支柱（４）によって相互に結合されており、多数の開口部（９）が前記底面プレート（６）、前記カバープレート（２）、および前記支柱（４）によって定義される、そのような真空室において、
少なくとも前記底面プレート（６）の前縁（１５’）の一区域と前記カバープレート（２）の前縁（１５）の一区域は２つの前記支柱（４）と共同で、前記開口部（９）へ挿入可能な挿入プレート（８）のために、多数の前記開口部（９）のうちの１つの開口部（９）の回りを周回する密閉面（７）を形成することを特徴とする真空室。
【請求項２】
前記底面プレート（６）および／または前記カバープレート（２）はそれぞれ少なくとも３ｃｍの厚みを有していることを特徴とする、請求項１に記載の真空室（１）。
【請求項３】
前記底面プレート（６）および／または前記カバープレート（２）は多角形のプレートの形態で構成されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の真空室（１）。
【請求項４】
前記底面プレート（６）、前記カバープレート（２）、および前記支柱（４）は角柱の本体を形成することを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項または複数項に記載の真空室（１）。
【請求項５】
前記支柱（４）はそれぞれ多角形材として、特に５角形材として構成されていることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項または複数項に記載の真空室（１）。
【請求項６】
前記底面プレート（６）および／または前記カバープレート（２）は前記支柱（４）を取付可能であるそれぞれの位置にセンタリング穴を備えていることを特徴とする、請求項１から５までのいずれか１項または複数項に記載の真空室（１）。
【請求項７】
前記底面プレート（６）および／または前記カバープレート（２）は前記支柱（４）を取付可能であるそれぞれの位置に傾斜面を有していることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか１項または複数項に記載の真空室（１）。
【請求項８】
前記支柱（４）はそれぞれ少なくとも１つのねじ穴を備えていることを特徴とする、請求項１から７までのいずれか１項または複数項に記載の真空室（１）。
【請求項９】
前記挿入プレート（８）は外側から前記支柱（４）に取付可能であり、特にねじによってねじ止め可能であることを特徴とする、請求項１から８までのいずれか１項または複数項に記載の真空室（１）。
【請求項１０】
前記支柱（４）はそれぞれの端部区域（１１）で面取りされていることを特徴とする、請求項１から９までのいずれか１項または複数項に記載の真空室（１）。
【請求項１１】
前記挿入プレート（８）はアルミニウムで製作されていることを特徴とする、請求項１から１０までのいずれか１項または複数項に記載の真空室（１）。
【請求項１２】
前記真空室（１）を開閉するための扉（１４）が設けられていることを特徴とする、請求項１から１１までのいずれか１項または複数項に記載の真空室（１）。
【請求項１３】
コーティング設備のための真空室（１）を製造する方法において、前記方法は、
底面プレート（６）、カバープレート（２）、および前記底面プレート（６）と前記カバープレート（２）を結合する支柱（４）を有するフレームを嵌め合わせるステップと、
前記底面プレート（６）および前記カバープレート（２）を前記支柱（４）と溶接するステップとを含んでいることを特徴とする方法。
【請求項１４】
嵌め合わされた前記フレームは溶接のときに支持構造で保持されることを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
溶接後に前記フレームがフライス加工され、次いでサンドブラストが施されることを特徴とする、請求項１３または１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前提項に記載されているコーティング設備のための真空室、ならびに、請求項１３の前提項に記載されているコーティング設備のための真空室を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＶＤやＣＶＤとして知られるコーティング方法は、たとえば真空条件のもとでのコーティング方法を意味している。ＰＶＤ（ｐｈｙｓｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ物理蒸着法）では、コーティングプロセスは、基本的に、コーティングされるべき素材への物理的な材料の析出に依拠している。ＣＶＤ（ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ化学蒸着法）では、コーティングプロセスは基本的に化学反応に依拠している。両方の方法に共通しているのは、しばしば高真空条件（ＨＶ、１０−３ｍｂａｒから１０−７ｍｂａｒ）または超真空条件（ＵＨＶ、１０−７ｍｂａｒから１０−１２ｍｂａｒ）のもとで実施されることである。本発明の枠内において真空とは、圧力が１０−１ｍｂａｒよりも低い、容積中の流体の状態を意味するものとする。
【０００３】
真空を生成するために、通常、密閉して閉止されたチャンバから流体が排気される。典型的な場合、このような種類のチャンバは、特殊鋼で製作されるのが通常である一体的なチャンバ本体で構成されている。このような種類の一体的な真空室の構成は、発生する可能性がある漏れを回避し、さらには良好な真空を生成することができる。
【０００４】
しかしながら一体的なチャンバ本体の使用は、設備で改変を行おうとする場合に欠点がある。一体的なチャンバ本体では、多大なコスト（分断、溶接、など）をかけなければ改変を実施可能でないからである。
【０００５】
こうした問題を解決するためにＤＥ９４０４０２２では、一体的ではなくモジュール形式で製作された真空室が提案されている。この場合、真空室は、フランジ接合された各領域によって構成された、複数の機能レベル（ターゲットレベル、ソースレベル、およびポンプレベル）に区分される。フランジ接合された各領域の取外し可能な結合部を設けることで、真空室での設備変更措置が簡素化され、それによって真空室を設備変更するためのコストも低減される。さらに、のちに拡張をするために、上側および下側の閉鎖をフランジ接合された蓋で行うことができる。
【０００６】
ＤＥ９４９４０２２に記載された真空室のように、フランジ接合された各領域を設けることは、真空室の改変や改良に関して、一体的に製作された真空室に比べて高いフレキシビリティをもたらすものの、それに対して、この場合には真空室のスタティックが問題となる。というのも、フランジ接合された各部分で構成されるチャンバが、所要の安定性を有していることを確保しなければならないからである。
【０００７】
それに対して同じ出願人の以前の出願には、フレームをベースとして構成された真空室が記載されており、フレームの底面とウェブとが一体的に製作されている。そのためにウェブは、プレートの突出するアームを垂直方向で上方に向かって湾曲させることによって形成されており、そのようにして、その個所では溶接作業が必要ない。したがって、扉ならびにカバープレートのフレーム構成要素を溶接するだけでよい。フレームはチャンバにとっての骨組を形成し、完成させるためにその中に挿入プレートを挿入可能である。挿入プレートには、たとえばポンプ、ターゲット、またはソースといった取付装置や組付装置が予備組み付けされていてよい。挿入プレートは、機械式かつ真空気密にフレームと結合される。複数の異なる真空室を製作するために、フレームを大量個数のモジュールとして標準化することができ、それによって低いコストで製造することができる。特別な顧客の要求があるケースでも、フレームをまったく加工しなくてよい。顧客の仕様は、挿入プレートの適合化を通じて完全に考慮することができるからである。これに設けられる機能要素、たとえばターゲット、ソース、あるいは真空ポンプ、あるいはたとえば覗き窓などは、チャンバごとに互いに相対的にそれぞれ異なる仕方で配置することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、従来技術から知られている真空室の上述した構造では、フレームを製作するのに必要なプレートが、ウェブやフレームの外套部分の撓曲を可能にするために十分でなければならないという点に欠点があり、このことは、ひいてはフレームの安定性の低下にもつながってしまう。
【０００９】
そこで本発明の課題は、改変や改良に合わせてフレキシブルに適合化可能であり、それにもかかわらず、高い安定性を有している真空室を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によるとこの課題は、請求項１の構成要件を備えるコーティング設備のための真空室によって解決され、ならびに、請求項１３の構成要件を備えるコーティング設備のための真空室を製造する方法によって解決される。好ましい発展例は、それぞれの従属請求項に定義されている。
【００１１】
本発明によると、コーティング設備のための真空室が意図されており、真空室は底面プレートとカバープレートとを有しており、これらは底面プレートおよびカバープレートに対して実質的に垂直に延びる支柱によって相互に結合されており、多数の開口部が底面プレート、カバープレート、および支柱によって定義され、少なくとも底面プレートの前縁の一区域とカバープレートの前縁の一区域は２つの支柱と共同で、開口部へ挿入可能な挿入プレートのために、多数の開口部のうちの１つの開口部の回りを周回する密閉面を形成する。
【００１２】
カバープレートと底面プレートは十分に大きい厚みを有しているので、これらのプレートの前縁はそれ自体として、挿入プレートに対する密閉性の対応部として利用することができる。さらに、底面プレートとカバープレートの前縁を封止面として利用することは、追加のプレートをフレーム構造へ溶接しなくてすむという利点をもたらす。さらに、カバープレートと底面プレートの前縁を封止面として取り入れることは、真空室の高さが類似している場合に、フランジプレートないし挿入プレートを高さに関して明らかに大きく製作できることにつながる。
【００１３】
これに加えて、たとえば挿入プレートをねじによってそこに取り付ける役目をするねじ穴を、カバープレートや底面プレートへ直接穿設することができ、このことは、いかなる精度の低下もなく、好都合な製造コストにつながる。
【００１４】
フレームのウェブとして、当初は底面プレートおよびカバープレートから分かれており、組立のときに初めてこれらとたとえば溶接によって密着して結合される個々のロッドが使用されるので、フレームの製作時には曲げステップが必要なく、高い安定性を保証する厚みでウェブを製作することができる。
【００１５】
好ましい実施形態では、底面プレートおよび／またはカバープレートはそれぞれ少なくとも３ｃｍの厚みを有している。このことは、真空に基づいて発生する真空室の負荷に対する高い安定性につながる。
【００１６】
底面プレートおよび／またはカバープレートは多角形のプレートとして構成されるのが好ましい。このとき８角形または１０角形の形態が特別に好ましい。
【００１７】
さらに好ましい実施形態では、底面プレート、カバープレート、および支柱は角柱状の本体を形成する。
【００１８】
別の好ましい実施形態では、支柱はそれぞれ多角形材として構成され、特に５角形材として構成される。たとえばフライス加工により製作することができる支柱の５角形の断面形状を設けることで、真空室を排気するときに発生する力に対する真空室の安定性のいっそうの最適化が実現される。さらに、５角形材として加工された支柱は、真空室の円周に関して少ないスペースしか必要としない。
【００１９】
底面プレートおよび／またはカバープレートは、支柱をこれに取付可能であるそれぞれの位置に中心穴を備えているのが好ましく、このことはフレームの組立を容易にする。
【００２０】
これに加えて、底面プレートおよび／またはカバープレートは支柱を取付可能であるそれぞれの位置に、のちの溶接継目のための傾斜面を有していると好ましい。
【００２１】
支柱がそれぞれ少なくとも１つのねじ穴を備えていることも特別に好ましい。このことは、挿入プレートを外側からウェブへねじによってねじ止めすることを可能にし、このことは、挿入プレートとフレームとの間の良好に密封された結合を、考えられる漏れの危険性なしに保証する。さらにこのような設計によって、相並んで突き合わせた挿入プレートの配置も可能となり、このことは、従来技術から公知のシステムに比べて、たとえば４から５ｃｍのスペース節減につながる。このことはひいては、真空室の同じ直径で、いっそう多くの挿入プレートを設けることができるという帰結につながる。
【００２２】
別の好ましい実施形態では、挿入プレートは外側から支柱へ取付可能であり、特にねじによってねじ止め可能であり、ただしこのことは、密閉性でありながらも取外し可能な結合を成立させる。真空室のフレーム部分と挿入部分の間には、たとえばゴムパッキンのような追加の封止手段を利用することもできる。
【００２３】
さらに、支柱はそれぞれの端部のところで面取りされているのが好ましく、このことは溶接継目の取付を明らかに簡素化する。
【００２４】
真空室の挿入プレートはアルミニウムで製作されるのが好ましい。このことは少ない製造コストにつながる。
【００２５】
さらに別の好ましい実施形態では、真空室は真空室を開閉するための扉を有している。
さらに本発明によると、コーティング設備のための真空室を製造する方法が提供され、この方法は、底面プレート、カバープレート、および底面プレートとカバープレートを結合する支柱を有するフレームを嵌め合わせるステップと、底面プレートおよびカバープレートを支柱と溶接するステップとを含んでいる。本発明の方法により、高い安定性と改変に関する高いフレキシビリティを、簡単なやり方で真空室に与えることができる。
【００２６】
溶接のステップを容易にするために、すでに嵌め合わされているフレームが溶接のときに支持構造で保持される。それにより、フレームは定義された形状のままに保たれ、溶接によって発生するフレームの歪みも最低限に抑えられる。
【００２７】
フレームは溶接後にフライス加工され、次いでサンドブラストが施されるのが好ましい。
【００２８】
次に、図面を参照しながら１つの実施例を用いて本発明を詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】１つの実施形態に基づく真空室を示す平面図である。
【図２】図１の真空室を示す側面図である。
【図３】支柱とカバープレートの一区域との結合個所を示す詳細図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
図１は、真空室１ないし真空室１の上側の閉止部を形成するカバープレート２の平面図を示している。付言しておくと、底面プレート（図示せず）は実質的にカバープレート２と同じように構成されているので、これら両方のプレートは支柱および挿入プレート（ここには同じく図示せず）とともに、角柱の形態の真空室１を形成する。本実施例のカバープレート２は、１０角形ないし１０角形のプレートとして成形されている。カバープレート２の各々の角３には、カバープレート２を底面プレートと結合する支柱４が配置されている。
【００３１】
ここには見えていないカバープレート２の下面ないしその外側輪郭における支柱４の位置は、図面ではそれぞれの５角形５によって模式的に図示されている。カバープレート２および底面プレートは支柱４が配置される個所に、ここには図示しないセンタリングピンのための穴と、同じく図面には示していない、のちの溶接継目のための面取りとをそれぞれ有している。
【００３２】
カバープレート２および底面プレートを製作するためにウォータージェット加工を適用することができ、それにより、プレートを所望の形状にすることができる。
【００３３】
さらに図１に見られるように、カバープレート２は第１の区域１２および第２の区域１３に区分されており、第２の区域１３は、真空室１を開閉するために設けられた扉１４に属している。
【００３４】
図２は、図１に示す真空室１の側面図を示している。本発明による真空室１の１つの主要な構成要件は、カバープレート２と底面プレート６がそれぞれ十分に肉厚であり、それぞれの前縁１５，１５’がそれぞれ２つの支柱４とともに、開口部９へ挿入可能な挿入プレート８（図面では模式的に破線で図示）のための周回する密閉面７を提供できることである。たとえば、カバープレート２と底面プレート６の厚みは３ｃｍであってよい。このことは、真空に基づいて発生する負荷に対する高い安定性につながる。底面プレート６およびカバープレート２の前縁１５，１５’を密閉面７として利用することは、追加のプレートを構造に溶接しなくてよいことにつながる。さらに、ねじ穴（図示せず）をカバープレート２および底面プレート６に直接穿設することができ、このことは好都合な製造コストと、それにもかかわらず高い精度につながる。
【００３５】
支柱４は、ここに図示する実施形態ではすでに上述した５角形にフライス加工された、中実の金属棒から製作されている。それにより、真空室１を排気するときに発生する力に対する安定性に関して最適化されるとともに、チャンバ円周に関して少ないスペースしか必要としない。
【００３６】
挿入プレート８は、本実施形態では、外側から支柱４にねじ止めされている。
図３は、支柱４の一区域とカバープレート２との結合個所の詳細図を模式的に示している。図面を見るとわかるとおり、支柱４は、カバープレート２の下面１０に接する端部区域１１のところで大きく面取りされており、このことは溶接継目の取付を明らかに簡素化する。ここには図示しない、底面プレート６に接している支柱４の端部区域も、端部区域１１と同様に構成されている。
【００３７】
この真空室を構成するために、上述したカバープレート２、底面プレート６、および支柱４からなるフレームを嵌め合わせて、扉フランジを取り付ける。このとき、フレームが支持構造によって保持されると好ましい。
【００３８】
次いで、カバープレート２と底面プレート６を支柱４と溶接する。このときプレートと支柱は、あとで寸法に合わせてフライス加工することができるように、超過寸法を有している。それにより、溶接のときの凹凸をフライス加工により容易に除去することができる。
【００３９】
高いプロセス温度に基づいて冷却が必要な場合、冷却はカバープレート２と底面プレート６ないしそのフランジに限定される。側面部分ないし挿入プレート８は、全面的にアルミニウムでできているからである。
【００４０】
溶接後、支持構造を一時的に緩める。このことはシステムの応力緩和を可能にする。場合によりフライス加工作業を引き続き行えるようにするために、支持構造を再び取り付ける。次いで、こうして出来上がったフレームを、さらにたとえばサンドブラストによって洗浄する。同様にして、たとえば扉１４も製作することができる。
【００４１】
付言しておくと、本発明の方法によって製作されたフレームは、従来技術から公知のフレームに比べて高い安定性を有しているが、真空室は、フレームに取り付けられたアルミニウム製の挿入プレート８によって、最終的な安定性を与えられる。
【符号の説明】
【００４２】
１  真空室
２  カバープレート
３  角
４  ウェブ
５  ５角形
６  底面プレート
７  密閉面
８  挿入プレート
９  開口部
１０  カバープレートの下面
１１  支柱の端部区域
１２  第１の区域
１３  第２の区域
１４  扉
１５，１５’  前縁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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